JPH11126505A - Flat-type lighting system - Google Patents

Flat-type lighting system

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Publication number
JPH11126505A
JPH11126505A JP30791697A JP30791697A JPH11126505A JP H11126505 A JPH11126505 A JP H11126505A JP 30791697 A JP30791697 A JP 30791697A JP 30791697 A JP30791697 A JP 30791697A JP H11126505 A JPH11126505 A JP H11126505A
Authority
JP
Japan
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light
light source
lamp
plate
diffusing plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP30791697A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidetoshi Usui
英俊 臼井
Hiroshi Suzuki
浩 鈴木
Shunji Uchio
舜二 内尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HIKARI EN OYO KENKYUSHO KK
HIKARI ENERGIE OYO KENKYUSHO KK
NEC Home Electronics Ltd
NEC Corp
Original Assignee
HIKARI EN OYO KENKYUSHO KK
HIKARI ENERGIE OYO KENKYUSHO KK
NEC Home Electronics Ltd
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by HIKARI EN OYO KENKYUSHO KK, HIKARI ENERGIE OYO KENKYUSHO KK, NEC Home Electronics Ltd, Nippon Electric Co Ltd filed Critical HIKARI EN OYO KENKYUSHO KK
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Publication of JPH11126505A publication Critical patent/JPH11126505A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flat-type lighting system having high brightness of little unevenness which is light-weighted, low in cost, easy for maintenance, and suitable for the backlight of a large desktop LCD, particularly larger than 15 inches. SOLUTION: This lighting system is composed by disposing a linear light source 6 inside a housing 5 having an inner base surface 1a and an inner side surface 2a and an opening surface 3 facing the inner base surface 1a and a covered with a light diffusing plate 4. The inner base surface 1a and the inner side surface 2a are opaque reflectors of white having light diffusivity. On the inner base surface 1a, waveform projections and depressions triangular in cross section are formed together with the linear light source 6 disposed slightly separated from each valley of valleys 7 forming the waveform projections and depressions. The surface facing the light source of the light diffusing plate 4 is a gloss surface 4a having regular reflectivity. The tilt angles ϕ which slanting surfaces forming the waveform projections and depressions triangular in cross section form with a surface parallel to the opening surface 3 are from 12 to 17 degrees and the inner side surface 2a is connected continuously to peaks 8 of the inner base surface 1a.

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、液晶用バックライ
ト、照明看板、一般照明器具等として広く応用が可能な
面発光型照明装置に係り、特に、高輝度で均一な輝度を
有する平面状光源として機能する面発光型照明装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface-emitting type illuminating apparatus which can be widely applied as a backlight for liquid crystal, an illumination signboard, a general illuminating device, etc., and more particularly to a planar light source having high luminance and uniform luminance. The present invention relates to a surface-emitting lighting device that functions as a lighting device.

【0002】[0002]

【従来の技術】現行のいわゆる面発光型照明装置は、2
種類に大別される。一つは、光源直下型構造を有する面
発光型照明装置である。この種の構造の照明装置は、発
光面の直下(背後)に光源を配置するものであり、例え
ば矩形箱体の内部(例えば、ほぼ中央部)に蛍光灯等の
線状光源を複数本配置する一方、箱体を構成する一対の
対向開口面を透光性を有する光拡散板(例えば、アクリ
ル樹脂の乳半板)で覆った構造を有するものであり、街
頭における袖看板や立て看板等として使用されるもので
ある。なお、この種の構造の照明装置には、一対の対向
面のうちの一方のみを開口して透光性を有する光拡散板
で覆う一方、他の対向面については単なる白色不透明の
平面反射面として、前面のみに光を放出する構造を有す
るものもあり、一般家庭の天井や地下鉄の駅、あるいは
建物内部の壁面等にはめ込む照明機器等として広く使用
されている。
2. Description of the Related Art At present, a so-called surface-emitting illuminating device is
Broadly classified into types. One is a surface-emitting lighting device having a structure directly below a light source. In a lighting device having this type of structure, a light source is disposed immediately below (behind) a light-emitting surface. For example, a plurality of linear light sources such as fluorescent lamps are disposed inside a rectangular box (for example, substantially at the center). On the other hand, it has a structure in which a pair of opposing opening surfaces constituting a box are covered with a light-diffusing plate having a light-transmitting property (for example, an acrylic resin half-plate). Is used as In the illumination device having this type of structure, only one of the pair of opposing surfaces is opened and covered with a light-diffusing plate having a light-transmitting property, while the other opposing surface is simply a white opaque planar reflecting surface. Some of them have a structure that emits light only on the front surface, and are widely used as lighting equipment and the like to be fitted into ceilings of general households, subway stations, wall surfaces inside buildings, and the like.

【0003】他の一つは、光源縁部配置型構造を有する
面発光型照明装置である。この種の構造の照明装置は、
いわゆるランプイメージの出現を回避するために、発光
面の直下(背後)を避けて縁部に光源を配置するもので
あり、例えばフラットな矩形箱体の内周縁部(例えば、
対面する2つの外辺、1つの外辺、或いはL字状に隣り
合う2つの外辺)に、線状光源としての蛍光灯を配置す
る一方、発光面の背後に相当する箱体内中央部にはアク
リル樹脂などで作られた導光板を設けて、該導光板によ
り縁部に配置された線状光源からの光を発光面全体に拡
散するものである。そのため、導光板の1面には反射機
能を有する白色ドット状の印刷が施されており、また他
の1面(すなわち、開口面である照明側の面)には光散
乱板やフレネルレンズシート等が重ねて付加されてい
る。特に、液晶表示器(以下LCDと略称)用照明器具
(以下バックライトと略称)として構成されている場合
には、蛍光灯としては直径の小さな冷陰極管が使用され
ている。
Another one is a surface-emitting type illuminating device having a light source edge arrangement type structure. Lighting devices of this type of structure
In order to avoid the appearance of a so-called lamp image, a light source is arranged at an edge portion of the light emitting surface so as to avoid a portion immediately below (behind) a light emitting surface. For example, an inner peripheral edge portion of a flat rectangular box (for example,
A fluorescent lamp as a linear light source is disposed on two outer sides facing each other, one outer side, or two outer sides adjacent to each other in an L-shape. A light guide plate made of acrylic resin or the like is provided, and the light guide plate diffuses light from a linear light source disposed at an edge portion over the entire light emitting surface. Therefore, one surface of the light guide plate is printed in a white dot shape having a reflection function, and the other surface (namely, the opening side surface on the illumination side) is a light scattering plate or a Fresnel lens sheet. Are superimposed. In particular, when configured as a lighting device (hereinafter abbreviated as a backlight) for a liquid crystal display (hereinafter abbreviated as an LCD), a cold-cathode tube having a small diameter is used as a fluorescent lamp.

【0004】ドット印刷の替わりに導光板自体に微細な
模様を施して、その部分の反射により均一な散乱光が開
口面に出射するように工夫した面発光型照明装置や導光
板の断面形状を楔型にした面発光型照明装置もあり、こ
れらは小型のLCD用、例えば車両用ナビゲーション装
置、携帯電話機、携帯パソコンのLCDに広く採用され
ている。
[0004] Instead of dot printing, the light guide plate itself is provided with a fine pattern, and the cross-sectional shape of the surface emitting type illumination device or light guide plate is devised so that uniform scattered light is emitted to the opening surface by reflection of the portion. There are also wedge-shaped surface-emitting lighting devices, which are widely used for small LCDs, for example, LCDs for vehicle navigation devices, mobile phones, and mobile personal computers.

【0005】このような光源縁部配置型構造を有する面
発光型照明装置の一例が図6〜図8に示されている。
FIGS. 6 to 8 show an example of a surface-emitting type illuminating device having such a light source edge arrangement type structure.

