(57)【要約】【課題】隣接する複数の棒状導光体を使用した面状照明装置において、不必要な輝線の発生を防ぎ、板状導光体の光出射面全体に均一な輝度を実現できる構造を提供する。【解決手段】板状導光体の入射面に対して、垂直に入る光線のみとし、前記不必要な輝線発生の要因である斜めから入る光線を発生させないように隣接する複数の棒状導光体を組み合わせる。その組み合わせとは、例えば、２本の棒状導光体７ａ、７ｂを使用した場合、棒状導光体７ａの稜ａに対し棒状導光体７ｂの稜ｂを突き出させることで、前記不必要な輝線の発生を防ぐことができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性材料からなる略板状の四辺形である板状導光体と、該板状導光体の少なくとも一つの側端面に対向して隣接する透光性材料からなる略棒状で複数の棒状導光体と、前記棒状導光体の長手方向での両端面のうち少なくとも一方の端面に近接して設けた点状光源とで構成した面状照明装置において、前記複数の棒状導光体にあって、前記板状導光体に対し近い方に位置する第１の棒状導光体の前記端面および、前記板状導光体の側端面に対向する面の反対側である側面とで形成される稜に対して、前記第１の棒状導光体に隣接し、前記板状導光体に対し前記第１の棒状導光体より遠くに位置する第２の棒状導光体の前記端面および、前記第１の棒状導光体の前記側面に対向する側面とで形成される稜が、前記棒状導光体の長さ方向で突き出ていることを特徴とする面状照明装置。
【請求項２】
前記隣接する複数の棒状導光体の前記端面は、傾斜面であり、該傾斜面は、前記板状導光体の前記側端面から遠ざかるにつれて、前記点状光源から前記傾斜面までの距離が大きくなる方向に傾斜を有することを特徴とする請求項１記載の面状照明装置。
【請求項３】
前記傾斜面を有する複数の棒状導光体は、すべて同一の寸法形状であることを特徴とする請求項２記載の面状照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、看板や各種表示装置等の照明手段に用いられる面状照明装置に関するもの、特に、液晶表示装置の照明手段として用いられるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
薄型で占有容積が小さく、軽量であること等に特徴を有する液晶表示装置は、携帯電話やパーソナルコンピュータ等をはじめとする多くの電気製品に使用され、その需要は増大している。ところで、液晶表示装置の液晶自体は自ら発光しないため、太陽光や部屋の照明の明るさを十分に取り込むことができない暗所で使用する場合には、液晶表示装置とは別個に液晶を照射する照明手段が必要となり、液晶を照射する照明手段としては、小型で消費電力が小さいことが望まれると同時に、観察画面における品質の高い画像を映し出すものであることが望まれる。そして近年、薄板状のサイドライト方式（導光板方式）の面状照明装置をその手段として使用することが多い。
【０００３】
従来のこの種の面状照明装置は、図８に示すように、面状照明装置１は、反射型液晶素子Ｌの前面Ｆを覆うように配置されるものである。この面状照明装置１は、透光性材料からなる断面矩形状の略板状の四辺形をした導光体（以下、板状導光体という）２と、同じく透光性材料からなる略棒状で複数本の、ここでは２本の形状、大きさが同じである棒状導光体７Ａ、７Ｂと、ここでは２個の、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）のような点状光源９ａ、９ｂとを備えて構成されている。
【０００４】
上記棒状導光体７Ａ、７Ｂは、点状光源９ａの発光面（光出射面）９ａｆからの光が後述する光路変換手段１１Ａ、１１Ｂにより光路変換されて板状導光体２の側端面３に入射するように、その側端面３に対向し配設されている。板状導光体２の側端面３に対向する棒状導光体７Ａは、板状導光体２の側端面３に近接または接触させて配設している。また、棒状導光体７Ａの側面１３Ａとは反対側の側面１４Ａは、隣接する棒状導光体７Ｂの側面１３Ｂと近接または接触している。
