JPH11271765A - Surface light source unit - Google Patents
Surface light source unitInfo
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- JPH11271765A JPH11271765A JP10031313A JP3131398A JPH11271765A JP H11271765 A JPH11271765 A JP H11271765A JP 10031313 A JP10031313 A JP 10031313A JP 3131398 A JP3131398 A JP 3131398A JP H11271765 A JPH11271765 A JP H11271765A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は液晶バックライト、
照明看板、照明体などの各種面光源に用いられる面光源
装置に係り、特に特定の複数の角度の斜め方向から画面
を認識できる面光源装置に関する。The present invention relates to a liquid crystal backlight,
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface light source device used for various surface light sources such as a lighting signboard and a lighting body, and particularly to a surface light source device capable of recognizing a screen from a plurality of oblique directions at a plurality of specific angles.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の各種面光源に用いられる面光源装
置は、基本的に、透光基板と、該透光基板の入射端面に
平行に設置された一次光源と、透光基板に設けられた入
射光散乱反射構造により構成されている。通常の面光源
装置は、光を出射面の法線方向すなわち正面方向に出射
するように構成されている。2. Description of the Related Art A conventional surface light source device used for various surface light sources is basically provided with a light transmitting substrate, a primary light source installed in parallel with an incident end face of the light transmitting substrate, and a light transmitting substrate. And an incident light scattering / reflecting structure. An ordinary surface light source device is configured to emit light in the normal direction of the emission surface, that is, in the front direction.
【０００３】なお、出射方向を調整するプリズム構造を
備えたシートを配置することにより、特定の一方向に光
を出射するようにした面光源装置が特公平７−２７１３
６号に記載されている。A surface light source device that emits light in one specific direction by arranging a sheet having a prism structure for adjusting the emission direction is disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-2713.
No. 6.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の面光源装置
においては、光を正面方向や、特定の一方向にのみ光を
出射するものであるため、例えば車載のディスプレイを
運転席と助手席の間に置いた場合のように画面を両方向
から斜めに認識する目的で用いる場合、画面の認識がで
きにくいという問題があった。In the above-mentioned conventional surface light source device, light is emitted only in the front direction or in one specific direction. When used for the purpose of recognizing a screen obliquely from both directions, such as when interposed, there is a problem in that it is difficult to recognize the screen.
【０００５】本発明は、このような問題点を解決し、２
箇所以上の特定の斜め方向から画面が認識できる面光源
装置を提供することを目的とするものである。The present invention solves such a problem and solves the above problem.
It is an object of the present invention to provide a surface light source device capable of recognizing a screen from a specific oblique direction at a position or more.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の面光源装置は、
出射面を有する面光源本体と、該出射面に対面配置され
たプリズムシートとを備えてなる面光源装置であって、
複数位置に極大輝度を有することを特徴とするものであ
る。The surface light source device according to the present invention comprises:
A surface light source device having a surface light source body having an emission surface, and a prism sheet disposed facing the emission surface,
It is characterized by having maximum brightness at a plurality of positions.
【０００７】かかる本発明においては、面光源本体の出
射面から出射した光は、プリズムシートのプリズム部に
よって屈折（又は反射と屈折）して法線に対して斜めの
特定の複数方向に出射するようになり、２箇所以上の特
定の斜め方向から画面を認識することが可能となる。In the present invention, the light emitted from the emission surface of the surface light source body is refracted (or reflected and refracted) by the prism portion of the prism sheet and emitted in a plurality of specific directions oblique to the normal line. Thus, the screen can be recognized from two or more specific oblique directions.
【０００８】本発明において、極大輝度とは、最大輝度
を含む強い輝度のことを意味し、極大輝度位置では他の
位置（角度）に対して画面認識性に明らかな有意差を有
する。In the present invention, the maximum luminance means a strong luminance including the maximum luminance, and the maximum luminance position has a clear significant difference in the screen recognizability with respect to other positions (angles).
【０００９】本発明の一態様においては、プリズムシー
トは、一方の面に多数のプリズム部が設けられ、他方の
面にプリズム部を有しないものであり、該面光源装置本
体の出射面に該プリズムシートの他方の面が対面してい
る。In one aspect of the present invention, the prism sheet has a large number of prism portions provided on one surface and no prism portion on the other surface, and the prism sheet has a plurality of prism portions provided on the exit surface of the surface light source device main body. The other surface of the prism sheet is facing.
【００１０】以下、この態様のプリズムシートの具体的
な設計例を図１及び図２を用いて説明する。Hereinafter, a specific design example of the prism sheet of this embodiment will be described with reference to FIGS.
【００１１】図１と図２はいずれもプリズムシートのプ
リズム部を示し、頂角の大きさが略鋭角の場合と、略鈍
角の場合を示している。FIGS. 1 and 2 each show a prism portion of a prism sheet, and show a case where a vertex angle is substantially an acute angle and a case where a vertex angle is a substantially obtuse angle.
【００１２】図１，２の（ａ）図において、面光源本体
１の出射面（図の上面）にプリズムシート２，３が重ね
合わされて配置されている。各プリズムシート２，３は
プリズム部が面光源本体１と反対側となるように配置さ
れている。In FIGS. 1 and 2 (a), prism sheets 2 and 3 are arranged so as to be superposed on an emission surface (upper surface in the figure) of a surface light source main body 1. FIG. Each of the prism sheets 2 and 3 is arranged such that the prism portion is on the opposite side to the surface light source main body 1.
