WO2005124229A1 - 面状照明装置 - Google Patents

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WO2005124229A1
WO2005124229A1 PCT/JP2005/008978 JP2005008978W WO2005124229A1 WO 2005124229 A1 WO2005124229 A1 WO 2005124229A1 JP 2005008978 W JP2005008978 W JP 2005008978W WO 2005124229 A1 WO2005124229 A1 WO 2005124229A1
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streak
guide plate
light guide
light
projections
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PCT/JP2005/008978
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Inventor
Akio Yoshida
Shingo Suzuki
Kaori Ikuta
Original Assignee
Minebea Co., Ltd.
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0016—Grooves, prisms, gratings, scattering particles or rough surfaces

Definitions

  • the present invention relates to a sidelight type planar lighting device, and more particularly to a planar lighting device used as a lighting device of a liquid crystal display device.
  • Liquid crystal display devices are widely used as display means and the like of today's electronic devices. However, since these liquid crystal display devices are not of a self-luminous type, they are required to ensure visibility at night and in dark places. Lighting means is required. Conventionally, a planar illumination device has been used as such illumination means.
  • a sidelight type planar lighting device is widely used as one mode of a planar lighting device.
  • the sidelight type planar lighting device is configured by using a light guide plate having a light transmitting property and a rod-shaped light source or one or more point light sources arranged on a side end face of the light guide plate as basic elements.
  • a spread illuminating device having a point light source capable of simplifying a drive circuit has been used due to an increase in applications to small electronic devices such as a notebook personal computer.
  • FIG. 6 shows a light guide plate 12 and a plurality of dots arranged on a side end face of the light guide plate 12 of the side light type planar lighting device 10.
  • the light source 14 is schematically shown.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-42534 ([Claim 1], [Claim 2], and FIG. 6)
  • the planar illumination device 10 using the point light source 14 has a point light source because the light emitted from the point light source 14 to the light guide plate 12 has a certain directivity.
  • the vicinity of the point light source 14 of the light guide plate 12 illuminated by 14 is clearly divided into a bright part A and a dark part B.
  • the side end face of the light guide plate 12 facing the point light source 14 In addition, a plurality of notches 16 are provided.
  • each notch 16 By changing the shape of each notch 16 little by little with the point light source 14 as the center, the traveling direction due to the refraction of light is changed for each notch 16 and the entire notch 16 is as wide as possible. The light is diffused. Then, the range in which light and dark unevenness indicated by a reference symbol W in FIG. 6 occurs is made as narrow as possible to achieve uniform light emission of the planar illumination device 10.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a highly accurate positioning of a light guide plate and a point light source by using as simple a side end surface shape of a light guide plate as possible.
  • the point is that light from a point-like light source, which does not require a high level, can be diffused over a wide range, and high luminance and uniform light emission of a planar lighting device can be achieved at the same time.
  • a spread illuminating apparatus is a spread illuminating apparatus including a light guide plate and a point light source disposed on a side end surface of the light guide plate.
  • a plurality of streaked projections protruding from the side end surface of the light guide plate and extending in the thickness direction of the light guide plate, and each of the streaked projections is inclined symmetrically in the width direction of the streaked projection.
  • a curved surface that smoothly connects the distal ends of the pair of planes.
  • the streak-like projection is provided on the side end surface of the light guide plate on which the point-like light source is disposed, and the light of the point-like light source entering the streak-like projection is refracted by the surface of the streak-like projection.
  • the streak-like projections are composed of a pair of planes inclined symmetrically in the width direction of the streak-like projections and a curved surface connecting the distal ends of the pair of planes, the point-like light source
  • the refraction angle of the light entering the light guide plate is different between the pair of flat surfaces and the curved surface, so that the light diffusion and the high brightness can be optimized. It is possible to obtain Norrance.
