JPH1164641A - Illuminator by upward irradiation and liquid crystal display device - Google Patents

Illuminator by upward irradiation and liquid crystal display device

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JPH1164641A
JPH1164641A JP9224992A JP22499297A JPH1164641A JP H1164641 A JPH1164641 A JP H1164641A JP 9224992 A JP9224992 A JP 9224992A JP 22499297 A JP22499297 A JP 22499297A JP H1164641 A JPH1164641 A JP H1164641A
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JP
Japan
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light guide
light
slope
angle
light source
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JP9224992A
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Japanese (ja)
Inventor
Koki Nakabayashi
耕基 中林
Kanji Nishii
完治 西井
Koji Fukui
厚司 福井
Hiroshi Watabe
宏 渡部
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133616Front illuminating devices

Landscapes

  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an illuminator by upper irradiation whose constitution is simple and which has the satisfactory illuminating efficiency and in which groove stirpes are not conspicuous by emitting the major portion of lights propagating in the inside of a light transmission body from the light transmission body to illuminate a reflection surface (subject to be illuminated). SOLUTION: A light source 1 is arranged at the side face of a light transmission body 3. Moreover, plural lines of V-shaped grooves 4 are formed on the upper surface of the light transmission body 3. The grooves 4 are formed so as to prolong roughly parallelly with the longitudinal direction of the light sauce 1 and are formed in V-shapes in a cross section. Flat plane parts being parts in which the grooves 4 are not present of the upper surface of the light transmission body 3 constitute one parts of the upper surface being one flat plane. An observoer 6 sees a subject to be illuminated 5 through the light transmission body 3. The light emitted from a light source 1 is made incident on the light transmission body 3 and propagates the inside of the body while repeating total reflections. At this time, since light beams are totally reflected by the grooves 4 being on the upper surface of the body 3 and angles of the light beams are changed to be made to be smaller than those in the total reflections, they are emitted from the bottom surface side to illuminate the subject to be irradiated.

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、書籍や写真などの
印刷物や、パーソナルコンピュータなどのOA機器、携
帯情報端末、ポータブルビデオテープレコーダーなどの
画面表示装置、各種モニタに使用される反射型液晶表示
装置、などに用いられる、上方照射による照明装置及び
その照明装置を使用する液晶表示装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to printed materials such as books and photographs, OA equipment such as personal computers, screen display devices such as portable information terminals and portable video tape recorders, and reflection type liquid crystal displays used for various monitors. The present invention relates to an illumination device for upward irradiation used in a device and the like, and a liquid crystal display device using the illumination device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年パーソナルコンピュータや携帯情報
端末、ビデオテープレコーダーなどは小型化、ポータブ
ル化が進んでおり、画像表示装置の消費電力低減が重要
な課題となっている。このため、画像表示装置に反射型
液晶表示装置を用いるものが多数存在している。反射型
液晶表示素子は、太陽光や室内光などの外光を反射させ
ることにより画面の明るさを得ている。しかしながら、
外光の少ないところでは画面に十分な明るさが得られな
い。そこで、外光の多いときは外光による照明の障害と
ならず、外光の少ないときには反射型液晶を照明し、か
つ観察者の障害とならない上方照射による照明装置が要
望されており、いくつか発明されている。反射型液晶表
示素子に取り付けられる上方照射による照明装置の一例
を示す。図17は従来の照明装置の断面図の模式図であ
る。図17に示すとおり、従来の照明装置は、光源10
1、リフレクタ102、導光体103、補償板105に
よって構成される。リフレクタ102は、光源101か
ら発射された光線を平行化するために、光源101から
導光体103の側面までの距離を長くしている。導光体
103は、リフレクタ102より導入された光線を全反
射によって伝搬する機能と、上面の溝の斜面によって光
線を全反射させ、光線角度を変えることによって反射面
104を照明する機能を有する。補償板105は、反射
面104からの反射光が導光体103を通過する際に生
じる歪みを補正する機能を有する。
2. Description of the Related Art In recent years, personal computers, portable information terminals, video tape recorders, and the like have been reduced in size and portability, and reduction of power consumption of image display apparatuses has become an important issue. For this reason, there are many image display devices using a reflective liquid crystal display device. The reflection type liquid crystal display element obtains the brightness of the screen by reflecting external light such as sunlight and indoor light. However,
In a place with little external light, sufficient brightness cannot be obtained on the screen. Therefore, there is a demand for a lighting device that illuminates the reflective liquid crystal when there is little external light and does not hinder the observer when there is little external light, and that does not hinder the observer. Has been invented. 1 shows an example of a lighting device for upward illumination attached to a reflective liquid crystal display element. FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of a conventional lighting device. As shown in FIG. 17, the conventional lighting device includes a light source 10
1, a reflector 102, a light guide 103, and a compensator 105. The reflector 102 extends the distance from the light source 101 to the side surface of the light guide 103 in order to collimate the light emitted from the light source 101. The light guide 103 has a function of propagating the light ray introduced from the reflector 102 by total reflection, and a function of totally reflecting the light ray by the slope of the groove on the upper surface and illuminating the reflection surface 104 by changing the ray angle. The compensator 105 has a function of correcting distortion generated when light reflected from the reflection surface 104 passes through the light guide 103.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
照明装置は、導光体103と補償板105の2枚構成で
あり、また導光体103と補償板105の溝形状を同じ
ものにして貼り合わせるという構成であるため、位置合
わせ等が困難であり、製造コストがかかるという問題点
がある。そこで、本発明は、かかる問題点を解決するこ
とを課題とし、簡単な構成で、照明効率が良く、溝筋の
目立たない、上方照射による照明装置及びその照明装置
を使用する液晶表示装置を提供することを目的とする。
However, the conventional illuminating device has two light guides 103 and a compensating plate 105, and the light guide 103 and the compensating plate 105 have the same groove shape and are bonded together. Since the configuration is such that alignment is performed, it is difficult to perform alignment and the like, and there is a problem that manufacturing costs are increased. Therefore, an object of the present invention is to solve the above-described problems, and provide a lighting device that uses a simple configuration, has good lighting efficiency, has inconspicuous groove lines, and is illuminated by upward irradiation, and a liquid crystal display device that uses the lighting device. The purpose is to do.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は以下のように構成している。本発明の第1
態様によれば、光源と、上記光源を側面に配置し、上面
に、所定の間隔の溝が上記光源の長手方向と平行な方向
に複数本配置されるとともに、隣接する上記溝間に上記
上面の一部を構成する平面部が配置された透明な板状の
導光体とを少なくとも備えて、上記導光体の上面側から
上記導光体の下面側に配置された被照明物を観察するよ
うにしたことを特徴とする、上方照射による照明装置を
提供する。本発明の第2態様によれば、上記導光体の上
記各溝は、上記光源に近い側に位置する第1の斜面と上
記光源から遠い側に位置する第2の斜面とを有するV字
型の溝であり、上記導光体の全反射角をθcとし、上記
平面部と上記導光体の下面とのなす角度をθ3としたと
き、上記第1の斜面と上記導光体の上記下面となす角度
θ1が θ1≦90°−θc+2θ3 の範囲である第1態
様に記載の上方照射による照明装置を提供する。本発明
の第3態様によれば、上記導光体の上記各溝は、上記光
源に近い側に位置する第1の斜面と上記光源から遠い側
に位置する第2の斜面とを有するV字型の溝であり、上
記導光体の屈折率をnとし、上記平面部と上記導光体の
下面とのなす角度をθ3とし、上記導光体の上記下面の
垂線と観察者の方向とのなす角度をβとしたとき、上記
第1の斜面と上記導光体の上記下面となす角度θ1が、 θ1≒45+θ3−(1/2)sin-1(1/n*sin
β) である第1又は2態様に記載の上方照射による照明装置
を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. First of the present invention
According to the aspect, the light source and the light source are arranged on the side surface, and a plurality of grooves at a predetermined interval are arranged on the upper surface in a direction parallel to the longitudinal direction of the light source, and the upper surface is arranged between the adjacent grooves. And at least a transparent plate-shaped light guide on which a flat portion constituting a part of the light guide is arranged, and observes an illuminated object arranged from the upper surface side of the light guide to the lower surface side of the light guide. The present invention provides an illumination device by upward irradiation, characterized in that the illumination device is configured to perform illumination. According to a second aspect of the present invention, each of the grooves of the light guide has a V-shape having a first slope located closer to the light source and a second slope located farther from the light source. a groove type, the total reflection angle of the light guide and theta c, when the angle between the lower surface of the flat portion and the light guide has a theta 3, the first inclined surface and the light guide angle theta 1 formed by the above-mentioned lower surface to provide a lighting device according to the top illumination according to the first embodiment in a range of θ 1 ≦ 90 ° -θ c + 2θ 3 of. According to a third aspect of the present invention, each of the grooves of the light guide has a V-shape having a first slope located closer to the light source and a second slope located farther from the light source. The groove of the mold, the refractive index of the light guide is n, the angle between the flat portion and the lower surface of the light guide is θ 3 , the perpendicular of the lower surface of the light guide and the direction of the observer when the the angle between beta, the angle theta 1 formed by the above lower surface of the first inclined surface and the light guide body, θ 1 ≒ 45 + θ 3 - (1/2) sin -1 (1 / n * sin
β) The illumination device according to the first or second aspect, wherein the illumination device is provided by upward irradiation.

【0005】本発明の第4態様によれば、上記導光体の
上記各溝は、上記光源に近い側に位置する第1の斜面と
上記光源から遠い側に位置する第2の斜面とを有するV
字型の溝であり、上記導光体の屈折率をnとし、上記第
2の斜面と上記導光体の上記下面となす角度θ2が、
θ2≦(1/2)sin-1(1/n) である第1〜3
態様のいずれかに記載の上方照射による照明装置を提供
する。本発明の第5態様によれば、上記導光体におい
て、上記溝のピッチが上記被照明物のドットピッチ以下
である第1〜4態様のいずれかに記載の上方照射による
照明装置を提供する。本発明の第6態様によれば、上記
導光体の上記各溝は、上記光源に近い側に位置する第1
の斜面と上記光源から遠い側に位置する第2の斜面とを
有するV字型の溝であり、上記導光体において、上記被
照明物を観察する観察者と上記導光体の上記上面との距
離をLとしたとき、上記第1の斜面の長さが{L*
(0.5/60)*π/180}以下である第1〜5態
様のいずれかに記載の上方照射による照明装置を提供す
る。本発明の第7態様によれば、断面形状において、下
面に、上面に対して角度θ4の斜面を有する凸部が、上
記下面に略平行な平面を挟んで複数個配置された透明な
プリズムシートを、上記導光体の上記上面上に配置した
第1〜6態様のいずれかに記載の上方照射による照明装
置を提供する。本発明の第8態様によれば、上記プリズ
ムシートの上記斜面の角度θ4が、30°≦θ4≦50°
の範囲である第7態様に記載の上方照射による照明装置
を提供する。
[0005] According to a fourth aspect of the present invention, each of the grooves of the light guide has a first slope located closer to the light source and a second slope located farther from the light source. Having V
An angle θ 2 between the second slope and the lower surface of the light guide, where n is the refractive index of the light guide,
First to third satisfies θ 2 ≦ (1/2) sin −1 (1 / n)
An illumination device by top illumination according to any of the aspects is provided. According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the lighting device by upward irradiation according to any one of the first to fourth aspects, wherein in the light guide, the pitch of the grooves is equal to or less than the dot pitch of the illuminated object. . According to a sixth aspect of the present invention, each of the grooves of the light guide has a first position located closer to the light source.
A V-shaped groove having an inclined surface and a second inclined surface located on a side far from the light source, wherein, in the light guide, an observer observing the illuminated object and the upper surface of the light guide. Is L, the length of the first slope is ΔL *
(0.5 / 60) * The lighting device by upward irradiation according to any one of the first to fifth aspects, which is not more than π / 180 °, is provided. According to a seventh aspect of the present invention, in cross section, the lower surface, a convex portion having a slope angle theta 4 with respect to the upper surface, a plurality placed transparent prisms across the plane substantially parallel to the lower surface The lighting device according to any one of the first to sixth aspects, in which a sheet is disposed on the upper surface of the light guide, by the upward irradiation. According to the eighth aspect of the present invention, the angle θ 4 of the slope of the prism sheet is 30 ° ≦ θ 4 ≦ 50 °.
The illumination device by upward irradiation according to the seventh aspect of the present invention is provided.

