JPH10208530A - 面状光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 最終出射画面の出射光線の正面強度を均一に
することによって高輝度かつ均一な画面発光の面状光源
装置を提供する。 【解決手段】 樹脂基板９の裏面１２に、光源ランプ１
の軸方向に平行に連接されたプリズム列で構成される光
反射パターン１３を形成する。この光反射パターン１３
のプリズム列の傾斜角度は、面状光源装置の画面を複数
に分割してそれぞれ算出した代表傾斜角度の特性を、近
似式によって算出する。このように光反射パターン１３
の傾斜角度を設定することで、実際の光線の進行状態に
対応しており、透過中に光線のエネルギー減衰に伴う損
失の原因となる拡散板を設ける必要がないので、高輝度
な均一発光の面状光源装置が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。この背面光源機構を実現する手段として、図１
６に示すいわゆるサイドライト方式（導光板方式）の面
状光源装置が、例えば特許公報第２５４０５４９号をは
じめとして数多く提案されている。

【０００３】以下、図１６に基づいて面状光源装置の構
成を説明する。１は、直線状の光源である冷陰極管（Ｃ
ＣＦＬ）または熱陰極管（ＨＣＦＬ）等の光源ランプで
ある。断面形状がほぼ楔形状で透光性の高い材料で形成
される樹脂基板２の幅広側面３に沿って、前記光源ラン
プ１を所定距離をおいて配置する。

【０００４】樹脂基板２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
させるために、その裏面４（図１６の下方）に光反射パ
ターン５が形成されている。光反射パターン５は、断面
形状三角形のプリズム列を複数連ねた微小光学素子を、
光源ランプ１の軸方向に対して平行に設けているもので
ある。光反射パターン５は、光源ランプ１の発光光線が
裏面４に進行する角度が徐々に小さくなるのに対応させ
て、光源ランプ１に対する傾斜角度ｙを光源ランプ１か
ら遠ざかるにつれて徐々に大きくなるように形成されて
いる。

【０００５】そして、樹脂基板２の裏面４全面を覆うよ
うに反射板６が配置される。反射板６は、樹脂基板２の
裏面４から出射する光線を反射させて樹脂基板２の表面
７（図１６の上方）へ進行させる。さらに、面状光源装
置には、樹脂基板２の表面７全面を覆うように拡散板８
を設けている。樹脂基板２内を進行して表面７から出射
する光線の光線束は、樹脂基板２の表面７上では一定で
ないので、拡散板８は、拡散板８を透過中に光を重ね合
わせる（すなわち、拡散させる）ことで光線束の密度お
よび出射分布をほぼ均一にさせて、画面上の均一発光を
行うものである。

【０００６】このように構成されたサイドライト方式の
面状光源装置における光線の進行状態を検討する。光源
ランプ１からの発光光線は、図１６に示すように、幅広
側面３から樹脂基板２内に入射して、以下に述べる４種
の進行状態の何れかに大別される。

【０００７】光ａは、光源ランプ１で発光して樹脂基板
２の表面７へ向かって進行し、表面７で全反射して裏面
４へ向かって進行し、光反射パターン５で反射して、表
面７から出射し、拡散板８を透過して画面へ放出される
光線である。光ｂは、光源ランプ１で発光して樹脂基板
２の裏面４へ向かって進行し、光反射パターン５で反射
して表面７から出射し、拡散板８を透過して画面へ放出
される光線である。光ｃは、光源ランプ１で発光して樹
脂基板２の裏面４へ向かって進行し、光反射パターン５
を透過して反射板８で反射して、再び樹脂基板２の内部
へ進行して表面７から出射し、拡散板８を透過して画面
へ放出される光線である。光ｄは、光源ランプ１で発光
して樹脂基板２の裏面４へ向かって進行し、光反射パタ
ーン５を透過して屈折することによって、隣接する別の
プリズム列から再び樹脂基板２の内部へ進行して表面７
から出射し、拡散板８を透過して画面へ放出される光線
である。