  • the angle between a pair of planes constituting the streak-like projection is not less than 20 degrees and not more than 60 degrees. It is possible to obtain the optimal balance of
  • the streak-like projections have the same shape. With this configuration, a desired light diffusion effect can be exhibited without highly controlling the positioning accuracy between the streak-like projections and the point light sources. In addition, it is possible to simplify a processing process for forming the streak-like projections and reduce costs.
  • the streak-like projections are arranged at the same pitch between adjacent streak-like projections via a flat portion having a predetermined width.
  • a ratio of a width of the flat portion to a pitch of the streak-like projections on a side end surface of the light guide plate is set to be 70% or less. Is also good.
  • the pitch force of the streak-like projections is set to 0.05 mm or more and 0.5 mm or less. With this configuration, it is possible to suppress both the color separation caused by the influence of light diffraction and the occurrence of light unevenness.
  • the cross-sectional shape of the streak-like projection is constant in the thickness direction of the light guide plate, and the shape of the streak-like protrusion is prevented from being complicated. Parts to perform the above functions to diffuse the light from the point light source and It is possible to obtain the optimal balance with the amount of light in each direction.
  • the point light source does not require a high level of positioning accuracy between the light guide plate and the point light source due to the simplest end shape of the light guide plate.
  • a spread illuminating apparatus which can diffuse light from a wide area, and which can achieve high luminance and uniform light emission at the same time.
  • FIG. 1 is a plan view of a main part of a spread illuminating apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of a main part of the spread illuminating apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view showing a specific example of a shape of a streak-like projection of the light guide plate shown in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 4 is a schematic view of a full-form cutting tool for processing a mold for forming the streak-like projections of the light guide plate shown in FIG. 3.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a traveling direction of light emitted from a point light source in the planar lighting device shown in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 6 is a plan view showing a basic configuration of a conventional planar lighting device using a point light source.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a measure for eliminating a difference between a bright part and a dark part and obtaining an average brightness in a conventional planar lighting device using a point light source.
  • the spread illuminating device 18 has the same overall configuration as that of the prior art (FIG. 6), and as shown in FIGS. 1 and 2, the light guide plate 12 and the side of the light guide plate 12. And a point light source 14 disposed on the end face.
  • the light guide plate 12 is provided with a plurality of streak projections 20 projecting from the side end surface of the light guide plate 12 and extending in the thickness direction of the light guide plate 12. As shown in FIG. 3 in an enlarged manner, these streak-like projections 20 each have a pair of planes 22 and 24 which are symmetrically inclined in the width direction (the left-right direction in FIG. 3) of the force-like streak-like projections 20.
  • the pair of flat surfaces 22 and 24 are constituted by a curved surface 26 that smoothly connects the distal ends thereof.
  • the streak-like projections 20 have the same shape, and are arranged at the same pitch between the adjacent streak-like protrusions via a flat portion 28 having a predetermined width and not inclined. There. Note that the cross-sectional shape of the streak-like projection 20 is constant in the thickness direction of the light guide plate 12 (the direction perpendicular to the plane of FIG. 3).
  • the height H from the flat end portion 28 to the tip end of the streak-like projection 20 is 0.1 mm
  • the radius R of the curved surface 26 is 0.07 mm.
  • the ratio of the flat portion width X to the pitch P of the streak-like projections 20 is set to 70% or less.
  • the pitch P force of the streak-like projection 20 is not less than 0.05 mm and not more than 0.5 mm.
  • the light guide plate 12 is preferably manufactured by injection molding a transparent resin.
  • a transparent resin As the material, acrylic resin, polycarbonate resin, amorphous polyolefin resin, etc. are excellent in the balance of moldability and optical properties. It is also possible to use an epoxy resin or the like. That is, a transparent resin can be used as a material for the light guide plate 12.
  • injection molding is not limited to the strength in terms of productivity and product accuracy.
  • Various types of resin such as hot press molding, extrusion molding, and casting method are used. A molding method is applicable. It is desirable to use a so-called full-shaped cutting tool 30 shown in FIG.