【0006】本発明の第9態様によれば、上記プリズム
シートの上記斜面のピッチが上記被照明物のドットピッ
チ以下である第7又は8態様に記載の上方照射による照
明装置を提供する。本発明の第10態様によれば、上記
被照明物を観察する観察者と上記導光体の上記上面との
距離をLとしたとき、上記プリズムシートの上記斜面の
長さが{L*(0.5/60)*π/180}以下であ
る第7〜9態様のいずれかに記載の上方照射による照明
装置を提供する。本発明の第11態様によれば、断面形
状において、上面に、下面に対して角度θ4の斜面を有
する凸部が、上記上面に略平行な平面を挟んで複数個配
置された透明なプリズムシートを、上記導光体の上記上
面上に配置した第1〜6態様のいずれかに記載の上方照
射による照明装置を提供する。本発明の第12態様によ
れば、上記プリズムシートの上記斜面の角度θ4が、3
0°≦θ4≦50°の範囲である第11態様に記載の上
方照射による照明装置を提供する。本発明の第13態様
によれば、上記プリズムシートの上記溝のピッチが上記
被照明物のドットピッチ以下である第11又は12態様
に記載の上方照射による照明装置を提供する。本発明の
第14態様によれば、上記プリズムシートにおいて、上
記被照明物を観察する観察者と上記導光体の上記上面と
の距離をLとしたとき、上記斜面の長さが{L*(0.
5/60)*π/180}以下である第11〜13態様
のいずれかに記載の上方照射による照明装置を提供す
る。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the illuminating device according to the seventh or eighth aspect, wherein a pitch of the inclined surface of the prism sheet is equal to or less than a dot pitch of the illuminated object. According to the tenth aspect of the present invention, when a distance between an observer observing the illuminated object and the upper surface of the light guide is L, the length of the slope of the prism sheet is ΔL * ( 0.5 / 60) * π / 180 °. The lighting device according to any one of the seventh to ninth aspects, wherein the lighting device is provided by upward irradiation. According to the eleventh aspect of the present invention, in the cross-sectional shape, a transparent prism in which a plurality of convex portions having an inclined surface at an angle θ 4 with respect to the lower surface are arranged on the upper surface with a plane substantially parallel to the upper surface interposed therebetween. The lighting device according to any one of the first to sixth aspects, in which a sheet is disposed on the upper surface of the light guide, by the upward irradiation. According to a twelfth aspect of the present invention, the angle θ 4 of the slope of the prism sheet is 3
The lighting device according to the eleventh aspect, in which 0 ° ≦ θ 4 ≦ 50 °, is provided. According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided the illumination device by upward irradiation according to the eleventh or twelfth aspect, wherein a pitch of the grooves of the prism sheet is equal to or less than a dot pitch of the illuminated object. According to a fourteenth aspect of the present invention, in the prism sheet, when a distance between an observer observing the illuminated object and the upper surface of the light guide is L, the length of the slope is ΔL *. (0.
(5/60) * π / 180 ° The illumination device according to any one of the eleventh to thirteenth aspects, wherein the illumination device is provided by upward irradiation.

【0007】本発明の第15態様によれば、上記導光体
の上記上面に、上記光源の長手方向と直交する方向に所
定の間隔で複数本の溝が配置された第1〜6態様のいず
れかに記載の上方照射による照明装置を提供する。本発
明の第16態様によれば、上記導光体の上記長手方向と
直交する方向に設けられた上記溝はV字形の溝であり、
V字の頂角θ5が、80°≦θ5≦120°の範囲である
第15態様に記載の上方照射による照明装置を提供す
る。本発明の第17態様によれば、上記導光体はくさび
状の板材より構成され、厚さの大きい方の側面に上記光
源が配置されているようした第1〜16態様のいずれか
に記載の上方照射による照明装置を提供する。本発明の
第18態様によれば、第1〜17態様のいずれかに記載
の上方照射による照明装置を使用して液晶画面を照明す
る液晶表示装置を提供する。
According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided the light guide according to the first to sixth aspects, wherein a plurality of grooves are arranged at predetermined intervals in a direction orthogonal to a longitudinal direction of the light source on the upper surface of the light guide. An illumination device according to any one of the above aspects is provided. According to a sixteenth aspect of the present invention, the groove provided in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the light guide is a V-shaped groove,
The lighting device by upward irradiation according to the fifteenth aspect, wherein the V-shaped apex angle θ 5 is in the range of 80 ° ≦ θ 5 ≦ 120 °. According to a seventeenth aspect of the present invention, the light guide is formed of a wedge-shaped plate, and the light source is disposed on a side having a larger thickness. To provide a lighting device by irradiating the upper part of the lighting device. According to an eighteenth aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device for illuminating a liquid crystal screen using the illumination device for upward irradiation according to any one of the first to seventeenth aspects.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第1実施形態によ
る上方照射による照明装置を図面を用いて説明する。図
1及び図14は本発明の第1実施形態における上方照射
による照明装置の断面の模式図及びより詳細な模式図で
ある。図1において、1は光源であり、例えば熱陰極管
若しくは冷陰極管などの蛍光灯、あるいは発光ダイオー
ドを複数配列したもの、あるいは白熱灯、あるいは有機
発光材料を線状に形成したものであり、導光体3の側面
に配置される。図1において、2はリフレクタであり、
光源1を覆うように配置され、内面は反射率が高くかつ
拡散性が小さくなるように構成される。例えば、樹脂の
シートに銀又はアルミなどの反射率の高い材料を蒸着
し、このシートを薄い金属板あるいは樹脂のシートに接
着してリフレクタ2を構成したものである。光源1が蛍
光灯の場合、光源1とリフレクタ2との隙間は、ガラス
の屈折率1.5に近い材料で充填するのが望ましい。ま
た、光源1側における導光体3の側面厚みとリフレクタ
2の高さは同じであるのが望ましい。図1において、導
光体3は一例として透明基板以下、単に「導光体」と
呼ぶ)であり、石英、ガラス、又は透明樹脂、例えばア
クリル系樹脂、ポリカーボネイトなどを材料として構成
される。図2に示すように、導光体3は、被照明物の大
きさと同等のものとする。導光体3の下面32と入射面
33とはほぼ90度の角度をなす。導光体3は全体とし
て大略くさび状になっており、導光体3の上面31は、
導光体3の下面32に対して、光源1とは反対側に向け
て徐々に近づくように傾いている。すなわち、導光体3
の光源側の側面33の厚みをd1、光源1とは反対側の
側面の厚みをd2としたとき、d1≧d2である。ここ
で、これらの厚みの関係は、基本的には、d1=d2で
よいが、d1>d2とすれば、輝度が均一に保たれ、さ
らに良好である。また、導光体3の上面31にはV字状
の溝4が複数個形成される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a lighting device using upward irradiation according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 and FIG. 14 are a schematic diagram and a more detailed schematic diagram of a cross section of an illuminating device by upward irradiation according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a light source, for example, a fluorescent lamp such as a hot cathode tube or a cold cathode tube, or a plurality of light emitting diodes arranged, or an incandescent lamp, or a linearly formed organic light emitting material, It is arranged on the side surface of the light guide 3. In FIG. 1, 2 is a reflector,
It is arranged so as to cover the light source 1, and the inner surface is configured to have high reflectance and low diffusivity. For example, a reflector 2 is formed by depositing a material having a high reflectance such as silver or aluminum on a resin sheet and bonding the sheet to a thin metal plate or a resin sheet. When the light source 1 is a fluorescent lamp, it is desirable that the gap between the light source 1 and the reflector 2 is filled with a material having a refractive index close to 1.5 of glass. Further, it is desirable that the side surface thickness of the light guide 3 on the light source 1 side and the height of the reflector 2 be the same. In FIG. 1, the light guide 3 is, for example, a transparent substrate ( hereinafter, simply referred to as a “light guide”), and is made of quartz, glass, or a transparent resin such as an acrylic resin or polycarbonate. As shown in FIG. 2, the light guide 3 is equivalent to the size of the illuminated object. The lower surface 32 of the light guide 3 and the incident surface 33 make an angle of substantially 90 degrees. The light guide 3 has a substantially wedge shape as a whole, and the upper surface 31 of the light guide 3
It is inclined so as to gradually approach the lower surface 32 of the light guide 3 toward the side opposite to the light source 1. That is, the light guide 3
When the thickness of the side surface 33 on the light source side is d1 and the thickness of the side surface on the side opposite to the light source 1 is d2, d1 ≧ d2. Here, the relationship between the thicknesses may be basically d1 = d2, but if d1> d2, the brightness is kept uniform and the brightness is further improved. A plurality of V-shaped grooves 4 are formed on the upper surface 31 of the light guide 3.

【0009】図3に溝4の詳細図を示す。溝4は光源1
の長手方向(図面を貫通する方向)にほぼ平行に延びる
ように形成されており、断面においてV字状に形成され
る。溝4の光源側の斜面を第1の斜面41と呼ぶ。ま
た、溝4の光源1とは反対側の斜面を第2の斜面42と
呼ぶ。また、導光体上面31の溝4がない部分を平面部
43と呼ぶ。この平面部43は1つの平面である上面3
1の一部を構成するものである。導光体下面32と溝4
の第1の斜面41とのなす角度θ1は θ1≦90°−θ
c+2θ3 の範囲であり、かつ θ1≒45°+θ3
(1/2)sin-1(1/n*sinβ) である。こ
こでθcは全反射角、θ3は平面部43と導光体下面32
とのなす角、βは導光体3の下面32の垂線と観察者の
方向とのなす角である。なお、図3において、132は
下面32と平行な仮想面である。また、導光体下面32
と溝4の第2の斜面42のとのなす角度θ2は、 θ2
(1/2)sin-1(1/n) である。ここで、nは
導光体3の屈折率である。ただし、図2に示すように、
溝4のピッチpおよび深さhはともに上面31を基準面
とする。一方、図1において、5は反射面である。反射
面5は、例えば、書籍や写真などの印刷物や、パーソナ
ルコンピュータなどのOA機器、携帯情報端末、ポータ
ブルビデオテープレコーダなどの画面表示装置、各種モ
ニターに使用される反射型液晶表示装置などである。ま
た、図1において、6は観察者(正確には観察者の目)
である。観察者6は導光体3を通して反射面5を見る。
FIG. 3 shows a detailed view of the groove 4. Groove 4 is light source 1
Are formed so as to extend substantially in parallel with the longitudinal direction (the direction penetrating the drawing), and have a V-shaped cross section. The slope on the light source side of the groove 4 is referred to as a first slope 41. The slope of the groove 4 opposite to the light source 1 is referred to as a second slope 42. A portion of the light guide upper surface 31 where the groove 4 is not provided is referred to as a flat portion 43. The plane portion 43 is an upper surface 3 which is one plane.
1 is a part of the first embodiment. Light guide lower surface 32 and groove 4
The first angle theta 1 between the inclined surface 41 of θ 1 ≦ 90 ° -θ of
in the range of c + 2 [Theta] 3, and θ 1 ≒ 45 ° + θ 3 -
(1/2) sin -1 (1 / n * sinβ). Here, θ c is the total reflection angle, and θ 3 is the plane portion 43 and the light guide lower surface 32.
Is the angle between the perpendicular of the lower surface 32 of the light guide 3 and the direction of the observer. In FIG. 3, reference numeral 132 denotes a virtual plane parallel to the lower surface 32. Also, the light guide lower surface 32
And the angle θ 2 between the second slope 42 of the groove 4 and θ 2
(1/2) sin -1 (1 / n). Here, n is the refractive index of the light guide 3. However, as shown in FIG.
Both the pitch p and the depth h of the groove 4 have the upper surface 31 as a reference surface. On the other hand, in FIG. 1, 5 is a reflection surface. The reflective surface 5 is, for example, a printed matter such as a book or a photograph, an OA device such as a personal computer, a portable information terminal, a screen display device such as a portable video tape recorder, a reflective liquid crystal display device used for various monitors, and the like. . In FIG. 1, reference numeral 6 denotes an observer (more precisely, an observer's eye).
It is. The observer 6 looks at the reflection surface 5 through the light guide 3.

