(57)【要約】【課題】比較的簡易な構成をもって輝度のばらつきを抑えると共に、光源の利用効率を高めて高輝度化を図ることを目的とする。【解決手段】少なくとも光源１と、この光源１から発せられる光線を拡散する拡散板２と、光源１から出射される光線を拡散板２側へ反射する反射板３とを有する面状照明装置１０であって、反射板３の断面形状の少なくとも一部を、ほぼ放物線状として構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも光源と、該光源から発せられる光線を拡散する拡散板と、上記光源から出射される光線を上記拡散板側へ反射する反射板とを有する面状照明装置であって、
上記反射板の断面形状の少なくとも一部が、ほぼ放物線状とされた
ことを特徴とする面状照明装置。
【請求項２】
上記光源が、上記反射板が構成する放物線のほぼ焦点位置に設置される
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】
上記反射板には、上記光源の下部に対応する位置において上記拡散板とほぼ平行とされるフラット面が設けられて成る
ことを特徴とする請求項１記載の面状照明装置。
【請求項４】
上記反射板には、上記光源の下部に対応する位置において上記拡散板とほぼ平行とされるフラット面が設けられて成る
ことを特徴とする請求項２記載の面状照明装置。
【請求項５】
上記光源が複数設けられ、該光源に対応して上記反射板が設けられ、
互いに隣接する上記反射板の構成する放物線同士の交点が、上記光源より上記拡散板側に近接した位置に設けられる
ことを特徴とする請求項1記載の面状照明装置。
【請求項６】
上記光源が複数設けられ、該光源に対応して上記反射板が設けられ、
互いに隣接する上記反射板の構成する放物線同士の交点が、上記光源より上記拡散板側に近接した位置に設けられる
ことを特徴とする請求項２記載の面状照明装置。
【請求項７】
上記光源が複数設けられ、該光源に対応して上記反射板が設けられ、
互いに隣接する上記反射板の構成する放物線同士の交点が、上記光源より上記拡散板側に近接した位置に設けられる
ことを特徴とする請求項３記載の面状照明装置。
【請求項８】
上記光源が複数設けられ、該光源に対応して上記反射板が設けられ、
互いに隣接する上記反射板の構成する放物線同士の交点が、上記光源より上記拡散板側に近接した位置に設けられる
ことを特徴とする請求項４記載の面状照明装置。
【請求項９】
上記光源が複数設けられ、該光源の間隔をＤ、上記反射板の構成する放物線の焦点距離をｆとしたときに、
Ｄ＞４ｆ
を満たす放物線として構成する
ことを特徴とする請求項１記載の面状照明装置。
【請求項１０】
上記光源が複数設けられ、該光源の間隔をＤ、上記反射板の構成する放物線の焦点距離をｆとしたときに、
Ｄ＞４ｆ
を満たす放物線として構成する
ことを特徴とする請求項２記載の面状照明装置。
【請求項１１】
上記光源が複数設けられ、該光源の間隔をＤ、上記反射板の構成する放物線の焦点距離をｆとしたときに、
Ｄ＞４ｆ
を満たす放物線として構成する
ことを特徴とする請求項３記載の面状照明装置。
【請求項１２】
上記光源が複数設けられ、該光源の間隔をＤ、上記反射板の構成する放物線の焦点距離をｆとしたときに、
Ｄ＞４ｆ
を満たす放物線として構成する
ことを特徴とする請求項４記載の面状照明装置。
【請求項１３】
上記光源が複数設けられ、該光源の間隔をＤ、上記反射板の構成する放物線の焦点距離をｆとしたときに、
Ｄ＞４ｆ
を満たす放物線として構成する
ことを特徴とする請求項５記載の面状照明装置。
【請求項１４】
上記光源が複数設けられ、該光源の間隔をＤ、上記反射板の構成する放物線の焦点距離をｆとしたときに、
Ｄ＞４ｆ
を満たす放物線として構成する
ことを特徴とする請求項６記載の面状照明装置。
【請求項１５】
上記光源が複数設けられ、該光源の間隔をＤ、上記反射板の構成する放物線の焦点距離をｆとしたときに、
Ｄ＞４ｆ
を満たす放物線として構成する
ことを特徴とする請求項７記載の面状照明装置。
【請求項１６】
上記光源が複数設けられ、該光源の間隔をＤ、上記反射板の構成する放物線の焦点距離をｆとしたときに、