【0006】図6は、ランプを1本使う方式のLCD用
バックライトの断面を示したものである。上側が必要な
照明面であり、Lはランプ、Rはランプの反射鏡、Gは
楔型導光板、Dはプリズムシート、DRは光拡散材、B
は外ケースである。図に示されるように、導光板Gとし
ては、アクリル樹脂などで作られた楔形のものが使われ
ている。図で導光板Gの下側には微細な模様が刻まれて
いて、その部分の反射により図の上側に均一な光が出射
するように配慮するのである。αは模様の中の微細な角
度を示したもので、導光板Gの屈折率で定まる全反射角
度、いわゆる臨界角を巧妙に利用することにより、上方
に反射する光を調整するものである。もっとも、如何に
巧妙で微細な光学計算をしても、その通りに加工が出来
るわけではないので、実際には試行錯誤を重ねることに
なる。
FIG. 6 shows a cross section of an LCD backlight using one lamp. The upper side is a required illumination surface, L is a lamp, R is a reflector of the lamp, G is a wedge-shaped light guide plate, D is a prism sheet, DR is a light diffusing material, B
Is the outer case. As shown in the figure, a wedge-shaped light guide plate G made of acrylic resin or the like is used. In the figure, a fine pattern is engraved on the lower side of the light guide plate G, and consideration is made so that uniform light is emitted to the upper side of the figure by reflection of that part. α indicates a minute angle in the pattern, and adjusts the light reflected upward by skillfully utilizing the total reflection angle determined by the refractive index of the light guide plate G, the so-called critical angle. However, no matter how sophisticated and fine optical calculations are performed, it is not possible to perform the processing exactly as it is, so trial and error will actually be repeated.

【0007】図7はランプを4本使う方式のLCD用バ
ックライトの断面を示したものである。上側が必要な照
明面であり、Lはランプ、Rはランプの反射鏡、Dは光
散乱シート、Pはプリズムシート、Gは導光板、RDは
光拡散シート、Bは外ケースである。いかにも複雑な構
造であることが分かる。ランプLは導光板Gの両側に2
本ずつ、合計4本配置されている。狭い空間にランプL
を押し込むので、その点からもランプLを増やすことは
危険なことになる。導光板Gはアクリル樹脂の透明な板
で出来ていて、照明面の反対側、図の下側には輝度ムラ
を均一にするための、さまざまな形状の白色ドット印刷
が施してある。ドットを別のフィルムに印刷して導光板
に貼り付けた形式もある。ドットの反射だけでは不足す
るので、導光板Gのさらに下側に反射率の高い低発泡ポ
リスチレンシートなどで作った光拡散シートRDを挿入
するケースが一般的である。
FIG. 7 shows a cross section of an LCD backlight using four lamps. The upper side is a required illumination surface, L is a lamp, R is a reflector of the lamp, D is a light scattering sheet, P is a prism sheet, G is a light guide plate, RD is a light diffusion sheet, and B is an outer case. It turns out that it is a very complicated structure. The lamp L is placed on both sides of the light guide plate G
A total of four books are arranged. Lamp L in a narrow space
Therefore, increasing the number of lamps L is dangerous from this point. The light guide plate G is made of a transparent plate of acrylic resin, and white dots of various shapes are printed on the opposite side of the illumination surface, that is, on the lower side of FIG. There is also a form in which dots are printed on another film and attached to the light guide plate. Since the reflection of dots alone is insufficient, a light diffusion sheet RD made of a low-reflection polystyrene sheet having a high reflectance is generally inserted further below the light guide plate G.

【0008】図8は、図7のランプLと導光板Gのドッ
ト印刷の典型的な様子を平面で示したものである。左右
両側に各2本ずつランプLが配置してあり、導光板Gの
裏側にはドット印刷DPが施してある。はドッ
ト印刷の密度が異なることを示してあり、の密度は低
く、つまり光源近くの反射率は抑えるようにし、の密
度は濃くする、つまり光源から離れた位置の反射率が高
くなるように配慮している。
FIG. 8 is a plan view showing a typical state of dot printing of the lamp L and the light guide plate G of FIG. Two lamps L are arranged on each of the left and right sides, and dot printing DP is applied on the back side of the light guide plate G. Indicates that the density of dot printing is different, the density of is low, that is, the reflectance near the light source is suppressed, and the density of is high, that is, the reflectance at positions away from the light source is increased. doing.

【0009】図9並びに図10は、より一般的な照明装
置の例を示すものであり、後述する本発明との差異を明
らかにするために念の為に示すものである。図9は従来
の天井直付け方式の蛍光灯器具である。いわゆる逆富士
型と称するタイプで、蛍光灯は逆富士型の頂点、すなわ
ち床にもっとも近い位置に1本だけセットされている。
FIGS. 9 and 10 show an example of a more general lighting device, which is shown just in case to clarify a difference from the present invention described later. FIG. 9 shows a conventional ceiling-mounted fluorescent light fixture. In a so-called inverted Fuji type, only one fluorescent lamp is set at the top of the inverted Fuji type, that is, at a position closest to the floor.

【0010】谷部ではなくて山部に線状光源を配置して
いる点が後述する本発明の構造と異なることに注意され
たい。尚、Rは主たる平面反射面、Lはランプ、Sはラ
ンプのソケットである。このタイプの照明器具にはいろ
んな材質と形状のカバーが掛けてあるものもあるが、い
ずれもランプ真下が最も明るい。図10は従来の事務所
用カバー無し照明器具を示したものである。蛍光灯は3
本使用されている。下側が照明光を提供する開口面であ
る。天井などに埋め込んで使う。主たる反射面は床面に
平行な平面であり、側壁の平面反射面は上方に向かって
内側にすぼむように作ってある。断面三角波状の波形凹
凸を有する反射面ではなくて、床面に平行な平面である
点が後述する本発明と相違する点に注意されたい。平面
照明器具ではあるが、輝度ムラを少なくし配光特性が床
に平行になるよう留意されているとは言い難い。尚、R
は主たる反射面、Bは外側のケース、Lは蛍光灯、Sは
そのソケットである。
It is to be noted that the point that the linear light source is arranged not at the valley but at the peak is different from the structure of the present invention described later. Note that R is a main plane reflecting surface, L is a lamp, and S is a lamp socket. Some lighting fixtures of this type are covered with covers of various materials and shapes, but the brightest is just below the lamp. FIG. 10 shows a conventional lighting device without an office cover. 3 fluorescent lights
The book is used. The lower side is an aperture surface for providing illumination light. Use it embedded in the ceiling. The main reflecting surface is a plane parallel to the floor surface, and the flat reflecting surface of the side wall is formed so as to taper inward toward the upper side. It should be noted that the present invention is different from the present invention described later in that the reflecting surface is not a reflecting surface having a corrugated unevenness having a triangular cross section but is a plane parallel to a floor surface. Although it is a flat lighting device, it is hard to say that attention is paid so that uneven brightness is reduced and light distribution characteristics are parallel to the floor. Note that R
Is a main reflecting surface, B is an outer case, L is a fluorescent lamp, and S is its socket.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】光源直下型構造を有す
る面発光型照明装置に属する一般の看板用照明装置の開
口面(発光面)の寸法は、大型のもので数メートル、小
型のものでも50センチほどあり、奥行き、すなわち開
口面に垂直な寸法は大型で30センチ以上、小型でも2
0センチ程度である。寸法が大きく、その分重量も増え
るため、LCD用照明光源としては、まったく使われて
いない。この種の構造の面発光型照明装置を広告看板に
使うにはほとんど問題は無いものの、均一な輝度の平面
状光源を実現するためには、輝度ムラが大きい上に、ラ
ンプイメージ、すなわち線状ランプの明るい透過映像が
強く出るという欠点があり、これを払拭するために、装
置の奥行きを大きくしたり、また使用する光源ランプの
本数を多くしたりする工夫が必要となる。
The size of the opening surface (light-emitting surface) of a general signage lighting device belonging to a surface-emitting lighting device having a structure directly below a light source is large, several meters, and small. It is about 50 cm, and the depth, that is, the dimension perpendicular to the opening surface, is 30 cm or more in a large size and 2 mm in a small size.
It is about 0 cm. Because of its large size and weight, it is not used at all as an illumination light source for LCDs. Although there is almost no problem in using a surface-emitting illuminating device of this type for an advertising signboard, in order to realize a planar light source with uniform luminance, luminance unevenness is large and a lamp image, that is, a linear There is a disadvantage that a bright transmitted image of the lamp is strongly generated, and in order to eliminate the problem, it is necessary to increase the depth of the apparatus and increase the number of light source lamps to be used.

