JPH10208529A - Sheet type light source device - Google Patents

Sheet type light source device

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Publication number
JPH10208529A
JPH10208529A JP9020959A JP2095997A JPH10208529A JP H10208529 A JPH10208529 A JP H10208529A JP 9020959 A JP9020959 A JP 9020959A JP 2095997 A JP2095997 A JP 2095997A JP H10208529 A JPH10208529 A JP H10208529A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light source
light
resin substrate
source device
planar
Prior art date
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Pending
Application number
JP9020959A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shingo Suzuki
信吾 鈴木
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Minebea Co Ltd
Original Assignee
Minebea Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Minebea Co Ltd filed Critical Minebea Co Ltd
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Publication of JPH10208529A publication Critical patent/JPH10208529A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sheet type light source device of a low electric power consumption type which emits uniform light with a high brightness, while the angle of visibility of an outgoing ray is assured to some extent. SOLUTION: A light reflection pattern 27 formed out of a groove 28 in a triangle in cross section, and of a flat part 29, is made out of a resin substrate 26. The inclination angle α of an oblique surface 30 is determined in such a way that an emission beam out of a light source lamp is totally reflected, and furthermore, the inclined angle β of an oblique surface 31 is so determined in such a way that light passing through the oblique surface 30 can be incident. By this constitution, since no reflecting plate is required, a beam other than the emission beam of the light source can be made incident from the back face 7 and the side surface of a resin substrate 26. And, since the space or the size of the groove part 28 is changed, a beam is increased, which is reflected by the groove part 28 while being inversely proportional to a distance to the light source lamp, and the sheet type light source device can thereby be obtained, which is wide in the angle of visibility, and high and uniform in brightness.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、看板や各種表示装
置等の背面照明手段に用いる薄型の面状光源装置に関す
るものであり、特に、液晶表示装置の背面照明手段とし
て用いられる面状光源装置の構造に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin planar light source device used as a back lighting device for a signboard or various display devices, and more particularly to a planar light source device used as a back lighting device for a liquid crystal display device. It is related to the structure of.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、コンピュータ等の表示装置とし
て、軽量かつコンパクト化のニーズに応えるべく薄型で
見やすい背面光源機構を有する液晶表示装置が用いられ
ている。このような背面光源機構を実現する手段とし
て、図15に示すサイドライト方式(導光板方式)の面
状光源装置の説明をする。1は、面状光源装置の光源と
して冷陰極管(CCFL)または熱陰極管(HCFL)
等を用いる直線状の光源ランプである。透光性の高い材
料で形成される樹脂基板2は断面形状ほぼ矩形であり、
その一側端面3に沿って、前記光源ランプ1を所定距離
をおいて配置させる。
2. Description of the Related Art In recent years, a liquid crystal display device having a thin and easy-to-see back light source mechanism has been used as a display device for a computer or the like in order to meet the needs of light weight and compactness. As a means for realizing such a back light source mechanism, a side light type (light guide plate type) planar light source device shown in FIG. 15 will be described. 1 is a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) or a hot cathode fluorescent lamp (HCFL) as a light source of the planar light source device.
It is a linear light source lamp using the same. The resin substrate 2 formed of a highly translucent material has a substantially rectangular cross section,
The light source lamp 1 is arranged at a predetermined distance along the one side end surface 3.

【0003】光源ランプ1の周面において一側端面3と
対向しない周面は、銀等を蒸着したランプリフレクタ4
で覆われている。ランプリフレクタ4を設けることによ
って、光源ランプ1の発光光線の多くは、一側端面3か
ら樹脂基板2内に進入することができる。そして、樹脂
基板2の一側端面3以外の側面(例えば、図15および
図16に示す一側端面3の対向面である側端面5)に
は、反射テープ等からなる反射材6が付加されている。
A peripheral surface of the light source lamp 1 which is not opposed to the one end surface 3 is a lamp reflector 4 on which silver or the like is deposited.
Covered with. By providing the lamp reflector 4, most of the light emitted from the light source lamp 1 can enter the resin substrate 2 from the one end surface 3. Then, on a side surface other than the one side end surface 3 of the resin substrate 2 (for example, the side end surface 5 opposite to the one side end surface 3 shown in FIGS. 15 and 16), a reflective material 6 made of a reflective tape or the like is added. ing.

【0004】樹脂基板2の裏面7(図15の下方)に
は、光源ランプ1からの距離に左右されることなく、面
状光源装置の画面を均一に発光させるための光散乱パタ
ーン8(詳細後述)が形成されており、そのさらに下方
には、反射板9が配置されている。これら反射材6や反
射板9を設けることにより、樹脂基板2の側面や裏面7
に向かって進行する光線を、樹脂基板2の内部に進行す
るように反射させ、樹脂基板2の表面10(図15の上
方)以外の面から光線が放出することを防止している。
A light scattering pattern 8 (details) for uniformly emitting the screen of the planar light source device regardless of the distance from the light source lamp 1 is provided on the back surface 7 (below FIG. 15) of the resin substrate 2. (To be described later), and a reflection plate 9 is disposed further below the reflection plate 9. By providing the reflection material 6 and the reflection plate 9, the side surface and the back surface 7 of the resin substrate 2 are provided.
The light rays traveling toward the inside are reflected so as to travel inside the resin substrate 2 to prevent the light rays from being emitted from surfaces other than the surface 10 (upper part in FIG. 15) of the resin substrate 2.

【0005】そして、樹脂基板2の表面10には、その
全面を覆うように拡散板11が設けられている。拡散板
11は、光散乱パターン8によって反射および拡散され
る光線に起因する、光散乱パターン8のみが輝いて見え
る現象(通常、これをドットイメージという)を除去す
るために設けられている。
[0005] A diffusion plate 11 is provided on the front surface 10 of the resin substrate 2 so as to cover the entire surface. The diffusion plate 11 is provided to remove a phenomenon (usually referred to as a dot image) in which only the light scattering pattern 8 appears to shine due to light rays reflected and diffused by the light scattering pattern 8.

【0006】そして、例えば実用新案登録公報第250
7092号に開示される1枚または複数枚のプリズム板
12を、プリズムが形成されているプリズム面13を上
面にして、拡散板11の上方(図15の上方)に設けら
れている。プリズム板12を設けることによって、拡散
板11を透過した広がりのある光線を、画面垂直方向
(正面方向)に集束させることによって、画面正面方向
の輝度の向上を図ることができる。
[0006] For example, Utility Model Registration Publication No. 250
One or a plurality of prism plates 12 disclosed in Japanese Patent No. 7092 are provided above the diffusion plate 11 (upper in FIG. 15) with the prism surface 13 on which the prisms are formed as the upper surface. By providing the prism plate 12, it is possible to improve the luminance in the front direction of the screen by converging the widened light beams transmitted through the diffusion plate 11 in the vertical direction (front direction) of the screen.

【0007】前記光散乱パターン8は、例えば、特開平
5−134251号公報に開示されるように、光拡散反
射物質を含んだ媒体をドット状に、樹脂基板2の裏面7
全面に渡ってスクリーン印刷方式で塗布されている。
The light scattering pattern 8 is formed, for example, by forming a medium containing a light diffusion / reflection material into a dot shape as described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-134251.
It is applied by a screen printing method over the entire surface.

【0008】図16に示すように、光散乱パターン8
は、光源ランプ1が配設されている一側端面3からその
対向面である側端面5に向かうにつれて、ドットの径が
徐々に大きくなるように印刷されているので、光源ラン
プ1から遠くなるにしたがって、裏面7の単位面積当た
りに、光拡散反射物質を含んだ媒体が占める割合が多く
なる(以下、単位面積当たりに所定物質が占める割合を
面積密度という)。光散乱パターン8は、図16におい
て、断面ではないが判りやすいように斜線を施した。
[0008] As shown in FIG.
Is printed so that the diameter of the dot gradually increases from one side end surface 3 where the light source lamp 1 is disposed to the side end surface 5 which is the opposite surface, so that the dot is farther from the light source lamp 1. Accordingly, the ratio of the medium containing the light diffusion / reflection material to the unit area of the back surface 7 increases (hereinafter, the ratio of the predetermined material to the unit area is referred to as area density). In FIG. 16, the light scattering pattern 8 is not a cross section, but is hatched for easy understanding.