Ｄ＞４ｆ
を満たす放物線として構成する
ことを特徴とする請求項８記載の面状照明装置。
【請求項１７】
少なくとも光源と、該光源から発せられる光線を拡散する拡散板と、上記光源から出射される光線を上記拡散板側へ反射する反射板とを有する面状照明装置を備えた表示装置であって、
上記面状照明装置の上記反射板の断面形状の少なくとも一部が、ほぼ放物線状とされた
ことを特徴とする表示装置。
【請求項１８】
上記表示装置における表示手段が液晶表示手段である
ことを特徴とする請求項１７記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置などの表示装置に適用して好適な面状照明装置及びこれを用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置等の非発光の表示手段を用いる表示装置の背面には、表示面内に均一な光を照射するバックライトと呼ばれる面状照明装置が配置される。このバックライトとしては、従来、側面部からの光を導光板により前面に出射させるいわゆるサイドライト型と呼ばれる方式のバックライトが多く用いられていた。
しかしながらこの場合、導光板の側面に沿って光源を配置する方式であるため、配置できる光源数が制限され、光量を増加させることが困難になってきた。
【０００３】
一方近年の大画面化、高輝度化の要求に対応して、直下型と呼ばれるバックライトが広く用いられるようになってきた。
多くの直下型バックライトは、ランプ間での輝度低下を軽減するために、反射板には鏡面反射ではなく、白色の拡散反射板が使われている。また、光源からの光線を均一化するために拡散板や拡散シートといった拡散体が配置されるとか、更にその上に光を集光するためプリズムシートなどの光学シート類が配置されて、輝度向上を図る場合もある。
【０００４】
このようなバックライトの輝度を更に向上させるためには、輝度ムラを無くしつつ、拡散体を透過する光のロスを最低限とし、集光制御をすることが必要となる。
【０００５】
現在、直下型バックライト装置の輝度均一化手法としては、光源自体からの光と反射板からの反射光との重複する光源直上位置に対応して、拡散板にドットパターンやスクリーン印刷を施したり、拡散板の厚みに重み付けをしたりすることで、光源直上の光線透過率を低減させて輝度の調整を行っている。
また他の方法として、拡散板上に１００μｍ程度の厚さの拡散シートを複数枚重ねて輝度均一性を向上させる方法も提案されている（例えば特許文献１参照。）。
しかしながらこれらの方法では、輝度均一化を測る一方で、光の利用効率を低下させているという問題がある。
【０００６】
その他の輝度均一化方法としては、例えばプリズムシートを反射板の上や光源の上方に配置する手法や、拡散板下面に微小な三角形状の突起を設ける手法などが開示されているが、いずれも複雑な光学素子を新たに追加する必要がある（例えば特許文献２及び３参照。）。
【０００７】
反射板の形状に着目した例としては、反射板の表面形状を光源直下が凹となる余弦関数曲線を採用したものが報告されている（例えば特許文献４参照。）。
しかしながらこの場合、反射板全体が余弦関数曲線より構成されることから全体の厚さが増加するため、薄型化の要求を満たし難い。
【０００８】
また、光源の間に対応して直線部を有する断面形状の凸部を反射板に設ける方法が提案されている（特許文献５参照。）。
しかしながらこの場合は、凸部断面形状に複数の角度を設定する必要があり、また凸部の立ち上がりを垂直に近い角度にするなどその形状が特殊で加工性に難しく、製造方法が煩雑となる恐れがあり、生産性に劣るという問題がある。
【０００９】
【特許文献１】特開平９−１３８２９８号公報
【特許文献２】特開平１０−２８２８１８号公報
【特許文献３】特開平４−１９４８２１号公報
【特許文献４】特開２００１−１３８８０号公報