  • the forming tool 30 is formed in the same shape as the streak-like projection 20, and has a pair of planes 32, 34 inclined symmetrically in the width direction (left-right direction in FIG. 4), and a pair of planes 32, 34.
  • a cutting tool 38 composed of a curved surface 36 for smoothly connecting the front end of the shank is fixed to a shank 40. 4, the angle ⁇ formed by the pair of planes 32 and 34 of the cutting part 38 is 40 degrees, and the radius R of the curved surface 36 is 0.07 mm.
  • the material of the cutting tool is diamond. Other materials can be used as long as the required tool hardness can be obtained.
  • the streak-like protrusions 20 have the same shape, and the cross-sectional shape of the streak-like protrusions 20 is constant in the thickness direction of the light guide plate 12, so that the total shape The molding surface of the streak-like projection of the mold can be easily processed using the spot 30.
  • a plurality of streak-like protrusions 20 projecting from the side end surface force of the light guide plate 12 and extending in the thickness direction of the light guide plate 12 are provided, and each of the streak-like protrusions 20 extends in the width direction of the streak-like protrusion 20. It is composed of a pair of planes 22 and 24 that are symmetrically inclined to each other and a curved surface 26 that smoothly connects the tip sides of the pair of planes 22 and 24. By refracting the light of the light source 14, the light can be diffused over a wide area in the light guide plate.
  • FIG. 5 illustrates the traveling direction of light from the point light source 14 (schematically shown).
  • the light beam L1 entering the light guide plate 12 from the curved surface 26 of the streak-shaped projection 20 has an incident angle substantially orthogonal to the curved surface 26, the light travels straight without change in the traveling direction of the light before and after the incidence.
  • the light beam L2 entering the light guide plate 12 from the curved surface 26 of the streak-like projection 20 enters the curved surface 26 at a slight inclination angle, the light beam L2 is slightly more outwardly of the point light source 14 than L1. And refracted.
  • the light beam L3 entering the light guide plate 12 from the plane 22 of the streak-like projection 20 enters the plane surface 22 at a large inclination angle, it is greatly refracted on the plane 22 and further refracted as compared with the light beam L2.
  • the light is refracted to the outside of the point light source 14, and the light diffusion effect is maximized.
  • the light beam L4 entering the light guide plate 12 from the flat end carrier 28 has an incident angle orthogonal to the flat surface 28 curved surface 26, the light beam L4 travels in the light traveling direction before and after the incidence. The change proceeds straight ahead in the front direction of the point light source 14.
  • the line-shaped projection 20 is constituted by only the pair of planes 22 and 24 without providing the line 26 with the curved surface 26.
  • the light ray L1 entering the light guide plate 12 from the extended portion 22 '(shown by a dotted line) of the plane 22 is largely refracted at the plane 22', totally reflected at the plane 24, and finally Travels in the front direction of the point light source 14 as indicated by reference numeral L1 '. Therefore, when the streak-like projection 20 does not have the curved surface 26, a large light diffusion effect cannot be obtained.
  • the pair of flat surfaces 22, 24 of the streak-like projection 20, the curved surface 26 that smoothly connects them, and the flat-end carrier 28 each have a function of changing the angle of incident light. These light direction changing elements are different from each other, and constitute a side end face of the light guide plate 12 by combining them.
  • a pair of planes 22 and 24 that are symmetrically inclined in the width direction of the streak-like projection 20 have a wide-angle direction ( ⁇ 40 degrees to 80 degrees with respect to the front direction of the point light source 14).
  • the flat end portion 28 has a function of ensuring brightness in the frontal direction of the point light source 14 (a direction of 0 to ⁇ 40 degrees with respect to the front direction of the point light source 14).
  • the frontal force of the point light source 14 can be distributed over a wide range up to the wide-angle direction. This makes it possible to achieve a balance between equalization and high luminance.
  • the installation ratio of the streak-like projections 20 and the flat end portions 28 is important, and it is desirable that the force ratio be approximately 1: 1.