【０００８】上述の４種に大別される光ａないし光ｄの
中で、面状光源装置の画面から出射する光線の多くは、
主に光ｂの経路をたどるので、光ｂとして示すように進
行する光線に着目する。

【０００９】光反射パターン５を構成するプリズム列の
傾斜角度ｙが一定である場合には、図１７に示すよう
に、光源ランプ１からの距離が大きくなるにつれて、光
反射パターン５の各プリズム列に進行する光線の入射角
θは徐々に大きくなる。また、光線は光源ランプ１から
遠ざかるにつれて広がる性質を有するので、拡散板８に
入射する光線は、光源ランプ１から遠ざかるにつれてそ
の広がり幅Ａが大きくなる。したがって、単位面積当り
の出射光束量（以下、光束密度という）が減少するの
で、光源ランプ１から遠ざかるにしたがって画面上の輝
度が徐々に低下する。

【００１０】このため画面上の均一発光を実現するため
に、上述の特許公報第２５４０５４９号に開示されるよ
うに、光反射パターン５を構成するプリズム列の傾斜角
度ｙは、光源ランプ１から遠ざかるにしたがって徐々に
大きくなるように形成されている。図１８に示すよう
に、傾斜角度ｙを徐々に大きくすると、入射角θは徐々
に小さくなり、また光散乱パターン５で反射した後の光
線の進行方向も異なってくるため、拡散板８へ入射する
際の光線の広がり幅Ａを均一にすることができ、画面上
の均一発光が可能となる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の光ｂ
は、面状光源装置の画面上へ出射する光線の中心要素で
はあるが、画面上の各位置から出射される光線の伝搬状
態を代表できるものということはできない。なぜなら、
光源ランプ１の発光光線自体が散乱光であり、例えば冷
陰極管のように、曲面で構成される表面全面から光線が
発せられているので、各光線の出発点がそれぞれ異な
る。このような光線に対して、出発点および光線の進行
状態（伝搬経路）を単純に特定することはできず、仮に
これらを特定するとしても、統計的な表現にならざるを
得ない。このため、光源ランプ１から遠ざかるにしたが
って傾斜角度ｙを単純に増加させただけでは、画面上の
均一発光を実現することは不可能である。

【００１２】また、従来の面状光源装置には、樹脂基板
２の表面７から出射した光線を拡散させて画面から出射
させるために設ける拡散板８を欠かすことができず、拡
散板８を透過中のエネルギーの減衰による効率の低下を
免れない。そして、上述の面状光源装置の場合、画面上
の均一発光の実現を、拡散板８に入射する光線の光束密
度で決定している。この拡散板８に入射する光線の光束
密度を基準とした光反射パターン５の傾斜角度ｙの決定
には、以下に述べる問題が生じる。

【００１３】仮に、図１６に基づいて説明した面状光源
装置の光反射パターン５の傾斜角度ｙの変化によって、
拡散板８へ入射する光線の広がり幅Ａが均一になると仮
定する。この場合、光源ランプ１からの距離に基づく光
線の強度の相違に関連して、画面上の均一発光を実現す
るために、光源ランプ１から離れた位置において、反射
板８を透過した光線の光束密度を最大にする場合、その
広がりの中心角度が拡散板８の面に対して垂直になるよ
うに、光反射パターン５のプリズム列の角度を設定しな
ければならない。

【００１４】このように面状光源装置を設計する場合に
は、光源ランプ１から最も離れた位置で最適に設定され
た傾斜角度ｙのプリズム列を基準にして、光源ランプ１
からの距離に対応させて傾斜角度ｙを変化させたプリズ
ム列を備える光反射パターン５を設ける。このため、拡
散板８へ入射する光線の広がり幅Ａを等しくして画面上
の均一発光を実現するためには、光源ランプ１から最も
離れた付近の広がり幅Ａと等しくしなければならない。

【００１５】このように光源ランプ１から最も離れた領
域を基準として、広がり幅Ａを均一にするために、光源
ランプ１に近づくにつれて徐々に傾斜角度ｙを小さくし
ている。このことは、光源ランプ１に近い付近の広がり
幅Ａを大きくしているので、光束密度を低下させている
ことにほかならない。