【0012】一方、光源縁部配置型の面発光型照明装置
としては、先に説明したように、最近、冷陰極管を使用
したLCD用照明装置が開発されている。すなわち開口
面に設ける光散乱材に、輝度ムラやランプイメージを消
すために適切な半透明のドット印刷を施した板乃至はフ
ィルムを用いた装置である。この装置ではランプのすぐ
近くはドットの密度を高くして光の透過率を下げるよう
にしている。
On the other hand, as described above, an LCD lighting device using a cold-cathode tube has recently been developed as a surface-emitting lighting device of a light source edge arrangement type, as described above. That is, this is an apparatus using a plate or a film in which an appropriate translucent dot printing is applied to a light scattering material provided on the opening surface to eliminate luminance unevenness and a lamp image. In this device, the density of dots is increased near the lamp to reduce the light transmittance.

【0013】しかし、ドットはランプの本数や位置、装
置の寸法、必要な明るさなどに応じてパターンを変える
必要があり、さまざまな形状に応じるにはコストが高く
なってしまう。また、ランプ近くの光をさえぎるため光
の利用効率が悪くなり、ランプの本数を多くする必要が
ある。しかも、ランプの輝度が経時変化で低下してくる
と、ランプイメージが生じるようになり、長期にわたっ
て輝度ムラを必要な限界以内に納めることは非常に難し
い。
However, it is necessary to change the pattern of the dots in accordance with the number and position of lamps, the dimensions of the device, the required brightness, and the like. In addition, since light near the lamps is blocked, light use efficiency is deteriorated, and it is necessary to increase the number of lamps. In addition, when the brightness of the lamp decreases over time, a lamp image is generated, and it is very difficult to keep the brightness unevenness within a necessary limit for a long period of time.

【0014】導光板を用いたタイプは現在LCD用照明
光源に広く使われているが、大きな寸法、たとえば14
インチ以上のLCD用照明装置としては、今後の展開が
難しいのが現状である。
The type using a light guide plate is widely used at present for an illumination light source for LCDs.
At present, it is difficult to develop future LCD lighting devices of inches or larger.

【0015】その理由は 1)導光板が大きくなり、結果的に照明装置の重量が増
える。
The reasons are as follows: 1) The light guide plate becomes large, and as a result, the weight of the lighting device increases.

【0016】2)ランプを導光板の周縁に配するので、
ランプ近く、すなわち周辺部だけが明るくなり、開口面
全体の輝度ムラを均一に、且つ高輝度にするのはきわめ
て困難になる。
2) Since the lamp is arranged on the periphery of the light guide plate,
The area near the lamp, that is, only the periphery, becomes bright, and it is extremely difficult to make the luminance unevenness of the entire aperture surface uniform and high.

【0017】3)強度の小さなLCDとの整合性が難し
く、部品点数が多くなり、装置が複雑になって、照明装
置のみならず、組立てコストが高くなってしまう。
3) It is difficult to match with an LCD having a low strength, the number of parts is increased, and the device is complicated, which increases not only the lighting device but also the assembly cost.

【0018】4)導光板の設計がきわめて難しい。試行
錯誤を繰り返さなければならないので、時間的、且つコ
スト的な問題が常に付きまとう。
4) It is extremely difficult to design a light guide plate. Because of the need to repeat trial and error, there are always problems with time and cost.

【0019】5)装置が複雑になるため、ランプ交換は
ほとんど不可能になるなどである。
5) Lamp replacement is almost impossible due to the complexity of the apparatus.

【0020】ところで、近年、従来のブラウン管の画像
性能を上回る、高精細でカラー色調に優れた液晶パネル
が開発されつつあるが、この種のパネルは必然的に光透
過率が低くなり、より自然に近く明るい画像を得るに
は、従来より格段に輝度が高くしかも輝度が均一な面発
光型照明装置が必要になる。
By the way, in recent years, a liquid crystal panel which is superior in image performance of a conventional cathode ray tube and which has high definition and excellent color tone has been developed. However, this type of panel inevitably has a low light transmittance and is more natural. In order to obtain a bright image close to the above, it is necessary to use a surface-emitting type illuminating device having a significantly higher luminance than the conventional one and having a uniform luminance.

【0021】上記の動向を踏まえ、現在次のような面発
光型照明装置の開発が切望されている。
Based on the above trends, there is a strong demand for the development of the following surface-emitting type illumination device.

【0022】1)大型の照明装置であっても、重量が軽
量であること。
1) Even a large-sized lighting device should be light in weight.

【0023】2)高輝度で且つ輝度ムラの少ないこと。2) High luminance and low luminance unevenness.

【0024】3)コストが低廉であること。3) The cost is low.

【0025】4)ランプ交換などメンテナンスが容易に
できること。
4) Maintenance such as lamp replacement can be easily performed.

【0026】5)装置の奥行き、すなわち厚みができる
だけ小さなこと。
5) The depth of the device, that is, the thickness is as small as possible.

【0027】この発明は、上述の技術的背景下になされ
たものであり、その目的とするところは、特に15イン
チ以上の大型デスクトップLCDのバックライトにも適
した、高輝度で輝度ムラが少なく、且つ軽量でコストも
低廉、メンテナンスの容易な平面照明装置を提供するこ
とにある。
The present invention has been made under the above-mentioned technical background, and an object thereof is to provide a high-brightness and low-luminance unevenness which is particularly suitable for a backlight of a large-sized desktop LCD of 15 inches or more. Another object of the present invention is to provide a flat lighting device which is lightweight, inexpensive, and easy to maintain.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】この出願の請求項1に記
載の発明は、内底面と内側面とを有しかつ内底面の対面
である開口面が光拡散板で覆われた箱体内に線状光源を
配置してなり、前記内底面と内側面とは光拡散性を有す
る不透明な白色反射体となっており、前記内底面には、
断面三角波状の波形凹凸が形成されていると共に、前記
線状光源は前記波形凹凸を構成する谷のそれぞれに谷か
ら僅かに離隔させて配置されており、前記光拡散板の光
源と対する面は正反射性を有する光沢面であって、前記
断面三角波状の波形凹凸を構成する斜面が前記開口面と
平行な面となす傾斜角度の値は12度〜17度の間であ
り、前記内側面は前記内底面の山に連続するように接続
される、ことを特徴とする平面状照明装置にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The invention described in claim 1 of the present application is directed to a box having an inner bottom surface and an inner side surface, and an opening surface facing the inner bottom surface covered with a light diffusing plate. A linear light source is arranged, and the inner bottom surface and the inner side surface are opaque white reflectors having a light diffusing property.
The corrugated unevenness having a triangular cross section is formed, and the linear light source is disposed at each of the valleys forming the corrugated unevenness slightly apart from the valley, and the surface of the light diffusion plate facing the light source is A glossy surface having specular reflectivity, wherein a value of an inclination angle formed by a slope parallel to the opening surface with a slope constituting the triangular waveform corrugations is between 12 degrees and 17 degrees; Is connected to the mountain on the inner bottom surface so as to be continuous.

【0029】この出願の請求項2に記載の発明は、前記
内側面は平坦であり、かつ前記光拡散板へ向かうに従っ
て拡開するように僅かに傾斜していることを特徴とする
請求項1に記載の平面状照明装置にある。
The invention according to claim 2 of the present application is characterized in that the inner surface is flat and is slightly inclined so as to expand toward the light diffusing plate. The planar illuminating device according to the above.

【0030】この出願の請求項3に記載の発明は、前記
光拡散板の外側に光収束性を有するリニヤーフレネルレ
ンズシート若しくはレンチキュラーシートを1枚以上重
ねて付加したことを特徴とする請求項1に記載の平面状
照明装置にある。
The invention according to claim 3 of the present application is characterized in that one or more linear Fresnel lens sheets or lenticular sheets having a light converging property are added to the outside of the light diffusing plate in an overlapping manner. 1. The planar illumination device according to item 1.

