JPH11242222A - 透過型面状照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反射型液晶表示素子と一体的に構成されるこ
とによって補助照明を必要とせずに周囲の明るさ環境に
左右されることなく使用可能であり、携帯しやすく、か
つ低消費電力の照明装置を実現する。 【解決手段】 被照明部材５１の表面Ｆを覆うように配
置する透過型面状照明装置１は、透光性材料からなる透
明基板２の側端面３に沿って光源ランプ４を配置し、そ
の光源ランプ４の軸方向に沿って断面形状ほぼ三角形の
溝部１１を形成する。このとき、溝部１１での反射に起
因する光線量と、光源ランプ４からの距離に依存する光
線量とが透明基板２の裏面８全面で等しくなる構成とし
ているので、光源ランプ４の発光光線が透明基板２内を
進行すると共に裏面８から出射して被照明部材５１に進
入することにより画面を明るくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、看板や各種反射型
表示装置等の前面照明手段に用いられる表示装置に一体
化する透過型面状照明装置に関するものであり、特に、
反射型の液晶表示装置の前面照明手段として用いられる
ものである。

【０００２】

【従来の技術】低消費電力で動作する液晶表示装置は、
薄型、軽量等の特徴があるので、主にコンピュータ用途
を中心とした表示装置としての需要が増大している。液
晶表示装置の構成部材である液晶は、自ら発光しないた
め、ブラウン管等の発光型素子と異なり、画像を観察す
るための照明手段が必要である。特に、近年の画像の高
精細およびカラー化の要求の中では、液晶表示装置とし
て高輝度の面状背面光源を付加した構成が通常である。
しかしながら、この面状背面光源を点灯させるために
は、過大な電力が必要とされるため、低消費電力という
液晶の特徴を後退させてしまうという問題が生じる。

【０００３】特に薄型、軽量の液晶表示装置の利点を生
かして、多く使用されている携帯用液晶機器において
は、液晶表示装置に付加される面状背面光源の点灯によ
って内部電源の消費が大きくなり、携帯中の使用時間が
極端に短くなってしまう欠点があった。

【０００４】この問題を解決するべく周囲光を照明手段
として利用することによって、面状背面光源を設置しな
くても機能する反射型液晶素子が開発されている。この
反射型液晶素子の最も基本的な構成の一例を図１０に示
す。反射型液晶素子５１は、二枚のガラス基板５２ａ，
５２ｂの対向面にそれぞれ透明極板５３ａ，５３ｂが形
成され、このとき背面Ｂ側（図１０の下方）の透明極板
５３ｂは、パターンニングされており、所望の画像を実
現するためにそれぞれスイッチング素子５４が透明極板
５３ｂに接続されている。

【０００５】さらに、透明極板５３ａ，５３ｂ間は液晶
材５５で満たされている。また、観察面Ｆ（図１０の上
方）のガラス基板５２ａと透明極板５３ａの間には、カ
ラーフィルタ５６が設けられている。また、透明極板５
３ａ，５３ｂを設けていないガラス基板５２ａ，５２ｂ
の一面には、それぞれ偏光板５７ａ，５７ｂが設けられ
ている。さらに、背面Ｂ側の偏光板５７ｂを覆う高効率
の反射板５８が設けられている。

【０００６】このような構成からなる反射型液晶素子５
１は、その背面Ｂに配置された反射板５８に入射する周
囲からの入射光を反射させることによって、画面が明る
く照射され画像を観察することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような構成の反射
型液晶素子５１は、背面Ｂに設けられる反射板５８に入
射する周囲からの入射光を反射させて画面を照射するの
で、その表示品質が周囲の明るさ環境に左右される。特
に画像の高品質化が要求される中で、需要が増大されつ
つあるカラー表示の反射型液晶素子にあっては、一般的
にカラーフィルタ等の付加により白黒液晶より反射率が
低く、明るい環境が確保されない場合、画面の輝度が十
分でないため、画像を観察するためには反射板５８に入
射する光線の量を多くするための補助照明が必要とな
る。この補助照明としては、卓上の電気スタンド等の使
用が可能である。しかしながら、補助照明として使用す
るための照明装置を常時携帯することは困難であるた
め、反射板５８に入射する光線量が十分でない環境では
使用できなくなってしまうので携帯機器としての利点を
大きく損なう結果となっている。