【００１６】上述のように傾斜角度ｙが設定されたプリ
ズム列を備える面状光源装置を作成し、画面垂直方向
（すなわち正面方向）から画面を観察すると、光源ラン
プ１付近は薄暗く、やや距離を置いた付近から光源ラン
プ１から最も離れた領域は、ぼんやりと発光している。
そして、面状光源装置の側面かつ光源ランプ１の軸方向
と直交する方向（すなわち、図１９の紙面上方）から観
察すると、画面は、光源ランプ１付近が非常に明るく、
光源ランプ１から離れた位置は非常に暗い。

【００１７】このように画面の明暗が観察されるのは、
図１９に示すように、光源ランプ１から比較的近い付近
の画面からの出射光は、出射分布Ｂで表されるように、
正面方向付近の光束密度の強度Ｃ（以下、正面強度Ｃと
いう）より、正面方向付近以外に進行する主光線の光束
密度の強度Ｄ（傾斜強度Ｄという）が大きく、一方、光
源ランプ１から距離をおく出射光は、出射分布Ｅで表さ
れるように、正面強度Ｃ’が傾斜強度Ｄ’より大きくな
るためである。

【００１８】このように、光源ランプ１からの発光光線
を反射および屈折させて樹脂基板２内を進行させつつ画
面上へ出射させる場合、画面へ出射する光線の出射分布
は、極端に偏った指向性を有するので、樹脂基板２の表
面７から放出される光線の光束密度だけを基準にして、
単純に輝度を決定することはできない。

【００１９】従来の面状光源装置の概念によると、光線
は、拡散板８へ入射する段階での光束密度を一定にされ
るため、光源ランプ１の距離に基づいて光反射パターン
５への入射角度θを大幅に変化させる傾斜角度ｙを設定
していた。このように光反射パターン５を形成すること
によって、画面へ出射する光線の出射分布の主角度を変
化させているが、上述のように出射光線の指向性が極端
に偏っているため、拡散板８を透過させても、この極端
な指向性を十分に緩和させて均一にすることはできな
い。このため、画面を観察する方向（角度）によって
は、画面の明暗がはっきりした発光状態になってしま
う。

【００２０】仮に、図２０に示すように、拡散板８への
入射光の指向性を完全に消し去ることが可能な程度に拡
散率の高い拡散板８を設けることが可能であれば、図１
６に示す構成の面状光源装置は、画面上の均一発光を実
現することが可能である。しかし、拡散板８は、画面上
へ光線を出射させなければならないために、透過性を有
する部材で形成されており、このような部材は、一般
に、拡散性が大きくなると透過率が低下する特性を有す
る。したがって、上述した図１６に示す面状光源装置を
実用化できる程度の高い拡散性を有する拡散板８を配置
した場合には、光線の透過率が低くなることから十分な
輝度を得ることができないので、結果として面状光源装
置として実用化不可能である。

【００２１】したがって、本発明は、画面上の出射光線
の出射分布の正面強度Ｃ，Ｃ’を均一にすることによっ
て、高輝度かつ均一な画面上の発光を実現可能な面状光
源装置を提供する。

【００２２】

【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接されるプリズム列で構成されて
おり、前記光源ランプに対向する前記プリズム列の傾斜
面の傾斜角度は、面状光源装置の画面を複数に分割し
て、それぞれ算出した代表傾斜角度を近似させて設定す
ることを特徴とする面状光源装置である。

【００２３】請求項２の発明では、前記代表傾斜角度
は、光源ランプとの距離に基づく２次以上の非線形多項
式によって近似されることを特徴とする。

【００２４】請求項３の発明では、前記代表傾斜角度
は、光源ランプとの距離に基づく２次以上の非線形多項
式と、１次以下の線形式および周期関数等の非線形式と
を、部分的に組み合わせることによって近似されること
を特徴とする。