【0009】このように、樹脂基板2の裏面7に形成し
た光拡散反射物質を含んだ媒体を塗布して施す光散乱パ
ターン8の面積密度を変えると、樹脂基板2の表面10
から放出する光線量を変化させることができるので、光
源ランプ1に近い部分のみが明るく発光することがな
い。
As described above, when the area density of the light scattering pattern 8 formed by applying the medium containing the light diffusion reflective material formed on the back surface 7 of the resin substrate 2 is changed, the surface 10 of the resin substrate 2 is changed.
Since the amount of light emitted from the light source can be changed, only a portion close to the light source lamp 1 does not emit light brightly.

【0010】また、上述のように、スクリーン印刷方式
にて樹脂基板2に施される光散乱パターン8に代えて、
例えば特願平7−208461号公報に示すように、樹
脂基板2の裏面7に直接微小な凹凸面を形成して、その
凹凸面によって光を拡散および/または反射させる光散
乱パターンを形成することにより、上述の光散乱パター
ン8と同等の機能を発揮させることも可能である。
Further, as described above, instead of the light scattering pattern 8 applied to the resin substrate 2 by the screen printing method,
For example, as shown in Japanese Patent Application No. 7-208461, a minute uneven surface is formed directly on the back surface 7 of the resin substrate 2 to form a light scattering pattern for diffusing and / or reflecting light by the uneven surface. Accordingly, it is also possible to exert the same function as the above-mentioned light scattering pattern 8.

【0011】上記構成の面状光源装置では、光線が光散
乱パターン8に進入して吸収されることに起因する損失
が大きく、効率が低下するという問題点がある。さら
に、多数の部材によって構成されることから、部材コス
トがかかり、また組立工数も多いことから不良品の発生
率も高いという問題点がある。
In the planar light source device having the above-described structure, there is a problem that the loss caused by the light rays entering the light scattering pattern 8 and being absorbed is large, and the efficiency is reduced. Further, there is a problem that the member cost is increased because of being constituted by a large number of members, and the occurrence rate of defective products is high because of the large number of assembly steps.

【0012】これら問題点を解決するべく、構成部材の
削減するために、光散乱パターン8およびプリズム板1
2の機能を有する樹脂基板14を備える面状光源装置が
特開平8−94844号公報に開示されている。この面
状光源装置の構成は、図17に示すように、図15に基
づいて説明した面状光源装置とほぼ同様の構成ではある
が、樹脂基板14が相違する。樹脂基板14の裏面7に
は、光源ランプ1の軸方向に添って連接されるプリズム
列Pからなる光反射パターン15が形成されている。
In order to solve these problems, in order to reduce the number of components, the light scattering pattern 8 and the prism plate 1
A planar light source device provided with a resin substrate 14 having two functions is disclosed in JP-A-8-94444. As shown in FIG. 17, the configuration of this planar light source device is substantially the same as that of the planar light source device described with reference to FIG. 15, but the resin substrate 14 is different. On the back surface 7 of the resin substrate 14, a light reflection pattern 15 composed of a prism array P connected along the axial direction of the light source lamp 1 is formed.

【0013】図18に示すように、樹脂基板14の平面
状の表面10に平行な仮想平面S’を、断面形状三角形
のプリズム列Pの底辺となる位置に仮定する。そして、
プリズム列Pにおいて、側端面5に近い側(図17およ
び図18の右側)の傾斜面16の傾斜角度をα’、一側
端面3に近い側(図17および図18の左側)の斜面1
7の傾斜角度をβ’とする。ここで、図18の矢印は、
樹脂基板14の内部を進行する光線18,19の進行状
態(詳細は後述)を示している。
As shown in FIG. 18, an imaginary plane S ′ parallel to the planar surface 10 of the resin substrate 14 is assumed to be at a position which is the base of the prism array P having a triangular cross section. And
In the prism array P, the inclination angle of the inclined surface 16 near the side end surface 5 (right side in FIGS. 17 and 18) is α ′, and the inclined surface 1 near the one end surface 3 (left side in FIGS. 17 and 18).
7 is denoted by β ′. Here, the arrow in FIG.
The traveling state of the light beams 18 and 19 traveling inside the resin substrate 14 (details will be described later) is shown.

【0014】上記特開平8−94844号公報に開示さ
れた面状光源装置では、傾斜角度α’を45°程度、傾
斜角度β’を10°以下とし、かつ、光源ランプ1から
遠ざかるにしたがって傾斜角度β’を徐々に大きくする
ように設定することで、光散乱パターン8およびプリズ
ム板12を設けることなく、正面方向からの観察に対し
て、面状光源装置の画面を均一に発光を実現できる。
In the planar light source device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-94844, the inclination angle α ′ is about 45 °, the inclination angle β ′ is 10 ° or less, and the inclination angle increases as the distance from the light source lamp 1 increases. By setting the angle β ′ to be gradually increased, it is possible to uniformly emit light on the screen of the planar light source device for observation from the front direction without providing the light scattering pattern 8 and the prism plate 12. .

【0015】また上述の面状光源装置は、特に液晶表示
装置の背面照明手段として用いられているが、該液晶表
示装置の特徴は、薄型で軽量かつ低消費電力であるた
め、特に、携帯性の面に優れており、携帯機器として使
用される場合が多い。このため、面状光源装置は、その
携帯性を損なわないために、特に、低消費電力化が要求
されている。
The above-mentioned planar light source device is used particularly as a back-lighting means of a liquid crystal display device. The characteristics of the liquid crystal display device are thinness, light weight and low power consumption. And is often used as a portable device. For this reason, in order to maintain the portability of the planar light source device, low power consumption is particularly required.

【0016】この低消費電力化を実現するべく、画面を
発光させる光源としての光源ランプ1のほかに、その周
囲光も利用する手段が、特開昭60−123823号公
報に開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-123823 discloses a means for using the ambient light in addition to the light source lamp 1 as a light source for emitting a screen in order to realize the low power consumption.

【0017】このような周囲光をも利用する面状光源装
置の構成は、図19に示されるように、断面形状ほぼ楔
形の樹脂基板20の幅広側面21に光源ランプ1を設
け、さらに樹脂基板20の裏面7には、光源ランプ1の
軸方向に沿って連接されたプリズム列Pによって構成さ
れる光反射パターン22が形成されている。また、樹脂
基板20の表面10の上方には画面23が設けられてお
り、樹脂基板20および光源ランプ1等は箱体24に収
納されている。樹脂基板20の裏面7の対向面である回
動面25は、光源ランプ1に近い部分が開放するように
回動可能に設けられており、その内表面には、反射板9
が固定されている。
As shown in FIG. 19, a planar light source device which also utilizes ambient light has a light source lamp 1 provided on a wide side surface 21 of a resin substrate 20 having a substantially wedge-shaped cross section. On the rear surface 7 of the light source 20, a light reflection pattern 22 formed by a prism array P connected along the axial direction of the light source lamp 1 is formed. A screen 23 is provided above the front surface 10 of the resin substrate 20, and the resin substrate 20, the light source lamp 1, and the like are housed in a box 24. A turning surface 25, which is a surface facing the back surface 7 of the resin substrate 20, is provided rotatably so that a portion close to the light source lamp 1 is opened.
Has been fixed.

【0018】このような構成の面状光源装置は、図9
(a)に示すように、箱体24の回動面25が閉成され
ている場合には、通常と同様に、光源ランプ1を光源と
して面状発光を行い、一方、図9(b)に示すように回
動面25が開放されている場合には、外部からの自然光
を光源として面状発光させることが可能となる。
The planar light source device having such a configuration is shown in FIG.
As shown in FIG. 9A, when the rotating surface 25 of the box body 24 is closed, the surface light emission is performed using the light source lamp 1 as a light source, as in a normal case, while FIG. When the turning surface 25 is open as shown in FIG. 7, it is possible to emit natural light from the outside in a planar manner as a light source.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】本出願人らは、図17
ないし図18に基づいて説明した特開平8−94844
号公報に開示される構成の面状光源装置を作成し、画面
の発光状態を観察した。その結果、画面正面方向から観
察すると、高輝度でかつ均一な発光が得られることが判
ったが、観察位置を正面方向から少しずらし、画面に対
して斜め方向から観察すると、光源ランプ1に近接した
一側端面3付近が極端に明るく、かつ、側端面5付近が
極端に暗い不均一なバランスの悪い面状発光となること
が判明した。これは、光反射パターン15の形状に起因
している。
SUMMARY OF THE INVENTION The present applicants have found that FIG.
Or JP-A-8-94844 described with reference to FIG.
A planar light source device having a configuration disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-26095 was prepared, and the light emission state of a screen was observed. As a result, it was found that when viewed from the front of the screen, high-luminance and uniform light emission was obtained. However, when the observation position was slightly shifted from the front and observed obliquely with respect to the screen, it was close to the light source lamp 1. It was found that the vicinity of the one side end face 3 was extremely bright, and the vicinity of the side end face 5 was extremely dark, non-uniform and poorly balanced surface light emission. This is due to the shape of the light reflection pattern 15.