  • the ratio of the ratio of the flat portion width X to the pitch P of the streak-like projections 20 is set to 70% or less, it is possible to obtain a good light distribution balance.
  • the ratio is determined depending on whether priority is given to the improvement of the luminance in the front direction of the point light source 14 or the light diffusion effect.
  • the angle formed by the pair of planes 22 and 24 of the streak-like projection portion 20 ⁇ It is desirable that the temperature be between 20 degrees and 60 degrees.
  • the range in which light-dark unevenness occurs (indicated by the symbol W in FIG. 6) in the light guide plate 12 is 2 mm or less.
  • the pitch of the streak-like projections 20 as described above to be 0.05 mm or more and 0.5 mm or less, both the color separation due to the influence of light diffraction and the occurrence of uneven light can be effectively achieved. It becomes possible to hold down.
  • the positional relationship between the streak-like projections 20 and the point light sources 14 is determined by the symmetry of the shape of the individual streak-like projections 20 and the identity of the shape of each streak-like projection 20. It is possible to achieve the desired light diffusion effect without assuming that the light is controlled at a high level, and there is no need for a structural design to ensure the positioning of the light guide plate 12 and the point light source 14. Becomes. As a result, it is possible to perform the die processing using the forming tool 30, and to simplify the processing process and reduce the cost for producing the light guide plate 12 having the streak-like projections 20. .

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Abstract

　導光板１２の側端面から突出して導光板１２の厚み方向に延びる筋状突起部２０が複数設けられ、かつ、筋状突起部２０の各々が、筋状突起部２０の幅方向に対称に傾斜する一対の平面２２、２４と、一対の平面２２、２４の先端側を滑らかに連結する曲面２６で構成されている。平面２２、２４で屈折する光線Ｌ３により、広角方向の明るさを確保する。また、平坦部２８に入光し直進する光線Ｌ４により、点状光源１４の正面方向の明るさを確保する。さらに、曲面２６に入光する光線Ｌ１、Ｌ２により、Ｌ３、Ｌ４の中間の方向の明るさを確保する。