【００１３】図１（ｂ）において、出射面の法線とプリ
ズム部のなす角度をθ1，θ2、プリズム部の屈折率を
ｎ、出射光のθ2側のプリズムの外の屈折角をθ’とす
れば、θ’は ｓｉｎθ’＝ｎｓｉｎ（２θ1＋θ2−９０°） で表され、出射面の法線となす角度をθ”とすると θ”＝（９０°−θ2）＋θ’ となる。θ”は、画面が認識できにくい０〜１０°及び
正面方向の８０〜９０°を除外し、プリズムシートの材
料として透明樹脂を選択した場合、その屈折率ｎは大略
ｎ＝１．４〜１．６であり、この範囲でθ1を計算す
る。そうすると、 ｎ＝１．４５のとき θ1＝１８〜３５° ｎ＝１．５０のとき θ1＝１８〜３５° ｎ＝１．６０のとき θ1＝１９〜３６°となる。In FIG. 1B, angles θ 1 and θ 2 between the normal line of the exit surface and the prism portion, the refractive index n of the prism portion, and the refraction angle of the emitted light outside the prism on the θ 2 side of the emitted light. Assuming θ ′, θ ′ is represented by sin θ ′ = nsin (2θ 1 + θ 2 −90 °), and θ ″ = (90 ° −θ 2 ) + θ, where θ ″ is the angle formed with the normal to the exit surface. '. θ ”excludes 0 to 10 ° in which the screen is difficult to recognize and 80 to 90 ° in the front direction, and when a transparent resin is selected as the material of the prism sheet, its refractive index n is approximately n = 1.4 to 1 a .6, calculates the theta 1 in this range. Then, the θ 1 = 18~35 ° n = 1.60 when θ 1 = 18~35 ° n = 1.50 when n = 1.45 Then, θ 1 = 19 to 36 °.
【００１４】従って、屈折率ｎ＝１．４５〜１．６０の
範囲においてθ1＝１８〜３６°となる。Therefore, θ 1 = 18 to 36 ° in the range of the refractive index n = 1.45 to 1.60.
【００１５】一方、図２（ｂ）において、出射面の法線
とプリズム部のなす角をθ1，θ2、プリズム部の屈折率
をｎ、出射光とθ1側のプリズムの外の屈折率をθ’と
すれば、θ’は ｓｉｎθ’＝ｎｓｉｎ（９０°−θ1） で表され、出射面の法線となす角をθ”とすると θ”＝θ’−（９０°−θ1） となる。θ’は、図１の場合と同様に０〜１０°、８０
〜９０°を除外し、屈折率ｎ＝１．４〜１．６で計算す
る。そうすると、 ｎ＝１．４５のとき θ1＝４７〜７０° ｎ＝１．５０のとき θ1＝４８〜７２° ｎ＝１．６０のとき θ1＝５２〜７４°となる。On the other hand, in FIG. 2B, the angles between the normal line of the exit surface and the prism portion are θ 1 and θ 2 , the refractive index of the prism portion is n, the outgoing light and the refraction outside the θ 1 side prism. Assuming that the rate is θ ′, θ ′ is represented by sin θ ′ = nsin (90 ° −θ 1 ), and θ ″ = θ ′ − (90 ° −θ 1 ) θ ′ is 0 to 10 °, 80 as in FIG.
９０90 ° is excluded and the refractive index is calculated with n = 1.4 to 1.6. Then, the theta 1 = 52-74 ° when θ 1 = 48~72 ° n = 1.60 when θ 1 = 47~70 ° n = 1.50 when n = 1.45.
【００１６】従って、屈折率ｎ＝１．４５〜１．６０の
範囲においてθ1＝４７〜７４°となる。Accordingly, θ 1 = 47 ° to 74 ° in the range of the refractive index n = 1.45 to 1.60.
【００１７】図１，２（ａ），（ｂ）ではプリズム部の
断面形状が三角形となっているため、プリズムシートか
らの光の出射方向は特定の２方向となっているが、図２
（ｃ）のようにプリズム部の断面形状が多角形であれば
特定の３以上の方向に光が出射する。なお、図２（ｃ）
ではプリズム部の断面形状は四角形であり、光の出射方
向は特定の３方向となっている。In FIGS. 1, 2 (a) and 2 (b), since the prism section has a triangular cross-sectional shape, light is emitted from the prism sheet in two specific directions.
If the cross-sectional shape of the prism portion is a polygon as in FIG. 3C, light is emitted in three or more specific directions. FIG. 2 (c)
In this example, the cross-sectional shape of the prism portion is quadrangular, and the light emission directions are three specific directions.
【００１８】本発明の面光源装置の別の態様にあって
は、該プリズムシートは、一方の面に多数のプリズム部
が設けられ他方の面がプリズム部を有しないものであ
り、該面光源本体の出射面に該プリズムシートの該一方
の面が対面している。In another aspect of the surface light source device of the present invention, the prism sheet has a structure in which a plurality of prism portions are provided on one surface and the other surface has no prism portion. The one surface of the prism sheet faces the emission surface of the main body.