【0010】次に、本発明の第1実施形態にかかる上記
照明装置の動作を説明する。光源1から導光体3にその
入射面33から入射された光は、導光体3の屈折率をn
とすると、スネルの法則により放射分布が0゜方向を中
心とした、±sin-1(1/n)の光となる。導光体3
の材料のほとんどは、屈折率が1.42以上であるの
で、放射分布は±44.77°の範囲となる。したがっ
て、入射した光線は±44.77゜の放射分布で導光体
3内を伝搬していく。導光体下面32に入射する光線は
入射角が90°−44.77°=45.23°以上であ
り、これは全反射角よりも大きいので、導光体下面32
で光線は全反射する。次に、導光体上面31での光の動
作について図を用いて説明する。導光体上面31は、平
面部43と、第1の斜面41及び第2の斜面42による
溝4とが複数本配置された構造となっており、導光体上
面31での反射は、図4(a)〜(e)に示すように以
下の5つのパターンに分類される。第1のパターン
(a)は、平面部43に入射する光である。第2のパタ
ーン(b)は、第1の斜面41に入射する光である。第
3のパターン(c)は、第2の斜面42に入射する光で
ある。以下の説明で、αを導光体下面32と導光体上面
31に到達する光線とのなす角度とする。導光体上面3
1へ到達する光は、0°を中心とした±sin-1(1/
n)の放射分布の光のうちプラス方向の分布の光である
ので、αは0°以上、でかつ、0°で最大の放射分布を
持っている。
Next, the operation of the lighting device according to the first embodiment of the present invention will be described. Light incident on the light guide 3 from the light source 1 through the incident surface 33 has a refractive index of the light guide 3 of n.
Then, according to Snell's law, the radiation distribution becomes ± sin −1 (1 / n) light centered on the 0 ° direction. Light guide 3
Most materials have a refractive index of 1.42 or more, so the radiation distribution is in the range of ± 44.77 °. Therefore, the incident light beam propagates in the light guide 3 with a radiation distribution of ± 44.77 °. The light incident on the light guide lower surface 32 has an incident angle of 90 ° -44.77 ° = 45.23 ° or more, which is larger than the total reflection angle.
The light is totally reflected. Next, the operation of light on the light guide upper surface 31 will be described with reference to the drawings. The upper surface 31 of the light guide has a structure in which a plurality of flat portions 43 and a plurality of grooves 4 formed by the first slope 41 and the second slope 42 are arranged. As shown in FIGS. 4 (a) to 4 (e), they are classified into the following five patterns. The first pattern (a) is light incident on the plane portion 43. The second pattern (b) is light incident on the first slope 41. The third pattern (c) is light incident on the second slope 42. In the following description, α is an angle between the light guide lower surface 32 and the light beam reaching the light guide upper surface 31. Light guide upper surface 3
The light reaching 1 is ± sin -1 (1/1 /
α is 0 ° or more, and has the maximum radiation distribution at 0 ° because the light of the radiation distribution of n) is the light of the distribution in the plus direction.

【0011】第1のパターン(a)では、光は入射角
{90°−α−θ3}で平面部43に入射する。θ3は小
さいので、ほとんどの光が反射する。平面部43で反射
した光は{−α−2*θ3}の角度となる。第2のパタ
ーン(b)では、光は入射角{90°−α−θ1}で第
1の斜面41に入射する。第1の斜面41に入射した光
のうち、フレネル反射によって一部は反射するが、一部
は透過してロスとなる。第1の斜面41で反射した光は
{−α−2*θ1}の光線角度となる。第3のパターン
(c)では、光は入射角{90°−α+θ2}で第2の
斜面42に入射する。また、第2の斜面42で反射した
光は{−α+2*θ2}の光線角度となるので、θ2が小
さい場合は反射した光は、反射する前よりも平行な光と
なる。光は実際には、第1〜3のパターンが複合して反
射される。照明装置の大きさによって異なるので限定は
しないが、溝高さhは5μm〜25μm程度であり、ま
たピッチpは100μm〜250μm程度としているの
で、平面部43で反射してから第1の斜面41で反射す
る光(第1のパターンと第2のパターンの複合)も多数
ある。このパターンを第4のパターン(d)とする。
In the first pattern (a), light enters the plane portion 43 at an incident angle of {90 ° -α-θ 3 }. Since θ 3 is small, most light is reflected. The light reflected by the plane portion 43 has an angle of {−α−2 * θ 3 }. In the second pattern (b), light is incident on the first slope 41 at an incident angle of {90 ° -α-θ 1 }. Of the light incident on the first slope 41, part is reflected by Fresnel reflection, but part is transmitted and lost. The light reflected by the first slope 41 has a ray angle of {−α−2 * θ 1 }. In the third pattern (c), light is incident on the second slope 42 at an incident angle of {90 ° −α + θ 2 }. In addition, the light reflected by the second slope 42 has a ray angle of {−α + 2 * θ 2 }. Therefore, when θ 2 is small, the reflected light becomes light more parallel than before the reflection. The light is actually reflected as a combination of the first to third patterns. Although not limited because it depends on the size of the lighting device, the groove height h is about 5 μm to 25 μm and the pitch p is about 100 μm to 250 μm. There is also a large number of light reflected by (a composite of the first pattern and the second pattern). This pattern is referred to as a fourth pattern (d).

【0012】第4のパターン(d)では光は、入射角
{90°−(−α−2*θ3)−θ1}で第1の斜面41
に入射する。このときθ1が θ1≦90°−θc+2θ3
であるので、第1の斜面41への入射角は、 90°
−(−α−2*θ3)−θ1≧α+θc (ここで、θc
全反射角である)となる。αは0°以上であるので、す
べての光線が全反射角よりも大きく、全反射するので好
適である。なお、θ1は20°以下では観察者6が見に
くくなるため、20°を越える角度とするのが好まし
い。また、第1の斜面41を反射した光は{α+2*θ
3−2*θ1}の光線角度となり、導光体下面32への入
射角は{90°+α+2*θ3−2*θ1}となる。この
ときθ1が、 θ1≒45°+θ3−(1/2)sin-1
(1/n*sinβ) であるので、導光体下面32へ
の入射角は、90°+α+2*θ3−2*θ1≒α+si
-1(1/n*sinβ)となる。ここで、βは、図1
に示すように反射面5に対する直交方向と観察者6の観
察方向との間でなす角度、言い換えれば、観察者6の方
向である。αは0°が最大であるので、光線は角度si
-1(1/n*sinβ)を中心とした角度分布で下面
へ入射する。したがって、角度βを中心とした角度分布
で導光体下面32より出射するので、角度β方向より観
察する場合に良好であり、観察者の見やすい方向に合わ
せることが可能である。また、αは0°に近いほど角度
β方向を中心とした放射角度分布が狭くなるので好適で
ある。また、θ2が小さい場合、光線は第2の斜面42
で反射した後、平面部43で反射し、第1の斜面41に
入射する光(第1、第2、第3のパターンの複合)も多
くある。このパターンを第5のパターン(e)とする。
In the fourth pattern (d), light is incident on the first slope 41 at an incident angle of {90 ° − (− α−2 * θ 3 ) −θ 1 }.
Incident on. At this time, θ 1 is θ 1 ≦ 90 ° −θ c + 2θ 3
Therefore, the angle of incidence on the first slope 41 is 90 °
− (− Α−2 * θ 3 ) −θ 1 ≧ α + θ c (where θ c is the total reflection angle). Since α is 0 ° or more, it is preferable that all rays are larger than the total reflection angle and are totally reflected. Note that if θ 1 is less than 20 °, the observer 6 will not easily see it, so it is preferable to set the angle to more than 20 °. The light reflected from the first slope 41 is {α + 2 * θ
The light beam angle becomes 3 −2 * θ 1 }, and the incident angle on the light guide lower surface 32 is {90 ° + α + 2 * θ 3 −2 * θ 1 }. At this time, θ 1 becomes θ 1 ≒ 45 ° + θ 3 − (1/2) sin −1
(1 / n * sin β), the incident angle on the light guide lower surface 32 is 90 ° + α + 2 * θ 3 -2 * θ 1 ≒ α + si
n −1 (1 / n * sinβ). Here, β is as shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the angle formed between the direction perpendicular to the reflection surface 5 and the observation direction of the observer 6, in other words, the direction of the observer 6. Since α is 0 ° at the maximum, the ray is
The light enters the lower surface with an angular distribution centered at n -1 (1 / n * sinβ). Therefore, since the light is emitted from the light guide lower surface 32 with an angle distribution centered on the angle β, it is favorable when observing from the angle β direction, and can be adjusted to a direction that is easy for the observer to see. Α is preferably closer to 0 ° because the radiation angle distribution centered on the angle β direction becomes narrower. If θ 2 is small, the light beam is
After that, there is also a lot of light (composite of the first, second, and third patterns) that is reflected by the flat surface portion 43 and enters the first slope 41. This pattern is referred to as a fifth pattern (e).

【0013】第5のパターン(e)では、第2の斜面4
2で反射した光は{−α+2*θ2}となるので、θ2
小さい場合は、反射した光が反射する前よりも平行な光
となる。そのため、第2の斜面42で反射した光は、第
4のパターン(d)で説明したように平面部43と第1
の斜面41で全反射し、全反射した後の導光体下面32
からの放射角度分布が狭くなるので好適である。θ2
具体的な値は、照明装置の大きさによるので限定はしな
いが、少なくとも第2の斜面42に光が到達し、平行な
光線方向にする角度である。よって、θ2は、αの最大
角度sin-1(1/n)の光線が0°の方向へ反射され
る角度、θ2≦(1/2)sin-1(1/n) であ
る。また、平面部43がないと仮定して、以下に平面部
43の必要性について述べる。導光体上面31に到達す
る光のうち、0<α<θ2の光は、容易にわかるように
第2の斜面42には到達できないので、第1の斜面41
に到達する。このため、フレネル反射によって光の一部
は反射するが、光の一部は透過してロスとなる。また、
θ2<α<2θ2の光は、第2の斜面42にて反射する
と、上記第3のパターンでの説明のとおり、角度αの光
は角度−α+2θ2の光となるので、0<α<θ2とな
る。よって、第1の斜面41にてフレネル反射するか、
透過してロスとなる。また、2θ2<α<{sin−1
(1/n)}の光は、第2の斜面42で反射して{−s
in−1(1/n)+2θ2}<α<0となる。第2の
斜面42で反射した光のうち、その一部は第1の斜面4
1に到達して良好であるが、他の一部は第1の斜面41
に到達せず、導光体下面32へ向かう。このため、0<
α<θ2の光の割合が増加するので、第1の斜面41で
透過してロスとなる確率が高くなる。よって、平面部4
3は必要であるといえる。以上の結果、溝4で反射した
光は、導光体3の下面32より出射される。出射角度
は、反射板5の特性によって異なるので限定はしない
が、観察者6が通常観察する方向βであることが望まし
い。
In the fifth pattern (e), the second slope 4
The light reflected at 2 is {−α + 2 * θ 2 }, so if θ 2 is small, the reflected light is more parallel than before the reflection. Therefore, the light reflected by the second slope 42 is transmitted to the flat portion 43 and the first portion 43 as described in the fourth pattern (d).
Light guide body lower surface 32 after total reflection at slope 41 of
This is preferable because the radiation angle distribution from the object becomes narrow. Specific values of theta 2 is not limited because depending on the size of the lighting device is an angle of light into at least a second inclined surface 42 reaches to a parallel beam direction. Therefore, θ 2 is the angle at which the light ray having the maximum angle sin −1 (1 / n) of α is reflected in the direction of 0 °, and θ 2 ≦ (1 /) sin −1 (1 / n). In addition, assuming that there is no flat portion 43, the necessity of the flat portion 43 will be described below. Of the light that reaches the light guide upper surface 31, the light of 0 <α <θ 2 cannot reach the second slope 42 as easily understood, so the first slope 41.
To reach. For this reason, part of the light is reflected by Fresnel reflection, but part of the light is transmitted and lost. Also,
When the light having the angle θ 2 <α <2θ 2 is reflected by the second slope 42, the light having the angle α becomes the light having the angle −α + 2θ 2 as described in the third pattern, so that 0 <α <a θ 2. Therefore, Fresnel reflection occurs on the first slope 41,
Transmitted and lost. Also, 2θ 2 <α <{sin-1
The light of (1 / n)} is reflected by the second slope 42 and is
in−1 (1 / n) + 2θ 2 } <α <0. Part of the light reflected on the second slope 42 is the first slope 4
1 is good, but another part is the first slope 41.
To the light guide lower surface 32. Therefore, 0 <
Since the ratio of light of α <θ 2 increases, the probability of transmission through the first slope 41 and loss increases. Therefore, the plane portion 4
No. 3 is necessary. As a result, the light reflected by the groove 4 is emitted from the lower surface 32 of the light guide 3. The emission angle is not limited because it varies depending on the characteristics of the reflection plate 5. However, it is desirable that the emission angle is the direction β that the observer 6 normally observes.