【０００５】
また、点状光源９ａは、その発光面９ａｆの中央部が、隣接する２本の棒状導光体７Ａ、７Ｂの一方の端面８Ａ、８Ｂの間の境界に位置合わせした状態で、各々上記の端面８Ａ、８Ｂに近接して組付け固定される。点状光源９ｂは、棒状導光体７Ａ、７Ｂの他方の端面８Ａ、８Ｂに対向して同様に設けられている。
【０００６】
棒状導光体７Ａ、７Ｂの側面１４Ａ、１４Ｂには、点状光源９ａ、９ｂの発光面９ａｆ、９ｂｆからの光を板状導光体２の側端面３に入射させるための光路変換手段１１Ａ、１１Ｂが形成されている。光路変換手段１１Ａ（１１Ｂ）は、断面形状がほぼ三角形の溝部１５Ａ（１５Ｂ）と各溝部１５Ａ（１５Ｂ）間に形成された平坦部１６Ａ（１６Ｂ）とで構成されている。
【０００７】
また、板状導光体２の上面６には、光反射パターン１７が棒状導光体７Ａ（７Ｂ）の長手方向と平行な方向に形成されている。光反射パターン１７は、断面形状がほぼ三角形の多数の溝部１８と、隣接する溝部１８間に形成された平坦部１９とから構成されている。
【０００８】
溝部１８の間隔は、板状導光体２の側端面３からの距離が大きくなるにつれて狭くなるようにし、棒状導光体７Ａからの距離に左右されることなく板状導光体２の下面５より均一な輝度の光が出射するように構成している。
【０００９】
棒状導光体７Ａ、７Ｂからの光を更に高効率で板状導光体２内に導くため、板状導光体２の側端面３に近接または接触する棒状導光体７Ａの側面１３Ａを除く棒状導光体７Ａ、７Ｂの長さ方向周囲、及び、棒状導光体７Ａに近接または接触する板状導光体２の端部４を光反射材１２によって覆い、棒状導光体の後部に漏れる光を前方に向け出射させている。
【００１０】
このような面状照明装置において、点状光源９ａ、９ｂの発光面９ａｆ、９ｂｆからの光は、棒状導光体７Ａ、７Ｂ内に入射し、その棒状導光体７Ａ、７Ｂの板状導光体２の側端面３に沿う方向に各々形成された光路変換手段１１Ａ、１１Ｂにより光路変換されて、板状導光体２の側端面３から板状導光体２の内部に入射する。入射した光は、板状導光体２内部を板状導光体２の他側端面１０へ向かって進行し、板状導光体２の上面６に形成した光反射パターン１７により光路変換されて、板状導光体２の下面５から、出射し、液晶パネルＬを照射する。照射された液晶パネルＬの表示は板状導光体２を透過して観察者に観察される。
【００１１】
［特許文献１］
特開２００１−３５２２７号公報
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の面状照明装置において、図７に棒状導光体７Ａ、７Ｂの端面８Ａ、８Ｂを揃えるように組立作業を行う際に、棒状導光体７Ａの端面８Ａが棒状導光体７Ｂの端面８Ｂに対して図面左側に突出した場合を解り易く誇張して示す。点状光源９ａの発光面９ａｆから発する光の一部が棒状導光体７Ａ内部に側面１４Ａより直接入射して、板状導光体２に入る。この時、斜め上方から入る光ｒ１（以下輝線という）が生じる。通常の反射光ｒ２が板状導光体２に垂直に入射するのに対して、輝線ｒ１が板状導光体２に斜めに入射するため、棒状導光体７Ａから板状導光体２への入射光に、棒状導光体の長さ方向における輝度変化が生じ、同方向における板状導光体面上の明るさが不均一になる。
【００１２】
しかし、組立作業時に複数の棒状導光体の組付け位置ずれをなくすことは、現実的に困難であるため、上述の輝線の発生を抑止することができないという問題があった。また、コスト低減の要請により組立の作業性の改善や部品の共通化が求められていた。
【００１３】
尚、特許文献１では、液晶パネルに重ねて設けられる板状導光体を発光ダイオードで照明する構造において、不必要な光線を除去して視認性を高めるために、棒状導光体の長さ寸法を板状導光体の幅寸法より大きくし、棒状導光体の端面を板状導光体の側端部より突出させたことを特徴とする面状照明装置を開示している。すなわち、板状導光体と棒状導光体の位置関係についての発明であり、板状導光体に対向する棒状導光体が１つの場合のみを考慮し問題解決策について述べている。
【００１４】