【００１９】図６は、この態様を示す模式的な断面図で
あり、面光源本体１の出射面（図の上面）にプリズムシ
ート２Ａが重ね合わされて配置されている。各プリズム
シート２Ａはプリズム部が面光源本体１と対面するよう
に配置されている。このプリズム部が面光源本体１と対
面しているので、図示の通り、面光源本体１からの出射
面から略垂正に出射した光が斜め２方向に屈折されてプ
リズムシート２から出射される。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing this embodiment, in which a prism sheet 2A is arranged so as to be superimposed on the emission surface (upper surface in the figure) of the surface light source main body 1. Each prism sheet 2A is arranged such that the prism portion faces the surface light source main body 1. Since this prism portion faces the surface light source main body 1, as shown in the drawing, the light emitted substantially perpendicularly from the exit surface from the surface light source main body 1 is refracted in two oblique directions and emitted from the prism sheet 2. .
【００２０】図６（ａ）ではプリズム部の断面形状が三
角形となっているため、プリズムシートからの光の出射
方向は特定の２方向となっているが、図６（ｂ）の如く
プリズム部の断面形状が多角形であれば特定の３以上の
方向に光が出射する。In FIG. 6A, since the cross-sectional shape of the prism portion is triangular, the light is emitted from the prism sheet in two specific directions, but as shown in FIG. If the cross-sectional shape is polygonal, light is emitted in three or more specific directions.
【００２１】本発明においては、面光源本体の最大輝度
が出射面の法線の±１０°、好ましくは±５°の範囲内
であることがプリズムシートで極大輝度を複数の所望の
角度に分配する点から好ましい。In the present invention, the maximum luminance of the surface light source body is within ± 10 °, preferably ± 5 ° of the normal to the exit surface, and the maximum luminance is distributed to a plurality of desired angles by the prism sheet. It is preferable from the point of doing.
【００２２】本発明で用いるプリズムシートは、上記図
１，２，６に示される通り、シートの一方の面に多数の
三角柱あるいは多角柱のプリズム部を有し、一定方向に
連なったプリズムが平行に等間隔に形成されているもの
である。プリズムシートの他方の面は、プリズムの屈折
角度に影響を及ぼさない程度に粗面であるか、平坦とさ
れる。As shown in FIGS. 1, 2, and 6, the prism sheet used in the present invention has a large number of triangular prisms or polygonal prisms on one surface of the sheet, and prisms connected in a certain direction are parallel. Are formed at equal intervals. The other surface of the prism sheet is rough or flat so as not to affect the refraction angle of the prism.
【００２３】プリズムシートの材質は、透明性が高く、
光学的に均一で、必要な屈折率を有する材質であれば任
意であるが、加工性や薄型化の点から熱可塑性樹脂、熱
硬化性樹脂、紫外線等のエネルギー線硬化性樹脂等の透
明樹脂が好適に使用される。例えば、ポリメタクリル酸
メチル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリ
オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂等があげられ
る。なお、少なくともプリズム部に関しては、製造上の
容易さ、傷つきにくさより、紫外線等のエネルギー線硬
化性樹脂が好ましい。例えば、ポリエステル系アクリレ
ート、ウレタン系アクリレート、エポキシ系アクリレー
ト等のアクリレート系樹脂があげられる。これらの樹脂
は、透明で光学的に均質で等方性である。これらの樹脂
材料を用いる場合には、空気に対する可視光の屈折率の
範囲として、好ましくは１．４５〜１．６０、特に好ま
しくは、１．４８〜１．５９程度である。The material of the prism sheet is highly transparent,
Any material may be used as long as it is optically uniform and has a required refractive index. Is preferably used. For example, polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), polyolefin-based resin, polyester-based resin and the like can be mentioned. In addition, at least for the prism part, an energy ray-curable resin such as ultraviolet rays is preferable from the viewpoint of ease of manufacture and resistance to damage. For example, acrylate resins such as polyester acrylate, urethane acrylate, epoxy acrylate and the like can be mentioned. These resins are transparent, optically homogeneous and isotropic. When these resin materials are used, the range of the refractive index of visible light with respect to air is preferably 1.45 to 1.60, particularly preferably about 1.48 to 1.59.
【００２４】樹脂材料を用いる場合、プリズムシート
は、一体成型法、ツーピース法の何れでも製造可能であ
る。一体成型法は前記の樹脂製のフィルムを金型に押し
当てるか、または軟化もしくは溶融した前記の樹脂を金
型に入れて成形する方法である。ツーピース法は、前も
ってシートを成形した後、プリズム部成型する方法で、
具体的には、前記の樹脂の溶液を金型に入れ、ついでそ
の上を前記の樹脂製のシートで覆い、樹脂溶液を硬化さ
せて成形する方法である。When a resin material is used, the prism sheet can be manufactured by either an integral molding method or a two-piece method. The integral molding method is a method in which the resin film is pressed against a mold, or the softened or melted resin is placed in a mold and molded. The two-piece method is a method of forming a sheet in advance and then forming a prism part.
Specifically, there is a method in which a solution of the resin is placed in a mold, and then the resin solution is covered thereon with a resin sheet, and the resin solution is cured and molded.
【００２５】プリズム部の断面の形状は、プリズムの並
ぶ方向に対して対称にしたい場合はθ1＝θ2の等辺三角
形とする。非対称にしたい場合であればθ1≠θ2の不等
辺三角形とする。When it is desired to make the cross section of the prism section symmetrical with respect to the direction in which the prisms are arranged, an equilateral triangle of θ 1 = θ 2 is used. If it is desired to be asymmetric, a scalene triangle of θ 1 ≠ θ 2 is used.