【0014】導光体下面32より出射した光は、反射板
5に到達して反射する。反射した光は再び導光体3を通
り抜けて観察者6へ到達する。この際、導光体3の溝4
による歪みが大きいと溝筋が目立ち、不適である。しか
しながら、反射板5の最小分解能(ドットピッチ)以下
のピッチpでモアレ縞ができない程度に溝4が設けてあ
れば、ドットごとの光の透過率が画質に影響するだけで
あり、ドットごとの歪みが画質に影響を与えることはな
い。また、用途により異なるので限定はしないが、通常
画面を見るときの距離(観察者6と導光体3の上面31
との距離)をLとして、人間の目の最小分解能が0.5
分であることより、溝4の第1の斜面41の長さxが
{L*(0.5/60)*π/180}以下であると、
溝筋が目立たない。例えば、Lが35cmであるとする
と、{35*(0.5/60)*π/180}=50μ
m以下の溝筋は目立たないといえる。以上により、ピッ
チpが反射板5のドットピッチ以下であるか、または観
察者6が通常画面を見る距離(観察者6と導光体3の上
面31との距離)をLとして、第1の斜面41の長さx
=h/tan(θ1)が{L*(0.5/60)*π/
180}以下であると、溝筋が目立たず好適である。
The light emitted from the light guide lower surface 32 reaches the reflecting plate 5 and is reflected. The reflected light passes through the light guide 3 again and reaches the observer 6. At this time, the groove 4 of the light guide 3
If the strain caused by the swelling is large, the groove streaks are conspicuous and unsuitable. However, if the grooves 4 are provided to such an extent that moire fringes cannot be formed at a pitch p equal to or less than the minimum resolution (dot pitch) of the reflection plate 5, the light transmittance of each dot only affects the image quality, and The distortion does not affect the image quality. Further, although it depends on the application, it is not limited, but the distance when viewing the normal screen (the observer 6 and the upper surface 31 of the light guide 3).
And the minimum resolution of the human eye is 0.5
Therefore, if the length x of the first slope 41 of the groove 4 is not more than {L * (0.5 / 60) * π / 180},
Grooves are not noticeable. For example, if L is 35 cm, {35 * (0.5 / 60) * π / 180} = 50 μ
It can be said that the groove streak less than m is inconspicuous. As described above, if the pitch p is equal to or smaller than the dot pitch of the reflector 5 or the distance at which the observer 6 looks at the normal screen (the distance between the observer 6 and the upper surface 31 of the light guide 3) is L, the first Length x of slope 41
= H / tan (θ 1 ) is ΔL * (0.5 / 60) * π /
When the angle is 180 ° or less, the groove line is not conspicuous, which is preferable.

【0015】このように、光源1から出た光は溝4の第
1の斜面41によって導光体下面32より射出され、反
射板5を照明するが、このために光源1から遠ざかるに
つれて光の密度が小さくなり輝度分布が均一でなくな
る。しかしながら、導光体3の光源1側の側面の厚さd
1と光源1とは反対側の側面の厚さd2に対して、d1
≧d2の関係があるので、光の密度が一定に保たれ、輝
度分布が一定となる。また、光源1から遠ざかるに従い
ピッチpを小さくすると、さらに輝度分布が均一となり
好適である。また、光源1から遠いところでは、深さh
を大きくすると、さらに輝度分布が均一となり好適であ
る。以上により、上記第1実施形態によれば、簡単な構
成で、照明効率が良く、溝筋の目立たない、輝度分布の
均一な、上方照射による照明装置を提供することが可能
である。
As described above, the light emitted from the light source 1 is emitted from the lower surface 32 of the light guide by the first slope 41 of the groove 4 and illuminates the reflecting plate 5. The density decreases and the luminance distribution becomes non-uniform. However, the thickness d of the side surface of the light guide 3 on the light source 1 side
1 and the thickness d2 of the side surface opposite to the light source 1, d1
Since there is a relationship of ≧ d2, the light density is kept constant and the luminance distribution is kept constant. Further, it is preferable that the pitch p be reduced as the distance from the light source 1 increases, so that the luminance distribution becomes more uniform. Further, at a position far from the light source 1, the depth h
Is preferable, since the brightness distribution becomes more uniform. As described above, according to the above-described first embodiment, it is possible to provide an illuminating device that has a simple configuration, has high illumination efficiency, has no noticeable groove streak, has a uniform luminance distribution, and is illuminated by upward irradiation.

【0016】上記第1実施形態の具体的な数値例として
は、以下のように構成することができる。臨海角以下に
なるように設定する観点から、θ1≦90°−θc+2θ
3において、θ1≦49.8°として輝度向上を図る。ま
た、 θ1≒45°+θ3−(1/2)sin-1(1/n
*sinβ) において、β=30°のときθ1≒4
6.2°として、出射角度を設定する。また、 θ2
(1/2)sin-1(1/n) において、光線の平行
化を図って導光体3の溝4の第1の斜面41での反射率
を向上させる観点から、θ2≦20.9°として輝度向
上を図る。また、溝4のピッチpが反射板5のドットピ
ッチ以下とすべく250μm以下として、溝筋低減を図
る。また、溝4の第1の斜面41の長さ x≦{L*
(0.5/60)*π/180} において、x≦5
0.9μmとして、溝筋低減を図る。なお、ここでは、
導光体3の屈折率n=1.5、導光体3の上面31と下
面32のなす角度θ3=0.8°、導光体3の上面31
と観察者6との距離L=350mmと仮定した。なお、
第1実施形態において、シミュレーション実験の結果、
平面部の長さは、第1の斜面の長さの約5倍程度であれ
ば、第5のパターンの光線が多くなり、好ましいことが
わかった。
A specific numerical example of the first embodiment can be configured as follows. From the viewpoint of setting to be equal to or smaller than the critical angle, θ 1 ≦ 90 ° −θ c + 2θ
In 3 , the luminance is improved by setting θ 1 ≦ 49.8 °. Also, θ 1 ≒ 45 ° + θ 3- (1/2) sin -1 (1 / n
* Sinβ), when β = 30 °, θ 1 ≒ 4
The emission angle is set to 6.2 °. Also, θ 2
At (1/2) sin -1 (1 / n), from the viewpoint of improving the reflectance on the first slope 41 of the groove 4 of the light guide 3 by parallelizing the light rays, θ 2 ≦ 20. The brightness is improved to 9 °. Further, the pitch p of the groove 4 is set to 250 μm or less so as to be equal to or less than the dot pitch of the reflection plate 5 so as to reduce the groove stripe. Also, the length of the first slope 41 of the groove 4 x ≦ の L *
For (0.5 / 60) * π / 180 °, x ≦ 5
The groove width is set to 0.9 μm to reduce groove streaks. Here,
Refractive index n = 1.5 of light guide 3, angle θ 3 = 0.8 ° between upper surface 31 and lower surface 32 of light guide 3, upper surface 31 of light guide 3
It is assumed that the distance L between the object and the observer 6 is L = 350 mm. In addition,
In the first embodiment, as a result of a simulation experiment,
It was found that if the length of the flat portion was about 5 times the length of the first slope, the number of rays in the fifth pattern increased, which was preferable.

【0017】なお、本発明は、上記第1実施形態に限ら
れるものではなく、その他種々の態様で実施することが
できる。例えば、上記第1実施形態の導光体3の表面に
保護膜を設けると、傷などによる外観の劣化を防ぐこと
ができ好適である。例えば、保護膜を形成する材料の例
としてのハードコート剤としては、コート機能を重視し
た熱硬化型シリコン系、コーティング作業性を重視した
UV硬化アクリル系、UV硬化型シリコン系などがあ
る。また、上記第1実施形態において、上記保護膜の代
わりに、アクリル、又はポリカーボネイトなどの透明シ
ートを配置しても良い。また、これら透明シートに保護
膜を設けても良い。また、上記第1実施形態の導光体3
の上面31に反射防止膜を設けると、反射板5からの画
像が鮮明になり好適である。また、上記第1実施形態の
上記導光体3の光源側の側面33に、光源1に対して水
平な方向の光をコリメートするコリメータを付けてもよ
い。光源1から出射される光線の放射分布は光源1に対
して垂直な方向だけでなく、水平な方向にも広がりを持
っている。このため、コリメータによって水平方向の光
を抑えることによって、有効利用することができる。言
い換えれば、左右方向の放射輝度分布を狭めることによ
り、正面輝度を高めるようにしている。
The present invention is not limited to the first embodiment, but can be embodied in various other modes. For example, it is preferable to provide a protective film on the surface of the light guide 3 of the first embodiment, since deterioration of the appearance due to scratches or the like can be prevented. For example, as a hard coat agent as an example of a material for forming the protective film, there are a thermosetting silicone system emphasizing a coating function, a UV curing acrylic system emphasizing a coating workability, and a UV curing silicon system. Further, in the first embodiment, a transparent sheet such as acrylic or polycarbonate may be disposed instead of the protective film. Further, a protective film may be provided on these transparent sheets. Further, the light guide 3 of the first embodiment described above.
It is preferable to provide an anti-reflection film on the upper surface 31 because the image from the reflection plate 5 becomes clear. Further, a collimator for collimating light in a direction parallel to the light source 1 may be provided on the light source side surface 33 of the light guide 3 of the first embodiment. The radiation distribution of the light emitted from the light source 1 spreads not only in a direction perpendicular to the light source 1 but also in a horizontal direction. For this reason, it can be used effectively by suppressing the light in the horizontal direction by the collimator. In other words, the front luminance is increased by narrowing the radiance distribution in the left-right direction.

【0018】また、上記第1実施形態の変形例として、
対角13インチ以上の大画面の反射板に対しては、蛍光
灯を2灯以上用いることにより輝度が保たれ良好であ
る。その例を図5に示す。たとえば、図5の(a)に示
すように光源1の部分に2灯以上配置する方法がある。
また、図5の(b)に示すように第1実施形態の導光体
3を2個用意して、厚さの小さな側面同士を当接して互
いに向かいあわせに配置する方法がある。この構成によ
ると、右側の光源11から出射された光は右側の導光体
3の上面311で内部反射して下面321より出射さ
れ、左側の光源12から出射された光は左側の導光体3
の上面312で内部反射して下面322より出射される
ので、大画面に対して輝度が保たれ良好である。また、
図5の(c)に示すように第1実施形態の導光体3を2
個用意して、厚さの大きな側面同士を当接させて互いに
背中合わせに配置する方法がある。この構成によると、
右側の光源11から出射された光は左側の導光体3の上
面312で内部反射して下面322より出射され、左側
の光源12から出射された光は右側の導光体3の上面3
11で内部反射して下面321より出射されるので、大
画面に対して輝度が保たれ良好である。また、対角4イ
ンチ以下の小画面の反射板に大しては、光源1に発光ダ
イオードなどを用いると、より小型化に適しており、好
適である。またこの場合、発光ダイオードの放射分布が
ある程度指向性を持っているのでリフレクタ2が無くて
も良い。
As a modification of the first embodiment,
For a reflector having a large screen with a diagonal of 13 inches or more, luminance is maintained and good by using two or more fluorescent lamps. An example is shown in FIG. For example, there is a method of arranging two or more lamps in the light source 1 as shown in FIG.
Alternatively, as shown in FIG. 5B, there is a method in which two light guides 3 of the first embodiment are prepared and small-diameter side surfaces are brought into contact with each other and arranged to face each other. According to this configuration, the light emitted from the right light source 11 is internally reflected by the upper surface 311 of the right light guide 3 and is emitted from the lower surface 321, and the light emitted from the left light source 12 is the left light guide 3
Since the light is internally reflected by the upper surface 312 and emitted from the lower surface 322, the brightness is preferably maintained for a large screen. Also,
As shown in FIG. 5C, the light guide 3 of the first embodiment is
There is a method in which individual pieces are prepared, and the side faces having a large thickness are brought into contact with each other and arranged back to back. According to this configuration,
The light emitted from the right light source 11 is internally reflected by the upper surface 312 of the left light guide 3 and is emitted from the lower surface 322, and the light emitted from the left light source 12 is the upper surface 3 of the right light guide 3.
Since the light is internally reflected at 11 and is emitted from the lower surface 321, the brightness is preferably maintained for a large screen. Further, for a reflector having a small screen with a diagonal of 4 inches or less, if a light emitting diode or the like is used as the light source 1, it is more suitable for further miniaturization, which is preferable. In this case, since the radiation distribution of the light emitting diode has a certain degree of directivity, the reflector 2 may be omitted.

