JPS62273595A - 透過形画像表示装置の照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は透過形画像表示装置の背面に配置し、画像表示
素子の背面より均一に照明する照明装置に関するもので
ある。

従来の技術 液晶などの画像表示素子を用いた透過形画像表示装置に
は、その画像表示素子を背面がら明るく均一に照明する
ために、例えば第７図に示すような照明装置が用いられ
ている。

すなわち、線状の光源１の下部に、前記光源１から照射
される光を効率よく集光させるための断面形状が放物線
の反射板２を設け、光源１からの直射光と反射板２から
の反射光とを、光源１の上部に設けた拡散板３に照射す
ることにより、前記拡散板３の上に平行に置かれた画像
表示素子４の背面を照明している。

発明が解決しようとする問題点 このような従来の照明装置において、反射板２の断面形
状が放物線であることから、反射板２によって反射した
光源１からの光の一部は、拡散板３に対してほぼ垂直に
照射される。この反射板２からの反射光のみが拡散板３
に照射されるのであれば、拡散板３の輝度分布は均一に
近い状態になる。しかし、拡散板３には前記反射光の他
に光源１からの直射光も照射されるため、その輝度分布
は第８図に示すように直射光と反射光が合成され、光源
１の近傍の輝度が高く、拡散板３の端部に行くにつれて
輝度が低下するため、画像表示素子４の明るさに不均一
を生ずる。

拡散板３の輝度分布を均一にする方法として、前記光源
１からの直射光を遮光することや、拡散板３を拡散特性
の高い材質（できるだけ完全拡散面に近似させたもの：
たとえばオパールガラスなど）に変更することも考えら
れるが、いずれも光源１の光の利用効率を低下させるた
め望ましくない。

そこで、本発明は光源の光の利用効率を低下させること
なく、拡散板の輝度分布を均一にするものである。

間が点を解決するための手段 そして上記問題点を解決する本発明の技術的な手段は、
光源からの直射光と反射部材からの反射光のほかに、反
射部材の内部を透過する透過光とを合成することにより
、拡散板の輝度分布を均一にしようとするものである。

作用 この技術的手段による作用は次のようになる。

すなわち、光源の下部に反射鏡と導光体の両方の機能を
有する反射部材を設け、光源からの直射光を拡散板の中
央付近に照射し、前記反射部材の表面に一定間隔で設け
た複数の放物面（反射面になっている）からの反射光を
拡散板の全域に照射する。さらに前記反射部材の表面に
放物面と交互に設けた複数の斜面（透過面になっている
）から反射部材の内部（導光体）に入射した透過光を、
通常拡散板の輝度が低下する部分、すなわち拡散板の両
端に照射することによって、前記光源からの直射光と反
射部材からの反射光および透過光を、バランスよく拡散
板に照射できるため、均一な輝度分布を実現することが
できるのである。

実施例 以下、本発明の第１の実施例について、添付図面にもと
づいて説明する。

第１図において５は線状の光源（たとえば蛍光ランプな
ど）で、この光源５の上部には、光源５の管軸方向と平
行に拡散板６が設けられている。

さらに拡散板６の上には拡散板６と平行に置かれた画像
表示素子７があり、前記拡散板６と画像表示素子７は、
その間隔が数ｍｍと近接して配置されている。　　　一
方、光源５の下部には、断面形状が放物線からなる面（
放物面）と、斜面と平面とでくさび形状を構成した面か
らなる反射部材８が設けられており、この放物面の焦点
の位置に光源５が配置されている。

前記反射部材８の材質は透明なアクリル樹脂で、表面の
光源５に面した部分は第２図に示すように、放物面と斜
面および平面が一定間隔で交互に複数配置されたフレネ
ル形状である。そして前記斜面と平面、光源５の直下の
部分（第１図および第２図のＡの部分）、および透過光
の出射面（第１図および第２国のＢの部分）？：除くす
べての部分には、アルミニウムによる金属蒸着膜がつけ
られており反射鏡の機能をもっている。また前記斜面は
すべて前記放物面の焦点から垂直な方向に配置されてお
り、光源５から照射される光の一部がこの斜面を通過し
て、反射部材８の内部に入射するような構造になってい
る。さらに前記反射部材８の内部は、ここに入射した光
が壁面によって反射を繰返して透過していく導光体で、
光源５からの光の一部ｅＡおよび斜面から入射させ拡散
板６の両端部に照射させる構造になっている。

照明装置を上記のように構成し、第２図に示す反射部材
８の放物面の幅（ａ）と斜面の幅（ｂ）とを適切な値に
設定することにより、拡散板６には光源５から照射され
る光のうち、直接照射される光（直射光）と、反射部材
８の表面に設けた放物面の反射鏡によって反射する光（
反射光）、および前記反射部材８のＡの部分と斜面から
入射し、反射部材８の内部で反射を繰返しながら透過し
てくる光（透過光）とを合成した光がバランスよく照射
されることになり、拡散板６における輝度分布は第３図
のようになる。　　第３図において、（イ）は光源５か
らの直射光による輝度分布、（ロ）は反射部材８からの
反射光による輝度分布、（ハ）は同じく反射部材８から
の透過光による輝度分布であり、（イ）・（ロ）・（ハ
）を合成すると目標とする輝度分布（ニ）が得られ　る
。

