(57)【要約】【課題】簡単な構成により、棒状レンズの反射部としての他側の側面における反射効率を高めて、照明効率を向上させるようにした面光源装置を提供する。【解決手段】扁平な透光性材料から成り、上面が反射面として形成された導光部材１１と、導光部材の側面に対向して配置された棒状レンズ１２と、棒状レンズ１１の端面に対向して配置された光源１４と、を含み、上記棒状レンズ１２が、導光部材に対向する一側の側面とは反対側の側面に長手方向に光を拡散して反射させる光拡散部１２ａを備え、光源から棒状レンズの端面に入射し、棒状レンズの光拡散部により長手方向に拡散して反射され、一側の側面から導光部材内に進む光が、上記導光部材の反射面で反射されて、下面から出射して、被照明物１６を照明する、面光源装置１０であって、上記棒状レンズの光拡散部の表面に形成された高反射材料から成る反射層１５を備えるように、面光源装置１０を構成する。【選択図】　　　　図１
2004146273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
扁平な透光性材料から成り、その上面または下面が反射面として形成されている導光部材と、この導光部材の側面に対向して配置された棒状レンズと、棒状レンズの少なくとも一方の端面に対向して配置された光源と、を含んでおり、上記棒状レンズが、導光部材に対向する一側の側面とは反対側の側面に少なくとも長手方向に関して光を拡散して反射させるための凹凸状の形状を有する光拡散部を備えていて、光源から棒状レンズの端面に入射し、棒状レンズの他側の側面の光拡散部により少なくとも長手方向に拡散して反射され、一側の側面から導光部材内に進む光が、上記導光部材の反射面で反射されて、反対側の下面または上面からほぼ垂直に出射して、被照明物を照明する、面光源装置であって、
上記棒状レンズの他側の側面が、その光拡散部の表面に形成された高反射材料からなる反射層を備えていることを特徴とする、面光源装置。
【請求項２】
上記反射層が、金属蒸着膜から構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の面光源装置。
【請求項３】
上記反射層が、金属フィルムから構成されていることを特徴右とする、請求項１に記載の面光源装置。
【請求項４】
上記反射層が、金属粒子を含む反射膜から構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の面光源装置。
【請求項５】
上記反射膜が、ペースト状の金属粒子の印刷により形成されていることを特徴とする、請求項４に記載の面光源装置。
【請求項６】
上記反射膜が、ペースト状の金属粒子のホットスタンプにより形成されていることを特徴とする、請求項４に記載の面光源装置。
【請求項７】
さらに、上記棒状レンズの上下面を覆う反射部材を備えていることを特徴とする、請求項１から６の何れかに記載の面光源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば時計の文字盤，液晶表示器，指針表示用照明を前面から照明するためのフロントライト装置や液晶表示器等を背面から照明するためのバックライト装置として使用される面光源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような面光源装置は、例えば図３及び図４に示すように構成されている。
図３及び図４において、面光源装置１は、導光部材２と、棒状レンズ３と、反射部材４と、光源５と、から構成されている。
【０００３】
上記導光部材２は、透光性材料により構成されており、後述するようにｚ方向の厚さが、実質的にほぼ平坦に、より詳細には一側から他側に向かって（ｘ方向に）、例えば約１乃至２度程度の傾斜で徐々に厚く、且つ等間隔に逆向きの比較的急激な傾斜の段部を設けることにより、全体として、扁平な段状に形成されている。
さらに、導光部材２は、その上面の各段部にプリズム２ａが形成されることにより、反射面として形成されている。
【０００４】
各プリズム２ａは、図４（Ａ）に示すように、導光部材２のｘ方向に関して所定の微小ピッチｐ、例えば数１０乃至数１００μｍ程度のピッチｐで配置されていると共に、長手方向（ｙ方向）に関して互いに平行に延びて、プリズムラインを構成している。
ここで、個々のプリズム２ａは、図４（Ｂ）に示すように、それぞれ導光部材２の上面の段部にて、それぞれ４５度の角度に形成されている。
【０００５】
上記棒状レンズ３は、同様に透光性材料から構成されており、導光部材２の最も厚い一側の側面（入射面）２ｂに対向して、長手方向（ｙ方向）に沿って配置されている。
この棒状レンズ３は、導光部材２とは反対側の側面が、例えば長手方向に関して鋸歯状の凹凸形状により光拡散部３ａとして形成されていると共に、両側の端面３ｂ，３ｃが、光源５からの光の入射面として構成されている。
ここで、この光拡散部３ａは、両端面３ｂ，３ｃから入射した光を長手方向に関して拡散して反射させることにより、導光部材２に対向する側面から、長手方向に関してほぼ均等に出射させるように、形成されている。