【0031】この出願の請求項4に記載の発明は、前記
波形凹凸を構成する山の頂部若しくは谷の底部には僅か
な丸みを有することを特徴とする請求項1に記載の平面
状照明装置にある。
According to a fourth aspect of the present invention, in the planar illumination device according to the first aspect, the top of the peak or the bottom of the valley constituting the corrugated unevenness has a slight roundness. It is in.

【0032】本発明の原理は、次のように推定される。
閉じ込められた空間にあって、例えば蛍光灯などの光源
から発した光は、閉じ込めている壁面へ向かって直進す
る。もし壁面が鏡面であれば、光は法則に従い正反射を
する。空間の一方が開口していれば1部の光は開口面へ
向かうが、開口面から出射する光はその強度がきわめて
偏った分布をする。すなわち、光源から開口面へ直接向
かった光は最も強度が高くなり、光源から非常に浅い角
度で壁面へ入射した光は、反射の法則により、光源とは
反対方向へきわめて浅い角度で出射するので、開口面へ
はほとんど向かわない。したがってその部分の開口面の
光の強度は非常に低くなってしまう。
The principle of the present invention is presumed as follows.
In the confined space, light emitted from a light source such as a fluorescent lamp travels straight toward the confined wall surface. If the wall is specular, the light will be specularly reflected according to the law. If one of the spaces is open, a part of the light goes to the opening surface, but the light emitted from the opening surface has an extremely uneven distribution of intensity. In other words, the light that goes directly from the light source to the aperture surface has the highest intensity, and the light that enters the wall at a very shallow angle from the light source exits at a very shallow angle in the opposite direction to the light source due to the law of reflection. And hardly go to the opening surface. Therefore, the intensity of light on the opening surface of that portion becomes very low.

【0033】このことは光を閉じ込めた空間が光源の大
きさに比べてそれほど違わない場合は、反射面の構成に
もよるが、指向性に優れた光線束を開口面から放射する
光源として最も適していることを示唆している。フット
ライトやサーチライトはその典型的な応用例である。反
面、光源の大きさに比べて開口面が非常に大きな場合
は、如何にすぐれた光散乱板で開口面を覆っても、反射
面が鏡面であれば、均一な照明面を得ることが困難であ
ることをも示している。もし上のような照明器具の開口
面で、均一な輝度を得ようとすれば、光源と開口面の距
離を大きく取る必要がある。すると、光源の光量は距離
の2乗に反比例して減少し輝度が低下してしまう。した
がって、内面が鏡面である大型で薄型の平面照明装置
は、その実現がきわめて難しい。
This is because, when the space in which light is confined is not much different from the size of the light source, it depends on the configuration of the reflecting surface. Suggests suitability. Footlights and searchlights are typical applications. On the other hand, if the aperture surface is very large compared to the size of the light source, it is difficult to obtain a uniform illumination surface if the reflection surface is a mirror surface, no matter how good the light scattering plate covers the aperture surface. Is also shown. If it is desired to obtain uniform brightness at the opening of the lighting fixture as described above, it is necessary to increase the distance between the light source and the opening. Then, the light amount of the light source decreases in inverse proportion to the square of the distance, and the luminance decreases. Therefore, it is extremely difficult to realize a large and thin flat illuminating device having a mirror inner surface.

【0034】上記において反射鏡面が白色不透明の拡散
反射面であれば、光源の光は乱反射をするので、開口面
における光の強度分布はかなり平準化される。しかし光
源と反射面がきわめて近い場合は、乱反射といえども強
度分布の隔たりは大きくなり、光源からわずかに離れた
反射面から開口面への光の強度は、極端に少なくなって
しまう。一般照明用や看板用の照明装置では、この低下
した出射光を補うために、光源ランプの本数を増やした
り、光源から開口面までの距離を大きく取る。最近のL
CD用照明装置、すなわちバックライトには光源からの
直接出射光の強度を減少させるため、開口面に設ける散
乱板に適切な密度分布を与えた光不透過性のドット印刷
を施したものもある。しかし、この場合には光源からの
直接出射光を遮るため、光の利用効率が低下することは
すでに述べた通りである。
In the above case, if the reflecting mirror surface is a white opaque diffuse reflecting surface, the light from the light source diffusely reflects, so that the light intensity distribution on the aperture surface is considerably leveled. However, when the light source and the reflection surface are extremely close, even if it is irregular reflection, the gap of the intensity distribution becomes large, and the intensity of light from the reflection surface slightly away from the light source to the aperture surface becomes extremely small. In general lighting devices and signboard lighting devices, the number of light source lamps is increased, or the distance from the light source to the aperture surface is increased to compensate for the reduced emitted light. Recent L
Some CD illuminating devices, that is, backlights, have light-impermeable dot printing that gives an appropriate density distribution to the scattering plate provided on the aperture surface in order to reduce the intensity of light emitted directly from the light source. . However, in this case, since the light emitted directly from the light source is blocked, the light use efficiency is reduced as described above.

【0035】本発明者らは、鏡面反射装置、拡散平面反
射装置や反射面を非球面形状にしたり、また開口面にリ
ニヤー非球面レンズを配するなど、実に種々さまざま、
多数の装置を製作してランプ光源光の挙動を詳細に観察
した。そして、これらの研究の結果、主たる反射面が白
色平滑で軸外し非球面形状であり、且つ内部が空洞であ
る平面照明器具を考案し、特許出願を行ったりしてきた
が、このほど以下の如き新たな結論を得るに至った。
The present inventors have realized various kinds of mirror reflection devices, diffusion plane reflection devices, reflection surfaces having an aspherical shape, and linear aspherical lenses disposed on an aperture surface.
A number of devices were fabricated and the behavior of the lamp light source was observed in detail. As a result of these studies, we have devised and filed a patent application for a flat lighting fixture whose main reflecting surface is white, smooth, off-axis, aspheric, and has a hollow interior. Came to a conclusion.

【0036】1)大型の平面照明装置の輝度向上には、
蛍光灯などの線状光源ランプの本数を増やすことが絶対
的必要条件である。
1) In order to improve the luminance of a large flat lighting device,
Increasing the number of linear light source lamps such as fluorescent lamps is an absolute requirement.

【0037】2)開口面に対面する反射面を、できるだ
け完全拡散面に近い反射材で製作し、且つ単なる平面で
なく、開口面に平行な面に対して12度〜17度、最も
望ましくは15度の傾斜角を有する平面状の山と谷の組
合わせ(断面三角波状の波形凹凸)で構成し、谷部のや
や上部、具体的にはランプ直径の0.5〜2.5倍の位
置に線状光源ランプを配し、且つ開口面を光源側が正反
射をする光沢面の光散乱板で覆えば、ランプから離れた
位置、つまり山の頂上部分でも反射光の強度を高くする
ことが可能になる。
2) The reflecting surface facing the opening surface is made of a reflecting material that is as close as possible to a perfect diffusing surface, and is not just a plane, but is 12 to 17 degrees, most preferably a plane parallel to the opening surface. It is composed of a combination of flat peaks and valleys having a 15-degree inclination angle (waveform irregularities having a triangular cross section), and is slightly above the valleys, specifically 0.5 to 2.5 times the lamp diameter. If a linear light source lamp is placed at a position and the opening surface is covered with a light scattering plate with a glossy surface that reflects light regularly on the light source side, the intensity of reflected light can be increased even at a position distant from the lamp, that is, at the top of the mountain. Becomes possible.

【0038】3)山と谷のピッチは等間隔とし、その傾
斜面の寸法は最大でもランプ直径の10倍を超えないよ
うにするのが望ましい。
3) It is desirable that the pitch between the peaks and valleys is equally spaced, and the size of the inclined surface does not exceed at most 10 times the lamp diameter.