【特許文献５】特開２００２−８２６２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述したような各種表示装置に用いて好適な面状照明装置において、比較的簡易な構成をもって輝度のばらつきを抑えると共に、光源の利用効率を高めて高輝度化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明は、少なくとも光源と、この光源から発せられる光線を拡散する拡散板と、光源から出射される光線を拡散板側へ反射する反射板とを有する面状照明装置であって、反射板の断面形状の少なくとも一部を、ほぼ放物線状として構成する。
【００１２】
また本発明は、上述の構成において、光源を、反射板が構成する放物線のほぼ焦点位置に設置する。
更に本発明は、上述の各構成において、反射板に、光源の下部に対応する位置において拡散板と平行なフラット面を設ける構成とする。
【００１３】
また更に本発明による表示装置は、上述の面状照明装置を用いて構成する。すなわち、少なくとも光源と、この光源から発せられる光線を拡散する拡散板と、光源から出射される光線を拡散板側へ反射する反射板とを有する面状照明装置を備えた表示装置であって、面状照明装置の反射板の断面形状の少なくとも一部を、ほぼ放物線状として構成する。
【００１４】
上述したように本発明による面状照明装置及びこれを用いた表示装置においては、光源からの光を反射板により反射させて拡散板に向かわせ、この拡散板により輝度ばらつきを抑制した面状照明装置であって、その反射板の断面形状の少なくとも一部を、ほぼ放物線となる形状とするものである。
【００１５】
このように断面放物線状とされた反射板により反射される光は、光源のほぼ直上に平行に出射され、拡散板の表面に対しほぼ垂直に入射されることとなる。
輝度は、発光体すなわち光源の単位面積から単位立体角に内に含まれる光線に対応するため、面状照明装置における正面輝度を向上させるためには、拡散板に入射する光線は可能な限りその表面に垂直な角度とすることが望ましい。
【００１６】
したがって本発明によれば、上述したように反射板により反射させる光線を、拡散板の表面にほぼ垂直に入射させることができることから、正面輝度を向上させることができる。
【００１７】
特に、上述したように光源をこの放物線のほぼ焦点位置に配置することによって、反射板により反射された光線を、光源上の拡散板に向かって、その表面に対しほぼ垂直に向かわしめることができる。
【００１８】
更に本発明において、反射板の、光源の下部に対応する位置に、拡散板と平行なフラット面を設ける構成とすることにより、光源下部から出射され、反射板により反射されて拡散板に入射される光線と、光源上部から出射されて拡散板に直接入射される光線とを重複させることなく、かつ光源下部から出射される光線を光源の両側部、すなわち光源と光源との間に向かわしめ、拡散板に入射させる光の輝度のばらつきを抑えることができる。
【発明の効果】
【００１９】
上述したように、請求項１に係る発明によれば、反射板の断面形状の少なくとも一部を、ほぼ放物線状として構成することにより、正面輝度を向上させることができる。
また、請求項２に係る発明によれば、光源を、反射板が構成する放物線のほぼ焦点位置に設置することにより、拡散板表面に対してより垂直に光線を向かわしめ、正面輝度をより向上させることができる。
【００２０】
更に、請求項３に係る発明によれば、正面輝度を向上させるとともに、反射板に、光源の下部に対応する位置において拡散板と平行なフラット面を設ける構成とすることにより、輝度のばらつきを抑制することができる。
また請求項4に係る発明によれば、正面輝度をより向上させ、輝度のばらつきを抑制することができる。
【００２１】
更にまた本発明による表示装置によれば、その面状照明装置の正面輝度を向上させ、より明るい視認性に優れた表示装置を提供することができる。
また上述の本発明による表示装置において、表示手段を液晶表示手段とすることにより、正面輝度を向上させ、より明るい視認性に優れた表示装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下本発明による面状照明装置の各例及びこれを用いた表示装置の一例について、図面を参照して詳細に説明する。以下の例においては、例えば線状の光源を複数並列して配置し、これにより面状に照明する面状照明装置に適用した場合を示す。
【００２３】