【０００６】
上記反射部材４は、棒状レンズ３の光拡散部３ａを備えた反対側の側面及び上下面を包囲するように形成されていると共に、内面が反射面として形成されている。
これにより、棒状レンズ３の光拡散部３ａ及び上下面から外側に出射した光が、反射部材４に反射されて、再び棒状レンズ３内に戻るようになっている。
【０００７】
上記光源５は、例えばリフレクターにより囲まれるランプ等から構成されており、上記棒状レンズ３の両端面の少なくとも一方に対向して配置されている。
【０００８】
このような構成の面光源装置１によれば、光源５から出射した光が、棒状レンズ３の両端面３ｂ，３ｃから内部に入射して、棒状レンズ３内に進み、その一部が他側の側面に備えられた光拡散部３ａに入射して、その形状に基づいて長手方向に拡散して反射された後、棒状レンズ３の一側の側面から長手方向に関して均等に出射すると共に、他の一部が直接にまたは上下面で反射された後、棒状レンズ３の一側の側面から出射する。
【０００９】
そして、棒状レンズ３の一側の側面から出射した光は、入射面２ｂから導光部材２内に入射し、導光部材２の反対側に向かって進んで、その上面に形成された各プリズム２ａにより下方に向かって反射されて、導光部材２の下面から下方に向かって、ほぼ均一に出射する。
このようにして導光部材２の下面から出射した光は、導光部材２の下方に配置された面状の被照明物６を照射する。これにより、被照明物６の表面全体がほぼ均一な明るさで照明されることになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような面光源装置１においては、棒状レンズ３の光拡散部３ａに対して内側から入射する光は、その一部が光拡散部３ａにより反射され、また一部が光拡散部３ａを透過して外部に出射した後、反射部材４の内面により反射されて再び外側から光拡散部３ａに入射する。そして、外側から光拡散部３ａに入射した光は、その一部が透過して棒状レンズ３内に入射すると共に、一部が再び反射し、反射部材４の内面により反射されて、棒状レンズ３の反射面３ａに外側から入射する。
このようにして、棒状レンズ３の光拡散部３ａでは、内面及び外面にて、入射光の透過及び反射が生ずることから、反射を繰り返すことにより損失が増大して、結果として棒状レンズ３の内側に入射しない光が多く発生することになり、棒状レンズ３の光拡散部３ａでの実質的な反射効率が低下し、導光部材２から下方に出射される光の利用効率が低下してしまうことになる。
【００１１】
本発明は、以上の点から、簡単な構成により、棒状レンズの反射部としての他側の側面における反射効率を高めて、照明効率を向上させるようにした面光源装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明の構成によれば、扁平な透光性材料から成り、その上面または下面が反射面として形成されている導光部材と、この導光部材の側面に対向して配置された棒状レンズと、棒状レンズの少なくとも一方の端面に対向して配置された光源と、を含んでおり、上記棒状レンズが、導光部材に対向する一側の側面とは反対側の側面に少なくとも長手方向に関して光を拡散して反射させるための凹凸状の形状を有する光拡散部を備えていて、光源から棒状レンズの端面に入射し、棒状レンズの他側の側面の光拡散部により少なくとも長手方向に拡散して反射され、一側の側面から導光部材内に進む光が、上記導光部材の反射面で反射されて、反対側の下面または上面からほぼ垂直に出射して、被照明物を照明する、面光源装置であって、上記棒状レンズの他側の側面が、その光拡散部の表面に形成された高反射材料から成る反射層を備えていることを特徴とする、面光源装置により、達成される。
【００１３】
本発明による面光源装置は、好ましくは、上記反射層が、金属蒸着膜または金属フィルムから構成されている。
【００１４】
本発明による面光源装置は、好ましくは、上記反射層が、金属粒子を含む反射膜から構成されている。
【００１５】
本発明による面光源装置は、好ましくは、上記反射膜が、ペースト状の金属粒子の印刷またはホットスタンプにより形成されている。
【００１６】
本発明による面光源装置は、好ましくは、さらに、上記棒状レンズの上下面を覆う反射部材を備えている。
【００１７】
上記構成によれば、光源から出射した光が、棒状レンズの端面から入射して、棒状レンズ内に進み、その一部が他側の側面に備えられた光拡散部の凹凸状の形状に基づいて、長手方向に拡散して反射された後、棒状レンズの一側の側面から出射すると共に、他の一部が直接にまたは上下面で反射された後、棒状レンズの一側の側面から出射する。
そして、棒状レンズの一側の側面から出射した光は、対向する導光部材の側面から入射して、導光部材の反対側に向かって進んで、導光部材の上面または下面に形成された反射面で反射されて、導光部材の下面または上面からほぼ垂直に出射して、被照明物を照明する。
【００１８】