【0020】図18に示すように、仮想平面S’に対し
て平行に近い角度でプリズム列Pに進入する光線18
は、その多くが傾斜面16で全反射されて、樹脂基板1
4の表面10に向かって進行し、画面垂直方向(正面方
向)に出射する。一方、仮想平面S’に対してやや傾斜
した方向からプリズム列Pに進入する光線19は、傾斜
面16への入射角が臨界角以下となるため、その多くは
樹脂基板14の裏面7から出射する。そして、光線19
は、裏面7の下方に備わる反射板9によって反射され、
再び傾斜面17から樹脂基板14の内部に進入し、表面
10へ進行する。したがって、光線19は、画面垂直方
向からずれて出射する。
As shown in FIG. 18, light rays 18 entering the prism array P at an angle nearly parallel to the virtual plane S '
Are mostly totally reflected by the inclined surface 16 and the resin substrate 1
4 and exits in a direction perpendicular to the screen (front direction). On the other hand, most of the light rays 19 entering the prism array P from the direction slightly inclined with respect to the virtual plane S ′ are emitted from the back surface 7 of the resin substrate 14 because the incident angle on the inclined surface 16 is smaller than the critical angle. I do. And ray 19
Is reflected by a reflecting plate 9 provided below the back surface 7,
It again enters the inside of the resin substrate 14 from the inclined surface 17 and proceeds to the front surface 10. Therefore, the light ray 19 is emitted while being shifted from the screen vertical direction.

【0021】この光線19に類似の進行経路で画面へ出
射する光線量が比較的多いため、画面から出射する光線
の分散のバランスが悪くなる。このため、画面の視野角
度が狭くなるので、正面方向から少しずれると画面の輝
度が極端に不均一になるため視野角度が狭いという問題
を生じた。
Since the amount of light emitted to the screen along a traveling path similar to the light 19 is relatively large, the dispersion of the light emitted from the screen is not well balanced. For this reason, since the viewing angle of the screen is narrowed, the brightness of the screen becomes extremely non-uniform if slightly deviated from the front direction, causing a problem that the viewing angle is narrow.

【0022】一方、図19に基づいて説明した特開昭6
0−123823号公報に開示される面状光源装置の場
合には、図19(b)に示すように、自然光を光源とし
て面状発光させる場合には、回動面25に固定される反
射板9に反射されることによって樹脂基板20内に自然
光が入射するが、このとき、樹脂基板20の裏面7に光
反射パターン22を設けているために、自然光が樹脂基
板20内へ入射する際にプリズム列Pによって屈折され
るため、画面の出射光が正面方向に集束しないという問
題がある。
On the other hand, Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
In the case of the planar light source device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 0-123823, as shown in FIG. 19B, when natural light is used as a light source to emit planar light, a reflector fixed to the rotating surface 25 is used. 9 reflects natural light into the resin substrate 20. At this time, since the light reflection pattern 22 is provided on the back surface 7 of the resin substrate 20, when natural light enters the resin substrate 20, Since the light is refracted by the prism array P, there is a problem that the light emitted from the screen is not focused in the front direction.

【0023】また、図19に示す面状光源装置の構成と
すると、光源として、光源ランプ1を使用する、また
は、自然光を使用するの二者択一で決定しなければなら
ない。このように、光源を二者択一方式で決定しなけれ
ばならないとすると、周囲光(すなわち自然光)の明る
さに応じて、光源ランプ1を補助的に使用することがで
きない。このため、光源として自然光を使用する場合に
は、極端に明るい場所でしか実用できないという問題が
あり、実際に、面状光源装置として使用する場合に大き
な制約が付されるという問題があった。
In the case of the configuration of the planar light source device shown in FIG. 19, the light source must be determined by using either the light source lamp 1 or natural light. As described above, if the light source must be determined in an alternative manner, the light source lamp 1 cannot be used in an auxiliary manner according to the brightness of ambient light (that is, natural light). For this reason, when using natural light as a light source, there is a problem that it can be practically used only in an extremely bright place, and there is a problem that a great limitation is imposed when actually used as a planar light source device.

【0024】したがって、本発明は、画面上の視野方向
をある程度確保し、かつ、高輝度で均一な低消費電力化
された面状光源装置を提供する。
Accordingly, the present invention provides a planar light source device which secures a certain viewing direction on a screen and has high luminance and uniform power consumption.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】課題を解決するための手
段として、請求項1の発明では、透光性材料からなる樹
脂基板の少なくとも一面以上の側端面付近に光源ランプ
を当接させて構成するサイドライト方式の面状光源装置
において、前記樹脂基板の光線出射面の対向面に光反射
パターンを形成し、該光反射パターンは、前記光源ラン
プの軸方向に沿って連設される断面形状ほぼ三角形の溝
部、および平坦部とで構成されており、前記溝部および
平坦部の比率が一定、または、前記光源ランプから離れ
るにしたがって溝部の比率が大きくなるか、もしくは、
その組み合わせであり、かつ前記溝部の断面形状三角形
の傾斜面は、光源ランプ1に近い側の傾斜面の傾斜角度
を40°ないし55°、前記傾斜面とは別の傾斜面の傾
斜角度を60°ないし90°で形成されることを特徴と
する面状光源装置である。
According to a first aspect of the present invention, a light source lamp is brought into contact with at least one side end surface of a resin substrate made of a translucent material. In the side light type planar light source device, a light reflection pattern is formed on a surface of the resin substrate opposite to the light emitting surface, and the light reflection pattern has a cross-sectional shape continuously provided along the axial direction of the light source lamp. It is composed of a substantially triangular groove portion and a flat portion, and the ratio of the groove portion and the flat portion is constant, or the ratio of the groove portion increases as the distance from the light source lamp increases, or
The inclined surface having a triangular cross-sectional shape of the groove portion has an inclined angle of 40 ° to 55 ° on the side closer to the light source lamp 1 and an inclined angle of another inclined surface other than the inclined surface of 60 °. A planar light source device characterized by being formed at an angle of from 90 ° to 90 °.

【0026】請求項2の発明では、前記溝部は、断面形
状三角形の頂角に相当する谷部の角度を一定とし、底角
の角度を一定とし、または変化させることを特徴とす
る。
According to a second aspect of the present invention, in the groove, the angle of the valley corresponding to the apex angle of the triangular cross-section is made constant, and the angle of the base angle is made constant or changed.

【0027】請求項3の発明では、前記光反射パターン
は、前記溝部の幅が隣接する平坦部の幅の1.5倍で形
成され、かつ、前記樹脂基板の背面に光源ランプとは異
なる光源を設けたことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the light reflection pattern, the width of the groove is formed to be 1.5 times the width of the adjacent flat portion, and a light source different from a light source lamp is provided on the back surface of the resin substrate. Is provided.

【0028】請求項4の発明では、前記光源は、周囲光
であり、周囲光の強度に応じて前記光源ランプの発光強
度を調節可能なことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, the light source is ambient light, and the light emission intensity of the light source lamp can be adjusted according to the intensity of the ambient light.

【0029】請求項5の発明では、前記樹脂基板の裏面
を覆う拡散板を設けたことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, a diffusion plate is provided to cover the back surface of the resin substrate.