【0019】上記したように、第1実施形態によれば、
光源1から出射された光は導光体3に入射し、導光体3
内で全反射を繰り返しながら伝搬していく。このとき光
線は導光体3の上面にある溝4,…,4によって全反射
し、光線角度を変えられて全反射角より小さくなってし
まうために下面側に出射し、被照明物5を照明する。各
溝4での反射は、第1の斜面41、第2の斜面42、平
面部43に複合的に反射する。このため、第1の斜面4
1の角度が{90°−θc+2θ3}以下であれば、反射
率は高くなり照明効率が向上する。また、第1の斜面4
1によって導光体3より出射する光線角度が変化する。
このため、第1の斜面41の角度が{45°+θ3
(1/2)sin-1(1/n*sinβ)}であれば、
出射光の角度がβ方向となり、観察者6が見やすい角度
に出射光の角度を合わせることができる。また、第2の
斜面42の角度が、{(1/2)sin-1(1/n)}
以下であれば、第2の斜面42で反射した光はより平行
な光となる。このため、第2の斜面42で反射した後に
第1の斜面41もしくは平面部43に到達する光の反射
率は高くなる。よって照明効率が向上する。また、溝
4,…,4のピッチが被照明物5のドットピッチ以下と
すれば、溝筋が目立たなく、観察者6の障害とならな
い。また、観察者6と導光体3の上面との距離をLとし
たとき、第1の斜面41の長さxが{L*(0.5/6
0)*π/180}以下であれば、人間の目の分解能が
0.5分であることより溝筋が目立たなく、観察者6の
障害とならない。以上により、簡単な構成で、照明効率
が良く、溝筋の目立たない上方照射による照明装置を提
供することが可能である。
As described above, according to the first embodiment,
Light emitted from the light source 1 enters the light guide 3 and is
Propagation while repeating total reflection within. At this time, the light beam is totally reflected by the grooves 4,..., 4 on the upper surface of the light guide 3, and is emitted to the lower surface side because the angle of the light beam is changed and becomes smaller than the total reflection angle. Light up. The reflection at each groove 4 is reflected on the first slope 41, the second slope 42, and the plane portion 43 in a complex manner. Therefore, the first slope 4
If the angle of 1 is {90 ° −θ c + 2θ 3 } or less, the reflectance increases and the illumination efficiency improves. Also, the first slope 4
1 changes the angle of the light beam emitted from the light guide 3.
Therefore, the angle of the first slope 41 is {45 ° + θ 3
(1/2) sin -1 (1 / n * sinβ)}
The angle of the emitted light becomes the β direction, and the angle of the emitted light can be adjusted to an angle that is easy for the observer 6 to see. The angle of the second slope 42 is {(1/2) sin -1 (1 / n)}.
In the following case, the light reflected by the second slope 42 becomes more parallel light. For this reason, the reflectance of light that reaches the first slope 41 or the flat portion 43 after being reflected by the second slope 42 increases. Therefore, lighting efficiency is improved. If the pitch of the grooves 4,..., 4 is less than or equal to the dot pitch of the illuminated object 5, the groove stripes are not conspicuous and do not hinder the observer 6. When the distance between the observer 6 and the upper surface of the light guide 3 is L, the length x of the first slope 41 is ΔL * (0.5 / 6).
0) * π / 180 ° or less, since the resolving power of the human eye is 0.5 minutes, the groove is not noticeable and does not hinder the observer 6. As described above, it is possible to provide an illuminating device that has a simple configuration, has high illumination efficiency, and irradiates upward with less noticeable groove streaks.

【0020】次に、本発明の第2実施形態による上方照
射による照明装置を図を用いて説明する。本発明の第2
実施形態の照明装置の構造は、第1実施形態の照明装置
とほぼ同一であり、導光体3の上に透明基板7を配置す
る点のみ異なる。図6,図15における7は透明基板
(以下、プリズムシートと呼ぶ)であり、石英、ガラ
ス、又は透明樹脂、例えばアクリル系樹脂、ポリカーボ
ネイトなどを材料とする。特に透明樹脂である場合は、
やわらかい材質のものでシート状になっていてもよい。
プリズムシート7の片面は平面71であり、もう一方の
面は断面が三角形のくさび状であるプリズム面72とな
っている。プリズムシート7の形状は、上面から見ると
導光体3とほぼ同等の大きさをしている。プリズムシー
ト7のプリズム面72には、図7に示すように少なくと
も二等辺三角形(正三角形でもよい。)のくさび状の凸
部73(以下、プリズム部と呼ぶ。)と平面部74の組
み合わせが複数並んでおり、断面二等辺三角形のくさび
状のプリズム部73は光源1の長手方向と平行な方向に
延びかつその長手方向と直交する方向にピッチPの間隔
で配置されている。断面二等辺三角形のプリズム部73
の各斜面と平面71に平行な仮想平面との間の角度をθ
4とすると、θ4はプリズムシート7を有効に機能させる
ためには30°から50°の範囲とするのが好ましい。
プリズムシート7はプリズム面72を下面にして、導光
体3の上面に配置される。
Next, an illumination device using upward irradiation according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Second embodiment of the present invention
The structure of the lighting device of the embodiment is almost the same as that of the lighting device of the first embodiment, except that the transparent substrate 7 is arranged on the light guide 3. 6 and 15, reference numeral 7 denotes a transparent substrate (hereinafter, referred to as a prism sheet) made of quartz, glass, or a transparent resin, for example, an acrylic resin, polycarbonate, or the like. Especially when it is a transparent resin,
It may be a sheet made of a soft material.
One surface of the prism sheet 7 is a flat surface 71, and the other surface is a prism surface 72 having a triangular wedge-shaped cross section. The shape of the prism sheet 7 is substantially the same size as the light guide 3 when viewed from above. As shown in FIG. 7, the prism surface 72 of the prism sheet 7 has at least a combination of a wedge-shaped convex portion 73 (hereinafter, referred to as a prism portion) of an isosceles triangle (or an equilateral triangle) and a plane portion 74. A plurality of the wedge-shaped prism portions 73 having an isosceles triangular cross section extend in a direction parallel to the longitudinal direction of the light source 1 and are arranged at a pitch P in a direction perpendicular to the longitudinal direction. Prism 73 with an isosceles triangular cross section
Is the angle between each of the slopes and a virtual plane parallel to the plane 71.
When 4, theta 4 in order to function effectively the prism sheet 7 is preferably in the range from 30 ° to 50 °.
The prism sheet 7 is disposed on the upper surface of the light guide 3 with the prism surface 72 facing downward.

【0021】次に、第2実施形態の照明装置の動作を説
明する。光源1より導光体3へ入射した光のうち、溝部
4の第1の斜面41で透過する光線がある。この光線は
導光体3の上面31に対して、大きな出射角度である。
例えば上記第1実施形態では80゜近辺の方向に出射さ
れる。図8に、θ1=40°、θ2=10°のときの導光
体上面31より出射される光の特性のグラフを示す。図
8において、70°〜80°程度の出射角において、光
の漏れ量が大きくなることがわかる。従って、プリズム
シート7のプリズム面72に到達すると、図9のように
三角形のプリズム部73で反射し、再度導光体3へ入射
され、導光体3を通過して反射板5へ到達する。このと
き、実験およびシミュレーションより、斜面の角度θ4
は30゜から50゜の範囲であると効率がよいことが得
られた。この結果、光の照射効率が向上して輝度があが
る。また、反射板5で反射した光(画像)は導光体3お
よびプリズムシート7を通過するときに歪みが生じる
が、プリズムシート7の断面は平面部74を有してお
り、平面部74とプリズム部73の斜面部の長さの比が
大きく、プリズム部73のピッチPが小さければ歪みが
少ない。つまり、反射板の最小分解能(ドットピッチ)
以下のピッチでプリズム部73が設けてあれば、ドット
ごとの光の透過率が画質に影響するだけであり、ドット
ごとの歪みが画質に影響を与えることはない。また、用
途により異なるので限定はしないが、通常画面を見ると
きの距離をLとして、人間の目の最小分解能が0.5分
であることより、斜面の長さが{L*(0.5/60)
*π/180}以下であると、プリズム部の筋が目立た
ない。例えばLが35cmであるとすると、50μm以
下のプリズム部の筋は目立たないといえる。
Next, the operation of the lighting device according to the second embodiment will be described. Among the light incident on the light guide 3 from the light source 1, there is a light transmitted through the first slope 41 of the groove 4. This light beam has a large exit angle with respect to the upper surface 31 of the light guide 3.
For example, in the first embodiment, the light is emitted in a direction around 80 °. FIG. 8 is a graph showing the characteristics of light emitted from the light guide upper surface 31 when θ 1 = 40 ° and θ 2 = 10 °. In FIG. 8, it can be seen that the amount of light leakage increases at an emission angle of about 70 ° to 80 °. Therefore, when the light reaches the prism surface 72 of the prism sheet 7, the light is reflected by the triangular prism portion 73 as shown in FIG. 9, reenters the light guide 3, passes through the light guide 3, and reaches the reflector 5. . At this time, according to experiments and simulations, the slope angle θ 4
It was found that the efficiency was good when the angle was in the range of 30 ° to 50 °. As a result, the light irradiation efficiency is improved and the brightness is increased. The light (image) reflected by the reflection plate 5 is distorted when passing through the light guide 3 and the prism sheet 7, but the cross section of the prism sheet 7 has a flat portion 74. If the length ratio of the slope portion of the prism portion 73 is large and the pitch P of the prism portion 73 is small, the distortion is small. In other words, the minimum resolution (dot pitch) of the reflector
If the prism portions 73 are provided at the following pitch, the light transmittance of each dot only affects the image quality, and the distortion of each dot does not affect the image quality. Although it is not limited because it differs depending on the application, the length of the slope is ΔL * (0.5 / 60)
If it is less than * π / 180 °, the streak of the prism portion is not conspicuous. For example, if L is 35 cm, it can be said that the streak of the prism portion of 50 μm or less is inconspicuous.

【0022】以上により、プリズム部73のピッチPが
反射板のドットピッチ以下であるか、または観察者が通
常画面を見る距離をL(=観察者とプリズムシートの上
面との距離)として、プリズム部73の斜面の長さが
{L*(0.5/60)*π/180}以下であると、
凸部73の筋が目立たず好適である。具体的な数値例と
しては、斜面の角度θ4は30゜から50゜の範囲とし
て漏れ光の再利用を図るとともに、ピッチPが反射板5
のドットピッチ以下とするため、250μm以下とし
て、プリズム部の筋の低減を図る。また、プリズム部の
斜面の長さが{L*(0.5/60)*π/180}以
下とするため、50.9μm以下として、プリズム部の
筋の低減を図る。上記プリズムシート7は、導光体3よ
り漏れ出た光を斜面で反射し再利用することが目的であ
るため、他の形状でも上記実施形態と同様の斜面と平面
部があれば実現可能である。図10(a),(b)に他
の形状の例を示す。たとえば、図10(a)のように、
断面三角形の溝76が複数配置されているもの、図10
(b)のように断面台形の山77が複数配置されている
もの、などによって実現できる(図15参照)。また、
光源1から出射される光線の放射分布は光源に対して垂
直な方向だけでなく、水平な方向にも広がりを持ってい
る。このため、上記プリズムシート7をプリズムの方向
を光源1の長手方向と直交する方向に凸部などが延びる
ように配置することにより、光源1と水平な方向成分の
光を斜面で反射し、再び導光体3を通過して反射面5を
照明することにより照明効率を向上させることができ
る。
As described above, when the pitch P of the prism portion 73 is equal to or less than the dot pitch of the reflector, or the distance at which the observer looks at the normal screen is L (= the distance between the observer and the upper surface of the prism sheet), When the length of the slope of the portion 73 is not more than {L * (0.5 / 60) * π / 180},
The streaks of the convex portion 73 are suitable because they are not noticeable. As a specific numerical example, the angle θ 4 of the inclined surface is set in the range of 30 ° to 50 ° to reuse the leaked light, and the pitch P
In order to reduce the streak of the prism portion, the dot pitch is set to 250 μm or less. In addition, since the length of the slope of the prism portion is set to {L * (0.5 / 60) * π / 180} or less, the streak length of the prism portion is reduced to 50.9 μm or less. The purpose of the prism sheet 7 is to reflect light leaked from the light guide 3 on a slope and reuse the same, and therefore, the prism sheet 7 can be realized even in other shapes as long as the slope and the flat portion are the same as those in the above embodiment. is there. FIGS. 10A and 10B show examples of other shapes. For example, as shown in FIG.
10 in which a plurality of triangular grooves 76 are arranged, FIG.
As shown in FIG. 15B, a plurality of peaks 77 having a trapezoidal cross section are arranged (see FIG. 15). Also,
The radiation distribution of the light beam emitted from the light source 1 spreads not only in a direction perpendicular to the light source but also in a horizontal direction. For this reason, by arranging the prism sheet 7 such that the projections extend in the direction of the prism in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the light source 1, light having a component in a direction parallel to the light source 1 is reflected on the slope, and again. Illuminating the reflection surface 5 through the light guide 3 can improve the illumination efficiency.