一方、本願の発明は、棒状導光体が２つ以上で構成される場合において、隣接する複数の棒状導光体の相互位置関係に特徴を持たせ、明るさ不均一の要因となる輝線の発生を抑止する具体的な構造を提供しようとする発明である。
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、請求項１の発明は、透光性材料からなる略板状の四辺形である板状導光体と、該板状導光体の少なくとも一つの側端面に対向して隣接する透光性材料からなる略棒状で複数の棒状導光体と、該棒状導光体の長手方向での両端面のうち少なくとも一方の端面に近接して設けた点状光源とで構成した面状照明装置において、
前記棒状導光体にあって、
前記板状導光体に対し近い方に位置する第１の棒状導光体の前記端面および、
前記板状導光体の側端面に対向する面の反対側である側面とで形成される稜に対して、前記第１の棒状導光体に隣接し、前記板状導光体に対し前記第１の棒状導光体より遠くに位置する第２の棒状導光体の前記端面および、前記第１の棒状導光の前記側面に対向する側面とで形成される稜が、前記棒状導光体の長さ方向で突き出ていることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、前記隣接する複数の棒状導光体の前記端面が、傾斜面であり、前記傾斜面は、前記板状導光体の前記側端面から遠ざかるにつれて、前記点状光源から前記傾斜面までの距離が大きくなる方向に傾斜を有することを特徴としている。
【００１６】
また、請求項３の発明は、請求項１に記載の発明において、前記傾斜面を有する複数の棒状導光体は、すべて同一の寸法形状のものであることを特徴としている。
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる面状照明装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図８と同一のものに対しては同一の符号を付与している。
図１は本発明による面状照明装置の実施の一形態を示す分解斜視図であり、      第１の棒状導光体７ａと第２の棒状導光体７ｂが板状導光体２の側端面３に向かいあった場合の面状照明装置を示している。
この場合、溝部１５ａ、１５ｂと平坦部１６ａ、１６ｂで構成された光路変換手段１１ａ、１１ｂを施した第１、第２の棒状導光体７ａ、７ｂを板状導光体２の側端面３に近接配設し、棒状導光体７ａ、７ｂの端面８ａ、８ｂに対し点状光源９ａの発光面９ａｆを配置することにより、点状光源９ａからの光が棒状導光体７ａ、７ｂを介し、板状導光体２に入射させるようにした面状照明装置１であり、第２の棒状導光体７ｂの端面８ｂと側面１３ｂで形成される稜ｂ（ｂｆ）が第１の棒状導光体７ａの端面８ａと側面１４ａで形成される稜ａ（ａｆ）より棒状導光体の長手方向に突き出ている。
【００１７】
図２は、本発明の面状照明装置の実施の一形態を示す図であり、輝線の発生を抑止するための構造を示している。具体的には、棒状導光体７ａの長さを板状導光体２の幅寸法Ｗより長くし、棒状導光体７ｂの稜ｂを棒状導光体７ａの稜ａより突き出るようにしている。点状光源９ａの発光面９ａｆから光が出射し、棒状導光体７ａ、７ｂに入射して光路変換手段１１ａ、１１ｂで反射屈折して板状導光体２へ入射することになる。この構造では、板状導光体２に入射する光は、棒状導光体７ａ、７ｂでの光路変換手段１１ａ、１１ｂにより板状導光体２の入射面である側端面３に垂直方向に進む光のみであり、棒状導光体７ａの側面１４ａに点状光源より直接入射する光はなくなることから、図７に示す従来の構造で発生した輝線ｒ１の発生を抑止すことができる。
【００１８】
図３は本発明の他の実施の一形態を示す図である。棒状導光体の長手方向で点光源に対向する端面に、板状導光体の側端面３より遠ざかるにつれて、点状光源からの距離が大きくなる方向に傾斜を設けた棒状導光体７ａｔ、７ｂｔを使用し、棒状導光体７ｂｔの稜ｂｔを棒状導光体７ａｔの稜ａｔより突き出させている。点状光源９ａの発光面９ａｆからの光は、傾斜を有する端面より棒状導光体７ａｔ、７ｂｔに入射し、光路変換手段１１ａ、１１ｂで反射屈折して、板状導光体２へ入射している。図２の場合と同様に、棒状導光体７ａｔの側面１４ａに点状光源より直接入射する光がなくなり輝線の発生を抑止できる。