【0039】4)山、谷の傾斜角度を12度以下、ある
いは17度以上にすると反射光はむしろランプからやや
離れた位置で最大の強度を示すようになり、開口面では
影のあるランプイメージが生じる。
4) When the inclination angle of the peaks and valleys is set to 12 degrees or less or 17 degrees or more, the reflected light shows the maximum intensity at a position slightly distant from the lamp. Occurs.

【0040】5)山、谷の傾斜角を5度以下にすると、
光源から離れた位置で反射光の輝度が極端に低下し、ま
た20度以上の傾斜角にすると、反射光が光源に逆戻り
して、山の頂上で輝度が低下する。このため開口面には
明るいランプイメージが生じる。
5) When the inclination angles of the peaks and valleys are set to 5 degrees or less,
The brightness of the reflected light extremely decreases at a position distant from the light source, and if the angle of inclination is 20 degrees or more, the reflected light returns to the light source, and the brightness decreases at the top of the mountain. This produces a bright lamp image on the aperture surface.

【0041】6)2)項に関して推察するに、すなわち
蛍光灯などのランプには直径という大きさがあるので、
光源の光は一定の角度では反射面を照射しない。したが
って、1次の反射光はある範囲の強度分布を生じる。開
口面をその内面が正反射機能を有する光沢面の光散乱板
で覆うと、光源の光は該光沢面と傾斜した山、谷の面、
さらに光源ランプとの間で複雑な反射を繰り返して、且
つ光散乱板の内部で均等に混合されて、最終的に光散乱
板から外部へ出射してくる。
6) Inferring to the item 2), that is, since a lamp such as a fluorescent lamp has a size called a diameter,
The light from the light source does not illuminate the reflecting surface at a certain angle. Therefore, the primary reflected light produces a certain range of intensity distribution. When the opening surface is covered with a light-scattering plate having a glossy surface having a regular reflection function on the inner surface, light from the light source is inclined with respect to the glossy surface.
Furthermore, complicated reflection is repeated between the light-scattering plate and the light-source lamp, the light is uniformly mixed inside the light-scattering plate, and finally emitted from the light-scattering plate to the outside.

【0042】7)それでもまだ若干のランプイメージが
残る場合は、これを消すために光散乱板の光源に対する
位置を変えるか、該散乱板の光透過率を変えて調整す
る。それはランプの直径や該散乱板、あるいは山と谷を
構成する反射材の光学的特性によって異なるが、たとえ
ば該散乱板の全光線透過率が30〜80%の範囲にあれ
ば、該散乱板の位置をランプ直径の3〜12倍、ランプ
から離れた位置とするのが適切である。ランプ直径が大
きな場合には該散乱板の位置をよりランプに近づけるよ
うにする。該散乱板の光線透過率が低ければ、同じく該
散乱板の位置をよりランプに近づける。
7) If a slight lamp image still remains, change the position of the light scattering plate with respect to the light source or change the light transmittance of the scattering plate to eliminate this. It depends on the diameter of the lamp and the optical properties of the scattering plate or the reflector forming the peaks and valleys. For example, if the total light transmittance of the scattering plate is in the range of 30-80%, Suitably, the position is 3 to 12 times the lamp diameter and away from the lamp. When the lamp diameter is large, the position of the scattering plate is made closer to the lamp. If the light transmittance of the scattering plate is low, the position of the scattering plate is also closer to the lamp.

【0043】8)装置外部へ出射した光が出射直後に拡
散しないよう、フレネルレンズシートなど、いわゆるプ
リズムシート(以下プリズムシートと略称)を光拡散板
の出射側に付加すると、ある角度方向では輝度が向上す
る。
8) If a so-called prism sheet (hereinafter, abbreviated as a prism sheet) such as a Fresnel lens sheet is added to the emission side of the light diffusion plate so that the light emitted to the outside of the apparatus is not diffused immediately after the emission, the luminance in a certain angle direction is increased. Is improved.

【0044】かくて本発明者らは特許請求範囲の請求項
1から請求項4までの発明を行ったのである。本発明の
作用は、次のように説明される。
Thus, the present inventors have carried out the invention of claims 1 to 4. The operation of the present invention will be described as follows.

【0045】すなわち、本発明の平面状照明装置は、原
則として内部が光源である線状ランプがある以外は空洞
の箱状であって、該箱の底面と側面が反射面、底面の対
面である開口面が必要な照明面であって、そこは光散乱
板で覆ってあり、それがきわめて均一な高輝度の明るさ
を提供する、非常に単純な構造の照明器具である。
That is, the planar lighting device of the present invention has a hollow box shape except for a linear lamp having a light source inside, and the bottom and side surfaces of the box are reflecting surfaces, and the bottom surface faces the bottom surface. One aperture surface is the required lighting surface, which is covered by a light scattering plate, which is a very simple structure lighting device that provides a very uniform high brightness brightness.

【0046】底面は完全拡散面に近い材質の白色反射材
で作り、且つ平面平行の等間隔の山と谷からなってい
て、その傾斜角度は開口面に平行な面に対して12〜1
7度の範囲に作り、線状ランプは谷の上に谷に接触させ
ないで配置する。
The bottom surface is made of a white reflective material of a material close to a perfect diffusion surface, and is made up of equally-spaced peaks and valleys parallel to a plane, and its inclination angle is 12 to 1 with respect to a plane parallel to the opening surface.
It is made in the range of 7 degrees, and the linear lamp is arranged above the valley without touching the valley.

【0047】一般に箱状照明器具で複数の線状ランプが
装着されている場合、底面は単なる白色平面の反射面か
ら成り(例えば、図10の従来例参照)、開口面を乳白
色半透明の、たとえばアクリル樹脂のシートで覆って
も、明るいランプイメージは、シート通過後でも消すこ
とが出来ない。事務所など比較的天井の高い場所では、
ランプを直接見ることは少ないので、半透明のシートで
覆わないでも構わないが、家庭やホテル、あるいは建物
内の商店街などでは裸光源の露出は極力避けなければな
らないので、仕方なくランプイメージが存在するままに
使用されているのが現状である。
In general, when a plurality of linear lamps are mounted on a box-shaped lighting device, the bottom surface is formed of a mere white plane reflecting surface (for example, see the conventional example of FIG. 10), and the opening surface is made of a translucent milky white. For example, even when covered with an acrylic resin sheet, a bright lamp image cannot be erased even after passing through the sheet. In places with relatively high ceilings, such as offices,
It is not necessary to cover the lamp with a translucent sheet because it is rare to see the lamp directly, but at homes, hotels, or shopping streets inside buildings, it is necessary to avoid exposure to a bare light source as much as possible, so the lamp image is inevitable. It is currently used as it is.

【0048】本発明者らはこの箱状照明器具の底面に傾
斜を与えることで、ランプイメージを極端に小さくする
ことが可能となり、さらに開口面を適切な光線透過率を
示す光散乱材で覆うことにより、ほぼ完全にランプイメ
ージやランプソケット部の影の映像が出ず、しかも高輝
度で均一な輝度を有する平面照明器具を開発することに
成功した。適切な光散乱材には光源側が正反射機能を有
する光沢面であれば、従来から使われているアクリル樹
脂や塩ビの白色半透明板やポリエステルフィルムを使う
ことができる。しかし前者は光線透過率が低く、後者は
光線透過率が高いので、LCD用バックライトには適切
でない。LCD用バックライトにはある種のゴム成分を
付加重合したアクリル系樹脂やスチロール系樹脂が、色
温度などの面から見ても適していることが分かった。
By inclining the bottom surface of the box-shaped lighting device, the present inventors can make the lamp image extremely small, and cover the opening surface with a light scattering material having an appropriate light transmittance. As a result, we succeeded in developing a flat luminaire with high brightness and uniform brightness, in which almost no image of the lamp image or the shadow of the lamp socket part was produced. As a suitable light scattering material, a conventionally used white translucent plate of acrylic resin or PVC or a polyester film can be used as long as the light source side has a glossy surface having a regular reflection function. However, since the former has a low light transmittance and the latter has a high light transmittance, it is not suitable for an LCD backlight. An acrylic resin or a styrene resin obtained by addition polymerization of a certain rubber component was found to be suitable for an LCD backlight from the viewpoint of color temperature and the like.