【００２５】請求項４の発明では、前記代表傾斜角度
は、光源ランプとの距離に基づく１次以下の線形式また
は周期関数等の非線形式とを部分的に組み合わせること
によって近似されることを特徴とする。

【００２６】請求項５の発明では、前記光反射パターン
を形成した面を覆う反射材を設けたことを特徴とする。

【００２７】請求項６の発明では、前記光線出射面を覆
う光路変換手段を設けたことを特徴とする。

【００２８】請求項７の発明では、前記光反射パターン
を、前記樹脂基板と一体に形成したことを特徴とする。

【００２９】

【発明の実施の形態】本発明の面状光源装置のを添付図
面に基づいて以下に説明する。本発明の第１の実施の形
態として、図１に示す面状光源装置は、アクリル樹脂製
の断面形状ほぼ楔形の樹脂基板９の幅広側面１０に所定
距離おいて光源ランプ１が配置され、幅広側面１０に対
向する以外の光源ランプ１の周面を覆うように反射材１
１が設けられ、樹脂基板９の下方には、反射板６が設け
られた構成である。図２に示すように、樹脂基板９の裏
面１２（図２の下方）には、詳細を後述するプリズム列
で構成される光反射パターン１３が形成されている。こ
こで、従来技術の欄と同様に、光源ランプ１に対するプ
リズム列の傾斜角度をｙ、光反射パターン１３に入射す
る光線の入射角をθとする。

【００３０】以下に、光反射パターン１３について説明
する。従来の面状光源装置は、拡散板に入射する光線の
光束密度によって画面上の輝度を決定していたが、本発
明においては、拡散板を設けることなく、図３に示すよ
うに、樹脂基板９の出射面（すなわち表面１４）におけ
る正面方向付近の輝度に注目する。

【００３１】光線の強度は伝搬時に減衰するため、面状
光源装置において、光線の強度が最も小さくなるのは、
光源ランプ１から最も離れた領域である。この領域の光
線の出射分布Ｅ（図３の右側）の中心すなわち最大輝度
の出射角度が、画面垂直方向（したがって、正面強度
Ｃ’が最大）になるようにプリズム列の傾斜角度ｙを設
定する。そして、光源ランプ１に近い領域の出射分布Ｂ
（図３の左側）においては、出射分布Ｅの正面強度Ｃ’
と、正面強度Ｃが等しくなるように、傾斜強度Ｄを、プ
リズム列の傾斜角度ｙを変化させることによって設定す
る。

【００３２】このように、光反射パターン１３を構成す
るプリズム列の傾斜角度ｙを変化させて、正面強度Ｃ，
Ｃ’を均一に設定することによって、拡散板を設けるこ
となく、画面正面方向から観察した際に均一な面状発光
を実現できる。

【００３３】しかしながら、図４に示すように、その裏
面１２に光反射パターン１３が形成されていない断面形
状楔形の樹脂基板１５の表面１４から出射する光線の出
射分布Ｆにおいて、一転鎖線の矢印に示す主光線強度Ｇ
の出射角度は、光源ランプ１との距離に対応していな
い。さらに、光源ランプ１の発光光線は散乱光であるた
めに、各光線の出発点がそれぞれ異なっており、このよ
うな光線に対して、出射分布Ｆを単純に特定することは
できないので、プリズム列の傾斜角度ｙは、統計関数的
に設定することになる。

【００３４】しかしながら、後述する実施例の欄で詳述
するように、実際にプリズム列の傾斜角度ｙを設定して
光反射パターン１３を設計する場合には、面状光源装置
として実用する際に望まれる特性を実現できる近似式に
基づいて近似できることが確認されている。

【００３５】本発明の第二の実施の形態として、図５に
示す面状光源装置がある。この面状光源装置は、図１に
基づいて説明した面状光源装置の樹脂基板９の表面１４
を覆う光路変換部材１６を設けた構成である。光路変換
部材１６は、、図６に示すように、矢印ａに沿って複数
のプリズム列１７が連接されており、このプリズム列１
７に光線が反射および屈折されることによって、光線の
出射方向および出射分布を修正する。光路変換部材１６
は、樹脂基板９の光反射パターン１３を構成するプリズ
ム列の配列と直交する向きに配置される。