【０００８】したがって本発明は、上記問題点を解決す
るべく、反射型液晶表示素子と一体的に構成されること
によって補助照明を必要とせずに周囲の明るさ環境に左
右されることなく使用可能であり、携帯しやすく、かつ
低消費電力の照明装置を実現する透過型面状照明装置を
提供することにある。

【０００９】

【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、被照明部材の表面を覆
うように近接させて配置する照明装置であって、透光性
材料からなる透明基板の少なくとも一面以上の側端面に
沿って光源ランプを近接配置させ、前記透明基板の表面
に、前記光源ランプの軸方向に沿って断面形状ほぼ三角
形の多数の溝部を形成して前記溝部と平坦部からなる光
反射パターンとし、前記溝部での反射に起因する光線量
と、前記光源ランプからの距離に依存する光線量とが前
記透明基板の裏面全面で等しくなるように前記溝部を形
成することを特徴とする。

【００１０】請求項２の発明では、前記被照明部材が反
射型の液晶表示素子であることを特徴とする。

【００１１】請求項３の発明では、前記光反射パターン
は、前記溝部及び前記平坦部との比率が、溝部の深さが
一定の場合には前記溝部が光源ランプから離れるにした
がって大きくなるように、平坦部の幅が一定の場合には
光源ランプから離れるにしたがって溝部の深さが深くな
るように、またはその組み合わせによって形成されてい
ることを特徴とする。

【００１２】請求項４の発明では、前記光反射パターン
は、前記溝部の幅が前記平坦部の幅に対して１．５倍以
下になるように形成されることを特徴とする。

【００１３】請求項５の発明では、前記溝部は、光源ラ
ンプに近い側の傾斜面の傾斜角度を３５°ないし５５
°、前記傾斜面と対向する傾斜面の角度を６０°ないし
９０°で形成されることを特徴とする。

【００１４】請求項６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たこと
を特徴とする。

【００１５】請求項７の発明では、前記光源ランプの発
光強度は、調節可能であることを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の透過型面状照明装
置１の第１の実施の形態を添付図面に基づいて説明す
る。図１に示すように、図１０に基づいて説明した反射
型液晶素子５１の観察面Ｆを覆うように、透過型面状照
明装置１を配置する。透過型面状照明装置１の構成は、
アクリル樹脂製の断面形状ほぼ矩形の透明基板２の一側
端面３に沿って所定距離おいて光源ランプ４が配置さ
れ、さらに光源ランプ４を覆うようにランプリフレクタ
５が配置される。また、一側端面３に対向する側端面６
には、リフレクタフィルム７が密着配置されている。な
お、リフレクタフィルム７を側端面６に確実に固定する
ためには接着剤等を用いてもよい。ここで、図１におい
て反射型液晶素子５１に当接する透明基板２の一面を裏
面８とし、その反対面（図１の下方）である観察面（画
面）側を表面９とする。

【００１７】透明基板２の表面９には、光反射パターン
１０が形成されている。光反射パターン１０は、断面形
状ほぼ三角形の多数の溝部１１及び溝部１１に隣接する
平坦部１２とで構成される。光反射パターン１０は、図
１の一点鎖線で囲まれた領域Ａ，Ｂ及びＣにそれぞれ対
応する拡大図である図２に示すように、光源ランプ４か
らの距離に左右されることなく、反射型液晶素子５１の
観察面Ｆに進入する光線が均一な明るさになるように、
溝１１の形成される間隔が場所によって異なっている。
すなわち、図２（ａ）ないし（ｃ）に示すように、溝部
１１は、光源ランプ４の軸方向に平行に、切り込みの深
さが一定になるように多数形成されており、かつ、光源
ランプ４から遠ざかるに従って（図１の左に向かって）
溝部１１が多く形成されるように、平坦部１２の幅が徐
々に狭くなるように設けられている。

【００１８】ところで、光源ランプ４から発して透明基
板２の内部を進行する光線のうち光反射パターン１０に
進行する光線は、溝部１１で反射される光線と平坦部１
２で反射される光線とに分けられる。このうち、溝部１
１で反射される光線の多くは、透明基板２の裏面８へ進
行する際の入射角が小さいので透明基板２から出射す
る。一方、平坦部１２で反射される光線の多くは、裏面
８へ進行する際の入射角が大きいので裏面８で反射され
ることによって透明基板２内へ戻る。したがって、溝部
１１が多く形成されている程、透明基板２の裏面８から
出射する光線量が増加する。一方、光線は光源ランプ４
に近いほど高輝度であり、光源ランプ４からの距離に比
例して輝度は低下する。