【0030】請求項6の発明では、前記樹脂基板の表面
に、光源ランプの軸方向と直交する向きに連設されたプ
リズム列で構成されるプリズム板を前記樹脂基板と一体
に備え、かつ、前記樹脂基板の裏面を覆う反射板を設け
たことを特徴とする。
According to the present invention, a prism plate composed of a series of prisms connected in a direction perpendicular to the axial direction of the light source lamp is provided integrally with the resin substrate on the surface of the resin substrate; A reflection plate is provided to cover the back surface of the resin substrate.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】本発明の面状光源装置を添付図面
に基づいて以下に説明する。本発明の第1の実施の形態
の面状光源装置として、図1および図2に示す発明の要
部である樹脂基板26を以下に説明する。ここで、図2
は、図1に示す1点鎖線で囲まれた領域A、BおよびC
にそれぞれ対応する拡大図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A planar light source device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. As a planar light source device according to the first embodiment of the present invention, a resin substrate 26 as a main part of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 will be described below. Here, FIG.
Are regions A, B and C surrounded by a dashed line shown in FIG.
FIG.

【0032】樹脂基板26は断面形状ほぼ矩形であり、
その裏面7(図1の下方)には、光反射パターン27が
形成されている。光反射パターン27は、図2に示すよ
うに、断面形状ほぼ三角形の溝部28および平坦部29
とで構成されている。溝部28は、切込み幅および深さ
が一定であり、光源ランプ1の軸方向に平行に多数形成
されている。
The cross section of the resin substrate 26 is substantially rectangular.
A light reflection pattern 27 is formed on the back surface 7 (below FIG. 1). As shown in FIG. 2, the light reflection pattern 27 includes a groove 28 and a flat portion 29 having a substantially triangular cross section.
It is composed of The groove 28 has a constant cut width and depth, and is formed in a large number in parallel with the axial direction of the light source lamp 1.

【0033】このとき、光反射パターン27は、側端面
3側(図1において右側)から樹脂基板26の約三分の
一の領域では、溝部28の間隔が一定になるように溝部
28および平坦部29が形成されている。そして、上記
三分の一の領域以外の領域では、光源ランプ1から遠ざ
かるにつれて(すなわち、図1の左側に行くにつれ
て)、徐々に平坦部29の幅が狭くなるように設けられ
ている。
At this time, the light reflecting pattern 27 is formed on the groove 28 and the flat surface so that the interval between the grooves 28 is constant in about one-third of the area of the resin substrate 26 from the side end face 3 (right side in FIG. 1). A part 29 is formed. In a region other than the one-third region, the flat portion 29 is provided so that the width of the flat portion 29 gradually decreases as the distance from the light source lamp 1 increases (that is, as it goes to the left side in FIG. 1).

【0034】また、光反射パターン27は、図3に示す
ように、一定間隔に形成して溝部28を形成して、か
つ、光源ランプ1から離れるにしたがって溝部28の切
込み幅および深さを大きくしてもよい。このように溝2
8の大きさが変化する光反射パターン27とした場合
は、図1に示す樹脂基板26に形成される光反射パター
ン27と比較して、光学特性(詳細は後述)上の変化は
ほとんどないので、加工性等の諸条件を考慮して何れか
を適宜選択可能であり、また、上記二種(溝28の間隔
を変化、および、溝28の大きさを変化)を組み合わせ
て光反射パターン27を形成してもよい。
As shown in FIG. 3, the light reflection pattern 27 is formed at regular intervals to form the groove 28, and the cut width and depth of the groove 28 increase as the distance from the light source lamp 1 increases. May be. Thus groove 2
In the case where the light reflection pattern 27 changes in size, there is almost no change in the optical characteristics (details will be described later) as compared with the light reflection pattern 27 formed on the resin substrate 26 shown in FIG. Any one of them can be appropriately selected in consideration of various conditions such as the workability and the like, and the light reflection pattern 27 can be selected by combining the above two types (changing the interval between the grooves 28 and changing the size of the grooves 28). May be formed.

【0035】光反射パターン27に進入する光線の進行
状態を図4に基づいて説明する。ここで、溝部28の断
面形状を限定するために、断面形状三角形の底辺にあた
る部分を仮想平面Sと想定し、光源ランプ1に近い側
(図4の右側)の傾斜面30の傾斜角度をα、側端面5
に近い側(図4の左側)の傾斜面31の傾斜角度をβと
する。
The progress of the light beam entering the light reflection pattern 27 will be described with reference to FIG. Here, in order to limit the cross-sectional shape of the groove 28, a portion corresponding to the base of the cross-sectional triangle is assumed to be a virtual plane S, and the inclination angle of the inclined surface 30 on the side close to the light source lamp 1 (the right side in FIG. , Side end face 5
The inclination angle of the inclined surface 31 on the side closer to (left side in FIG. 4) is β.

【0036】傾斜面30は、図4の右側から進行する光
線32を傾斜面30で全反射させることによって、樹脂
基板26の表面10へほぼ垂直に進行させ、画面に対し
てほぼ垂直方向へ出射させるように設定する。上記光線
32の進行経路を実現するためには、傾斜面20の傾斜
角度αを、およそ40°ないし55°の範囲で設定すれ
ばよいことが実験により判明した。このとき、最適な傾
斜角度αは、樹脂基板26の大きさによって変化するの
で、樹脂基板26の大きさに対応させて適宜選択する。
The inclined surface 30 makes the light beam 32 traveling from the right side of FIG. 4 totally reflected by the inclined surface 30 to travel almost perpendicularly to the surface 10 of the resin substrate 26, and is emitted almost perpendicularly to the screen. Set to make it. Experiments have shown that in order to realize the traveling path of the light beam 32, the inclination angle α of the inclined surface 20 should be set in a range of approximately 40 ° to 55 °. At this time, since the optimum inclination angle α changes depending on the size of the resin substrate 26, it is appropriately selected according to the size of the resin substrate 26.

【0037】一方、傾斜面31の傾斜角度βは、傾斜面
30へ臨界角以下で入射する光線33を考慮して設定す
る。光線33は、上述のように傾斜面30へ臨界角以下
で入射するために、その多くが反射されずに透過して樹
脂基板26の裏面7(図4の下方)から出射する。この
とき、傾斜角度βは、樹脂基板26から出射した光線3
3を、再度樹脂基板26に進入させ、かつ、隣接する溝
28の傾斜面30に入射させるように、傾斜面31に入
射する角度を設定する。上記光線33の進行経路を実現
するためには、傾斜角度βを、およそ60°ないし90
°の範囲で設定すればよいことが実験により判明した。
On the other hand, the inclination angle β of the inclined surface 31 is set in consideration of the light beam 33 incident on the inclined surface 30 at a critical angle or less. Since the light beam 33 is incident on the inclined surface 30 at a critical angle or less as described above, most of the light beam is transmitted without being reflected and exits from the back surface 7 (the lower part in FIG. 4) of the resin substrate 26. At this time, the inclination angle β is the light beam 3 emitted from the resin substrate 26.
The angle of incidence on the inclined surface 31 is set so that 3 enters the resin substrate 26 again and is incident on the inclined surface 30 of the adjacent groove 28. In order to realize the traveling path of the light ray 33, the inclination angle β is set to about 60 ° to 90 °.
Experiments have shown that it is sufficient to set the angle in the range of °.

【0038】このとき、上述したように傾斜面30の傾
斜角度αは、傾斜面30に進入した光線を画面に対して
ほぼ垂直方向へ全反射させるように設定されているの
で、光線33は、傾斜面31から樹脂基板26内部に進
入し傾斜面30に到達すると、傾斜面30で全反射して
画面垂直方向へ進行する。
At this time, as described above, the inclination angle α of the inclined surface 30 is set so as to totally reflect the light beam entering the inclined surface 30 in a direction substantially perpendicular to the screen. When the light enters the inside of the resin substrate 26 from the inclined surface 31 and reaches the inclined surface 30, the light is totally reflected by the inclined surface 30 and travels in the vertical direction of the screen.

【0039】上述のように傾斜角度αおよび傾斜角度β
を決定すると、光反射パターン27に進行する光線は、
光線32および光線33のいずれかに類似した進行経路
をたどるので、最終的に画面に対してほぼ垂直に出射さ
せることが可能となる。また、樹脂基板26の裏面7か
ら出射する光線がほとんど存在しなくなるので、従来の
面状光源装置の構成部材として必須であった反射板を設
けなくてもよい。
As described above, the inclination angles α and β
Is determined, the light traveling to the light reflection pattern 27 is
Since it follows a traveling path similar to one of the light beam 32 and the light beam 33, it is possible to finally emit the light substantially perpendicular to the screen. Further, since almost no light beam exits from the back surface 7 of the resin substrate 26, there is no need to provide a reflection plate, which is essential as a component of the conventional planar light source device.