次に本発明の第２の実施例について説明する。

第４図は第２の実施例を示しており、反射部材９は反射
板１０と反射板１１から構成されている。

そして、この実施例において反射板１０と反射板１１は
その断面形状が放物線からなる面（放物面）で、その材
質は鏡面性の高いアルミニウムを用いており、反射鏡の
機能をもっている。この放物面の焦点の位置には、第１
の実施例と同様に線状の光源５（たとえば蛍光ランプな
ど）が配置されている。光源５の上部には、光源５の管
軸方向と平行に拡散板６が設けられており、さらに拡散
板６の上には拡散板６と平行に置かれた画像表示素子７
がある。拡散板６と画像表示素子７は、その間隔が数ｍ
ｍと近接して配置されており、前記光源５・拡散板６・
画像表示素子７の構成部品の仕様や位置関係などは、第
１の実施例と同じである。

一方、光源５の下部には前記反射部材９が設けられてお
り、反射板１０と反射板１１との闇は中空になるように
適当な間隔で配置され反射板１０と反射板１１とで導光
体の機能を持たせている。

また光源５に面した反射板１０には、第５図に示すよう
に光源５の管軸方向に沿って、複数の矩形の開口部（平
面の透過面になっている）が設けられており、放物面の
反射鏡の部分と開口部とは一定間隔でもって交互に配置
されている。そして光源５からの光の一部がこの開口部
から入射し、反射板１０と反射板１１との間で反射しな
がら拡散板６の両端部に照射される構造になっている。

照明装置を上記のように構成し、第５図に示す反射部材
９の放物面の幅（Ｃ）と開口部の幅（ｄ）とを適切な値
に設定することにより、拡散板６には光源５から照射さ
れる光のうち、直接照射される光（直射光）と、反射部
材９の反射板１０の放物面によって反射する光（反射光
）、お・よび前記反射板１０の開口部から入射して反射
板１０と反射板１１との間で反射を繰返してくる光（透
過光）とをバランスよく合成した光が照射されることに
なり、拡散板６における輝度分布は第６図のようになる
。　第６図において、（ホ）は光源５からの直射光によ
る輝度分布、（へ）は反射部材９のうち、反射板１０の
放物面からの反射光による輝度分布、（ト）は同じく反
射部材９の反射板１０の開口部から入射して反射板１０
と反射板１１との間で反射を繰返してくる透過光による
輝度分布であり、（ホ）・（へ）・（ト）を合成すると
目標とする輝度分布（チ）が得られる。

なお、前記反射部材９を構成する反射板１０と反射板１
１には、鏡面性の高いアルミニウム板を用いたが、アル
ミニウム板の代わりにアクリル樹脂などにアルミニウム
を蒸着した反射板を用いても、同様の効果を奏する。

また、第１の実施例および第２の実施例において、光源
Ｓには直管形の蛍光ランプを用いたが、冷陰極放電ラン
プ、セグメント形ハロゲン電球などの線状光源、さらに
はタングステンランプやＬＥＤなどを複数個、線状につ
ないだものを用いてもよい。

発明の効果 本発明は、光源に面した部分の表面を反射鏡にするとと
もに内部を導光体にした反射部材を、光源の下部に設け
た構成であるので、前記反射部材の導光体からの透過光
を拡散板の両端部に照射することにより、従来の照明装
置で問題となっていた拡散板の両端部の輝度の低下を防
止でき、均一な輝度分布を実現できる。

また、光源から照射される光のうち、その直射光と、反
射部材の表面の反射鏡からの反射光、さらには反射部材
の内部からの透過光をすべて拡散板に照射できるため、
光源の光の利用効率がすぐれている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における照明装置の構成
を示す断面図、第２図は第１の実施例の照明装置におけ
る反射部材の斜視図、第３図は第１の実施例における照
明装置の拡散板の輝度分布特性図、第４図は本発明の第
２の実施例における照明装置の構成を示す断面図、第５
図は第２の実施例における照明装置の反射部材の斜視図
、第６図は第２の実施例における照明装置の拡散板の輝
度分布特性図、第７図は従来の照明装置の構成を示す断
面図、第８図は従来の照明装置畔おける拡散板の輝度分
布特性図である。 ５・・光源、−６・・拡散板、７・・画像表示素子、８
および９・・反射部材、１０および１１・・反射板 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名−一一一　
オー東５からの直１ｆＪｆ−−−−及Ｓ邪材８めポ情ｍ
ｍｌ済（しめ？尤−−−−−−　　ｙｊＪ？１七心不１
８の４１１ｎが５ノー印ゴした欠１通！大−□　姉奢戸
第４８の斬１０のううＡか５）（轡１ｕ℃１１−一へ第
１図 クシ埠底示索チ 第２区 第　３　図 尊重Ａひ］ −ｍ−□　光じ獣５かうの！ｒ弁ｐ邑 −−−　　Ｘ府１部不イｑめ２父１匁ｄ口のΔし印↓ｔ
えノＯからのスねヤ１片ムーーーーーー＆！円邪刈γの
万Ａ可＄ＵＯ力閉ロ邪からノＪ目−」ｂ−も第　５　図 第６図 １ぺ装板の４１１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 線状の光源と、この光源の下部に設けられて光源からの
   光の一部を反射および透過させる反射部材と、前記光源
   の上部に設けられて光源からの直射光および前記反射部
   材からの反射光と透過光が照射される拡散板とを備え、
   前記反射部材の表面が、放物面状の反射面と、斜面もし
   くは平面状の透過面とが一定間隔で順次、複数配置され
   た形状であり、かつ反射部材の内部が導光体である透過
   形画像表示装置の照明装置。