【００１９】したがって、本発明の透過型面状照明装置
１は、光源ランプ４から離れるにしたがって溝部１１を
多く形成するようにして、溝部１１での反射に起因する
光線量と、光源ランプ４からの距離に依存する光線量と
の均衡を保つことで、透明基板２の裏面８から出射する
光線の量を裏面８全体で均一になるように光反射パター
ン１０を形成している。

【００２０】以下に、溝部１１の断面形状を限定するた
めに、光反射パターン１０に進入する光線の進行状態を
詳細に説明する。ここで、溝部１１の断面形状三角形の
底辺に当たる部分を仮想平面Ｓと想定し、光源ランプ４
に近い側（図３の右側）の傾斜面１３の傾斜角度をα、
側端面６に近い側（図３の左側）の傾斜面１４の傾斜角
度をβとする。

【００２１】光源ランプ４から出射して傾斜面１３に進
行する光線１５が傾斜面１３で全反射するように傾斜角
度αを決定する。光線１５は、傾斜面１３で全反射する
と裏面８側に向かって進行し、入射角が小さいので透明
基板２から出射する。このときの光線１５の射出方向
は、被照明部材である反射型液晶素子５１の反射面の特
性を考慮して、表示画面が最も明るくなる方向に射出す
るように、傾斜面１３の傾斜角度αを適宜選択する。

【００２２】表示画面が最も明るくなる方向とは、一般
的には、反射型液晶素子５１の観察画面Ｆへの入射が画
面に対して垂直方向である場合に最もバランスが良い。
したがって、光線１５を反射型液晶素子５１の観察画面
Ｆに対して垂直方向へ進行させるためには、傾斜角度α
を約３５°ないし５５°の範囲に設定すればよいことが
実験により判明した。但し、最適な傾斜角度αは、透明
基板２６の大きさ及びそれぞれの溝部１１の位置によっ
て、光線１５の傾斜面１３への入射角度が変化するの
で、各溝部１１ごとに適宜設定する必要がある。

【００２３】一方、傾斜面１４の傾斜角度βは、光源ラ
ンプ４に近い側に隣接する溝部１１の傾斜面１３へ臨界
角以下で入射し、傾斜面１３を透過して傾斜面１４から
再び透明基板２内へ進行する光線１６を考慮して設計す
る。光線１６は、図３に示すように、溝部１１の傾斜面
１３へ臨界角以下で入射して、その多くが傾斜面１３を
透過して透明基板２から一旦出射する。傾斜角度βは、
透明基板２から出射した光線１６が透明基板２内へ再度
進入し、さらに隣接する溝部１１の傾斜面１３に入射す
るように設定される。この光線１６は、再び透明基板２
内へ進行し溝部１１の傾斜面１３で全反射して透明基板
２の裏面８から出射する。また、図示省略しているが、
傾斜面１３への進入位置および入射角度によっては、光
線は、傾斜面１３を透過して透明基板２から出射する。

【００２４】このような光線１６の進行経路を実現する
ためには、傾斜角度βを約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。但し、傾斜
角度βは、前述の傾斜角度αと同様に、各溝部１１の位
置により最適形状が異なるため、各溝部１１ごとに適宜
設定する必要があり、また傾斜角度αの大きさを考慮し
て設定される。

【００２５】また、平坦部１２に進入する光線１７は、
平坦部１２で全反射して、裏面８側に向かって進行す
る。さらに光線１７は、裏面８で全反射して再び表面９
側へ進行する。そして、溝部１１に到達した場合には、
上述の如く傾斜面１３にて反射して最終的に裏面８から
出射し、一方、平坦部１２に到達した場合には、全反射
して再び裏面８においても全反射しながら、光源ランプ
４から遠ざかる方向に透明基板２内を進行する。したが
って、平坦部１２の幅が大きい場合は、透明基板２内を
進行する光線が多くなり、裏面８から出射する光線量が
少なくなる。

【００２６】すなわち、光源ランプ４付近の比較的光量
の大きい部分で、平坦部１２の幅を相対的に大きく形成
することにより、透明基板２内を進行する光線の割合を
大きくして、この付近の裏面８から出射する光量を抑え
る。一方、光源ランプ４から遠い側端面６付近では、光
源ランプ４からの光量が少なくなるため、平坦部１２の
幅を小さくして裏面８から出射する光線の量を大きくす
る。このように光反射パターン１０を形成することによ
って、裏面８から出射される光線強度を均一にすること
が可能となる。