【００３６】図３に基づいて説明したように、本発明の
面状光源装置の光反射パターン１３は、非常に強い指向
性を有する出射光栓の正面強度Ｃ，Ｃ’を均一に設定し
ているので、図５に示す構成の面状光源装置とすると、
光路変換部材１６によって、正面強度Ｃ，Ｃ’以外の光
線成分を正面に集約させることができ、さらに高輝度な
面状光源を実現可能となる。ただし、正面強度Ｃ，Ｃ’
以外の光線成分の強度は、面上の位置によって極端に異
なっているため、画面が均一に発光するように、光路変
換部材１６を構成するプリズム列の傾斜角度を考慮し、
光反射パターン１３のプリズム列の傾斜角度ｙを設定し
て、画面からの出射分布を操作しておく必要がある。

【００３７】また、用途によっては、上述のように画面
からの出射分布を正面方向のみに均一ではなく、ある程
度の幅を持たせた方が適する場合がある。このような場
合には、図７に示すように、光路変換部材１６’とし
て、拡散板を設けることによって、樹脂基板２からの出
射光線が拡散されて画面から出射するため、出射分布が
広範囲になる。

【００３８】ただし、光路変換部材１６’としての拡散
板は、拡散性が高くなるにつれて透過率が低下するの
で、画面からの出射分布を完全に均一化（図１８参照）
可能な拡散率の高い拡散板を用いると輝度の低下を招く
ので賢明ではない。このため、ある程度出射光線の指向
性が残る拡散率を有する拡散板を使用することになる
が、この場合、画面上の位置および観察角度によって出
射分布が異なるので、光路変換部材１６’を設けない場
合に確保されていた発光の均一性を維持することができ
ない。このため、光路変換部材１６’を設ける場合に
は、光路変換部材１６’としての拡散板の拡散特性を考
慮し、画面の発光が均一になるように、光反射パターン
１３のプリズム列の傾斜角度ｙを設定して、画面からの
出射分布を操作しておく必要がある。

【００３９】また、本発明の面状光源装置において、画
面上の均一発光は、反射板６による光線の反射にそれほ
ど依存しないので、コストを重要視する場合には、省略
することも可能である。

【００４０】本発明を実施する場合に、樹脂基板９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。

【００４１】また、樹脂基板９の裏面１２に形成される
光反射パターン１３を加工する手段としては、樹脂基板
９を切削することによって直接プリズム列を形成するダ
イレクトカット手法、または、射出成形等によって樹脂
基板９と一体に光反射パターン１３を形成する方法を用
いる。射出成形で光反射パターン１３を形成する場合に
は、ダイレクトカット手法と同等の精度を確保しつつ工
程数を削減可能であり、低コスト化を実現できるため有
効である。

【００４２】

【実施例】本発明の面状光源装置を図１に示すように作
成した。樹脂基板９の外形サイズを２２０×１６６ｍ
ｍ、その厚さを、幅広側面１０を３ｍｍとして、幅広側
面１０の対向面に向かって１ｍｍまで徐々に厚みが減じ
るように形成している。光源ランプ１として、管径２．
６φの冷陰極管を使用し、反射板６および反射材１１と
して、鏡面または拡散反射フィルムを使用した。

【００４３】光反射パターン１３のプリズム列の傾斜角
度ｙを設定するにあたって、まず、光路追跡シミュレー
ションを計算機によって行い、その最適形状を算出し
た。このとき、多数の光線を樹脂基板９に入射させ、樹
脂基板９の表面１４から最終的に出射する段階で、その
位置と出射角度によって分類積算することで、光源ラン
プ１からの距離による実際の出射分布を得ることが可能
となる。実施例においては、プリズム列のピッチを０．
５ｍｍで一定にし、光源ランプ１に近い側のプリズム列
の傾斜面Ｈ（図２参照）の傾斜角度を３ｄｅｇで一定に
し、光源ランプ１に対向するプリズム列の傾斜面Ｉ（す
なわち傾斜面Ｈと隣接する傾斜面）の傾斜角度ｙを設定
するための操作を行った。