【0040】ここで、画面上へ出射される光線は、主に
溝部28の傾斜面30で全反射されることによって、樹
脂基板26の表面10から出射するという進行経路をた
どっている。このため、図1に示す溝28の間隔を変化
させた樹脂基板26とした場合には、光源ランプ1から
遠ざかるにしたがって平坦部29の幅を小さくして溝部
28を多く形成しているため、溝部28に進行する光線
量は徐々に増加する。したがって、光線の強度の伝搬時
の減衰にかかわらず、画面上均一な発光を実現すること
が可能である。
Here, the light beam emitted onto the screen follows a traveling path of being emitted from the surface 10 of the resin substrate 26 mainly by total reflection at the inclined surface 30 of the groove 28. For this reason, in the case of the resin substrate 26 in which the interval between the grooves 28 shown in FIG. 1 is changed, the width of the flat portion 29 is reduced and the number of the groove portions 28 is increased as the distance from the light source lamp 1 increases. The amount of light traveling to the groove 28 gradually increases. Therefore, it is possible to realize uniform light emission on the screen regardless of the attenuation of the light beam intensity during propagation.

【0041】また、図3に示す溝28の大きさを変化さ
せた樹脂基板26とした場合には、光源ランプ1から遠
ざかるにしたがって、傾斜面30および傾斜面31の面
積が大きくなるため、溝部28に進行する光線量は徐々
に増加する。このため、光線の強度の伝搬時の減衰にか
かわらず、画面上均一な発光を実現することが可能であ
る。
In the case of the resin substrate 26 shown in FIG. 3 in which the size of the groove 28 is changed, the area of the inclined surface 30 and the inclined surface 31 increases as the distance from the light source lamp 1 increases. The amount of light traveling to 28 gradually increases. For this reason, it is possible to realize uniform light emission on the screen regardless of attenuation of the intensity of the light beam during propagation.

【0042】続いて、本発明の第二の実施の形態とし
て、図5に示す面状光源装置の樹脂基板26’は、軽量
化を図るために、その断面形状をほぼ楔形とした点が相
違する。光反射パターン27は、図1および図3に示す
光反射パターン27と同様に樹脂基板26’に形成する
ことで、上述と同様に機能するため画面上の均一な発光
を実現可能である。
Next, as a second embodiment of the present invention, the resin substrate 26 'of the planar light source device shown in FIG. 5 has a substantially wedge-shaped cross section in order to reduce the weight. I do. By forming the light reflection pattern 27 on the resin substrate 26 'in the same manner as the light reflection pattern 27 shown in FIGS. 1 and 3, the light reflection pattern 27 functions in the same manner as described above, so that uniform light emission on the screen can be realized.

【0043】さらに、本発明の第三の実施の形態とし
て、図6に示す面状光源装置の樹脂基板26は、光源と
して光源ランプ1の発光光線のほかに、光線33を取り
入れることが可能である。光線33の光源としては、い
わゆる直下方式の光源ランプ(図示せず)を設けること
で画面上の輝度をより一層向上させることができる。
Further, as a third embodiment of the present invention, the resin substrate 26 of the planar light source device shown in FIG. 6 can incorporate a light beam 33 as a light source in addition to the light beam emitted from the light source lamp 1. is there. By providing a so-called direct type light source lamp (not shown) as a light source of the light beam 33, the luminance on the screen can be further improved.

【0044】また、光線33として、樹脂基板26の裏
面7および側面から周囲の自然光(以下、周囲光とい
う)を取り入れることも可能である。このように周囲光
を取り入れる場合には、光反射パターン27を、溝部2
8の切込み幅を平坦部29の幅の1.5倍以下に常時設
定することで、光源ランプ1を消灯して面状光源装置の
画面を観察した場合の画面発光の均一性が、実用可能な
程度となることが判った。
As the light beam 33, ambient natural light (hereinafter referred to as ambient light) can be taken from the back surface 7 and the side surface of the resin substrate 26. When the ambient light is taken in this way, the light reflection pattern 27 is
8 is always set to 1.5 times or less of the width of the flat portion 29, so that the uniformity of screen light emission when the light source lamp 1 is turned off and the screen of the planar light source device is observed can be practically used. It turned out to be a degree.

【0045】上述のように、光線33の強度に応じて光
源ランプ1の発光強度を調節して、最適な発光強度を得
ることが可能であり、特に光線33を周囲光とする場合
には、光源ランプ1の発光量を必要最小限に抑制するこ
とによって飛躍的な低消費電力下を達成することができ
る。
As described above, it is possible to obtain the optimum light emission intensity by adjusting the light emission intensity of the light source lamp 1 according to the light intensity of the light beam 33. In particular, when the light beam 33 is the ambient light, By suppressing the light emission amount of the light source lamp 1 to a necessary minimum, a dramatic reduction in power consumption can be achieved.

【0046】しかしながら、樹脂基板26の裏面7の後
方(図7の下方)から直接周囲光を樹脂基板26内に入
射させる場合には、面状光源装置の画面上に該後方の風
景が写し出されてしまうという問題を生じるので、裏面
7の後方から周囲光を導入する場合には、図7に示すよ
うに、裏面7全面を覆う拡散板34を設ける必要があ
る。拡散板34を設ける場合には、上述のように別部材
として設けてもよいが、例えば、面状光源装置を収納す
る透明裏蓋上または内部に拡散層を形成してもよいし、
また、周囲光を反射材(図示せず)によっていったん反
射させた光線を樹脂基板26内に入射させてもよい。さ
らに、面状光源装置の画面上に後方の風景が写し出され
てしまうという問題をより効果的に解決するために、樹
脂基板26の表面10側にも拡散板を設けることも可能
である。
However, when ambient light is directly incident on the resin substrate 26 from behind the lower surface 7 of the resin substrate 26 (below in FIG. 7), the rear scene is displayed on the screen of the planar light source device. When ambient light is introduced from behind the back surface 7, a diffusion plate 34 that covers the entire back surface 7 must be provided, as shown in FIG. When the diffusion plate 34 is provided, the diffusion plate 34 may be provided as a separate member as described above. For example, a diffusion layer may be formed on or inside a transparent back cover that houses the planar light source device,
Further, a light beam in which ambient light is reflected once by a reflecting material (not shown) may be made to enter the resin substrate 26. Further, in order to more effectively solve the problem that the scenery behind is displayed on the screen of the planar light source device, it is also possible to provide a diffusion plate on the surface 10 side of the resin substrate 26.

【0047】本発明の第四の実施の形態として、図8に
示す面状光源装置の樹脂基板26は、その裏面7には光
反射パターン27が形成されており、その表面10に
は、図8(a)の側端面5から見た矢視図(b)に示す
ように、光源ランプ1の軸方向に直交する向きに連接さ
れたプリズム列Pで構成されるプリズム板12を樹脂基
板26と一体に設けている。プリズム板12を構成する
プリズム列Pの断面形状は三角形である。
As a fourth embodiment of the present invention, a light reflecting pattern 27 is formed on a back surface 7 of a resin substrate 26 of the planar light source device shown in FIG. As shown in FIG. 8B as viewed from the side end face 5 of FIG. 8A, the prism plate 12 composed of the prism rows P connected in a direction orthogonal to the axial direction of the light source lamp 1 is attached to the resin substrate 26. And is provided integrally. The cross-sectional shape of the prism row P constituting the prism plate 12 is triangular.

【0048】このような構成の樹脂基板26を備える面
状光源装置とした場合には、プリズム板12内に進入し
た光線は、プリズム列Pの再帰反射効果によって、画面
上への出射方向がさらに集束されるので、より高輝度な
面状光源が実現可能となる。このとき、プリズム板12
に進入する光線量のうちおよそ半分が樹脂基板26の内
部へ向かって反射されるため、樹脂基板26の裏面7を
覆うように反射板9を配置しなければならない。
In the case of a planar light source device provided with the resin substrate 26 having such a configuration, the light rays entering the prism plate 12 are further emitted on the screen by the retroreflection effect of the prism array P. Since the light is focused, a planar light source with higher luminance can be realized. At this time, the prism plate 12
Since about half of the amount of light rays entering the substrate 26 is reflected toward the inside of the resin substrate 26, the reflecting plate 9 must be arranged so as to cover the back surface 7 of the resin substrate 26.