【００２７】上述のように傾斜角度α、傾斜角度β及び
平坦部２９の幅を設定することにより、所望の方向光線
を進行させることが可能であるから、裏面８から出射す
る光線の光量は、光源ランプ４からの距離に左右される
ことなく均一になるため、反射型液晶素子５１の観察面
Ｆを均一な明るさで照射することが可能となる。さら
に、透明基板２の表面９から出射する光線はごくわずか
であるため、透明基板２内に進入した光線のほぼ全て
が、反射型液晶素子５１を照明するために裏面８から出
射されるので高効率な照明が可能となる。

【００２８】図４には、本発明の透過型面状照明装置１
を反射型液晶表示素子５１上に配置した際の周囲光Ｌの
進行路を模式的に示している。透明基板２の表面９には
光反射パターン１０が形成されているものの、溝部１１
と比較して平坦部１２の面積が大きいため、反射型液晶
表示素子５１の観察面Ｆ上に透明の平板が配置されてい
るのと何ら変わりなく、周囲光Ｌの進行状態は、該透明
な平板を通過する場合と同様に考えることができる。よ
って、本発明の透過型面状装置１は、反射型液晶素子５
１に備わる反射板５８（図１０参照）によって周囲光Ｌ
を利用して観察面Ｆを照射するための障害にはならな
い。したがって、本発明の透過型面状照明装置１を備え
る反射型液晶表示素子５１の場合には、周囲が明るく周
囲光Ｌが十分な環境では、光源ランプ４を消灯した状態
で画面が観察可能となる。なお、周囲光Ｌの進行状態を
考慮した場合に、光反射パターン１０の施された透明基
板２を通常の平板と同様にみなすためには、溝部１１の
幅が平坦部１２の幅に対して１．５倍以下になるように
形成されればよいことが実験により判明した。

【００２９】さらに、本発明の透過型面状照明装置１に
おいては、光源ランプ４からの発光光線および周囲光Ｌ
を、反射型液晶素子５１の照明光源として共用可能であ
る。この場合には、周囲光Ｌの強度に応じて光源ランプ
４からの発光光線の強度を調節することにより最適な照
明環境を得ることが可能であり、さらに、光源ランプ４
の発光量を必要最小限に抑制することができるので、消
費電力を飛躍的に低減することができる。

【００３０】以上詳述した本発明の透過型面状照明装置
１において、光反射パターン１０の溝部１１を形成する
ための加工は、ダイヤモンドバイトによる切削によって
加工可能である。その際には、加工バイトを固定するた
めに、断面形状ほぼ三角形の溝部１１の頂角に相当する
谷部の角度を一定に設定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の和は常に一定となる
が、上述したように溝部１１の位置によって、傾斜角度
αおよび傾斜角度βは、光線の所望の進行状態を得るこ
とができる範囲内で適宜に変化させて形成することによ
って、より効率的な面状照明を実現することが可能であ
る。

【００３１】また光反射パターン１０は、図５に示すよ
うに、溝部１１を一定間隔ごとに、かつ、光源ランプ４
から離れるに従って溝部１１の大きさ（すなわち、その
幅及び深さ）を大きくなるように形成してもよい。この
ように、光源ランプ４から離れるに従って溝部１１の大
きさが徐々に大きくなるように変化する光反射パターン
１０とした場合も、図１に示す光反射パターン１０と比
較して光学特性上の変化はほとんどないため、加工性等
のその他の諸条件を考慮して、何れかを適宜選択して形
成することが可能である。また、図１および図５に示す
二種類の光反射パターン１０を適宜組み合わせて形成し
てもよい。

【００３２】さらに、装置の軽量化を図るために、図６
に示す透過型面状照明装置１のように透明基板２’をほ
ぼ楔形としたものであっても良い。楔形の透明基板２’
とした場合であっても、図１又は図５に示す光反射パタ
ーン１０と同様に裏面８からの出射光量が均一になるよ
うに、溝部１１を透明基板２’の表面９に施して光反射
パターン１０を形成することにより上述と同様に機能す
る。