【0023】よって、上記第2実施形態によれば、光源
1から出射された光は導光体3に入射し、導光体3内で
全反射を繰り返しながら伝搬していく。このとき光線は
導光体3の上面31にある溝4,…,4によって全反射
し、光線角度を変えられて全反射角より小さくなってし
まうために下面側に出射し、被照明物5を照明する。各
溝4での反射は、第1の斜面41、第2の斜面42、平
面部43に複合的に反射する。このため、光線の一部は
第1の斜面41にて導光体3の上面31より出射され
る。導光体上面31より出射された光は、プリズムシー
ト7の下面の斜面にて反射し、再び導光体3へ入射し、
被照明物5を照明する。これによって、照明効率が向上
する。また、プリズムシート7の斜面の角度θ4が30
°から50°の範囲であることにより、より効率良く照
明することができる。また、プリズムシート7の斜面の
ピッチPが被照明物5のドットピッチ以下であれば、プ
リズムシート7の筋目が目立たなく、観察者6の障害と
ならない。また、観察者6とプリズムシート7の上面7
1との距離をLとしたとき、斜面の長さが{L*(0.
5/60)*π/180}以下であれば、人間の目の分
解能が0.5分であることよりプリズム部の筋が目立た
なく、観察者6の障害とならない。以上により、簡単な
構成で、照明効率が良く、プリズム部の筋の目立たない
上方照射による照明装置を提供することが可能である。
Therefore, according to the second embodiment, the light emitted from the light source 1 enters the light guide 3 and propagates in the light guide 3 while repeating total reflection. At this time, the light beam is totally reflected by the grooves 4,..., 4 on the upper surface 31 of the light guide 3, and is emitted to the lower surface side because the angle of the light beam is changed and becomes smaller than the total reflection angle. To illuminate. The reflection at each groove 4 is reflected on the first slope 41, the second slope 42, and the plane portion 43 in a complex manner. Therefore, a part of the light beam is emitted from the upper surface 31 of the light guide 3 at the first slope 41. The light emitted from the upper surface 31 of the light guide is reflected by the slope on the lower surface of the prism sheet 7 and reenters the light guide 3,
The illumination target 5 is illuminated. Thereby, the lighting efficiency is improved. The angle θ 4 of the slope of the prism sheet 7 is 30.
When the angle is in the range of 50 ° to 50 °, illumination can be performed more efficiently. If the pitch P of the inclined surface of the prism sheet 7 is equal to or less than the dot pitch of the illuminated object 5, the streaks of the prism sheet 7 are inconspicuous and do not hinder the observer 6. The observer 6 and the upper surface 7 of the prism sheet 7
Assuming that the distance from the slope is L, the length of the slope is ΔL * (0.
If it is 5/60) * π / 180 ° or less, the streak of the prism portion is not conspicuous because the resolution of the human eye is 0.5 minutes, and does not hinder the observer 6. As described above, it is possible to provide an illuminating device that has a simple configuration, has high illumination efficiency, and irradiates the prism portion with inconspicuous stripes.

【0024】次に、本発明の第3実施形態による上方照
射による照明装置を説明する。本発明の第3実施形態の
照明装置の構造は、第2実施形態の照明装置とほぼ同一
であり、プリズムシートの配置方法のみ異なる。本実施
形態におけるプリズムシート7は、プリズム面72を上
面にして配置されている。このときの動作を以下に図1
1,図16を用いて説明する。反射光は、反射板5の特
性にもよるが、全体的に拡散された光が放射される。こ
のため、視野角以外の方向にも放射されている。この視
野角以外の光をプリズムシート7のプリズム面72によ
って集光させて正面輝度を向上させる。反射光は導光体
3及びプリズムシート7に対してほぼ垂直な方向(0°
方向とする)を中心に分布しているとする。反射光は導
光体3を通過してプリズムシート7の平面部74より入
射する。反射板5が完全拡散板であるとすると、プリズ
ムシート7に入射した後の光の分布は0°方向を中心に
±sin-1(1/n1)で分布している。ただし、n1
プリズムシート7の屈折率である。図11に示すよう
に、プリズムシート7の平面71と凸部73の斜面との
なす角度をθ4とすると、出射角度は{θ4+sin
-1(n*sin(α−θ4))}である。θ4を50°、
1=1.5とすると、αの最大値+sin-1(1/
1)は41.8°であり、出射角度は37.7°と、
プリズムシート入射前の±90°より小さくなる。この
ため、プリズムシート7の斜面によって反射光の放射分
布が狭められる。実験及びシミュレーションより、斜面
の角度θ4は30゜から50゜の範囲であると効率が良
いことが得られた。すなわち、この範囲内ならば、反射
光の放射角度分布を狭くし、正面輝度を向上させること
ができるのである。
Next, an illumination device using upward irradiation according to a third embodiment of the present invention will be described. The structure of the lighting device according to the third embodiment of the present invention is substantially the same as that of the lighting device according to the second embodiment, except for the method of arranging the prism sheet. The prism sheet 7 in the present embodiment is disposed with the prism surface 72 facing upward. The operation at this time is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. Although the reflected light depends on the characteristics of the reflection plate 5, the light diffused as a whole is emitted. Therefore, the light is also emitted in directions other than the viewing angle. Light other than the viewing angle is condensed by the prism surface 72 of the prism sheet 7 to improve the front luminance. The reflected light is substantially perpendicular to the light guide 3 and the prism sheet 7 (0 °).
Direction). The reflected light passes through the light guide 3 and enters from the flat portion 74 of the prism sheet 7. Assuming that the reflection plate 5 is a perfect diffusion plate, the distribution of light after entering the prism sheet 7 is distributed at ± sin -1 (1 / n 1 ) around the 0 ° direction. Here, n 1 is the refractive index of the prism sheet 7. As shown in FIG. 11, assuming that the angle between the flat surface 71 of the prism sheet 7 and the slope of the projection 73 is θ 4 , the emission angle is Δθ 4 + sin.
−1 (n * sin (α−θ 4 ))}. θ 4 is 50 °,
If n 1 = 1.5, the maximum value of α + sin −1 (1 /
n 1 ) is 41.8 °, the emission angle is 37.7 °,
It becomes smaller than ± 90 ° before entering the prism sheet. For this reason, the radiation distribution of the reflected light is narrowed by the inclined surface of the prism sheet 7. From experiments and simulations, it was found that the efficiency was good when the angle θ 4 of the slope was in the range of 30 ° to 50 °. That is, within this range, the emission angle distribution of the reflected light can be narrowed, and the front luminance can be improved.

【0025】以上により、プリズム面72を上面にして
配置することにより、正面輝度が向上する。また、反射
面5が完全拡散面でなく、導光体3の出射角度が0°で
なくても、同様に放射分布を狭めることが可能であり、
好適である。また、反射板4で反射した光(画像)は導
光体3及びプリズムシート7を通過するときに、歪みが
生じるが、プリズムシート7の断面は平面部74を有し
ており、平面部74とプリズム部73の斜面部の長さの
比が大きく、ピッチが小さければ歪みが少ない。つま
り、反射板の最小分解能(ドットピッチ)以下のピッチ
で溝が設けてあれば、ドットごとの光の透過率が画質に
影響するだけであり、ドットごとの歪みが画質に影響を
与えることはない。また、用途により異なるので限定は
しないが、通常画面を見るときの距離をLとして、人間
の目の最小分解能が0.5分であることより、斜面の長
さが{L*(0.5/60)*π/180}以下である
と、プリズム部の筋が目立たない。例えば、Lが35c
mであるとすると、50μm以下のプリズム部の筋は目
立たないといえる。以上により、ピッチPが反射板のド
ットピッチ以下であるか、または観察者が通常画面を見
る距離をLとして、斜面の長さが{L*(0.5/6
0)*π/180}以下であると、プリズム部の筋が目
立たず好適である。具体的な数値例としては、第2実施
形態と同様である。
As described above, the front luminance is improved by disposing the prism surface 72 with the upper surface facing upward. Even if the reflection surface 5 is not a perfect diffusion surface and the emission angle of the light guide 3 is not 0 °, the radiation distribution can be similarly narrowed,
It is suitable. The light (image) reflected by the reflection plate 4 is distorted when passing through the light guide 3 and the prism sheet 7, but the cross section of the prism sheet 7 has a flat portion 74 and the flat portion 74. The ratio of the length of the slope portion of the prism portion 73 is large, and if the pitch is small, the distortion is small. That is, if grooves are provided at a pitch equal to or less than the minimum resolution (dot pitch) of the reflector, the light transmittance of each dot only affects the image quality, and the distortion of each dot does not affect the image quality. Absent. Although it is not limited because it differs depending on the application, the length of the slope is ΔL * (0.5 / 60) * π / 180 ° or less, the streak of the prism portion is inconspicuous. For example, if L is 35c
If it is m, it can be said that the streak of the prism part of 50 μm or less is inconspicuous. As described above, the pitch P is equal to or less than the dot pitch of the reflector, or the length of the slope is ΔL * (0.5 / 6) where L is the distance at which the observer views the normal screen.
0) * π / 180 ° or less is preferable because the streak of the prism portion is not noticeable. Specific numerical examples are the same as in the second embodiment.

【0026】この第3実施形態において、上記プリズム
シート7は、視野角以外の光をプリズムシート7のプリ
ズム面72によって集光させて正面輝度を向上させるこ
とが目的であるため、他の形状でも上記第3実施形態と
同様の斜面と平面部があれば実現可能である。図16中
に他の形状の例を示す。たとえば、図16の3種類のプ
リズムシート7のうちの左側のプリズムシートは図11
のプリズムシート7であるが、右上のプリズムシートで
は、その上面に断面三角形の溝76が複数配置されたも
のである。右下のプリズムシートでは、その上面に断面
台形の山77が複数配置されたものである。これらのプ
リズムシートでも同様な機能を達成することができる。
また、以上の説明から容易に判断できるように、プリズ
ムシート7のプリズムの長手方向は制限されるものでは
ない。よって、第3実施形態によれば、断面形状におい
て、上面に、下面に対して角度θ4の斜面を有する凸部
73が、上記上面に略平行な平面(74)を挟んで複数
個配置された透明な基板からなるプリズムシート7を、
上記導光体3の上に配置したことにより、被照明物5か
らの反射光の放射分布を狭めることができ、正面輝度を
向上することができる。また、プリズムシート7の斜面
のピッチPが被照明物5のドットピッチ以下であれば、
プリズムシート7の筋目が目立たなく、観察者6の障害
とならない。また、観察者6とプリズムシート7の上面
との距離をLとしたとき、斜面の長さが{L*(0.5
/60)*π/180}以下であれば、人間の目の分解
能が0.5分であることより溝筋が目立たなく、観察者
6の障害とならない。以上により、簡単な構成で、照明
効率が良く、溝筋の目立たない上方照射による照明装置
を提供することが可能である。
In the third embodiment, the prism sheet 7 is intended to improve the front luminance by condensing the light other than the viewing angle by the prism surface 72 of the prism sheet 7. This can be realized if there is a slope and a plane portion similar to those in the third embodiment. FIG. 16 shows an example of another shape. For example, of the three types of prism sheets 7 in FIG.
The upper right prism sheet has a plurality of triangular grooves 76 on its upper surface. In the lower right prism sheet, a plurality of peaks 77 having a trapezoidal cross section are arranged on the upper surface thereof. A similar function can be achieved with these prism sheets.
Further, as can be easily determined from the above description, the longitudinal direction of the prism of the prism sheet 7 is not limited. Therefore, according to the third embodiment, in the cross-sectional shape, a plurality of convex portions 73 having an inclined surface at an angle θ 4 with respect to the lower surface are arranged on the upper surface with a plane (74) substantially parallel to the upper surface interposed therebetween. Prism sheet 7 made of a transparent substrate
By arranging on the light guide 3, the radiation distribution of the reflected light from the illuminated object 5 can be narrowed, and the front luminance can be improved. If the pitch P of the slope of the prism sheet 7 is equal to or less than the dot pitch of the illuminated object 5,
The streaks of the prism sheet 7 are not noticeable, and do not hinder the observer 6. When the distance between the observer 6 and the upper surface of the prism sheet 7 is L, the length of the slope is ΔL * (0.5
/ 60) * π / 180 ° or less, since the resolving power of the human eye is 0.5 minutes, the groove is not noticeable and does not hinder the observer 6. As described above, it is possible to provide an illuminating device that has a simple configuration, has high illumination efficiency, and irradiates upward with less noticeable groove streaks.