【００４４】最初に、傾斜角度ｙの変化の概要を把握す
るため、光源ランプ１からの距離に基づいて樹脂基板９
をいくつかの領域（実施例では、７ブロック）に分割
し、光源ランプ１からの距離等の概念にとらわれること
なく、各ブロックごとに傾斜角度ｙを独立に設定して、
該領域における最適なプリズム列の形状を算出した（以
下、代表傾斜角度ｙ’という）。

【００４５】しかし、上記算出結果に基づいて、代表傾
斜角度ｙ’のプリズム列で構成される光反射パターン１
３を形成して面状光源装置として使用すると、各ブロッ
クの境界において明暗の差が視認されてしまうので実用
的でない。よって、代表傾斜角度ｙ’の特性を反映させ
た連続式によって近似させる。

【００４６】図８の図表は、代表傾斜角度ｙ’の値をド
ットで示し、線形（１次）式によって連続的に近似した
様子を示す。一方、図９ないし図１３に非線形多項式に
よって代表傾斜角度ｙ’を近似した様子を示す。図９
は、２次の非線形多項式による代表傾斜角度ｙ’の特性
の近似を示しており、図１０は、３次の非線形多項式に
よる代表傾斜角度ｙ’の特性の近似を示している。さら
に図１１、図１２、図１３は、それぞれ４次、５次、６
次の非線形多項式による代表傾斜角度ｙ’の特性の近似
を示している。

【００４７】このとき、図８ないし図１３中の近似式に
よって描かれるラインは、上記代表傾斜角度ｙ’の分布
に対して、一般的な統計処理機能を持つ表計算ソフトに
よって算出された近似値である。

【００４８】図１４は、図８ないし図１３に示す各近似
式の算出結果に伴って、傾斜角度ｙを設定した光反射パ
ターン１３を備える面状光源装置をそれぞれ作成し、画
面の正面方向から画面を観察した場合の面上の均一性を
比較している。図１４から明らかなように、代表傾斜角
度ｙ’の特性を非線形多項式によって近似すると均一性
が大幅に向上する。さらに、高次の非線形多項式を用い
て近似することによって、代表傾斜角度ｙ’の特性に極
めて近似した式になることが判った。

【００４９】図１５には、非線形多項式および周期関数
（本実施例ではサイン関数）を組み合わせることによっ
て、代表傾斜角度ｙ’の特性を近似した様子を示すもの
である。この近似式によって算出された傾斜角度ｙの光
反射パターン１３を備える面状光源装置を作成し、正面
方向から画面を観察して、図１４にその均一性を示す。
図１４から明らかなように、非線形多項式および周期関
数（本実施例ではサイン関数）を組み合わせて代表傾斜
角度ｙ’を近似する場合にも、高次の非線形多項式を用
いて近似した場合と同様に、極めて良好な均一発光を得
られることが判った。

【００５０】図１５に示される図表では、ドットで示さ
れる代表傾斜角度ｙ’に近似するように意図的に選択し
て算出しているが、これに限定されるものでなく、組み
合わせによって、さらに自由度の高い操作が可能とな
る。

【００５１】

【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、光線の最終的な出射面（すなわち樹脂基板の
表面）からの正面方向の輝度を均一にさせるように、代
表傾斜角の特性を近似することによって光反射パターン
のプリズム列の傾斜角度を変化させるので、実際の光線
の進行状態に対応しているため、画面が均一に発光され
る。さらに、光線の最終出射面における光線の強度を正
面方向に均一にするように傾斜角度が設定されているた
め、エネルギーの減衰に伴う損失の原因となる拡散板を
設ける必要がないので、高輝度な画面均一発光を得るこ
とが可能である。したがって、高輝度かつ均一な面状光
源装置を提供することができる。