【００２６】[0026]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して実施の形態
について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２７】図３〜５は本発明の第１の実施の形態に係
る面光源装置を示すものであり、図３（ａ）は該面光源
装置の斜視図、同（ｂ）は同（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断
面図、同（ｃ）は同（ｂ）のＣ部分の拡大図である。図
４はこの面光源装置の光路図である。図５（ａ）はこの
面光源装置に用いらていれる透光基板の底面を示す模式
的な斜視図、同（ｂ）は同（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面
図である。図７は本発明の第２の実施の形態に係る面光
源装置の光路図である。3 to 5 show a surface light source device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 3A is a perspective view of the surface light source device, and FIG. 7B) is a cross-sectional view along the line BB, and FIG. 7C is an enlarged view of a C portion of FIG. FIG. 4 is an optical path diagram of the surface light source device. FIG. 5A is a schematic perspective view showing the bottom surface of a light-transmitting substrate used in the surface light source device, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. FIG. 7 is an optical path diagram of the surface light source device according to the second embodiment of the present invention.
【００２８】この面光源装置は、面光源本体１０と、該
面光源本体１０の出射面に重ね合わされて、配置された
プリズムシート７０とを備えてなる。This surface light source device comprises a surface light source main body 10 and a prism sheet 70 which is arranged on the exit surface of the surface light source main body 10 so as to overlap.
【００２９】このプリズムシート７０は図３〜５の第１
の実施の形態では前記図１（ａ）又は図２（ａ）の構成
のものとなっている。図７の第２の実施の形態では、該
プリズムシート７０は前記図６の構成のものとなってい
る。This prism sheet 70 is the first sheet shown in FIGS.
In this embodiment, the configuration shown in FIG. 1A or FIG. 2A is employed. In the second embodiment shown in FIG. 7, the prism sheet 70 has the configuration shown in FIG.
【００３０】面光源本体１０は、この出射面から光をほ
ぼ垂直に（法線方向と±１０°の範囲内に最大輝度をも
つように）出射させるものである。この面光源本体１０
は、透光基板２０と、該透光基板２０に重ね合わされて
配置されたレンズシート３０と、透光基板２０の一端面
から透光基板２０内に光を入射させる管状光源４０と、
反射フィルム５０とから主として構成されている。The surface light source body 10 emits light from this emission surface almost vertically (to have a maximum luminance within a range of ± 10 ° from the normal direction). This surface light source body 10
A light-transmitting substrate 20, a lens sheet 30 arranged to be superimposed on the light-transmitting substrate 20, a tubular light source 40 for allowing light to enter the light-transmitting substrate 20 from one end face of the light-transmitting substrate 20,
It is mainly composed of the reflection film 50.
【００３１】透光基板２０の一方の主板面（図の上面）
は光が出射される面であり、他方の主板面（図の下面）
は光を反射させる面である。この下側の主板面には、多
数の円柱状（図５（ｂ））又は円錐台状（図５（ｃ））
あるいは楕円柱状、正方形柱状、長方形柱状、多角柱状
（いずれも図示なし）等の凸部６１，６２，６３，６
４，６５…………が設けられている。これらの凸部の頂
面は粗面となっており、凸部同士の間の主板面は平滑面
となっている。One main plate surface of light-transmitting substrate 20 (upper surface in the figure)
Is a surface from which light is emitted, and the other main plate surface (the lower surface in the figure)
Is a surface that reflects light. On this lower main plate surface, a large number of columnar shapes (FIG. 5B) or truncated cone shapes (FIG. 5C)
Alternatively, protrusions 61, 62, 63, 6 such as an elliptical column, a square column, a rectangular column, and a polygon column (all not shown).
4, 65... Are provided. The top surfaces of these convex portions are rough surfaces, and the main plate surface between the convex portions is a smooth surface.
【００３２】これらの凸部は、管状光源４０に遠いもの
ほど凸部の主板面方向の大きさ（例えば円柱の直径）が
大きくなるよう構成されている。These convex portions are configured such that the farther from the tubular light source 40, the larger the size of the convex portion in the main plate surface direction (for example, the diameter of a column).
【００３３】この透光基板２０の図の下側の主板面と３
個の端面にはそれぞれ光の反射フィルム５０が設けられ
ている。透光基板２０の４個の端面のうち残りの１つの
端面については反射フィルムが設けられておらず、この
端面に沿って前記管状光源４０が配置されている。この
管状光源４０の外側には反射フード４１が配置されてい
る。The lower main plate surface of the light-transmitting substrate 20 in FIG.
A light reflection film 50 is provided on each of the end faces. The remaining one of the four end faces of the light transmitting substrate 20 is not provided with a reflective film, and the tubular light source 40 is arranged along the end face. A reflection hood 41 is disposed outside the tubular light source 40.
【００３４】透光基板２０の図の上側の主板面は粗面と
なっており、光を散乱させて該主板面の法線方向に対し
斜め方向に出射させるよう構成されている。The upper main plate surface of the light-transmitting substrate 20 in the figure is rough, and is configured to scatter light and emit the light obliquely to the normal direction of the main plate surface.