【0049】以上詳述した本発明の面状光源装置におい
て、光反射パターン27の溝部28加工は、ダイヤモン
ドバイトによって切削により加工可能である。このと
き、加工バイトを固定するために、溝部28の断面形状
ほぼ三角形の頂角に相当する谷部(図4参照)の角度を
一定にしなければならない。このため、傾斜角度αおよ
び傾斜角度βの和は一定となるが、本実施の形態で述べ
たように傾斜角度αおよび傾斜角度βを一定とせず、上
述した範囲内で傾斜角度αおよび傾斜角度βを適宜に変
化させて設定することによって、より高効率な面状発光
を実現することが可能である。
In the surface light source device of the present invention described in detail above, the groove 28 of the light reflection pattern 27 can be processed by cutting with a diamond tool. At this time, in order to fix the machining tool, the angle of the valley (see FIG. 4) corresponding to the apex angle of the substantially triangular cross section of the groove 28 must be constant. For this reason, the sum of the inclination angle α and the inclination angle β is constant, but the inclination angle α and the inclination angle β are not constant as described in the present embodiment, and the inclination angle α and the inclination angle By appropriately changing and setting β, it is possible to realize more efficient planar light emission.

【0050】本発明を実施する場合に、樹脂基板26の
材料としては、その透過性および加工性からアクリル樹
脂が最も適している。しかし、これに限定されるもので
なく、塩化ビニル樹脂、ポリカーボネイト樹脂、オレフ
ィン系樹脂、スチレン系樹脂等の各種熱可塑性の透明樹
脂等が使用可能である。また、エポキシ樹脂、アリルジ
グリコールカーボネイト樹脂等の熱硬化性透明樹脂や各
種ガラス材料等の無機透明材料も場合によっては適用可
能である。
In practicing the present invention, an acrylic resin is most suitable as the material of the resin substrate 26 because of its transparency and workability. However, the present invention is not limited to this, and various thermoplastic transparent resins such as a vinyl chloride resin, a polycarbonate resin, an olefin resin, and a styrene resin can be used. In some cases, an inorganic transparent material such as a thermosetting transparent resin such as an epoxy resin or an allyl diglycol carbonate resin or various glass materials can be used.

【0051】また、樹脂基板26の作成方法としては、
切削、研削加工等の直接的な機械加工またはキャスト成
形、押し出し成形、熱加圧成形、射出成形等の各種成形
方法が適用可能であるが、生産性の点からは射出成形法
が最も優れている。
The method of forming the resin substrate 26 is as follows.
Direct machining such as cutting and grinding, or various molding methods such as cast molding, extrusion molding, hot press molding, and injection molding are applicable, but from the viewpoint of productivity, the injection molding method is the best. I have.

【0052】図1ないし図7に基づいて詳述した本発明
の面状光源装置において、図示されているのは、要部で
ある樹脂基板26および光源ランプ1であるが、面状光
源装置として使用する場合には、光源ランプ1の発光光
線の多くを樹脂基板26内に進入させるランプリフレク
タ4を省略することはできない。また、反射材9、拡散
板34およびプリズム板12等は、従来と同様に、本発
明の面状光源装置に併用して使用することが可能であ
る。
In the planar light source device of the present invention described in detail with reference to FIGS. 1 to 7, what is shown is a resin substrate 26 and a light source lamp 1 which are main parts. When used, the lamp reflector 4 that allows most of the light emitted from the light source lamp 1 to enter the resin substrate 26 cannot be omitted. Further, the reflector 9, the diffusion plate 34, the prism plate 12, and the like can be used in combination with the surface light source device of the present invention, as in the related art.

【0053】[0053]

【実施例】実施例として本発明の面状光源装置を作成
し、その輝度を測定した。実施例−1の面状光源装置の
構成を以下に説明する。樹脂基板26には、全周面を平
滑に研磨した透明なアクリル樹脂製の平板(サイズ:2
40mm×160mm、厚さ:3mm)の裏面7に、樹
脂基板26の長辺に平行に溝部28備える光反射パター
ン27を形成する。
EXAMPLE As an example, a planar light source device of the present invention was prepared, and its luminance was measured. The configuration of the planar light source device of Embodiment 1 will be described below. The resin substrate 26 has a flat plate (size: 2) made of a transparent acrylic resin whose entire peripheral surface is polished smoothly.
A light reflection pattern 27 having a groove 28 is formed on the back surface 7 having a size of 40 mm × 160 mm and a thickness of 3 mm in parallel with the long side of the resin substrate 26.

【0054】光反射パターン27の溝部28は、図1に
示すように、溝部28の断面形状三角形の頂角すなわち
谷部を60°で固定し、傾斜角度αは48°〜52°〜
46°と連続的に変化するように形成して、これに伴っ
て傾斜角度βを変化させている。そして溝部28の切込
み幅を20μmで一定とし、さらに、溝部28の平坦部
29に対する比率を、光源ランプ1側の一側端面3から
樹脂基板26の三分の一の領域まで0.1で一定とし、
その領域以外は、光源ランプ1から離れるにしたがって
徐々に前記比率を増加させ、側端面5付近で比率が1.
2になるように形成した。
As shown in FIG. 1, the groove 28 of the light reflection pattern 27 fixes the apex angle or valley of the triangular sectional shape of the groove 28 at 60 °, and the inclination angle α is 48 ° to 52 °.
It is formed so as to continuously change to 46 °, and the inclination angle β is changed accordingly. The cut width of the groove 28 is constant at 20 μm, and the ratio of the groove 28 to the flat portion 29 is constant at 0.1 from the one end face 3 on the light source lamp 1 side to one third of the area of the resin substrate 26. age,
Except for the region, the ratio gradually increases as the distance from the light source lamp 1 increases, and the ratio becomes 1.
2 was formed.

【0055】光源ランプ1として、外径2.3φの冷陰
極蛍光管を使用している。光源ランプ1の周面を覆うラ
ンプリフレクタ4には、銀を蒸着したPETフィルムを
使用し、樹脂基板26の裏面7に設ける拡散板34とし
ては、拡散物質をコーティングしたPETフィルムを使
用した。
As the light source lamp 1, a cold cathode fluorescent tube having an outer diameter of 2.3φ is used. As the lamp reflector 4 covering the peripheral surface of the light source lamp 1, a PET film on which silver was deposited was used, and as the diffusion plate 34 provided on the back surface 7 of the resin substrate 26, a PET film coated with a diffusion material was used.

【0056】実施例−2として、図5に示す断面形状ほ
ぼ楔形の樹脂基板26’(サイズ:240mm×160
mm、一側端面3側の厚さ:3mm、側端面5側の厚
さ:1mm)を使用する。実施例−2は、実施例−1と
比較して樹脂基板26’の形状が異なるだけであり、他
の構成は同一である。
As Example-2, a resin substrate 26 ′ having a substantially wedge-shaped cross section shown in FIG. 5 (size: 240 mm × 160
mm, thickness on one side end face 3 side: 3 mm, thickness on one side end face 5 side: 1 mm). The second embodiment is different from the first embodiment only in the shape of the resin substrate 26 ', and the other configuration is the same.

【0057】続いて、実施例−3として、図8に基づい
て説明した樹脂基板26を備える面状光源装置を作成す
る。樹脂基板26の表面10に一体に設けられるプリズ
ム板12は、プリズム列の断面形状が頂角90°の二等
辺三角形とした。実施例−3は、実施例−1と比較して
樹脂基板26の表面10にプリズム板12を備える点が
相違しており、他の構成は同一である。
Subsequently, as Example 3, a planar light source device including the resin substrate 26 described with reference to FIG. The prism plate 12 integrally provided on the surface 10 of the resin substrate 26 has a prism array having a cross-sectional shape of an isosceles triangle with a vertex angle of 90 °. The third embodiment is different from the first embodiment in that a prism plate 12 is provided on the surface 10 of a resin substrate 26, and other configurations are the same.