【００５２】また、面状光源装置の構成部材としてさま
ざまな光学部材を備える場合、さらに、その特性を要求
に応じて変化させる場合にも、前記傾斜角度を決定する
操作と同様に、近似式によって光反射パターンのプリズ
ム列の傾斜角度を設定可能であるから、高輝度かつ均一
な発光状態を常に実現することが可能であり、適用範囲
が広がる。

【００５３】そして、光反射パターンを射出成形等によ
って樹脂基板と一体に作成する場合には、製造工程を削
減でき、安価な良質の面状光源装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の面状光源装置の構成を説明
するための斜視図である。

【図２】本発明の要部の樹脂基板の構成を説明するため
の側面図である。

【図３】本発明の要部である光線の出射分布の成分を説
明するための概略図である。

【図４】光線の出射分布を説明するための概略図であ
る。

【図５】図１とは異なる本発明の実施例の面状光源装置
の構成を説明するための斜視図である。

【図６】光路変換部材を示す斜視図である。

【図７】図５とは異なる本発明の実施例の面状光源装置
の構成を説明するための斜視図である。

【図８】ブロックごとの傾斜角度を線形式で近似した様
子を示す図表である。

【図９】ブロックごとの傾斜角度を非線形多項式（２
次）で近似した様子を示す図表である。

【図１０】ブロックごとの傾斜角度を非線形多項式（３
次）で近似した様子を示す図表である。

【図１１】ブロックごとの傾斜角度を非線形多項式（４
次）で近似した様子を示す図表である。

【図１２】ブロックごとの傾斜角度を非線形多項式（５
次）で近似した様子を示す図表である。

【図１３】ブロックごとの傾斜角度を非線形多項式（６
次）で近似した様子を示す図表である。

【図１４】本発明の面状光源装置の画面正面方向の発光
の均一性を比較した図表である。

【図１５】ブロックごとの傾斜角度を非線形多項式およ
び周期関数を用いて近似した様子を示す図表である。

【図１６】従来の面状光源装置の構成および光線の進行
状態を説明するための概略図である。

【図１７】光線の進行状態を説明するための模式図であ
る。

【図１８】図１７とは別の光線の進行状態を説明するた
めの模式図である。

【図１９】光線の出射分布を説明するための模式図であ
る。

【図２０】図１９とは別の光線の出射分布を説明するた
めの模式図である。

【符号の説明】 ９ 樹脂基板 １２ 裏面 １３ 光反射パターン １６ 光路変換部材

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【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
   に沿って連接されるプリズム列で構成されており、前記
   光源ランプに対向する前記プリズム列の傾斜面の傾斜角
   度は、面状光源装置の画面を複数に分割して、それぞれ
   算出した代表傾斜角度を近似させて設定することを特徴
   とする面状光源装置。
2. 【請求項２】 前記代表傾斜角度は、光源ランプとの距
   離に基づく２次以上の非線形多項式によって近似される
   ことを特徴とする請求項１記載の面状光源装置。
3. 【請求項３】 前記代表傾斜角度は、光源ランプとの距
   離に基づく２次以上の非線形多項式と、１次以下の線形
   式および周期関数等の非線形式とを、部分的に組み合わ
   せることによって近似されることを特徴とする請求項１
   に記載の面状光源装置。
4. 【請求項４】 前記代表傾斜角度は、光源ランプとの距
   離に基づく１次以下の線形式または周期関数等の非線形
   式とを部分的に組み合わせることによって近似されるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の面状光源装置。
5. 【請求項５】前記光反射パターンを形成した面を覆う反
   射材を設けたことを特徴とする請求項１ないし４のいず
   れかに記載の面状光源装置。
6. 【請求項６】 前記光線出射面を覆う光路変換手段を設
   けたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記
   載の面状光源装置。
7. 【請求項７】 前記光反射パターンを、前記樹脂基板と
   一体に形成したこと特徴とする請求項１ないし６のいず
   れかに記載の面状光源装置。