【００３５】この透光基板２０の上側の主板面上に配置
されたレンズシート３０は、透光基板２０に対峙する面
（図の下側面）がプリズム部となっており、それと反対
側の面（図の上側面）が平滑な平坦面となっている。こ
のプリズム部は、該管状光源４０の長手方向と平行方向
に延在している。The lens sheet 30 disposed on the upper main plate surface of the light transmitting substrate 20 has a prism portion on the surface (lower surface in the figure) facing the light transmitting substrate 20, and the surface on the opposite side. (The upper side in the figure) is a smooth flat surface. This prism portion extends in a direction parallel to the longitudinal direction of the tubular light source 40.
【００３６】この管状光源４０、透光基板２０、反射フ
ィルム５０及びレンズシート３０からなる面光源本体１
０においては、管状光源４０からの光が透光基板２０の
１つの端面から透光基板２０内に入射される。この入射
光のうち透光基板２０の下側主板面の平滑面（凸部６１
〜６５以外の主板面）に照射された光は全反射される
が、凸部６１〜６５の頂面に照射された光は散乱反射
し、透光基板２０の上側主板面に入射する。この上側主
板面は前記の通り粗面となっているため、凸部６１で散
乱反射されて入射された光はこの上側主板面から特定の
斜め方向に散乱されて出射される。The surface light source body 1 comprising the tubular light source 40, the light transmitting substrate 20, the reflection film 50 and the lens sheet 30
At 0, light from the tubular light source 40 enters the light transmitting substrate 20 from one end face of the light transmitting substrate 20. Of the incident light, the smooth surface of the lower main plate surface of the light transmitting substrate 20 (the convex portion 61)
The light applied to the main plate surface (excluding the main plate surfaces other than to 65) is totally reflected. Since the upper main plate surface is rough as described above, the light scattered and reflected by the convex portion 61 and incident is scattered and emitted from the upper main plate surface in a specific oblique direction.
【００３７】この透光基板２０の上側主板面から出射さ
れた光は、レンズシート３０に入射し、該レンズシート
３０の下面側のプリズム部で屈折及び反射し、レンズシ
ート３０の平滑かつ平坦な上面から該上面とほぼ垂直方
向に（即ち、最大輝度がレンズシート３０の法線に対し
±１０°の範囲となるように）出射する。The light emitted from the upper main plate surface of the light-transmitting substrate 20 enters the lens sheet 30, is refracted and reflected by the prism on the lower surface side of the lens sheet 30, and becomes smooth and flat on the lens sheet 30. Light is emitted from the upper surface in a direction substantially perpendicular to the upper surface (that is, such that the maximum luminance is in a range of ± 10 ° with respect to the normal to the lens sheet 30).
【００３８】プリズムシート７０が前記図１（ａ）又は
図２（ａ）の構成を有したものである場合には、このレ
ンズシート３０の出射光が該プリズムシート７０に入射
することにより、該プリズムシート７０からは図１
（ｂ）又は図２（ｂ）のように特定の斜め２方向に光が
出射する。When the prism sheet 70 has the structure shown in FIG. 1A or FIG. 2A, the light emitted from the lens sheet 30 is incident on the prism sheet 70, and 1 from the prism sheet 70
Light is emitted in two specific oblique directions as shown in FIG.
【００３９】プリズムシート７０が前記図６の構成を有
したものであるときには、該レンズシート３０の出射光
が該プリズムシート７０に入射することにより、該プリ
ズムシート７０からは図１のように特定の斜め２方向に
光が出射する。When the prism sheet 70 has the structure shown in FIG. 6, the light emitted from the lens sheet 30 is incident on the prism sheet 70, so that the light is specified from the prism sheet 70 as shown in FIG. Are emitted in two oblique directions.
【００４０】なお、透光基板２０の該下側の主板面に対
し管状光源４０から照射される光量は、該管状光源４０
から遠ざかるほど少ない。ところが、この実施の形態に
あっては上記の通り管状光源４０から遠い凸部ほど主板
面方向の大きさ（例えば円柱の直径）を大きくし、凸部
に入射される光量を多くしている。この結果、管状光源
４０からの距離にかかわらずいずれの凸部６１〜６５か
らもほぼ等しい光量の光が反射されるようになる。この
ため、透光基板２０の上側主板面への入射光量が主板面
の全体においてほぼ等しいものとなり、面光源本体１０
の出射面の輝度が均等化（均一に分布）されたものとな
る。The amount of light emitted from the tubular light source 40 to the lower main plate surface of the light transmitting substrate 20 is
Less as you move away from However, in this embodiment, as described above, the size (for example, the diameter of a cylinder) in the main plate surface direction increases as the convex portion is farther from the tubular light source 40, and the amount of light incident on the convex portion increases. As a result, substantially the same amount of light is reflected from any of the protrusions 61 to 65 regardless of the distance from the tubular light source 40. For this reason, the amount of light incident on the upper main plate surface of the light transmitting substrate 20 becomes substantially equal over the entire main plate surface, and the surface light source body 10
Are equalized (uniformly distributed) on the emission surface.
【００４１】このように凸部６１〜６５の大きさを管状
光源からの距離に応じて変える以外に管状光源からの距
離が大きくなるほど凸部の配置密度を増すようにしても
同じように面光源本体１０の出射面の輝度を均等化する
ことができる。In addition to changing the size of the projections 61 to 65 in accordance with the distance from the tubular light source as described above, the area density of the projections may be increased as the distance from the tubular light source is increased. The brightness of the emission surface of the main body 10 can be equalized.