【0049】さらに本照明装置の出射光側に光収束性を
有する、いわゆるプリズムシート(リニヤーフレネルレ
ンズシート、レンチキュラーシート等)を付加すると、
輝度が向上することも分かった。ただしプリズムシート
の特性によっては、輝度は向上しても照明面の視野が狭
くなる場合もある。
Further, when a so-called prism sheet (linear Fresnel lens sheet, lenticular sheet, etc.) having a light converging property is added to the outgoing light side of the illumination device,
It was also found that the brightness was improved. However, depending on the characteristics of the prism sheet, the field of view of the illumination surface may be narrowed even if the luminance is improved.

【0050】山の頂上、あるいは谷の底にはわずかの曲
率をつけてもよい。曲率はランプの直径、必要な輝度ム
ラの範囲、照明器具製作の方法によって変わるが、あま
り大きな曲率を与えると、輝度ムラが強くなる恐れがあ
る。
The top of a mountain or the bottom of a valley may have a slight curvature. The curvature varies depending on the diameter of the lamp, the required range of luminance unevenness, and the method of manufacturing the lighting equipment. However, if the curvature is too large, the luminance unevenness may increase.

【0051】山・谷に沿った該器具の内側反射面は、原
則として開口面に垂直にするのがよいが、開口面に対し
て若干外側に開くような角度を与えても、性能に影響は
ない。
The inner reflecting surface of the device along the peaks and valleys is preferably in principle perpendicular to the opening surface. However, even if an angle is set so as to open slightly outward with respect to the opening surface, the performance is not affected. There is no.

【0052】また該反射面(内側面)に主たる反射面
(内底面)が接する位置は、必ず山と接するようにす
る。
The position where the main reflecting surface (inner bottom surface) is in contact with the reflecting surface (inner side surface) is always in contact with the mountain.

【0053】本発明による照明装置は今後、LCDをは
じめ、家庭やホテルの照明器具、建物内の壁面照明や袖
看板、屋外看板などに広く使われるものと期待される。
The lighting apparatus according to the present invention is expected to be widely used in the future, such as LCDs, lighting equipment for homes and hotels, wall lighting in buildings, billboards, and outdoor billboards.

【0054】[0054]

【実施例】以下に、本発明に係る平面状照明装置の好適
ないくつかの実施例を図1〜図5を参照して詳述する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Some preferred embodiments of the planar lighting device according to the present invention will be described below in detail with reference to FIGS.

【0055】[実施例1]図1は、LCD用バックライ
トとして製作したもので、内部の構造が分かりやすいよ
うに、ほぼ中心部を切断した形にして示したものであ
る。上側が必要な照明面である。ランプとしては、この
例では直径2.2ミリ、長さは295ミリの冷陰極管6
を、図では6本で描いているが、実際には8本使ったも
のを製作した。照明器具の箱体5の寸法は横320ミ
リ、縦240ミリ、深さ29ミリである。図1におい
て、1は底板、1aは内底面、2は側板、2aは内側
面、3は開口面、4は厚さ1ミリの光散乱板、4aは光
沢面、5は箱体、6は線状光源(冷陰極線管)、7は三
角波状の波形凹凸の谷(谷底)、8は三角波状の波形凹
凸の山(頂部)、9は光散乱板の外面側に重ねて付加さ
れた厚さ0.2ミリのプリズムシート、LWはランプの
リード線である。
Embodiment 1 FIG. 1 shows a backlight manufactured for an LCD, in which a central portion is cut away so that the internal structure can be easily understood. The upper side is the required illumination surface. In this example, the cold cathode fluorescent lamp 6 has a diameter of 2.2 mm and a length of 295 mm.
Is drawn with six lines in the figure, but actually eight parts were used. The dimensions of the box 5 of the lighting fixture are 320 mm wide, 240 mm long and 29 mm deep. In FIG. 1, 1 is a bottom plate, 1a is an inner bottom surface, 2 is a side plate, 2a is an inner side surface, 3 is an opening surface, 4 is a light scattering plate having a thickness of 1 mm, 4a is a glossy surface, 5 is a box, 6 is A linear light source (cold cathode ray tube), 7 is a valley (valley bottom) of triangular wave-shaped irregularities, 8 is a peak (top) of triangular wave-shaped irregularities, and 9 is a thickness added to be superimposed on the outer surface side of the light scattering plate. The prism sheet having a thickness of 0.2 mm, LW is a lead wire of the lamp.

【0056】図2は本発明の要旨部分をより分かり易く
説明したものである。図1の照明器具の中心部の切断面
と同じ趣旨の図であるが、ランプを8本使った図であ
る。図の番号は図1と同じである。hfは主たる反射面
の谷底から山の頂上までの寸法で、pは谷所から次の谷
底までの寸法で、開口面で均一な輝度を得るにはp=2
hfの関係に作る必要がある。
FIG. 2 explains the gist of the present invention more clearly. FIG. 2 is a view having the same effect as the cut surface at the center of the lighting apparatus of FIG. 1 but using eight lamps. The numbers in the figure are the same as those in FIG. hf is the dimension from the bottom of the main reflecting surface to the top of the mountain, p is the dimension from the valley to the bottom of the next valley, and p = 2 to obtain uniform brightness at the aperture surface.
hf.

【0057】図1並びに図2から明らかなように、この
平面状照明装置は、内底面1aを形成する底板1と内側
面2aを形成する側板2とを有しかつ内定面1aの対面
である開口面3が光拡散板4で覆われた箱体5内に線状
光源(冷陰極線管)6を配置してなるものである。前記
内底面1aと内側面2aとは光拡散性を有する不透明な
白色反射体となっている。前記内底面1aには、断面三
角波状の波形凹凸が形成されていると共に、前記線状光
源6は前記波形凹凸を構成する谷7のそれぞれに谷7の
底から僅かに離隔させて配置されている。前記光拡散板
4の光源6と対する面は正反射性を有する光沢面4aで
ある。前記断面三角波状の波形凹凸を構成する斜面が前
記開口面と平行な面となす傾斜角度φの値は12度〜1
7度の間である。また、前記内側面2aは前記内底面1
aの山8に連続するように接続される。
As is clear from FIGS. 1 and 2, this planar illumination device has a bottom plate 1 forming an inner bottom surface 1a and a side plate 2 forming an inner side surface 2a, and is opposed to the inner fixed surface 1a. A linear light source (cold cathode ray tube) 6 is arranged in a box 5 whose opening surface 3 is covered with a light diffusion plate 4. The inner bottom surface 1a and the inner side surface 2a are opaque white reflectors having a light diffusing property. The inner bottom surface 1a is formed with corrugations having a triangular cross section, and the linear light source 6 is disposed at each of the valleys 7 constituting the corrugations to be slightly separated from the bottom of the valley 7. I have. The surface of the light diffusion plate 4 facing the light source 6 is a glossy surface 4a having regular reflectivity. The value of the inclination angle φ that the slope forming the triangular cross-sectional waveform irregularities forms a plane parallel to the opening surface is 12 degrees to 1 degree.
It is between 7 degrees. Further, the inner side surface 2 a is
It is connected so as to be continuous with the mountain 8 of a.

【0058】図3は図2に示した照明器具の谷に平行な
側面を開口面3に向かうに従って拡開するように、外側
にθだけ傾けた様子を示したものである。番号は図1と
共通である。このような構成によると、一層輝度が増す
ことが確認された。
FIG. 3 shows a state in which the side surface parallel to the valley of the lighting fixture shown in FIG. The numbers are the same as in FIG. According to such a configuration, it was confirmed that the luminance was further increased.