この場合、棒状レンズの他側の側面が、その光拡散部の表面に高反射材料、例えば金属蒸着膜，金属フィルムまたはペースト状金属粒子の印刷またはホットスタンプ等による金属粒子を含む反射膜等から成る反射層を備えていることから、棒状レンズの他側の側面に内側から入射する光は、この反射層により高い反射率で再び内側に向かって反射されることになる。
従って、棒状レンズの他側の側面の光拡散部から外側に透過する光が減少することにより、棒状レンズの他側の側面の光拡散部における反射率が実質的に高められるので、棒状レンズから導光部材内に導かれる光量が増大し、被照明物に対する照明効率が向上することになる。
【００１９】
さらに、上記棒状レンズの上下面を覆う反射部材を備えている場合には、棒状レンズの他側の側面の光拡散部が反射層を備えているので、従来のような棒状レンズの他側の側面の光拡散部及び上下面を包囲する反射部材が不要となり、反射部材が棒状レンズの上下両面及び凹凸面側を包囲すればよい。
【００２０】
このようにして、本発明によれば、棒状レンズの他側の側面に設けられた長手方向に反射光を拡散するための凹凸状の形状の光拡散部の表面に、高反射材料の反射層を備えているので、光源から棒状レンズの端面に入射して、棒状レンズ内で他側の側面の光拡散部に入射し、その形状に基づいて長手方向に拡散して反射される光が、高い反射率で反射されて棒状レンズ内に戻るので、棒状レンズの他側の側面の光拡散部における反射率が向上し、面光源装置の照明効率が向上することになる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施形態を図１乃至図２を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００２２】
図１は、本発明による面光源装置の一実施形態の構成を示している。
図１において、面光源装置１０は、導光部材１１と、棒状レンズ１２と、反射部材１３と、光源１４と、から構成されている。
【００２３】
導光部材１１は、透光性材料により構成されており、図３に示した従来の面光源装置１における導光部材２と同様に、ｚ方向の厚さが、実質的にほぼ平坦に、より詳細には一側から他側に向かって（ｘ方向に）、例えば約１乃至２度程度の傾斜で徐々に厚く、且つ等間隔に逆向きの比較的急激な傾斜の段部を設けることにより、全体として、扁平な段状に形成されている。
さらに、導光部材１１は、その上面の各段部にプリズム１１ａが形成されることにより、反射面として形成されている。
【００２４】
各プリズム１１ａは、図２に示すように、導光部材１１のｘ方向に関して所定の微小ピッチｐ、例えば数１０乃至数１００μｍ程度のピッチで配置されていると共に、長手方向（ｙ方向）に関して互いに平行に延びて、プリズムラインを構成している。
ここで、個々のプリズム１１ａは、それぞれ導光部材１１の上面の段部にて、それぞれ４５度の角度に形成されている。
【００２５】
上記棒状レンズ１２は、同様に透光性材料から構成されており、導光部材１１の最も厚い一側の側面（入射面）１１ｂに対向して、長手方向（ｙ方向）に沿って配置されている。
この棒状レンズ１２は、導光部材１１とは反対側の側面が、例えば長手方向に関して鋸歯状の凹凸形状により光拡散部１２ａとして形成されていると共に、両側の端面１２ｂ，１２ｃが、光源１４からの光の入射面として構成されている。
ここで、この光拡散部１２ａは、両端面１２ｂ，１２ｃから入射した光を長手方向に関して拡散して反射させることにより、導光部材１１に対向する側面から、長手方向に関してほぼ均等に出射させるように、形成されている。
【００２６】
上記反射部材１３は、棒状レンズ１２の上下面及び凹凸面を覆うように形成されていると共に、内面が反射面として形成されている。
これにより、棒状レンズ１２の上下面から外側に出射した光が、反射部材１３に反射されて、再び棒状レンズ１２内に戻るようになっている。
【００２７】
上記光源１４は、例えばリフレクターにより囲まれるランプ等から構成されており、上記棒状レンズ１２の両端面の少なくとも一方に対向して配置されている。
【００２８】
以上の構成は、図３に示した従来の面光源装置１と同様の構成であるが、本発明実施形態による面光源装置１０においては、以下の点で異なる構成になっている。
即ち、面光源装置１０においては、上記棒状レンズ１２が、その光拡散部１２ａの表面に、反射層１５を備えている。
【００２９】
この反射層１５は、高反射材料から構成されている。
例えば、反射層１５は、アルミニウム，銀等の金属材料から成る金属蒸着膜から構成されている。
しかしながら、上記反射層１５は、これに限らず、上記金属材料から成る金属フィルムを棒状レンズ１２の光拡散部１２ａの表面に貼着するようにしてもよく、あるいはペースト状の金属粒子（金属粒子をペーストに混入したもの）の印刷またはホットスタンプにより形成するようにしてもよい。
【００３０】
本発明実施形態による面光源装置１０は、以上のように構成されており、光源１４から出射した光は、棒状レンズ１２の両端面１２ｂ，１２ｃから棒状レンズ１２の内部に入射する。