【００３３】本発明の透過型面状照明装置１を作製する
にあたって、透明基板２，２’の材料としては光線を効
率よく通過させることのできる物質であれば良く、その
透明性、加工性からアクリル樹脂が最も適している。し
かしながら、本発明の実施にあっては、特にこれに限定
されるものではなく、塩化ビニル樹脂、ポリカーボネー
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ート樹脂等の熱硬化
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。

【００３４】さらに透明基板２，２’の作成方法は、切
削、研削加工等の直接的な機械加工が可能であり、樹脂
材料の場合はキャスト成形、押し出し成形、熱加圧成
形、射出成形等の各種成形法の適用が可能であるが、生
産性の点からは樹脂材料を用いた射出成形法が最も優れ
ている。

【００３５】また、本発明の透過型面状照明装置１の構
成部材であるランプリフレクタ５及びリフレクタフィル
ム７は、本発明の構成として必須ではないが、光線の損
失を防止し高効率にするために有効である。このランプ
リフレクタ５及びリフレクタフィルム７としては、一般
的には、銀又はアルミ等の金属を用いてその表面上に薄
層を形成したフィルム、表面を白色塗装したフィルム、
又は、白色顔料を混入した形成されたフィルムを用いる
が、これに代えて、金属板の表面を鏡面研磨したものを
用いてもよい。

【００３６】被照明部材である反射型液晶素子５１とし
ては、図１０に基づいて説明した構成の反射型液晶素子
５１としているが、本発明の透過型面状照明装置１の実
施にあってはこの構成のみに限定されるものではなく、
周囲光を照明として利用する種々の反射型液晶素子に対
して適用可能である。

【００３７】

【実施例】実施例−１として、本発明の透過型面状照明
装置１を備える反射型液晶素子５１の輝度を測定する。
透過型面状照明装置１の構成は、図１に基づいて説明し
たものと同様であり、透明基板２には、全周面を平滑に
研磨した透明なアクリル樹脂の平板（サイズ：２４０ｍ
ｍ×１６０ｍｍ，板厚３ｍｍ）を使用し、長辺の一つを
一側端面３として光源ランプ４を配置する。光源ランプ
４には外径φ２．３ｍｍの冷陰極蛍光管を使用する。そ
して光源ランプ４をインバータにより管電流３．５ｍ
Ａ、点灯周波数６０ＫＨｚの正弦波で点灯する（消費電
力：１．５Ｗ）。

【００３８】透明基板２の表面９には、その長辺に平行
に多数施される断面形状ほぼ三角形状の溝部１１及び平
坦部１２からなる光反射パターン１０が形成されてい
る。溝部１１は、断面形状三角形の頂角に相当する部分
すなわち谷部を６０°で一定に形成し、傾斜角度αは、
光源ランプ４側から側端面６側に向かって４５°〜５０
°と連続的に変化させるように設定し、これに伴って傾
斜角度βも変化させる。そして、溝部１１の深さは常に
１０μｍとし、ピッチ（隣接しあう２つの溝部１１間の
距離）を光源ランプ４側から側端面６側に向かって０．
４５〜０．０５ｍｍに連続的に変化させることにより、
光源ランプ４からの距離に応じて溝部１１と平坦部１２
との相対的な比率を変化させる。ランプリフレクタ５及
びリフレクタフィルム７には、銀を蒸着させたＰＥＴフ
ィルムを使用する。

【００３９】以上の構成の透過型面状照明装置１の背面
に、透明基板２と大きさのほぼ等しい反射型液晶素子５
１を配置した。このとき、反射型液晶素子５１は、白黒
表示のものとする。

【００４０】輝度の測定は、図７に示すように、輝度計
Ｋ（トプコン社製，ＢＭ−７／視野１°）を透明基板２
の表面のほぼ中央から正面方向に５０ｃｍ離間した位置
に配置する。そして、周囲光の強度０の暗室内にして白
く表示されている部分の輝度を測定した。測定結果は、
３８０ｃｄ／ｍ² であり非常に高い輝度値を得ることが
できた。

【００４１】続いて、輝度計Ｋの位置を変えずに光源ラ
ンプ４を消灯した状態で輝度の測定を行う。図８に示す
ように、輝度計Ｋによって輝度を測定する位置から３０
°移動した位置にスポット光源Ｌ１を配置し、その明る
さを変化させて表面９の照度を照度計Ｍ（ミノルタ社
製，Ｔ−１Ｍ）によって測定した。さらに、照度計Ｍを
外した状態で、輝度計Ｋにより画面の輝度を測定した。
最後に、比較のために本発明の透過型面状照明装置１を
取り外し、反射型液晶表示素子５１のみで同様の測定を
行った。