【００４２】なお、上記の管状光源４０としては例えば
冷陰極管などを用いることができる。反射フィルム５０
としては銀、アルミ等の金属層を用いることができる。
透光基板２０は例えばＰＭＭＡ、ＰＣ等の透明で光学的
に均質で等方性のある樹脂製とされる。As the tubular light source 40, for example, a cold cathode tube or the like can be used. Reflective film 50
For example, a metal layer such as silver or aluminum can be used.
The light transmitting substrate 20 is made of a transparent, optically homogeneous and isotropic resin such as PMMA or PC.
【００４３】上記実施の形態では透光基板２０に凸部６
１〜６５を設けているが、この凸部の代わりに、入射光
を全方向に拡散反射させるインク（例えばＴｉＯ2、Ｓ
ｉＯ2などの高反射率粉末を配合したインク）をドット
パターンにて透光基板の下側主板面に印刷しても良い。
この場合、透光基板の上側主板面にはこのドットパター
ンが見えにくくなるようにするための光拡散シートを配
置する。この光拡散シートとしては、一方の面が粗面で
あり他方の面が平滑であるシートが例示され、このシー
トは該一方の面が透光基板に対峙するように配置され
る。この光拡散シートの上側には、全方向に拡散した光
を法線方向に揃えて出射するためのレンズシートを配置
する。このレンズシートとしては、図４に示されるレン
ズシート３０を２枚重ねる（ただしプリズム部の長手方
向が直交するように重ねる）ようにしたものを用いるこ
とができる。In the above embodiment, the projection 6 is formed on the transparent substrate 20.
1 to 65 are provided, but instead of these convex portions, inks (for example, TiO 2 , S
An ink containing a high reflectance powder such as iO 2 ) may be printed in a dot pattern on the lower main plate surface of the light transmitting substrate.
In this case, a light diffusion sheet is arranged on the upper main plate surface of the light transmitting substrate so as to make the dot pattern hard to see. As this light diffusion sheet, a sheet having one surface rough and the other surface smooth is exemplified, and this sheet is arranged such that the one surface faces the light transmitting substrate. Above the light diffusion sheet, a lens sheet for emitting light diffused in all directions in a normal direction is arranged. As this lens sheet, a sheet in which two lens sheets 30 shown in FIG. 4 are overlapped (however, overlapped so that the longitudinal directions of the prism portions are orthogonal to each other) can be used.
【００４４】図示はしないが、面光源本体としては、透
光基板の板面をプリズム構造にすることにより法線方向
に最大輝度を持たせた面光源本体、一次光源を透光基板
と透光基板の出射光面の裏側に複数本お互いが平行に配
置された面光源本体、面そのものが光源であるフラット
型蛍光ランプを用いた面光源本体などを用いることもで
きる。Although not shown, as the surface light source body, the surface light source body having a maximum luminance in the normal direction by forming the plate surface of the light transmission substrate into a prism structure, and the primary light source as the light transmission substrate and the light transmission substrate A surface light source body in which a plurality of light sources are arranged in parallel behind each other on the back side of the emission light surface of the substrate, a surface light source body using a flat fluorescent lamp whose surface itself is a light source, or the like can also be used.
【００４５】[0045]
【実施例】以下、実施例及び比較例について説明する。EXAMPLES Examples and comparative examples will be described below.
【００４６】［実施例１］図３〜５（ｂ）に示す面光源
装置を次のようにして製造した。Example 1 The surface light source device shown in FIGS. 3 to 5B was manufactured as follows.
【００４７】まず、θ＝６３°（θ1＝θ2＝３１．５
°）、深さ７５μｍの等辺三角形断面を有する雌金型
に、アクリル系紫外線硬化樹脂を流し込み、その上にポ
リメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ、屈折率１．４９）製
のシートを積層した後、紫外線を照射して、プリズムシ
ートを成形した。First, θ = 63 ° (θ 1 = θ 2 = 31.5
°), an acrylic UV curable resin is poured into a female mold having an equilateral triangular cross section with a depth of 75 μm, and a sheet made of polymethyl methacrylate (PMMA, refractive index 1.49) is laminated thereon. To form a prism sheet.
【００４８】縦１２２ｍｍ×横９１ｍｍ×厚み３ｍｍの
透光基板成形用金型のキャビティーの片側表面に楕円形
の長径と短径の比率が２．０である楕円形の凸部６１，
６２，６３，６４，６５………を管状光源４０からの距
離が大きくなるに従って凸部の径が大きくなるように作
成し、キャビティーのもう一方の表面に均一粗面部を作
成した金型を用い、ＰＭＭＡを射出成形し透光基板を成
形した。なお、凸部の頂面の粗さＲａ＝０．５μｍ（Ｊ
ＩＳ Ｂ０６０１の算術平均粗さＲａ）である。隣接す
る凸部同士の間隔（ピッチ）は０．１８ｍｍである。On one surface of a cavity of a light-transmitting substrate molding die having a length of 122 mm × a width of 91 mm × a thickness of 3 mm, an elliptical convex portion 61 having a ratio of major axis to minor axis of 2.0 is 2.0.