【0059】直流12V、消費電流2Aの印加条件で、
印加15分後の光散乱板4から500ミリ離れた位置で
の輝度測定の結果は、8,300cd/m2、液晶パネ
ル装着時の同条件での測定では370cd/m2であっ
た。輝度ムラは何れも2%以下であった。上と同じ条件
で、ただし深さ寸法を10ミリにして輝度を測定したと
ころ、液晶パネル無し、プリズムシート1枚で10,2
00cd/m2、プリズムシート2枚で12,550c
d/m2であった。輝度ムラは5%であった。温度上昇
は4時間点灯後、最も温度が高くなるランプ駆動回路の
表面温度が42℃、照明部分の温度が32℃で、何ら問
題は生じなかった。この時の室温は27℃であった。
Under the application conditions of DC 12 V and current consumption 2 A,
Applied 15 minutes after the results of the brightness measurement at the light scattering plate 4 500 millimeters away of, 8,300cd / m 2, is measured at the same conditions at the time of the liquid crystal panel mounting was 370cd / m 2. The luminance unevenness was 2% or less in each case. The luminance was measured under the same conditions as above, but with a depth dimension of 10 mm.
00 cd / m 2 , 12,550 c with two prism sheets
d / m 2 . The luminance unevenness was 5%. The temperature rise was such that after lighting for 4 hours, the surface temperature of the lamp drive circuit, which became the highest, was 42 ° C., and the temperature of the illuminating portion was 32 ° C., and no problem occurred. At this time, the room temperature was 27 ° C.

【0060】[実施例2]図4は本発明に基づく照明器
具で、ホテルや事務所、あるいは家庭で天井に直付けす
るカバー付き方式である。内部の構造が分かりやすいよ
うに下側照明カバーの左側を一部切り取った図にしてあ
る。下側が必要な照明面である。カバー左側の一部を切
り取って、内部が見えるように描いてある。図におい
て、10は主たる反射面として機能する底板、11は底
板10に形成された波形凹凸の谷(谷底)、12は底板
10に形成された波形凹凸の山(山頂)、13は波形凹
凸の谷11に配置された線状光源である蛍光灯ランプ、
14は箱体の前面開口を覆う光拡散板として機能する乳
白色半透明のカバー、15は外ケース、Sは蛍光灯のソ
ケット、ハッチングしてあるIPは照明カバー14の下
面、すなわち照明面である。この例は、要するに、図1
0を参照して先に説明した平面の反射面を有する埋め込
み方式の照明器具に対して、いわば反射面に山と谷の形
状を与えただけのものである。この反射面は正反射をす
る白色不透明のプラスチックシートを、圧空成形や真空
成形で製造することもできるので、製造コストを低く抑
えることが出来る。
[Embodiment 2] FIG. 4 shows a lighting apparatus according to the present invention, which is a system with a cover which is directly attached to a ceiling in a hotel, office, or home. The left side of the lower lighting cover is partially cut away for easy understanding of the internal structure. The lower side is the required lighting surface. A part of the left side of the cover is cut out so that the inside can be seen. In the figure, 10 is a bottom plate functioning as a main reflecting surface, 11 is a valley (valley bottom) of corrugations formed on the bottom plate 10, 12 is a crest (peak) of corrugations formed on the bottom plate 10, and 13 is a crest of corrugations. A fluorescent lamp which is a linear light source arranged in the valley 11,
Reference numeral 14 denotes a milky white translucent cover functioning as a light diffusing plate for covering the front opening of the box, 15 denotes an outer case, S denotes a fluorescent lamp socket, and IP denotes a lower surface of the lighting cover 14, that is, a lighting surface. . This example can be summarized in FIG.
In the embedded lighting device having the flat reflecting surface described above with reference to FIG. 0, the reflecting surface is simply provided with peaks and valleys. Since the reflective surface can be made of a white, opaque plastic sheet that performs regular reflection by pressure molding or vacuum molding, the production cost can be kept low.

【0061】ランプ11は直径30.5ミリ、長さ1,
000ミリ、30Wの蛍光灯で、合計4本使って製作し
た。照明器具の寸法は横1,320ミリ、縦1,240
ミリ、深さ115ミリである。14は厚さ2ミリのアク
リル樹脂の白色半透明板のカバーで真空成形品、このカ
バーが必要な照明面を提供する。主たる反射面として機
能する箱体底板10は、厚さ2ミリの白色不透明のポリ
カーボネートのシートを使い、山と谷の傾斜はシートを
接着して作った。蛍光灯ランプ13の輝度は8,800
cd/m2、器具から2メートル離れた位置でのカバー
14の輝度測定値は、4,300cd/m2であった。
輝度ムラは5%であった。上と同じ条件で、ただしカバ
ー14の厚さを2.5ミリにして輝度を測定したところ
3,200cd/m2、輝度ムラは2%であった。温度
上昇は4時間点灯後、最も温度が高くなるランプ駆動回
路の変圧器の表面温度が54℃、器具内部の温度が40
℃、この時の室温は30℃であった。
The lamp 11 has a diameter of 30.5 mm and a length of 1,
It was manufactured using a total of four 000 mm, 30 W fluorescent lamps. The size of the lighting equipment is 1,320 mm in width and 1,240 in height.
Mm, 115 mm deep. Numeral 14 denotes a cover made of a white translucent plate of acrylic resin having a thickness of 2 mm, which is a vacuum-formed product and provides an illumination surface required by this cover. The box bottom plate 10 functioning as a main reflecting surface was made of a white opaque polycarbonate sheet having a thickness of 2 mm, and the peaks and valleys were formed by bonding the sheets. The luminance of the fluorescent lamp 13 is 8,800
cd / m 2 , the measured brightness of the cover 14 at a location 2 meters away from the instrument was 4,300 cd / m 2 .
The luminance unevenness was 5%. The luminance was measured under the same conditions as above except that the thickness of the cover 14 was 2.5 mm. As a result, the luminance was 3,200 cd / m 2 and the luminance unevenness was 2%. The temperature rises after lighting for 4 hours, the surface temperature of the transformer of the lamp drive circuit where the temperature becomes the highest is 54 ° C, and the temperature inside the fixture is 40 ° C.
° C, and the room temperature at this time was 30 ° C.

【0062】[実施例3]図5は円形の蛍光灯、いわゆ
るサークルライトを使った天井直付けタイプの本発明応
用の照明器具である。主たる反射面として機能する底板
10には、半径方向の断面が三角波状となる波形凹凸が
形成されており、そのため同心円状の谷11と山12と
が存在する。線状光源13として機能するサークルライ
トとしては、内周側の30Wのものと外周側の80Wの
ものとの2本が使用されている。ただし器具中心の反射
面は製造上の都合もあり、平らに作ってある。番号と記
号は図4と同じである。
[Embodiment 3] FIG. 5 shows a lighting fixture to which the present invention is applied, which is a ceiling-mounted type using a circular fluorescent lamp, a so-called circle light. The bottom plate 10 functioning as a main reflecting surface is formed with corrugated irregularities whose cross section in the radial direction has a triangular wave shape, and therefore has concentric valleys 11 and peaks 12. As the circle light functioning as the linear light source 13, two light sources, a 30W light at the inner circumference and a 80W light at the outer circumference, are used. However, the reflective surface in the center of the instrument is made flat for manufacturing convenience. The numbers and symbols are the same as in FIG.

【0063】[0063]

【発明の効果】現在使われているLCD用バックライト
には、導光板を使用したものが多いが、画面サイズがほ
ぼ14″までで、いわゆるエッジライトである。このた
めランプ本数には1〜4本と制限がある。最も明るいも
のでも輝度6,000cd/m2、輝度ムラ10〜20
%である。この明るさでは液晶パネルの光線透過率を4
%とした場合、LCD画面では240cd/m2である
から、最も明るいブラウン管と同等で、商品として特に
LCDが優れているとは言い難い。
Many of the LCD backlights currently used use a light guide plate, but are so-called edge lights with a screen size of up to about 14 ". Even the brightest one has a luminance of 6,000 cd / m 2 and luminance unevenness of 10 to 20.
%. At this brightness, the light transmittance of the liquid crystal panel is 4
%, It is 240 cd / m 2 on the LCD screen, which is equivalent to the brightest CRT, and it is hard to say that the LCD is particularly excellent as a product.