Description

明 細 書
面状照明装置
技術分野
[0001] 本発明は、サイドライト方式の面状照明装置に関し、特に、液晶表示装置の照明手 段として用いられる面状照明装置に関するものである。
背景技術
[0002] 今日の電子機器の表示手段等には液晶表示装置が広く用いられているが、この液 晶表示装置は自発光型ではないことから、夜間や暗所での視認性を確保するための 照明手段が必要となる。かかる照明手段として、従来から、面状照明装置が用いられ ている。
さて、面状照明装置の一形態として、サイドライト方式の面状照明装置が広く用いら れている。サイドライト方式の面状照明装置は、透光性を有する導光板と、該導光板 の側端面に配置された棒状光源もしくは 1つないし複数の点状光源を基本要素とし て構成されている。そして、近年の傾向では、ノート型パソコン等の小型の電子機器 への応用例の増加から、駆動回路の簡略ィ匕を図ることが可能な点状光源を備える形 式の面状照明装置が用いられている（例えば、特許文献 1参照。 ) oなお、図 6には、 サイドライト方式の面状照明装置 10の、導光板 12と、導光板 12の側端面に配置され た複数の点状光源 14とを模式的に示している。
[0003] 特許文献 1 :特開 2002— 42534号公報（〔請求項 1〕、〔請求項 2〕、図 6参照）
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] さて、従来のサイドライト方式の面状照明装置は、次のような欠点が指摘されていた 。すなわち、図 6に示すように、点状光源 14を用いた面状照明装置 10は、点状光源 14から導光板 12へと照射される光が一定の指向性を持っために、点状光源 14によ つて照らされる導光板 12の点状光源 14の近傍は、明部 Aと暗部 Bとに明確に分かれ てしまう。この明部と暗部との差を解消して平均的な明るさを得るための対策として、 上記従来技術では、図 7に示すように、点状光源 14に対向する導光板 12の側端面 に、複数の切欠き 16を設けている。し力も、各切欠き 16の形状を、点状光源 14を中 心として少しづつずつ変えることによって、切欠き 16毎に光の屈折による進行方向を 変え、切欠き 16の全体として可能な限り広範囲への光の拡散を図っている。そして、 図 6に符号 Wで示す明暗むらの生じる範囲を、可能な限り狭め、面状照明装置 10の 均一発光化を図っている。
[0005] し力しながら、各切欠き 16毎の形状を変える対策は、所望の光拡散効果を得るた めに、点状光線源 14と切欠き 16との間に高い位置決め精度を要求されるものである ことから、導光板 12と点状光源 14との位置決めを確実に行うための構造設計が必要 不可欠となっていた。また、異なる形状の切欠き 16を形成するために、加工機の高 精度化 ·高機能化が不可欠となり、面状照明装置を生産するための加工プロセスの 複雑化、高コストィ匕を来す原因となっていた。
[0006] 本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、可能な 限り単純な導光板の側端面形状によって、導光板と点状光源との位置決め精度に高 度なレベルが要求されることなぐ点状光源からの光を広範囲に拡散することを可能 とし、面状照明装置の高輝度化および発光の均一化を同時に達成する点にある。 課題を解決するための手段
[0007] 上記課題を解決するための、本発明に係る面状照明装置は、導光板と、該導光板 の側端面に配置された点状光源とを備える面状照明装置において、前記導光板の 側端面から突出して前記導光板の厚み方向に延びる筋状突起部が複数設けられ、 かつ、該筋状突起部の各々が、当該筋状突起部の幅方向に対称に傾斜する一対の 平面と、該一対の平面の先端側を滑らかに連結する曲面とで構成されていることを特 徴とするちのである。
本発明によれば、点状光源が配置された導光板の側端面に筋状突起部を設け、 該筋状突起部に入光する点状光源の光を筋状突起部の構成面で屈折させることで 、前記導光体板の広範囲に光を拡散させることができる。しかも、筋状突起部が当該 筋状突起部の幅方向に対称に傾斜する一対の平面と、該一対の平面の先端側を連 結する曲面とで構成されていることから、点状光源から導光板へと入光する光の屈折 角度を、前記一対の平面と曲面とで異なるものとし、光の拡散と光高輝度化との最適 ノランスを得ることを可能として 、る。