【００４２】ここで、測定結果を図９に示す。図９の図
表から判るように、反射型液晶素子５１のみの場合と比
較して、本発明の透過型面状照明装置１をその観察面Ｆ
上に配置した場合には、多少輝度の低下は認められるも
のの、この程度の輝度の低下は実用状は問題ないレベル
であり、さらに、透過型面状照明装置１を付加した場合
でも、周囲光を利用した画面の照射を阻害することがな
いことが確認できた。また、周囲光１５００ｌｘという
極端に明るい環境で輝度を測定した場合には、図９から
明らかなように、輝度はおよそ３００ｃｄ／ｍ² 程度で
ある。上述のように、周囲光の強度０の暗室内におい
て、本発明の透過型面状照明装置１の光源ランプ４を点
灯させた場合には、輝度は３８０ｃｄ／ｍ² であったこ
とから、反射型液晶表示素子５１の表示品質を大きく向
上できたことが確認できた。

【００４３】実施例−２として、本発明の透過型面状照
明装置１の光反射パターン１０を実施例−１とは異なる
パターンに形成したものを作成した。光反射パターン１
０は、図５に示すように、溝部１１を断面形状三角形に
形成し、その頂角に相当する部分すなわち谷部を６０°
で一定に形成し、傾斜角度αは、光源ランプ４側から側
端面６側に向かって４５°〜５０°と連続的に変化させ
るように設定し、これに伴って傾斜角度βも変化させる
（傾斜角度の設定は、実施例−１と同様である）。

【００４４】そして、溝部１１のピッチを常に０．５ｍ
ｍとし、さらに溝部１１の幅を、光源ランプ４側から側
端面６側に向かって０．０１〜０．１ｍｍに連続的に変
化させることにより、光源ランプ４からの距離に応じて
溝部１１と平坦部１２との相対的な比率を変化させる。

【００４５】その他の構成は、実施例−１と同様であ
る。このような構成の透過型面状照明装置を、実施例−
１と同じ条件で、その輝度及び照度を測定した。その結
果は、実施例−１と同様であった。

【００４６】さらに、実施例−３として、本発明の透過
型面状照明装置１の透明基板２’の形状が実施例−１と
は異なるものを作成した。すなわち、図６に示すよう
に、透明基板２’をくさび形の透明なアクリル樹脂板
（サイズ：２４０ｍｍ×１６０ｍｍ，板厚３〜１ｍｍに
連続的に変化）を使用する。その他の構成は、実施例−
１と同様である。このような構成の透過型面状照明装置
を、実施例−１と同じ条件で、その輝度及び照度を測定
した。その結果は、実施例−１とほぼ同様であった。上
述した実施例に示したように、傾斜角度αを４５°ない
し５０°の範囲で設定して作成した透過型面状照明装置
１は、良好な結果を得ることができたが、本発明の実施
の形態の欄で説明したように、傾斜角度αは、３５°な
いし５０°の範囲で設定されれば本発明として実施可能
である。

【００４７】

【発明の効果】以上、詳述したように、請求項１記載の
発明では、被照明部材の表面を覆うように配置する透過
型面状照明装置は、透光性材料からなる透明基板の少な
くとも一面以上の側端面に沿って光源ランプを近接配置
させ、その光源ランプの軸方向に沿って断面形状ほぼ三
角形の多数の溝部を透明基板の表面に形成して光反射パ
ターンとし、溝部での反射に起因する光線量と、光源ラ
ンプからの距離に依存する光線量とが透明基板の裏面全
面で等しくなる構成としているので、光源ランプの発光
光線が透明基板内を進行すると共に裏面から出射して、
被照明部材に進入して画面を照射することができる。さ
らに、透明基板が透光性材料より構成されるので、被照
明部材の表面を覆うように配置されても画像を観察する
ことができ、一体化されているので携帯に便利である。

【００４８】請求項２記載の発明では、被照明部材が反
射型の液晶表示素子であるので、周囲光が十分でない場
合に、本発明の透過型面状照明装置の光源ランプを点灯
することにより画像を観察することができる。