【0058】また、比較例−1として、従来技術の欄で
図17ないし図18に基づいて説明した面状光源装置の
樹脂基板14を備える面状光源装置を作成する。樹脂基
板14の裏面7に形成される光反射パターン15は、図
18に示すプリズム列Pにおいて、傾斜角度α’を44
°、傾斜角度β’を8°として0.1mmの間隔で形成
されている。その他、構成部材および大きさ等は、すべ
て実施例−1の面状光源装置と同一にした。
Further, as Comparative Example 1, a planar light source device including the resin substrate 14 of the planar light source device described with reference to FIGS. The light reflection pattern 15 formed on the back surface 7 of the resin substrate 14 has an inclination angle α ′ of 44 in the prism row P shown in FIG.
And the inclination angle β ′ is 8 °, and is formed at intervals of 0.1 mm. In addition, the components, size, and the like were all the same as those of the planar light source device of Example 1.

【0059】上述のようにそれぞれ作成した4種類の面
状光源装置の画面上の輝度を、以下に述べる方法で測定
し、画面上に放出する光線の出射角度分布を観測する。
図9(a)に示すように、面状光源装置の画面中央部を
基準点Oとし、輝度測定装置Kを、基準点Oから画面に
垂直(正面)方向に所定距離(50cm)をおいて位置
させた箇所を0度とする。そして、図4(b)に示すよ
うに、基準点0を中心に、一側端面3および側端面5の
方向に、それぞれ輝度測定装置Kを45度まで移動させ
て、所定角度ごとに輝度を測定する(以下、短辺方向の
測定という)。
The luminance on the screen of each of the four types of planar light source devices created as described above is measured by the method described below, and the emission angle distribution of the light beam emitted on the screen is observed.
As shown in FIG. 9A, the center of the screen of the planar light source device is set as a reference point O, and the luminance measuring device K is separated from the reference point O by a predetermined distance (50 cm) in a direction perpendicular (front) to the screen. The located position is set to 0 degree. Then, as shown in FIG. 4B, the luminance measuring device K is moved up to 45 degrees in the direction of the one end surface 3 and the one end surface 5 around the reference point 0, and the luminance is measured at predetermined angles. Measurement (hereinafter referred to as measurement in the short side direction).

【0060】測定距離(基準点Oから輝度測定装置Kの
先端までの距離)は、輝度測定装置Kの移動にかかわら
ず一定(50cm)である。このとき、一側端面3の方
向への輝度測定装置Kの移動をプラスとし、側端面5の
方向への輝度測定装置Kの移動をマイナスで表してい
る。輝度測定装置Kは、トプコン社製輝度計(BM−
7,視野1°)を使用し、光源ランプ1として使用した
冷陰極管は、管電流3.5mArms、点灯周波数60
KHzの正弦波で点灯している。
The measurement distance (the distance from the reference point O to the tip of the luminance measuring device K) is constant (50 cm) regardless of the movement of the luminance measuring device K. At this time, the movement of the luminance measuring device K in the direction of the one side end surface 3 is represented by plus, and the movement of the luminance measuring device K in the direction of the side end surface 5 is represented by minus. The luminance measurement device K is a luminance meter (BM-
7, the field of view 1 °), and the cold cathode tube used as the light source lamp 1 has a tube current of 3.5 mArms and a lighting frequency of 60.
It is lit with a KHz sine wave.

【0061】このように、基準点Oの位置での観測を測
定点Aとし、同様に、図9において、樹脂基板26の長
辺の中心線上の光源ランプ1に近接する付近を測定点
B、測定点Bの対称位置を測定点Cとして、上述と同様
に輝度を測定する。
As described above, the observation at the position of the reference point O is defined as the measurement point A. Similarly, in FIG. 9, the vicinity of the light source lamp 1 on the center line of the long side of the resin substrate 26 is the measurement point B, The luminance is measured in the same manner as described above, with the symmetric position of the measurement point B as the measurement point C.

【0062】さらに、輝度測定装置Kを、上述した一側
端面3から側端面5へ移動と直交する方向に移動するよ
うに設定し(以下、長辺方向の測定という)、他の条件
は、変化させることなく同様に輝度の測定を行った。
Further, the luminance measuring device K is set so as to move in the direction perpendicular to the movement from the one side end face 3 to the side end face 5 (hereinafter referred to as measurement in the long side direction). The luminance was measured similarly without changing the luminance.

【0063】上述の面状光源装置の輝度を測定した結果
を図10ないし図14の図表に示す。実施例−1の面状
光源装置の輝度測定結果を図10および図11に示す。
短辺方向の測定結果は、図10に示されており、視野角
度θ=0の時に、測定点A,測定点Bおよび測定点Cの
輝度が同一になり、画面正面方向から観察すると、光源
ランプ1からの距離に左右されずに、均一に発光してい
ることが判る。さらに、測定点A,測定点Bおよび測定
点Cの測定結果は、ほぼ重なり合っているため、画面垂
直方向に対して斜め方向から観察しても、画面が著しく
不均一に発光しているように見えることはない。さら
に、長辺方向の測定結果は、図11に示されており、広
い視野角度が得られることが判った。
The results of measuring the luminance of the above planar light source device are shown in the tables of FIGS. FIGS. 10 and 11 show the luminance measurement results of the planar light source device of Example-1.
The measurement result in the short side direction is shown in FIG. 10. When the viewing angle θ = 0, the brightness of the measurement points A, B, and C becomes the same. It can be seen that the light is emitted uniformly irrespective of the distance from the lamp 1. Further, since the measurement results of the measurement points A, B and C almost overlap each other, even when the screen is observed from an oblique direction with respect to the vertical direction of the screen, the screen emits extremely uneven light. I can't see it. Further, the measurement result in the long side direction is shown in FIG. 11, and it was found that a wide viewing angle was obtained.

【0064】また、周囲光の照度10001xの明るい
室内で、面状光源装置の後方から樹脂基板26内に光線
(すなわち周囲光)を取り入れて、面状光源装置の画面
を観察すると、光源ランプ1の管電流を光源ランプ1の
みを光源とする場合の約二分の一にしても同様の輝度が
得られることを確認した。
In a bright room with an ambient light illuminance of 10001x, light rays (that is, ambient light) are introduced into the resin substrate 26 from behind the planar light source device and the screen of the planar light source device is observed. It was confirmed that the same luminance could be obtained even when the tube current was about one half of the case where only the light source lamp 1 was used as the light source.

【0065】実施例−2の面状光源装置の輝度測定結果
は、実施例−1の面状光源装置の輝度測定結果とほぼ同
様であった。
The luminance measurement result of the planar light source device of Example-2 was almost the same as the luminance measurement result of the planar light source device of Example-1.

【0066】続いて、実施例−3の面状光源装置の輝度
測定結果を図12および図13に示す。視野角度θ=0
の輝度が、実施例−1(実施例−2も同様)と比較し
て、1.3倍程度上昇し高輝度になるが、図13から明
らかなように、視野範囲が約半分まで減少する。
Next, FIGS. 12 and 13 show the results of measuring the luminance of the planar light source device of Example-3. Viewing angle θ = 0
13 is increased by about 1.3 times as compared with Example-1 (the same applies to Example-2), and becomes high. However, as is clear from FIG. 13, the visual field range is reduced to about half. .

【0067】比較例−1の面状光源装置の短辺方向の輝
度測定結果を図14に示す。視野角度θ=0の輝度は、
測定点A,測定点Bおよび測定点Cほぼ等しくなってい
るが、それ以外の視野角度における測定結果にばらつき
があるため、視野範囲のバランスが悪いことが判る。
FIG. 14 shows the results of luminance measurement in the short side direction of the planar light source device of Comparative Example-1. The brightness at the viewing angle θ = 0 is
Although the measurement points A, B, and C are almost equal, the measurement results at other viewing angles vary, so that it can be seen that the balance of the viewing range is poor.

【0068】[0068]

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明の面状光
源装置は、樹脂基板の裏面に断面形状三角形の溝部、お
よび平坦部で構成される光反射パターンを形成してい
る。このため、溝部に進入する光線は、傾斜面にて全反
射、または、傾斜面を透過して隣接する傾斜面から樹脂
基板に進入するので、その多くが面状光源装置の画面上
へ出射する光線となる。したがって、高輝度かつ均一
で、視野角度の広い画面発光を実現することが可能であ
る。
As described above in detail, the planar light source device of the present invention has a light reflection pattern formed of a triangular groove and a flat portion on the back surface of the resin substrate. For this reason, the light beam entering the groove portion is totally reflected on the inclined surface, or passes through the inclined surface and enters the resin substrate from the adjacent inclined surface, and most of the light is emitted on the screen of the planar light source device. It becomes a ray. Therefore, it is possible to realize high-luminance and uniform screen light emission with a wide viewing angle.