[0008] また、本発明の一態様として、前記筋状突起部を構成する一対の平面同士のなす 角度が、 20度以上 60度以下とすることで、前記光の拡散と光高輝度化との最適バラ ンスを得ることを可能として 、る。
さらに、本発明の一態様として、前記筋状突起部は、いずれも同一形状であること が望ましい。この構成により、前記筋状突起部と点状光源との位置決め精度を高度 に管理することなしに、所望の光の拡散効果を発揮させることができる。また、前記筋 状突起部を形成するための加工プロセスの単純化、低コストィ匕を図ることが可能とな る。
[0009] さらに、本発明の一態様として、前記筋状突起部は、隣接する筋状突起部との間に 所定幅の平坦部を介して同一ピッチで配置されていることとする。
この構成によって、前記筋状突起部で得られる入射光の屈折に伴う光の拡散と、隣 接する筋状突起部との間に設けられた所定幅の平坦部に入射する光の直進とによつ て、点状光源からの光の拡散と、点状光源の正面方向の光量増加との最適バランス を得ることを可能としている。
[0010] また、本発明の別の一態様として、前記導光板の側端面における、前記筋状突起 部のピッチに対する前記平坦部の幅の比率が、 70%以下に構成されていることとし てもよい。
この構成によって、前記筋状突起部で得られる入射光の屈折に伴う光の拡散作用 と、隣接する筋状突起部との間に設けられた所定幅の平坦部に入射する光の直進 作用とによって、点状光源からの光の拡散と、点状光源の正面方向の光量増加との 最適バランスを得ることを可能として 、る。
[0011] また、本発明の別の態様では、前記筋状突起部のピッチ力 0. 05mm以上 0. 5m m以下とされる。この構成によって、光の回折の影響に起因する色分離と、光のむら の発生とを何れも押さえ込むことが可能となる。
本発明の更なる態様として、前記筋状突起部の断面形状は、前記導光板の厚み方 向に一定であることとして、前記筋状突起部の形状の複雑化を防ぎつつ、前記筋状 突起部に前記諸機能を発揮させて、点状光源からの光の拡散と、点状光源の正面 方向の光量との最適バランスを得ることを可能として 、る。
発明の効果
[0012] 本発明はこのように構成したので、可能な限り単純な導光板の側端面形状によって 、導光板と点状光源との位置決め精度に高度なレベルが要求されることなぐ点状光 源からの光を広範囲に拡散することを可能とし、高輝度化および発光の均一化を同 時に達成する面状照明装置を提供することが可能となる。
図面の簡単な説明
[0013] [図 1]本発明の実施の形態に係る面状照明装置の要部平面図である。
[図 2]本発明の実施の形態に係る面状照明装置の要部斜視図である。
[図 3]図 1、図 2に示す導光板の筋状突起部の具体的形状例を示す平面図である。
[図 4]図 3に示す導光板の筋状突起部を成形するための金型を加工する、総形バイト の模式図である。
[図 5]図 1、図 2に示す面状照明装置において、点状光源から発した光の進行方向を 示す概略図である。
[図 6]従来の点状光源を用いた面状照明装置の基本構成を示す平面図である。
[図 7]従来の点状光源を用いた面状照明装置において、明部と暗部との差を解消し て平均的な明るさを得るための対策例を示す模式図である。
符号の説明
[0014] 12 導光板
14 点状光源
18 面状照明装置
20 筋状突起部
22、 24 一対の平面
26 曲面
28 平坦部
発明を実施するための最良の形態
[0015] 以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、従来技術と 同一部分若しくは想到相当する部分については、同一符号で示し、詳しい説明を省 略する。
本発明の実施の形態に係る面状照明装置 18は、全体構成については従来技術（ 図 6)と同様であり、図 1、図 2に示すように、導光板 12と、導光板 12の側端面に配置 された点状光源 14とを備えている。また、従来技術との相違点としては、導光板 12に は、導光板 12の側端面から突出して、導光板 12の厚み方向に延びる筋状突起部 2 0が複数設けられている。これらの筋状突起部 20は、図 3に拡大して示すように、各 々力 筋状突起部 20の幅方向（図 3の左右方向）に対称に傾斜する一対の平面 22、 24と、一対の平面 22、 24の先端側を滑らかに連結する曲面 26とで構成されている。 また、図示の例では、筋状突起部 20は、いずれも同一形状であり、隣接する筋状突 起部との間に所定幅の傾斜しない平坦部 28を介して、同一ピッチで配置されている 。なお、筋状突起部 20の断面形状は、導光板 12の厚み方向（図 3の紙面に直行す る方向）に一定である。