【００４９】請求項３記載の発明では、前記光反射パタ
ーンは、前記溝部及び前記平坦部との比率が、溝部の深
さが一定の場合には前記溝部が光源ランプから離れるに
したがって大きくなるように、平坦部の幅が一定の場合
には光源ランプから離れるにしたがって溝部の深さが深
くなるように、またはその組み合わせによって形成され
ているので、溝部での反射に起因する光線量と、光源ラ
ンプからの距離に依存する光線量とが透明基板の裏面全
面で確実に等しくでき、その加工は比較的容易である。

【００５０】請求項４記載の発明では、前記光反射パタ
ーンは、前記溝部の幅が前記平坦部の幅に対して１．５
倍以下になるように形成されるので、溝部の幅と比較し
て平坦部の幅の面積が大きいため、反射型液晶表示素子
において周囲光を利用して観察面を照射するための障害
にはならない。したがって、周囲が明るく周囲光が十分
な環境では、光源ランプを消灯した状態で画面が観察可
能となるので、低消費電力を実現できる。

【００５１】請求項５記載の発明では、前記溝部は、光
源ランプに近い側の傾斜面の傾斜角度を３５°ないし５
５°、前記傾斜面と対向する傾斜面の角度を６０°ない
し９０°で形成されるので、溝部に進入する光線の多く
を裏面から出射させることができ、より高効率となる。

【００５２】請求項６記載の発明では、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する
ので、ダイヤモンドバイトによる切削によって加工可能
であるため作製が容易である。

【００５３】請求項７記載の発明では、前記光源ランプ
の発光強度は、調節可能である構成としたので、周囲光
の光量に合わせて光源ランプの発光強度を調節すること
によって消費電力を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の透過型面状照明装置の構造を示す断面
図である。

【図２】図１に示す光反射パターンを示す拡大図であ
る。

【図３】光線の進行状態を説明するための模式図であ
る。

【図４】周囲光の進行状態を示す模式図である。

【図５】図１とは異なる透過型面状照明装置の構造を示
す断面図である。

【図６】図５とは異なる透過型面状照明装置の構造を示
す断面図である。

【図７】輝度の測定方法を説明するための模式図であ
る。

【図８】図７とは異なる輝度の測定方法を説明するため
の模式図である。

【図９】輝度の測定結果を示す図表である。

【図１０】反射型液晶素子の構造を説明するための断面
図である。

【符号の説明】

１ 透過型面状照明装置 ２ 透明基板 ４ 光源ランプ ９ 表面 １０ 光反射パターン １１ 溝部 １２ 平坦部 ５１ 反射型液晶素子

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被照明部材の表面を覆うように近接させ
   て配置する照明装置であって、 透光性材料からなる透明基板の少なくとも一面以上の側
   端面に沿って光源ランプを近接配置させ、 前記透明基板の表面に、前記光源ランプの軸方向に沿っ
   て断面形状ほぼ三角形の多数の溝部を形成して前記溝部
   と平坦部からなる光反射パターンとし、 前記溝部での反射に起因する光線量と、前記光源ランプ
   からの距離に依存する光線量とが前記透明基板の裏面全
   面で等しくなるように前記溝部を形成することを特徴と
   する透過型面状照明装置。
2. 【請求項２】 前記被照明部材が反射型の液晶表示素子
   であることを特徴とする請求項１に記載の透過型面状照
   明装置。
3. 【請求項３】 前記光反射パターンは、前記溝部及び前
   記平坦部との比率が、溝部の深さが一定の場合には前記
   溝部が光源ランプから離れるにしたがって大きくなるよ
   うに、平坦部の幅が一定の場合には光源ランプから離れ
   るにしたがって溝部の深さが深くなるように、またはそ
   の組み合わせによって形成されていることを特徴とする
   請求項１または２に記載の透過型面状照明装置。
4. 【請求項４】 前記光反射パターンは、前記溝部の幅が
   前記平坦部の幅に対して１．５倍以下になるように形成
   されることを特徴とする請求項３記載の透過型面状照明
   装置。
5. 【請求項５】 前記溝部は、光源ランプに近い側の傾斜
   面の傾斜角度を３５°ないし５５°、前記傾斜面と対向
   する傾斜面の角度を６０°ないし９０°で形成されるこ
   とを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の透
   過型面状照明装置。
6. 【請求項６】 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透過型面状照明装置。
7. 【請求項７】 前記光源ランプの発光強度は、調節可能
   であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに
   記載の透過型面状照明装置。