62, 63, 64, 65... Are formed so that the diameter of the convex portion increases as the distance from the tubular light source 40 increases, and a mold in which a uniform rough surface portion is formed on the other surface of the cavity. A light-transmitting substrate was formed by injection molding PMMA. Note that the roughness Ra of the top surface of the projection is 0.5 μm (J
This is the arithmetic average roughness Ra) of IS B0601. The interval (pitch) between adjacent convex portions is 0.18 mm.
【００４９】成形したＰＭＭＡ製透光基板２０の長辺の
一端面に冷陰極管よりなる管状光源４０と反射フード４
１を取り付けた。また反射フィルム５０をこの透光基板
２０に装着した。プリズムシートと同様に作成したθ＝
６３°のレンズシート３０のプリズム面を図４のように
透光基板２０側に配置して出射面の法線に最大輝度を持
つ面光源本体を作成した。A tubular light source 40 composed of a cold cathode tube and a reflective hood 4 are provided at one end of the long side of the molded PMMA light-transmitting substrate 20.
1 was attached. Further, the reflection film 50 was mounted on the light-transmitting substrate 20. Θ = created in the same way as the prism sheet
The prism surface of the lens sheet 30 of 63 ° was arranged on the light-transmitting substrate 20 side as shown in FIG.
【００５０】この面光源本体に対し、６３°のプリズム
を有するプリズムシートを図４のように配置し、面光源
装置を作成した。A prism sheet having a prism of 63 ° was arranged on the surface light source body as shown in FIG. 4 to prepare a surface light source device.
【００５１】この面光源装置の中央の出射光の出射角の
輝度値分布を、輝度計（（株）トプコム製ＢＭ−７）を
用い、プリズムシートの出射光面に対して角度を変えて
測定し、極大輝度値（ｃｄ／ｍ2）を示す出射光のなす
角度を読みとり、この角度をピーク出射角度とした。結
果を表１に示す。The luminance distribution of the emission angle of the central outgoing light of this surface light source device is measured using a luminance meter (BM-7, manufactured by Topcom Co., Ltd.) while changing the angle with respect to the outgoing light surface of the prism sheet. Then, the angle formed by the emitted light having the maximum luminance value (cd / m 2 ) was read, and this angle was defined as the peak emission angle. Table 1 shows the results.
【００５２】このピーク出射角度からは画面が認識し易
くなり、その角度以外からは輝度が小さくなる。The screen becomes easy to recognize from the peak emission angle, and the brightness decreases from other angles.
【００５３】本実施例は、前記の通り、図１（ｂ）のプ
リズムの角度θ＝６３°、θ1＝θ2＝３１．５°であ
り、表１の通り２個のピーク出射角度を有する。In this embodiment, as described above, the prism angles θ = 63 ° and θ 1 = θ 2 = 31.5 ° in FIG. 1B, and the two peak emission angles are as shown in Table 1. Have.
【００５４】［比較例１］実施例１においてプリズムシ
ートを用いない他は同様にして面光源装置を作成した。
実施例１と同様に測定したピーク出射角と輝度値を表１
に示す。Comparative Example 1 A surface light source device was prepared in the same manner as in Example 1, except that no prism sheet was used.
Table 1 shows peak emission angles and luminance values measured in the same manner as in Example 1.
Shown in
【００５５】［比較例２］プリズムの角度をθ＝７６．
５°、θ2＝４５°とした他は実施例１と同様に面光源
装置を作成した。実施例１と同様に測定したピーク出射
角と輝度値を表１に示す。Comparative Example 2 When the angle of the prism was θ = 76.
A surface light source device was prepared in the same manner as in Example 1, except that 5 ° and θ 2 = 45 °. Table 1 shows peak emission angles and luminance values measured in the same manner as in Example 1.
【００５６】［比較例３］プリズムの角度をθ＝９０
°、θ1＝θ2＝４５°とした他は実施例１と同様に面光
源装置を作成した。実施例１と同様に測定したピーク出
射角と輝度値を表１に示す。Comparative Example 3 The angle of the prism was θ = 90.
A surface light source device was prepared in the same manner as in Example 1 except that ° and θ 1 = θ 2 = 45 °. Table 1 shows peak emission angles and luminance values measured in the same manner as in Example 1.
【００５７】[0057]
【表１】 [Table 1]
【００５８】［実施例２］上記実施例１と同一の面光源
本体に対し、６３°のプリズムを有するプリズムシート
（実施例１と同じもの）を図７のように配置し、面光源
装置を作成した。[Embodiment 2] A prism sheet (same as in Embodiment 1) having a prism of 63 ° is arranged on the same surface light source body as in Embodiment 1 as shown in FIG. Created.
【００５９】この面光源装置の中央の出射光の出射角の
輝度値分布を実施例１と同様にして測定し、ピーク出射
角度を求めた。結果を表１に示す。The luminance value distribution of the emission angle of the central emission light of this surface light source device was measured in the same manner as in Example 1, and the peak emission angle was obtained. Table 1 shows the results.
【００６０】なお、表１には前記比較例１のデータも併
せて示す。Table 1 also shows the data of Comparative Example 1.
【００６１】［実施例３］プリズムの角度をθ＝７６．
５°、θ2＝４５°とした他は実施例２と同様に面光源
装置を作成した。実施例２と同様に測定したピーク出射
角と輝度値を表１に示す。[Embodiment 3] The angle of the prism is set to θ = 76.