[0016] さらに具体的には、筋状突起部 20を構成する一対の平面 22、 24同士のなす角度
Θは、 20度以上 60度以下であることが好ましぐ図示の例では 0 =40度となってい る。また、図 3の例では、平端坦部 28から筋状突起部 20の先端部までの高さ H = 0. lmm、曲面 26の半径 R=0. 07mmとなっている。さらに、導光板 12の側端面にお ける、筋状突起部 20のピッチ Pに対する平坦部の幅 Xの比率力 70%以下に構成さ れている。さらに、筋状突起部 20のピッチ P力 0. 05mm以上 0. 5mm以下となって いる。
[0017] ところで、導光板 12は、透明榭脂を射出成形して製造されるものであることが好まし い。その材料としては、アクリル榭脂、ポリカーボネート榭脂、非晶性ポリオレフイン榭 脂等が、成形性、光学特性のバランスに優れている力 これに代えて、ポリスチレン、 ポリエステル、ポリオレフイン、フッ素系透明ポリマー、エポキシ榭脂等を用いることも 可能である。すなわち、透明榭脂であれば、導光板 12の材料に採用することが可能 である。また、導光板 12の製造方法についても、射出成形が生産性、製品精度の点 で優れている力 これに限定されるものではなぐ熱加圧成形、押し出し成形、注型 法等、各種榭脂成形方法が適用可能である。 [0018] なお、導光板 12の製造に用いられる金型の、筋状突起部の成形面の加工には、図 4に示すいわゆる総形バイト 30を用いることが望ましい。総形バイト 30は、筋状突起 部 20と同一形状に形成されており、幅方向（図 4の左右方向）に対称に傾斜する一 対の平面 32、 34と、これら一対の平面 32、 34の先端側を滑らかに連結する曲面 36 とで構成されたバイト部 38を、シャンク部 40に固定したものである。図 4の総形バイト 30の例では、バイト部 38の一対の平面 32、 34の成す角度 Θは 40度、曲面 36の半 径 Rは 0. 07mmとなっている。なお、バイトの材質はダイヤモンドが適している力 必 要な工具硬度が得られるのであれば、他の材料を用いることも可能である。
本発明の実施の形態では、前述のごとく筋状突起部 20はいずれも同一形状であり 、筋状突起部 20の断面形状も、導光板 12の厚み方向に一定であることから、総形バ イト 30を用いて、金型の筋状突起部の成形面の加工を容易に行うことができる。
[0019] さて、上記構成をなす本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得るこ とが可能である。まず、導光板 12の側端面力 突出して導光板 12の厚み方向に延 びる筋状突起部 20が複数設けられ、かつ、筋状突起部 20の各々が、筋状突起部 2 0の幅方向に対称に傾斜する一対の平面 22、 24と、一対の平面 22、 24の先端側を 滑らかに連結する曲面 26で構成され、これらの各面から筋状突起部 20へと入光する 点状光源 14の光を屈折させることで、導光体板内の広範囲に光を拡散させることが 可能となる。
[0020] ここで、図 5に、点状光源 14 (概略図示)からの光の進行方向を例示する。まず、筋 状突起部 20の曲面 26から導光板 12に入光する光線 L1は、曲面 26に対しほぼ直交 する入射角度となることから、入射の前後で光の進行方向に変化はなく直進する。ま た、筋状突起部 20の曲面 26から導光板 12に入光する光線 L2は、曲面 26に対し若 干の傾斜角度をもって入射することから、 L1よりも点状光源 14の若干外側方向へと 屈折する。さらに、筋状突起部 20の平面 22から導光板 12に入光する光線 L3は、平 面 22に対し大きな傾斜角度をもって入射することから、平面 22において大きく屈折し 、光線 L2に比して更に点状光源 14の外側へと屈折し、光の拡散効果が最大限に発 揮されることとなる。なお、平端坦部 28から導光板 12に入光する光線 L4は、平坦部 28曲面 26に対し直交する入射角度となることから、入射の前後で光の進行方向に 変化はなぐ点状光源 14の正面方向へと直進する。
[0021] さて、仮に、筋状突起部 20に曲面 26を設けずに一対の平面 22、 24のみによって 筋状突起部 20を構成した場合を検討する。カゝかる場合には、平面 22の延長部分 22 ' (点線で示す)から導光板 12に入光する光線 L1は、平面 22'で大きく屈折し、平面 24で全反射されて、最終的には符号 L1 'で示すように、点状光源 14の正面方向へ と進行してしまう。したがって、筋状突起部 20が曲面 26を持たない場合には、大きな 光の拡散効果は得られな 、。