棒状レンズ１２の内部に入射した光は、その一部が光拡散部１２ａに入射して、その凹凸状の形状に基づいて長手方向に拡散して反射された後、棒状レンズ１２の一側の側面から長手方向に関して均等に出射すると共に、他の一部が直接にまたは上下面で反射された後、棒状レンズ１２の一側の側面から出射する。
【００３１】
そして、棒状レンズ１２の一側の側面から出射した光は、入射面１１ｂから導光部材１１内に入射し、導光部材１１の反対側に向かって進んで、その上面に形成された各プリズム１１ａにより下方に向かって反射されて、導光部材１１の下面から下方に向かって、ほぼ均一に出射する。
従って、導光部材１１の下面から出射した光は、導光部材１１の下方に配置された面状の被照明物１６（図２参照）を照射する。これにより、被照明物の表面全体がほぼ均一な明るさで照明されることになる。
【００３２】
この場合、光源１４からの光が棒状レンズ１２内に入射した後、内側から棒状レンズ１２の他側の側面の光拡散部１２ａ内に入射して、再び棒状レンズ１２内に反射される際に、この光拡散部１２ａには、高反射材料から成る反射層１５が備えられているので、光拡散部１２ａにて高反射率で光が反射されることになる。
これにより、棒状レンズ１２の一側の側面から導光部材１１内に導かれる光の光量が増大することになり、さらに導光部材１１から下方に照射される光の光量も増大することになる。
従って、棒状レンズ１２の光拡散部１２ａに反射層１５を備えることにより、棒状レンズ１２の光拡散部１２ａにおける透過効率即ち光量損失が低減され、光源１４からの光の利用効率そして被照明物に対する照射効率が向上することになる。具体的には、光の利用効率が約３０％程度向上することになるので、同じ照明光量を得るためには、消費電力が少なくて済むことになる。
【００３３】
また、この場合、反射部材１３は、棒状レンズ１２の光拡散部１２ａを有する他側の側面を覆う必要がないことから、反射部材１３は、棒状レンズの上下両面及び凹凸面側を包囲すればよい。
さらに、棒状レンズ１２の上下面が例えば鏡面加工されている場合には、比較的高い反射率で内面反射が行なわれ得ることから、棒状レンズ１２の上下面を覆う反射部材１３は、省略されてもよい。
【００３４】
上述した実施形態においては、上記光拡散部１２ａは、長手方向に関してのみ凹凸状例えば鋸歯状に形成されているが、全方向に関して凹凸状に形成されていてもよいことは明らかである。
また、上述した実施形態においては、導光部材１１の上面に、プリズム１１ａによる反射面が設けられているが、これに限らず、他の種類の反射面、例えば粗面仕上げ等による反射面が形成されていてもよい。
さらに、上述した実施形態においては、面光源装置１０は、被照明物を前面から照明する所謂フロントライト装置として構成されているが、これに限らず、導光部材１１の下面に反射面を設けて、導光部材１１の上面から上方に向かって光を照射することにより、所謂バックライト装置として使用する場合には、プリズム両側に反射シートを設けて損失分をカバーするように構成してもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、棒状レンズの他側の側面が、その光拡散部の表面に高反射材料、例えば金属蒸着膜，金属フィルムまたはペースト状金属粒子の印刷またはホットスタンプ等による金属粒子を含む反射膜等から成る反射層を備えていることから、棒状レンズの他側の側面に内側から入射する光は、この反射層により高い反射率で再び内側に向かって反射されることになる。
従って、棒状レンズの他側の側面の光拡散部から外側に透過する光が減少することにより、棒状レンズの他側の側面の光拡散部における反射率が実質的に高められるので、棒状レンズから導光部材内に導かれる光量が増大し、被照明物に対する照明効率が向上することになる。
このようにして、本発明によれば、簡単な構成により、棒状レンズの反射部としての他側の側面における反射効率を高めて、照明効率を向上させるようにした、極めて優れた面光源装置が提供され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による面光源装置の一実施形態の構成を示す概略斜視図である。
【図２】図１の面光源装置の要部を示すｘ方向の拡大断面図である。
【図３】従来の面光源装置の一例の構成を示す概略側面図である。
【図４】図３の面光源装置の（Ａ）部分拡大平面図及び（Ｂ）部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１０　　面光源装置
１１　　導光部材
１１ａ　プリズム
１２　　棒状レンズ
１２ａ　光拡散部
１３　　反射部材
１４　　光源
１５　　反射層
１６　　被照明物
【図１】
2004146273.tif 000003
【図２】
2004146273.tif 000004
【図３】
2004146273.tif 000005
【図４】
2004146273.tif 000006