【0064】本発明による照明装置のランプ本数には原
則として制限が無いので、高性能な液晶パネルのバック
ライトに必要な輝度を容易に得ることが出来る。しか
も、開口面に置く光散乱板の位置を自由に変えられるの
で、輝度ムラも望みの範囲に抑えることが自由になる。
たとえば12,000cd/m2の輝度を得ることも可
能である。液晶パネルの光線透過率が3.5%であって
も、LCD画面では420cd/m2であるから、ブラ
ウン管より明るい画面になり、商品価値を十二分に高め
ることが出来る。今後コンピュータの表示装置やテレビ
ジョンがCRT(ブラウン管)からLCDに交代して行
くに際し、大きな貢献をするものと思われる。
Since the number of lamps of the illuminating device according to the present invention is not limited in principle, it is possible to easily obtain the luminance required for the backlight of a high-performance liquid crystal panel. In addition, since the position of the light scattering plate placed on the opening surface can be freely changed, it is free to suppress the luminance unevenness to a desired range.
For example, it is possible to obtain a luminance of 12,000 cd / m 2 . Even if the light transmittance of the liquid crystal panel is 3.5%, the LCD screen is 420 cd / m 2 , so the screen becomes brighter than the cathode ray tube, and the commercial value can be sufficiently enhanced. In the future, it is expected that computer displays and televisions will make a significant contribution to the replacement of CRTs (CRTs) with LCDs.

【0065】また一般用照明器具としても、ランプイメ
ージやソケットイメージが出ないので、明るくて高品質
の照明を提供することが出来る。構造がシンプルなので
製造コストも高くならず、その分メンテナンスも容易な
ので、広く一般社会に貢献するものと期待している。
Further, since a lamp image or a socket image does not appear in a general lighting device, it is possible to provide bright and high-quality lighting. Since the structure is simple, the production cost does not increase and the maintenance is easy, so we expect that it will contribute to the general public widely.

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

【図1】本発明の一実施例であるLCD用バックライト
の外観を一部を切り欠いて示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a backlight for an LCD according to an embodiment of the present invention, with a part thereof being cut away.

【図2】図1のバックライトの要部をより分かり易く説
明した断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a main part of the backlight of FIG. 1 for easier understanding.

【図3】図2に示した照明器具の谷に平行な側面を開口
部に近づくにしたがって外側にθだけ傾けた様子を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing a state in which a side surface parallel to a valley of the lighting fixture shown in FIG. 2 is inclined outward by θ as approaching an opening.

【図4】本発明による事務所用、あるいは家庭用カバー
付き照明器具を示す一部破断斜視図である。
FIG. 4 is a partially cutaway perspective view showing a lighting device with a cover for office or home use according to the present invention.

【図5】円形の蛍光灯、いわゆるサークルライトを使っ
た天井直付けタイプの本発明応用の照明器具を示す分解
斜視図である。
FIG. 5 is an exploded perspective view showing a ceiling-mounted type lighting apparatus to which the present invention is applied using a circular fluorescent lamp, a so-called circle light.

【図6】ランプを1本使う方式の従来のLCD用バック
ライトの内部構造を示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing the internal structure of a conventional LCD backlight using one lamp.

【図7】従来のLCD用バックライトで導光板を使用し
た方式の内部構造を示す断面図である。
FIG. 7 is a sectional view showing an internal structure of a conventional LCD backlight using a light guide plate.

【図8】図7のランプと導光板のドット印刷の典型的な
様子を示す平面図である。
8 is a plan view showing a typical state of dot printing of the lamp and the light guide plate of FIG. 7;

【図9】従来の天井直付け方式の蛍光灯器具を示す斜視
図である。
FIG. 9 is a perspective view showing a conventional ceiling-mounted fluorescent lamp apparatus.

【図10】従来の事務所用カバー無し照明器具を示す斜
視図である。
FIG. 10 is a perspective view illustrating a conventional lighting device without an office cover.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 底板 1a 内底面 2 側板 2a 内側面 3 開口面 4 光拡散板 4a 光沢面 5 箱体 6 線状光源 7 波形凹凸の谷(谷底) 8 波形凹凸の山(山頂) 9 プリズムシート 10 箱体の底板 11 波形凹凸の谷 12 波形凹凸の山 13 線状光源 14 光拡散板を構成するカバー 15 外ケース L ランプ R ランプの反射鏡 G 導光板 D プリズムシート DR 光拡散板 B 外ケース S ソケット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bottom plate 1a Inner bottom surface 2 Side plate 2a Inner surface 3 Opening surface 4 Light diffusing plate 4a Glossy surface 5 Box 6 Linear light source 7 Waveform uneven valley (valley bottom) 8 Waveform uneven ridge (peak) 9 Prism sheet 10 Box body Bottom plate 11 Valley of corrugations 12 Peak of corrugations 13 Linear light source 14 Cover constituting light diffusion plate 15 Outer case L Lamp R Reflector of lamp G Light guide plate D Prism sheet DR Light diffusion plate B Outer case S Socket

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 浩 大阪府大阪市中央区城見一丁目4番24号 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 内 (72)発明者 内尾 舜二 東京都小金井市東町4丁目42番1号 株式 会社光エネルギ応用研究所内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Hiroshi Suzuki 1-4-24 Shiromi, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Within NEC Home Electronics Co., Ltd. (72) Inventor Shunji Uchio 4-chome, Higashicho, Koganei-shi, Tokyo No. 42 No. 1 Inside the Light Energy Application Laboratory

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内底面と内側面とを有しかつ内底面の対
面である開口面が光拡散板で覆われた箱体内に線状光源
を配置してなり、 前記内底面と内側面とは光拡散性を有する不透明な白色
反射体となっており、 前記内底面には、断面三角波状の波形凹凸が形成されて
いると共に、前記線状光源は前記波形凹凸を構成する谷
のそれぞれに谷から僅かに離隔させて配置されており、 前記光拡散板の光源に対面する面は正反射性を有する光
沢面であって、 前記断面三角波状の波形凹凸を構成する斜面が前記開口
面と平行な面となす傾斜角度の値は12度〜17度の間
であり、 前記内側面は前記内底面の山に連続するように接続す
る、 ことを特徴とする平面状照明装置。
1. A linear light source is disposed in a box having an inner bottom surface and an inner side surface, and an opening surface facing the inner bottom surface is covered with a light diffusing plate. Is an opaque white reflector having a light-diffusing property, and the inner bottom surface is formed with a triangular-wave-shaped cross-sectional waveform unevenness, and the linear light source is located in each of the valleys that form the waveform unevenness. The light-diffusing plate is disposed slightly apart from the valley, and the surface of the light diffusion plate facing the light source is a glossy surface having regular reflectivity, and the slope that forms the triangular cross-sectional waveform irregularities is the opening surface. The value of the inclination angle which forms a parallel surface is between 12 degrees and 17 degrees, The said inner surface is connected so that it may be connected to the mountain | top of the said inner bottom surface, The planar illumination device characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 前記内側面は平坦であり、かつ前記光拡
散板へ向かうに従って拡開するように僅かに傾斜してい
ることを特徴とする請求項1に記載の平面状照明装置。
2. The planar lighting device according to claim 1, wherein the inner side surface is flat and slightly inclined so as to expand toward the light diffusing plate.
【請求項3】 前記光拡散板の外側に光収束性を有する
リニヤーフレネルレンズシート若しくはレンチキュラー
シートを1枚以上重ねて付加したことを特徴とする請求
項1に記載の平面状照明装置。
3. The planar lighting device according to claim 1, wherein one or more linear Fresnel lens sheets or lenticular sheets having light converging properties are added to the outside of the light diffusing plate.
【請求項4】 前記波形凹凸を構成する山の頂部若しく
は谷の底部には僅かな丸みを有することを特徴とする請
求項1に記載の平面状照明装置。
4. The planar illumination device according to claim 1, wherein a top of a peak or a bottom of a valley constituting the corrugated unevenness has a slight roundness.
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