すなわち、本発明の実施の形態は、筋状突起部 20の一対の平面 22、 24と、これら を滑らかにつなぐ曲面 26と、平端坦部 28とは、各々、入射光の角度を変更する機能 を異にする光の方向変換素子であり、これらを組合わせることによって、導光板 12の 側端面を構成したものである。そして、筋状突起部 20の幅方向に対称に傾斜する一 対の平面 22、 24には、広角方向（点状光源 14の正面方向を基準として ±40度〜士 80度の方向）の明るさを確保する機能を与え、平端坦部 28には、点状光源 14の正 面方向（点状光源 14の正面方向を基準として 0度〜 ±40度の方向）の明るさを確保 する機能を与え、曲面 26には、平面 22、 24と平坦端部 28との中間の機能を与える ことで、点状光源 14の正面方向力も広角方向までの広範囲にわたって、導光板 12 における光の分布の均等化と高輝度化とのバランスを図ることを可能としたものであ る。
[0022] なお、上記バランスを確保する上で、筋状突起部 20と平坦端部 28との設置比率が 重要であり、力かる比率を略 1 : 1とすることが望ましい。し力しながら、前述のごとぐ 筋状突起部 20のピッチ Pに対する平坦部の幅 Xの比率力 70%以下に構成されて いれば、良好な光の分布バランスを得ることが可能である。かかる比率は、点状光源 14の正面方向の輝度の向上と光の拡散効果とのいずれを優先するかによって決定 されるちのである。
また、点状光源 14の正面方向を基準とした光の拡散範囲として、 ± 70度以上の広 角化を実現するためには、筋状突起部 20の一対の平面 22、 24の成す角度 Θは 20 度以上 60度以下であることが望ましい。本発明の実施の形態によれば、 Θ =40度と することで、導光板 12において、明暗むらの生じる範囲（図 6に符号 Wで示す)を、 2 mm以下に抑え込むことが可能となる。さらに、前述のごとぐ筋状突起部 20のピッチ を、 0. 05mm以上 0. 5mm以下とすることで、光の回折の影響に起因する色分離と 、光のむらの発生とを、何れも効果的に押さえ込むことが可能となる。
さらに、本発明の実施の形態では、個々の筋状突起部 20の形状の対称性、各筋 状突起部 20の形状の同一性により、筋状突起部 20と点状光源 14との位置関係を高 度に管理することを前提とせずに、所望の光の拡散効果を発揮させることが可能とな り、導光板 12と点状光源 14との位置決めを確実に行うための構造設計が不用となる 。し力も、総形バイト 30を用いた金型加工が可能となり、筋状突起部 20を備える導光 板 12を生産するための、加工プロセスの単純化、低コストィ匕を図ることが可能となる。

Claims

請求の範囲
[1] 導光板と、該導光板の側端面に配置された点状光源とを備える面状照明装置にお いて、
前記導光板の側端面から突出して前記導光板の厚み方向に延びる筋状突起部が 複数設けられ、かつ、該筋状突起部の各々が、当該筋状突起部の幅方向に対称に 傾斜する一対の平面と、該一対の平面の先端側を連結する曲面とで構成されている ことを特徴とする面状照明装置。
[2] 前記筋状突起部を構成する一対の平面同士のなす角度が、 20度以上 60度以下で あることを特徴とする請求項 1に記載の面状照明装置。
[3] 前記筋状突起部は、いずれも同一形状であることを特徴とする請求項 1または 2記載 の面状照明装置。
[4] 前記筋状突起部は、隣接する筋状突起部との間に所定幅の平坦部を介して同一ピ ツチで配置されていることを特徴とする請求項 1から 3のいずれか 1項記載の面状照 明装置。
[5] 前記導光板の側端面における、前記筋状突起部のピッチに対する前記平坦部の幅 の比率が、 70%以下に構成されていることを特徴とする請求項 4に記載の面状照明 装置。
[6] 前記筋状突起部のピッチが、 0. 05mm以上 0. 5mm以下であることを特徴とする請 求項 1から 5のいずれか 1項記載の面状照明装置。
[7] 前記筋状突起部の断面形状は、前記導光板の厚み方向に一定であることを特徴と する請求項 1から 6のいずれか 1項記載の面状照明装置。
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