【0027】次に、本発明の第4実施形態による上方照
射による照明装置を図を用いて説明する。本発明の第4
実施形態の照明装置の構造は、第1実施形態の照明装置
とほぼ同一であり、導光体3の溝形状のみ異なる。図1
2に本照明装置の上方よりみた図を示す。光源1と平行
方向に横溝4が設けられる。また光源1と直交する方向
に縦溝8が設けられる。横溝4は第1実施形態の溝4と
同一である。図13に縦溝8の断面図を示す。縦溝8
は、V字形の溝であり、溝8の頂角θ5は80゜から1
20゜の間である。光源1から出射される光線の放射分
布は光源1に対して垂直な方向だけでなく、水平な方向
にも広がりを持っている。このため、上記縦溝8を配置
することにより、光源1と水平な方向成分の光を斜面で
反射し、導光体3より出射して反射面5を照明すること
により照明効率を向上させることができる。発明者は、
実験及びシミュレーションを繰り返し、θ5が80°か
ら120°の範囲であると有効であることがわかった。
すなわち、この範囲内ならば、光源1と平行な方向の光
を有効利用して輝度を向上させることができるのであ
る。ピッチや斜面長さの具体的な数値例としては、第2
実施形態と同様なものである。よって、第4実施形態に
よれば、光源1から出射された光は導光体3に入射し、
導光体3内で全反射を繰り返しながら伝搬していく。こ
のとき光線は導光体3の上面31にある溝4,…,4に
よって全反射し、光線角度を変えられて全反射角より小
さくなってしまうために下面側に出射し、被照明物5を
照明する。光源1から出射される光線の放射分布は光源
1に対して垂直な方向だけでなく、水平な方向にも広が
りを持っている。このため、縦溝8,…,8を配置する
ことにより、光源1と水平な方向成分の光を斜面で反射
し、導光体3より出射して反射面を照明することにより
照明効率を向上させることができる。また、各縦溝8の
形状はV字形をしており、各縦溝8の頂角θ5が80°
から120°の範囲であることにより、より効率良く照
明することが可能である。以上により、簡単な構成で、
照明効率が良く、溝筋の目立たない上方照射による照明
装置を提供することが可能である。
Next, an illumination device using upward irradiation according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Fourth Embodiment of the Present Invention
The structure of the lighting device of the embodiment is almost the same as that of the lighting device of the first embodiment, except for the groove shape of the light guide 3. FIG.
FIG. 2 shows a view of the lighting device as viewed from above. A lateral groove 4 is provided in a direction parallel to the light source 1. A vertical groove 8 is provided in a direction perpendicular to the light source 1. The lateral groove 4 is the same as the groove 4 of the first embodiment. FIG. 13 shows a sectional view of the vertical groove 8. Flute 8
Is a V-shaped groove, and the vertical angle θ 5 of the groove 8 is from 80 ° to 1
Between 20 ゜. The radiation distribution of the light emitted from the light source 1 spreads not only in a direction perpendicular to the light source 1 but also in a horizontal direction. For this reason, by arranging the vertical groove 8, light having a component in a direction parallel to the light source 1 is reflected on the inclined surface, and emitted from the light guide 3 to illuminate the reflection surface 5, thereby improving the illumination efficiency. Can be. The inventor
Repeated experiments and simulations, theta 5 was found to be effective when in the range of 120 ° from 80 °.
That is, within this range, the luminance can be improved by effectively utilizing the light in the direction parallel to the light source 1. Examples of specific numerical values of pitch and slope length are
This is similar to the embodiment. Therefore, according to the fourth embodiment, the light emitted from the light source 1 enters the light guide 3,
The light propagates while repeating total reflection within the light guide 3. At this time, the light beam is totally reflected by the grooves 4,..., 4 on the upper surface 31 of the light guide 3, and is emitted to the lower surface side because the angle of the light beam is changed and becomes smaller than the total reflection angle. To illuminate. The radiation distribution of the light emitted from the light source 1 spreads not only in a direction perpendicular to the light source 1 but also in a horizontal direction. For this reason, by arranging the vertical grooves 8,..., 8, light having a component in a direction parallel to the light source 1 is reflected on the inclined surface, and emitted from the light guide 3 to illuminate the reflecting surface, thereby improving the illumination efficiency. Can be done. The shape of each vertical groove 8 is V-shaped, and the vertical angle θ 5 of each vertical groove 8 is 80 °.
When the angle is in the range of 120 to 120 °, illumination can be performed more efficiently. As described above, with a simple configuration,
It is possible to provide an illuminating device that has high illumination efficiency and irradiates upward with inconspicuous groove lines.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上のように、本発明の1つの態様によ
れば、光源と、上記光源を側面に配置し、上面に、所定
の間隔の溝が上記光源の長手方向と平行な方向に複数本
配置されるとともに、隣接する上記溝間に上記上面の一
部を構成する平面部(43)が配置された透明な板状の
導光体とを少なくとも備えて、上記導光体の上面側から
上記導光体の下面側に配置された被照明物を観察するよ
うにしている。よって、上記導光体の内部を伝搬する光
の大部分を、上記溝での全反射によって導光体より射出
し、反射面を照明することができる。また、上記溝の第
1の斜面の角度を θ1≦90−θc+2θ3 とすれ
ば、より効率良く照明することができる。また、第1の
斜面の角度θ1を θ1≒45°+θ3−(1/2)si
-1(1/n*sinβ) とすれば、観察者の方向β
に出射角度を合わせることができ、良好である。また、
上記溝の第2の斜面の角度を θ2≦(1/2)sin
-1(1/n)とすれば、より効率良く照明することがで
きる。また、上記溝のピッチを被照明物のドットピッチ
以下とすれば、溝筋を目立たなくすることが可能であ
る。また、観察者と照明装置詳しくは導光体の上面との
距離をLとしたとき、第1の斜面の長さが{L*(0.
5/60)*π/180}以下とすれば、より溝筋を目
立たなくすることができる。
As described above, according to one aspect of the present invention, the light source and the light source are arranged on the side surface, and grooves at predetermined intervals are formed on the upper surface in a direction parallel to the longitudinal direction of the light source. A transparent plate-shaped light guide in which a plurality of the light guides are arranged, and a plane portion (43) constituting a part of the upper surface is arranged between the adjacent grooves; The illuminated object arranged on the lower surface side of the light guide is observed from the side. Therefore, most of the light propagating inside the light guide is emitted from the light guide by total reflection in the groove, and the reflection surface can be illuminated. If the angle of the first slope of the groove is θ 1 ≦ 90−θ c + 2θ 3 , illumination can be performed more efficiently. Further, the angle θ 1 of the first slope is θ 1 ≒ 45 ° + θ 3 − (1/2) si
n -1 (1 / n * sinβ), the observer's direction β
The emission angle can be adjusted to the above, which is good. Also,
The angle of the second slope of the groove is θ 2 ≦ (1/2) sin
If -1 (1 / n), illumination can be performed more efficiently. Further, when the pitch of the grooves is set to be equal to or less than the dot pitch of the object to be illuminated, it is possible to make the groove lines inconspicuous. When the distance between the observer and the lighting device, specifically, the upper surface of the light guide is L, the length of the first slope is ΔL * (0.
5/60) * π / 180 ° or less, the groove streaks can be made less noticeable.

【0029】また、本発明の別の態様の上方照射による
照明装置によれば、断面形状において、下面に、上面に
対して角度θ4の斜面を有する凸部が、上記下面に略平
行な平面を挟んで複数個配置された透明なプリズムシー
トを、上記導光体の上に配置することにより、導光体よ
りもれ出た光を角度θ4の斜面で反射し、導光体を通過
して反射板を照明することができる。また、斜面の角度
θ4が30°から50°の範囲であれば、より照明効率
が向上する。また、プリズムシートの斜面のピッチが被
照明物のドットピッチ以下とすれば、溝筋を目立たなく
することができる。また、観察者と照明装置との距離を
Lとしたとき、プリズムシートの斜面の長さが{L*
(0.5/60)*π/180}以下とすれば、より溝
筋を目立たなくすることができる。さらに、本発明のさ
らに別の態様の上方照射による照明装置によれば、断面
形状において、上面に、下面に対して角度θ4の斜面を
有する凸部が、上記上面に略平行な平面を挟んで複数個
配置された透明なプリズムシートを、上記導光体の上に
配置することにより、反射面からの反射光の放射分布を
狭めることができ、正面輝度を向上することができる。
また、プリズムシートの斜面のピッチが被照明物のドッ
トピッチ以下とすれば、溝筋を目立たなくすることがで
きる。また、観察者と照明装置詳しくはプリズムシート
の上面との距離をLとしたとき、プリズムシートの斜面
の長さが{L*(0.5/60)*π/180}以下と
すれば、より溝筋を目立たなくすることができる。さら
に、本発明の別の態様の上方照射による照明装置によれ
ば、導光体の上面に、光源と垂直な方向に所定の間隔で
複数本の溝が配置することにより、光源と水平な方向成
分の光を斜面で反射し、導光体より出射して反射面を照
明することができ照明効率を向上させることができる。
また、垂直な方向に設けられた溝はV字形であり、V字
の頂角θ5が80°から120°の範囲であれば、より
照明効率を向上させることができる。さらに、上記した
照明装置を使用した液晶表示装置では、上記照明装置の
利点をそのまま受け継ぐことができる液晶表示装置を達
成することができる。
Further, according to the illumination device by upward irradiation of another aspect of the present invention, in the cross-sectional shape, a convex portion having an inclined surface at an angle θ 4 with respect to the upper surface on the lower surface has a flat surface substantially parallel to the lower surface. By arranging a plurality of transparent prism sheets on the light guide, the light leaking from the light guide is reflected on the slope of the angle θ 4 and passes through the light guide. To illuminate the reflector. When the angle θ 4 of the slope is in the range of 30 ° to 50 °, the illumination efficiency is further improved. When the pitch of the slope of the prism sheet is equal to or less than the dot pitch of the object to be illuminated, the groove lines can be made inconspicuous. When the distance between the observer and the lighting device is L, the length of the slope of the prism sheet is ΔL *.
(0.5 / 60) * π / 180 ° or less, the groove streaks can be made less noticeable. Furthermore, according to the illumination device by upward irradiation of still another aspect of the present invention, in the cross-sectional shape, the convex portion having the inclined surface at the angle θ 4 with respect to the lower surface sandwiches the plane substantially parallel to the upper surface. By arranging a plurality of transparent prism sheets arranged on the light guide, the radiation distribution of the reflected light from the reflecting surface can be narrowed, and the front luminance can be improved.
When the pitch of the slope of the prism sheet is equal to or less than the dot pitch of the object to be illuminated, the groove lines can be made inconspicuous. Further, when the distance between the observer and the illumination device, specifically, the distance between the upper surface of the prism sheet is L and the length of the slope of the prism sheet is {L * (0.5 / 60) * π / 180} or less, Grooves can be made less noticeable. Furthermore, according to the illumination device by the upward irradiation of another aspect of the present invention, by arranging a plurality of grooves at predetermined intervals in a direction perpendicular to the light source on the upper surface of the light guide, a direction parallel to the light source is provided. The component light is reflected on the inclined surface and emitted from the light guide to illuminate the reflection surface, so that the illumination efficiency can be improved.
The groove provided in the vertical direction is V-shaped, be in the range of 120 ° from the vertical angle theta 5 is 80 ° V-shaped, it is possible to further improve the illumination efficiency. Further, in a liquid crystal display device using the above-described lighting device, it is possible to achieve a liquid crystal display device that can inherit the advantages of the lighting device as it is.

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

【図1】 本発明の第1実施形態における、上方照射に
よる照明装置の断面の模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a cross section of a lighting device using upward irradiation according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 第1実施形態における導光体の断面の摸式図
である。
FIG. 2 is a schematic diagram of a cross section of a light guide according to the first embodiment.

【図3】 第1実施形態における溝の詳細を示す断面の
模式図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing details of a groove in the first embodiment.

【図4】 第1実施形態における導光体上面での光の反
射について説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for describing light reflection on the upper surface of the light guide according to the first embodiment.

【図5】 第1実施形態における照明装置の他の例を示
す断面の模式図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing another example of the illumination device according to the first embodiment.

【図6】 本発明の第2実施形態における、上方照射に
よる照明装置の断面の模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram of a cross section of a lighting device using upward irradiation according to a second embodiment of the present invention.

【図7】 第2実施形態におけるプリズムシートの断面
の模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram of a cross section of a prism sheet according to a second embodiment.

【図8】 第2実施形態における導光体上面より出射さ
れる光の放射分布を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing a radiation distribution of light emitted from the upper surface of the light guide according to the second embodiment.