本発明による面状照明装置は、図１にその一例の模式的な断面構成を示すように、少なくとも光源１と、この光源１から発せられる光線を拡散する拡散板２と、光源１から出射される光線を拡散板２側へ反射する反射板３とを有する面状照明装置１０であって、反射板３の断面形状の少なくとも一部を、ほぼ放物線状として構成する。
【００２４】
図示の例では、各光源１の延長方向と直交する方向の断面構成を示し、隣接する複数の光源１に対応して複数の放物線状断面をもって反射板３を構成し、各放物線がそれぞれ交点５において交わる形状とする。反射板３は、この場合各光源１と同様の延長方向に延在する形状であり、すなわち各放物線及び交点は、図1の紙面に対して垂直な方向に延在する。
【００２５】
また本発明は、このような構成において、光源１を、反射板３が構成する放物線のほぼ焦点位置に設置する。
更に、反射板３に、光源１の下部に対応する位置において拡散板２と平行なフラット面４を設ける構成としてもよい。
【００２６】
図１においては、フラット面４を設けた場合を示す。このフラット面４下部には、放物線の仮想延長線を破線ｐとして示し、その最下端と光源１の中心位置との距離ｆを、放物線の焦点距離とほぼ同一として光源１及び反射板２とを設置する。
また、光源１の中心位置から拡散板２までの距離をＬ、各光源１の間の距離をＤとして示す。各一点鎖線ｃ１及びｃ２は、それぞれ光源１の中心線を示す。
【００２７】
上述したように、照明装置における輝度は、光源の単位面積から単位立体角内に含まれる光線に対応するので、正面輝度を向上させるためには、光線を可能な限り垂直に近い入射角で拡散板に入射させることが望ましい。
【００２８】
本発明によれば、反射板の主な形状として、断面形状に放物線を採用するものであり、上述したように光源１を放物線の焦点位置に配置することにより、この光源１から出射されて反射板３により反射された光線を、ほぼ平行光として、拡散板２の表面に対しほぼ垂直に入射させることができる。
【００２９】
一方、反射板３の断面を放物線形状のみとする場合は、光源直上付近の輝度がピークとなる。これは、光源から下方に照射された光線が放物線状の反射板で反射されることにより、平行光として上方に立ち上がり、光源の上方から照射された光線と互いに強め合うためである。
【００３０】
したがって、上述したように反射板３の光源下面に対応する部分を単純なフラット面とすることによって、光源から下方に照射された光線を光源間の暗部に向かわせ、いわば光線の方向を配分することができ、輝度ムラを低減できることになる。
【００３１】
このようにフラット面を設けることにより、図２にシミュレーションによる光線追跡を行った図を示すように、光源１から下方に照射された光線を、このフラット面４により入射角と等しい角度で反射させ、隣接する光源1の間の領域に向かわせることができる。これにより、拡散板２に入射する光線のばらつきを抑え、輝度ムラの低減化を図ることができる。
【００３２】
図２においては、光源１から上方に出射されて直接拡散板２に向かう光線を矢印Ｌ０、反射板３の断面放物線形状の曲面で反射される光線を矢印Ｌ１、フラット面４で反射される光線を矢印Ｌ２として示す。その他図１と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００３３】
尚、この図２に示すように、互いに隣接する反射板３の構成する放物線同士の交点５を、光源１より拡散板２側に近接した位置に設けることによって、光源１から比較的横方向に出射され、フラット面４において比較的浅い角度で入射される光線を、再度断面放物線状の曲面で反射させていわば反射板３において２回反射させることができ、より拡散板２の表面に対し垂直な角度で入射させることができる。
【００３４】
更に、放物線の焦点距離に関しても、以下のように制限を設けることによって、より効率よく各光線を拡散板２に垂直に入射させることができる。
【００３５】
ここで、図１に示すように、光源１の中心から放物線の頂点までの距離すなわち焦点距離をｆとし、拡散板２に平行な軸をｘ、垂直な軸をｙとしたとき、放物線形状は、
ｙ＝（１／４ｆ）×ｘ２          ・・・（１）
で表される。
【００３６】