【００１９】
棒状導光体７ａｔ、７ｂｔの端面に傾斜を設けたことにより、輝線の発生を抑止するための上述した稜の位置関係が、端面がストレートの場合より容易に設定でき、組立の作業性の改善が図られ、その結果図４に示すように複数の棒状導光体が全く同じ寸法形状のものとすることも可能となり、部品の共通化も図ることができる。
したがって、コストの低減を図ることができる。
【００２０】
尚、図３、４において、棒状導光体７ａｔ、７ｂｔの端面の傾斜角度θは、８８°〜８０°程度までに設定するのが好ましい。その理由は、角度を小さくする程、稜での組立中の欠け等による破損が発生し易くなり、また、傾斜面である棒状導光体７ａｔ、７ｂｔの端面と点状光源との密着性が悪くなり、光の結合効率が低下し輝度が低下するという問題点を発生させるからである。
【００２１】
図５、６は本発明の更に他の実施の一形態を示す図である。図５は多数で偶数本の棒状導光体を配設した場合の例であり、図６は多数で奇数本の棒状導光体を配設した例を示す。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、請求項１に記載の発明では、隣接する棒状導光体の相互位置関係として、板状導光体に対し近い方に位置する第１の棒状導光体の端面および、板状導光体の側端面に対向する面の反対側である側面とで形成される稜に対して、第１の棒状導光体に隣接し、板状導光体に対し第１の棒状導光体より遠くに位置する第２の棒状導光体の端面および、第１の棒状導光体の側面に対向する側面とで形成される稜が、棒状導光体の長さ方向で突き出ていることを特徴とする面状照明装置であるから、きわめて簡単な構造により、点状光源からの光は、棒状導光体の端面より入射し板状導光体へ垂直に入射し、垂直以外の入射光が発生しないので、板状導光体への入射光の輝度を不均一にする輝線の発生を抑止することができる。
【００２３】
請求項２の記載の発明では、隣接する棒状導光体の端面に傾斜を有することを特徴とする面状照明装置であり、上述した稜の位置関係が、端面がストレートの場合より容易に設定できることより、輝線の発生を抑止するための組立の作業性の改善が図られる。
【００２４】
請求項３の記載の発明では、傾斜を端面に有する複数の棒状導光体がすべて同一の寸法形状であることを特徴とする面状照明装置であり、部品の共通化が図られ工程の簡易化、コストの低減となる
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による面状照明装置の実施の一形態を示す分解斜視図である。
【図２】本発明による面状照明装置の実施の一形態を示す図である。
【図３】本発明による面状照明装置の他の実施の一形態を示す図である。
【図４】本発明による面状照明装置の別の実施の一形態を示す図である。
【図５】本発明による面状照明装置の別の他の実施の一形態を示す図である。
【図６】本発明による面状照明装置のさらに別の他の実施の一形態を示す図である。
【図７】従来の面状照明装置の一形態を示す図である。
【図８】従来の面状照明装置の一形態を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１    面状照明装置
２    板状導光体
３    板状導光体の側端面
７ａ、７ｂ  棒状導光体
８ａ、８ｂ  棒状導光体の端面
１１ａ、１１ｂ  光路変換手段
９ａ  点状光源
９ａｆ  点状光源の発光面
ａ、ｂ、ａｆ、ｂｆ  稜
ｒ１  輝線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004220854.tif 000008
【図７】
2004220854.tif 000009
【図８】
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