A surface light source device was prepared in the same manner as in Example 2, except that 5 ° and θ 2 = 45 °. Table 1 shows peak emission angles and luminance values measured in the same manner as in Example 2.
【００６２】［実施例４］プリズムの角度をθ＝９０
°、θ1＝θ2＝４５°とした他は実施例２と同様に面光
源装置を作成した。実施例２と同様に測定したピーク出
射角と輝度値を表１に示す。[Embodiment 4] The angle of the prism is set to θ = 90.
A surface light source device was prepared in the same manner as in Example 2 except that ° and θ 1 = θ 2 = 45 °. Table 1 shows peak emission angles and luminance values measured in the same manner as in Example 2.
【００６３】[0063]
【表２】 [Table 2]
【００６４】表２の通り、実施例２〜４の面光源装置も
それぞれ２個のピーク出射角を有する。As shown in Table 2, the surface light source devices of Examples 2 to 4 each have two peak emission angles.
【００６５】[0065]
【発明の効果】以上の実施例及び比較例からも明らかな
通り、本発明によれば２箇所以上の特定の角度から画面
が認識できる面光源装置が得られる。As is clear from the above embodiments and comparative examples, according to the present invention, a surface light source device capable of recognizing a screen from two or more specific angles can be obtained.
【図１】本発明の実施の形態に係る面光源装置の概略図
である。FIG. 1 is a schematic diagram of a surface light source device according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態に係る面光源装置の概略図
である。FIG. 2 is a schematic diagram of a surface light source device according to an embodiment of the present invention.
【図３】図３（ａ）は該面光源装置の斜視図、同（ｂ）
は同（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、同（ｃ）は同
（ｂ）のＣ部分の拡大図である。FIG. 3A is a perspective view of the surface light source device, and FIG.
FIG. 3A is a cross-sectional view along the line BB in FIG. 3A, and FIG. 3C is an enlarged view of a portion C in FIG.
【図４】図４はこの面光源装置の光路図である。FIG. 4 is an optical path diagram of the surface light source device.
【図５】図５（ａ）はこの面光源装置に用いられている
透光基板の底面を示す構成的な斜視図、同（ｂ）及び同
（ｃ）は同（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。FIG. 5A is a structural perspective view showing a bottom surface of a light-transmitting substrate used in the surface light source device, and FIGS. 5B and 5C are BB of FIG. It is sectional drawing which follows a line.
【図６】本発明の別の実施の形態に係る面光源装置の概
略図である。FIG. 6 is a schematic diagram of a surface light source device according to another embodiment of the present invention.
【図７】図６の面光源装置の光路図である。FIG. 7 is an optical path diagram of the surface light source device of FIG. 6;
１，１０ 面光源本体 ２，３，７０ プリズムシート ２０ 透光基板 ３０ レンズシート ４０ 管状光源 ５０ 反射フィルム ６１〜６５ 凸部 1,10 plane light source body 2,3,70 prism sheet 20 translucent substrate 30 lens sheet 40 tubular light source 50 reflective film 61-65 convex portion
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 5/66 １０２ Ｈ０４Ｎ 5/66 １０２Ａ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H04N 5/66 102 H04N 5/66 102A
Claims (4)
に対面配置されたプリズムシートとを備えてなる面光源
装置であって、 複数位置に極大輝度を有することを特徴とする面光源装
置。1. A surface light source device comprising: a surface light source main body having an exit surface; and a prism sheet disposed facing the exit surface, wherein the surface light source has maximum brightness at a plurality of positions. apparatus.
は、一方の面に多数のプリズム部が設けられ、他方の面
にプリズム部を有しないものであり、該面光源装置本体
の出射面に該プリズムシートの他方の面が対面している
ことを特徴とする面光源装置。2. The surface light source device according to claim 1, wherein the prism sheet has a plurality of prism portions provided on one surface and no prism portion on the other surface. A surface light source device, wherein the other surface of the prism sheet faces each other.
が透明樹脂から形成され、前記面光源装置の出射面の法
線との交差角が１７〜３６度又は４７〜７４度であるプ
リズムが配置されたものであることを特徴とする面光源
装置。3. The prism according to claim 2, wherein the prism sheet is formed of a transparent resin, and a prism having a crossing angle of 17 to 36 degrees or 47 to 74 degrees with a normal to an emission surface of the surface light source device is arranged. A surface light source device characterized by the above-mentioned.
は、一方の面に多数のプリズム部が設けられ他方の面が
プリズム部を有しないものであり、該面光源本体の出射
面に該プリズムシートの該一方の面が対面していること
を特徴とする面光源装置。4. The prism sheet according to claim 1, wherein the prism sheet has a plurality of prism portions provided on one surface and no prism portion on the other surface, and the prism sheet is provided on an emission surface of the surface light source body. Wherein said one surface faces each other.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10031313A JPH11271765A (en) | 1998-01-26 | 1998-02-13 | Surface light source unit |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-12652 | 1998-01-26 | ||
| JP1265298 | 1998-01-26 | ||
| JP10-12653 | 1998-01-26 | ||
| JP1265398 | 1998-01-26 | ||
| JP10031313A JPH11271765A (en) | 1998-01-26 | 1998-02-13 | Surface light source unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11271765A true JPH11271765A (en) | 1999-10-08 |
Family
ID=27279928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10031313A Pending JPH11271765A (en) | 1998-01-26 | 1998-02-13 | Surface light source unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
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1998
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