【図9】 第2実施形態におけるプリズム部の光の反射
について説明するための図である。
FIG. 9 is a diagram for describing light reflection of a prism unit in the second embodiment.

【図10】 第2実施形態におけるプリズムシートの他
の例を示す断面の模式図である。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view illustrating another example of the prism sheet according to the second embodiment.

【図11】 第2実施形態におけるプリズムシート内で
の光の伝搬について説明するための図である。
FIG. 11 is a diagram for explaining light propagation in a prism sheet according to the second embodiment.

【図12】 本発明の第3実施形態における、上方照射
による照明装置の上面より見たときの図である。
FIG. 12 is a diagram of a third embodiment of the present invention when viewed from above a lighting device by upward irradiation.

【図13】 第3実施形態における、導光体の断面の模
式図である。
FIG. 13 is a schematic diagram of a cross section of a light guide according to a third embodiment.

【図14】 第1実施形態における、上方照射による照
明装置の断面のより詳細な模式図である。
FIG. 14 is a more detailed schematic diagram of a cross section of the illumination device for upward irradiation in the first embodiment.

【図15】 第2実施形態における、上方照射による照
明装置の断面のより詳細な模式図である。
FIG. 15 is a more detailed schematic diagram of a cross section of a lighting device by upward irradiation in the second embodiment.

【図16】 第2実施形態における、上方照射による照
明装置の断面のより詳細な模式図である。
FIG. 16 is a more detailed schematic diagram of a cross section of a lighting device by upward irradiation in the second embodiment.

【図17】 従来の照明装置の断面の模式図である。FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of a conventional lighting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11,12 光源 2 リフレクタ 3 導光体 4,8 溝 5 反射面 6 観察者 7 プリズムシート 31,311,312 上面 32,321,322 下面 33 入射面 41 第1の斜面 42 第2の斜面 43 平面部 71 平面 72 プリズム面 73 プリズム部 74 平面部 76 溝 77 山 Reference numerals 1, 11, 12 Light source 2 Reflector 3 Light guide 4, 8 Groove 5 Reflecting surface 6 Observer 7 Prism sheet 31, 311, 312 Upper surface 32, 321, 322 Lower surface 33 Incident surface 41 First slope 42 Second slope 43 Plane part 71 Plane 72 Prism surface 73 Prism part 74 Plane part 76 Groove 77 Mountain

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡部 宏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hiroshi Watanabe 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源(1)と、上記光源を側面に配置
し、上面(31)に、所定の間隔の溝(4)が上記光源
の長手方向と平行な方向に複数本配置されるとともに、
隣接する上記溝間に上記上面の一部を構成する平面部
(43)が配置された透明な板状の導光体(3)とを少
なくとも備えて、上記導光体の上面側から上記導光体の
下面側に配置された被照明物(5)を観察するようにし
たことを特徴とする、上方照射による照明装置。
1. A light source (1) and the light source are arranged on a side surface, and a plurality of grooves (4) at a predetermined interval are arranged on an upper surface (31) in a direction parallel to a longitudinal direction of the light source. ,
A transparent plate-shaped light guide (3) in which a flat portion (43) constituting a part of the upper surface is disposed between the adjacent grooves; and the light guide is provided from the upper surface side of the light guide. An illumination device for upward irradiation, characterized in that an object to be illuminated (5) arranged on a lower surface side of a light body is observed.
【請求項2】 上記導光体(3)の上記各溝(4)は、
上記光源に近い側に位置する第1の斜面(41)と上記
光源から遠い側に位置する第2の斜面(42)とを有す
るV字型の溝であり、上記導光体の全反射角をθc
し、上記平面部と上記導光体の下面(32)とのなす角
度をθ3としたとき、上記第1の斜面と上記導光体の上
記下面となす角度θ1が θ1≦90°−θc+2θ3
範囲である請求項1に記載の上方照射による照明装置。
2. The groove (4) of the light guide (3),
A V-shaped groove having a first slope (41) located closer to the light source and a second slope (42) located farther from the light source, and a total reflection angle of the light guide; Is θ c , and the angle between the flat portion and the lower surface (32) of the light guide is θ 3 , the angle θ 1 between the first slope and the lower surface of the light guide is θ 1 The lighting device by upward irradiation according to claim 1, wherein a range of ≦ 90 ° −θ c + 2θ 3 is satisfied.
【請求項3】 上記導光体(3)の上記各溝(4)は、
上記光源に近い側に位置する第1の斜面(41)と上記
光源から遠い側に位置する第2の斜面(42)とを有す
るV字型の溝であり、上記導光体の屈折率をnとし、上
記平面部と上記導光体の下面(32)とのなす角度をθ
3とし、上記導光体の上記下面の垂線と観察者(6)の
方向とのなす角度をβとしたとき、上記第1の斜面と上
記導光体の上記下面となす角度θ1が、 θ1≒45+θ3−(1/2)sin-1(1/n*sin
β) である請求項1又は2に記載の上方照射による照明装
置。
3. The grooves (4) of the light guide (3) are:
A V-shaped groove having a first slope (41) located closer to the light source and a second slope (42) located farther from the light source; n, and the angle formed by the plane portion and the lower surface (32) of the light guide is θ.
3 , and the angle between the perpendicular of the lower surface of the light guide and the direction of the observer (6) is β, the angle θ 1 between the first slope and the lower surface of the light guide is: θ 1 ≒ 45 + θ 3- (1/2) sin -1 (1 / n * sin
The lighting device by upward irradiation according to claim 1 or 2, wherein β).
【請求項4】 上記導光体(3)の上記各溝(4)は、
上記光源に近い側に位置する第1の斜面(41)と上記
光源から遠い側に位置する第2の斜面(42)とを有す
るV字型の溝であり、上記導光体の屈折率をnとし、上
記第2の斜面と上記導光体の上記下面となす角度θ
2が、 θ2≦(1/2)sin-1(1/n) である請
求項1〜3のいずれかに記載の上方照射による照明装
置。
4. The groove (4) of the light guide (3)
A V-shaped groove having a first slope (41) located closer to the light source and a second slope (42) located farther from the light source; n, an angle θ between the second slope and the lower surface of the light guide.
The illumination device by upward irradiation according to any one of claims 1 to 3, wherein 2 satisfies θ 2 ≦ (1 /) sin −1 (1 / n).
【請求項5】 上記導光体において、上記溝のピッチ
(p)が上記被照明物のドットピッチ以下である請求項
1〜4のいずれかに記載の上方照射による照明装置。
5. The illumination device according to claim 1, wherein a pitch (p) of the grooves in the light guide is equal to or less than a dot pitch of the illuminated object.
【請求項6】 上記導光体(3)の上記各溝(4)は、
上記光源に近い側に位置する第1の斜面(41)と上記
光源から遠い側に位置する第2の斜面(42)とを有す
るV字型の溝であり、上記導光体において、上記被照明
物を観察する観察者(6)と上記導光体の上記上面との
距離をLとしたとき、上記第1の斜面の長さが{L*
(0.5/60)*π/180}以下である請求項1〜
5のいずれかに記載の上方照射による照明装置。
6. The grooves (4) of the light guide (3)
A V-shaped groove having a first slope (41) located closer to the light source and a second slope (42) located farther from the light source; When the distance between the observer (6) observing the illuminated object and the upper surface of the light guide is L, the length of the first slope is ΔL *.
(0.5 / 60) * π / 180 ° or less.
5. The illumination device according to any one of claims 5, wherein the illumination device is configured to perform upward illumination.
【請求項7】 断面形状において、下面に、上面に対し
て角度θ4の斜面を有する凸部(73)が、上記下面に
略平行な平面(74)を挟んで複数個配置された透明な
プリズムシート(7)を、上記導光体の上記上面上に配
置した請求項1〜6のいずれかに記載の上方照射による
照明装置。
7. A transparent section having a plurality of projections (73) having an inclined surface at an angle θ 4 with respect to the upper surface on the lower surface thereof with a plane (74) substantially parallel to the lower surface interposed therebetween. The illumination device according to any one of claims 1 to 6, wherein a prism sheet (7) is disposed on the upper surface of the light guide.
【請求項8】 上記プリズムシートの上記斜面の角度θ
4が、30°≦θ4≦50°の範囲である請求項7に記載
の上方照射による照明装置。
8. The angle θ of the slope of the prism sheet
The illumination device according to claim 7, wherein 4 is in a range of 30 ° ≦ θ 4 ≦ 50 °.
【請求項9】 上記プリズムシートの上記斜面のピッチ
(P)が上記被照明物のドットピッチ以下である請求項
7又は8に記載の上方照射による照明装置。
9. The illumination device according to claim 7, wherein a pitch (P) of the inclined surface of the prism sheet is equal to or less than a dot pitch of the illuminated object.
【請求項10】 上記被照明物を観察する観察者(6)
と上記導光体の上記上面との距離をLとしたとき、上記
プリズムシートの上記斜面の長さが{L*(0.5/6
0)*π/180}以下である請求項7〜9のいずれか
に記載の上方照射による照明装置。
10. An observer observing the object to be illuminated (6).
When the distance between the prism sheet and the upper surface of the light guide is L, the length of the slope of the prism sheet is ΔL * (0.5 / 6).
0) The lighting device by upward irradiation according to any one of claims 7 to 9, wherein the angle is not more than * π / 180 °.
【請求項11】 断面形状において、上面に、下面に対
して角度θ4の斜面を有する凸部(73)が、上記上面
に略平行な平面(74)を挟んで複数個配置された透明
なプリズムシート(7)を、上記導光体の上記上面上に
配置した請求項1〜6のいずれかに記載の上方照射によ
る照明装置。
11. A cross-sectional transparent shape in which a plurality of convex portions (73) having an inclined surface at an angle θ 4 with respect to the lower surface are arranged on the upper surface with a plane (74) substantially parallel to the upper surface interposed therebetween. The illumination device according to any one of claims 1 to 6, wherein a prism sheet (7) is disposed on the upper surface of the light guide.
【請求項12】 上記プリズムシートの上記斜面の角度
θ4が、30°≦θ4≦50°の範囲である請求項11に
記載の上方照射による照明装置。
12. The illumination device according to claim 11, wherein the angle θ 4 of the inclined surface of the prism sheet is in a range of 30 ° ≦ θ 4 ≦ 50 °.
【請求項13】 上記プリズムシートの上記溝のピッチ
が上記被照明物のドットピッチ以下である請求項11又
は12に記載の上方照射による照明装置。
13. The illumination device according to claim 11, wherein a pitch of the grooves of the prism sheet is equal to or less than a dot pitch of the object to be illuminated.
【請求項14】 上記プリズムシートにおいて、上記被
照明物を観察する観察者(6)と上記導光体の上記上面
との距離をLとしたとき、上記斜面の長さが{L*
(0.5/60)*π/180}以下である請求項11
〜13のいずれかに記載の上方照射による照明装置。
14. In the prism sheet, when a distance between an observer (6) observing the object to be illuminated and the upper surface of the light guide is L, the length of the slope is ΔL *.
(0.5 / 60) * π / 180 ° or less.
14. The illumination device according to any one of claims 13 to 13, wherein the illumination device is configured to perform upward illumination.
【請求項15】 上記導光体の上記上面に、上記光源の
長手方向と直交する方向に所定の間隔で複数本の溝
(8)が配置された請求項1〜6のいずれかに記載の上
方照射による照明装置。
15. The light guide according to claim 1, wherein a plurality of grooves (8) are arranged on the upper surface of the light guide at predetermined intervals in a direction orthogonal to a longitudinal direction of the light source. Illumination device by top irradiation.
【請求項16】 上記導光体の上記長手方向と直交する
方向に設けられた上記溝(8)はV字形の溝であり、V
字の頂角θ5が、80°≦θ5≦120°の範囲である請
求項15に記載の上方照射による照明装置。
16. The groove (8) provided in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the light guide is a V-shaped groove.
It is the apex angle theta 5 of shape, the illumination device according to the top illumination according to claim 15 in the range of 80 ° ≦ θ 5 ≦ 120 ° .
【請求項17】 上記導光体はくさび状の板材より構成
され、厚さの大きい方の側面(33)に上記光源が配置
されているようした請求項1〜16のいずれかに記載の
上方照射による照明装置。
17. The upper part according to claim 1, wherein the light guide is formed of a wedge-shaped plate, and the light source is disposed on a side surface (33) having a larger thickness. Illumination device by irradiation.
【請求項18】 請求項1〜17のいずれかに記載の上
方照射による照明装置を使用して液晶画面を照明する液
晶表示装置。
18. A liquid crystal display device for illuminating a liquid crystal screen using the illumination device for upward irradiation according to any one of claims 1 to 17.
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