【0069】さらに、樹脂基板の裏面に反射板を設けな
くてもよいので、光源ランプから発光する以外の光線
を、樹脂基板の裏面および側面から入射させて画面上へ
出射させることが可能であり、周囲の明るさに応じて光
源ランプを補助的に使用することが可能となるので、低
消費電力化を実現できる。
Further, since it is not necessary to provide a reflection plate on the back surface of the resin substrate, it is possible to cause light rays other than light emitted from the light source lamp to enter the screen from the back surface and side surfaces of the resin substrate and emit the light to the screen. In addition, since the light source lamp can be used auxiliary according to the ambient brightness, low power consumption can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の面状光源装置の要部である
樹脂基板の構成を説明するための概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a resin substrate which is a main part of a planar light source device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の要部の樹脂基板の構成を説明するため
の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a resin substrate as a main part of the present invention.

【図3】図1とは異なる本発明の一実施例の面状光源装
置の要部である樹脂基板の構成を説明するための概略図
である。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a configuration of a resin substrate which is a main part of the planar light source device according to one embodiment of the present invention, which is different from FIG.

【図4】光反射パターンへの光線の進行状態を説明する
ための概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a traveling state of a light beam to a light reflection pattern.

【図5】図3とは異なる本発明の実施例の面状光源装置
の樹脂基板の構成を説明するための概略図である。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a configuration of a resin substrate of the planar light source device according to the embodiment of the present invention which is different from FIG.

【図6】図5とは異なる本発明の実施例の面状光源装置
の樹脂基板の構成を説明するための概略図である。
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a configuration of a resin substrate of the planar light source device according to the embodiment of the present invention, which is different from FIG.

【図7】図6の樹脂基板の他の構成を説明するための概
略図である。
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining another configuration of the resin substrate of FIG. 6;

【図8】図6とは異なる本発明の実施例の面状光源装置
の樹脂基板の構成を説明するための概略図である。
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a configuration of a resin substrate of the planar light source device according to the embodiment of the present invention, which is different from FIG.

【図9】輝度測定方法を説明するための概略図である。FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a luminance measuring method.

【図10】本発明の実施例の面状光源装置の輝度測定結
果を示す図表である。
FIG. 10 is a table showing luminance measurement results of the planar light source device according to the example of the present invention.

【図11】本発明の実施例の面状光源装置の図10とは
別の輝度測定結果を示す図表である。
FIG. 11 is a chart showing another luminance measurement result of the planar light source device according to the embodiment of the present invention, which is different from FIG.

【図12】図10とは異なる本発明の実施例の面状光源
装置の輝度測定結果を示す図表である。
12 is a table showing luminance measurement results of the planar light source device according to the embodiment of the present invention which is different from FIG.

【図13】本発明の実施例の面状光源装置の図12とは
別の輝度測定結果を示す図表である。
FIG. 13 is a table showing another luminance measurement result of the planar light source device according to the embodiment of the present invention, which is different from FIG. 12;

【図14】比較例の面状光源装置の輝度測定結果を示す
図表である。
FIG. 14 is a table showing luminance measurement results of the planar light source device of the comparative example.

【図15】従来の面状光源装置の構成を示す断面図であ
る。
FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a conventional planar light source device.

【図16】従来の面状光源装置の光散乱パターンを示す
概略図である。
FIG. 16 is a schematic view showing a light scattering pattern of a conventional planar light source device.

【図17】図15とは別の従来の面状光源装置の構成を
示す断面図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a configuration of another conventional planar light source device different from FIG.

【図18】図17の面状光源装置内の光線の進行状態を
説明するための概略図である。
FIG. 18 is a schematic view for explaining a traveling state of light rays in the planar light source device of FIG.

【図19】図15とは別の従来の面状光源装置の構成を
示す断面図である。
FIG. 19 is a cross-sectional view showing a configuration of another conventional planar light source device different from FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

26 樹脂基板 27 光反射パターン 28 溝部 29 平坦部 30 傾斜面 31 傾斜面 Reference Signs 26 Resin substrate 27 Light reflection pattern 28 Groove 29 Flat part 30 Inclined surface 31 Inclined surface

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成9年10月21日[Submission date] October 21, 1997

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】請求項3[Correction target item name] Claim 3

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0027[Correction target item name] 0027

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0027】請求項3の発明では、前記光反射パターン
は、前記溝部の幅が隣接する平坦部の幅の1.5倍以下
で形成され、かつ、前記樹脂基板の背面に光源ランプと
は異なる光源を設けたことを特徴とする。
According to the third aspect of the present invention, the light reflection pattern is formed so that the width of the groove is 1.5 times or less the width of an adjacent flat portion, and a light source is provided on a back surface of the resin substrate. A light source different from a lamp is provided.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透光性材料からなる樹脂基板の少なくと
も一面以上の側端面付近に光源ランプを当接させて構成
するサイドライト方式の面状光源装置において、 前記樹脂基板の光線出射面の対向面に光反射パターンを
形成し、該光反射パターンは、前記光源ランプの軸方向
に沿って連設される断面形状ほぼ三角形の溝部、および
平坦部とで構成されており、 前記溝部および平坦部の比率が一定、または、前記光源
ランプから離れるにしたがって溝部の比率が大きくなる
か、もしくは、その組み合わせであり、 かつ前記溝部の断面形状三角形の傾斜面は、光源ランプ
1に近い側の傾斜面の傾斜角度を40°ないし55°、
前記傾斜面とは別の傾斜面の傾斜角度を60°ないし9
0°で形成されることを特徴とする面状光源装置。
1. A side light type planar light source device comprising a light source lamp in contact with at least one or more side end surfaces of a resin substrate made of a translucent material, wherein a light emitting surface of the resin substrate is opposed to the light emitting surface. A light reflection pattern is formed on the surface, and the light reflection pattern includes a substantially triangular cross-sectional groove and a flat portion that are continuously provided along the axial direction of the light source lamp. Or the ratio of the grooves increases as the distance from the light source lamp increases, or a combination thereof, and the inclined surface of the triangular cross section of the groove has an inclined surface closer to the light source lamp 1. Angle of inclination of 40 ° to 55 °,
The angle of inclination of another inclined surface other than the inclined surface is 60 ° to 9 °.
A planar light source device formed at 0 °.
【請求項2】 前記溝部は、断面形状三角形の頂角に相
当する谷部の角度を一定とし、底角の角度を一定とし、
または変化させることを特徴とする請求項1記載の面状
光源装置。
2. The groove has a constant valley angle corresponding to the apex angle of the cross-sectional triangle and a constant base angle,
The planar light source device according to claim 1, wherein the surface light source device is changed.
【請求項3】 前記光反射パターンは、前記溝部の幅が
隣接する平坦部の幅の1.5倍で形成され、かつ、前記
樹脂基板の背面に光源ランプとは異なる光源を設けたこ
とを特徴とする請求項1または2に記載の面状光源装
置。
3. The light reflection pattern according to claim 1, wherein a width of the groove is formed to be 1.5 times a width of an adjacent flat portion, and a light source different from a light source lamp is provided on a back surface of the resin substrate. The planar light source device according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項4】 前記光源は、周囲光であり、周囲光の強
度に応じて前記光源ランプの発光強度を調節可能なこと
を特徴とする請求項3に記載の面状光源装置。
4. The planar light source device according to claim 3, wherein the light source is ambient light, and the light emission intensity of the light source lamp can be adjusted according to the intensity of the ambient light.
【請求項5】 前記樹脂基板の裏面を覆う拡散板を設け
たことを特徴とする請求項3または4に記載の面状光源
装置。
5. The planar light source device according to claim 3, further comprising a diffusion plate that covers a back surface of the resin substrate.
【請求項6】 前記樹脂基板の表面に、光源ランプの軸
方向と直交する向きに連設されたプリズム列で構成され
るプリズム板を前記樹脂基板と一体に備え、かつ、前記
樹脂基板の裏面を覆う反射板を設けたことを特徴とする
請求項1または2に記載の面状光源装置。
6. A resin plate, comprising a prism plate formed of a series of prisms connected in a direction perpendicular to the axial direction of a light source lamp on a front surface of the resin substrate, and a back surface of the resin substrate. The planar light source device according to claim 1, further comprising a reflection plate that covers the light source.
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