また上述したように光源１の間隔をＤとしたとき、隣接しあう放物線の交点５の座標は、
ｙ＝（１／４ｆ）×（Ｄ／２）２
で表され、この交点５が光源１より拡散板２側に近接するためには、
ｆ＜（１／４ｆ）×（Ｄ／２）２
を満たすことが必要となる。
【００３７】
したがって、
ｆ＜Ｄ／４                      ・・・（２）
を満たす焦点距離ｆを選定することによって、上述したようにより確実に光源１からの光線を拡散板２に垂直に近い方向に向かわしめることができることとなる。
【００３８】
また、光源１から拡散板２までの距離をＬとした場合、
Ｌ＋ｆ＞（１／４ｆ）×（Ｄ／２）２
を満たす必要があるため、
ｆ＞Ｄ２／（１６ｆ）−Ｌ        ・・・（３）
の式を満たす関係となる焦点距離ｆを選定することが望ましい。
【００３９】
次に、実際に光源１の大きさ、光源間隔Ｄ、光源と拡散板との距離Ｌ、焦点距離ｆなどを選定して、輝度のばらつき及び平均輝度についてシミュレーションによる評価を行った。
【００４０】
この例においては、光源として１２本の冷陰極管を並列して設置する構成とし、その冷陰極管径φを３ｍｍ、光源間隔Ｄを２５．０ｍｍ、光源１の中心から拡散板２までの距離Ｌを９ｍｍ、焦点距離ｆを４．５ｍｍとして、２３インチ型相当の表示装置に対応する直下型バックライトに適用し得る構成とした。
【００４１】
なお、前述の図２は上記構成の面状照明装置における光線追跡を行った図であり、当初の想定どおり、光源１の間の領域にも効率よく光線を集め、輝度が均一化されることがわかる。
【００４２】
先ず、光源１の中心からフラット面４までの距離Ｈを４．０ｍｍとした場合の輝度及び輝度ムラのモンテカルロ法による光学シミュレーション結果を図３に示す。発生光線本数は６，０００，０００本とした。図３において、実線ａ１は線状光源の延長方向に沿う方向（以下これを横方向と記す）の空間座標位置に対する輝度レベル、破線ｂ１は線状の光源１を並列する方向（すなわち反射板３の放物線を構成する断面に沿う方向。以下これを縦方向と記す）の空間座標位置に対する輝度レベルを示す。尚、輝度は光源の出力により変化する値であるため、相対的レベルとして示す。
【００４３】
また比較例として、従来までの方式による構成でのシミュレーションを行った。この場合は、反射板を平面状として構成し、この反射板と光源との距離を４．５ｍｍとし、光源から拡散板までの距離や他の条件は上記図３において説明した例と同様とした。また、上述の本発明構成においては反射板３の表面を鏡面としたが、この比較例では拡散反射板として構成した。この結果を図４に示す。図４において、実線ａ２及び破線ｂ２それぞれ上記横方向及び縦方向の各位置における輝度を示す。また図３及び図４において、輝度の最大値と最小値との差をそれぞれｄ１及びｄ２として示す。
【００４４】
これら図３及び図４の輝度および平均輝度の結果からわかるように、従来までの方式では、光源の直上の輝度のピークと光源間の領域における暗部との輝度差、すなわち輝度ムラが矢印ｄ２で示すように比較的大きい。
この輝度ムラを低減するためには、例えば拡散板の光源直上位置に、スクリーン印刷等によるドットパターンを設けてこの部分を減光させることや、さらに拡散シートを付加して輝度ムラを低減させるなどの処置がとられているが、コスト高を生じる要因となっている。
【００４５】
これに対し本発明による面状照明装置においては、上述したように放物線状断面を有する形状とし、またフラット面４を光源１の下部に設けた鏡面反射板とした結果、輝度ムラを大幅に改善することができ、しかも全体の平均輝度が大幅に増加する結果となった。
図３及び図４の結果を比較して明らかなように、輝度ムラはほぼ１／２程度に抑制され、輝度レベルの最大値と最小値との平均値を比較して平均輝度を検討すると、本発明構成による場合はほぼ２．４倍に増加できることが認められる。
【００４６】
更に本発明構成とする場合は、拡散板２に入射する以前に輝度ムラが低減できているため、上述したようにドットパターン等で減光させる必要がなく、また複数枚の拡散シート類を使用することによる光線透過率の低下を防ぐことができる。
【００４７】
またこの場合、上述のフラット面と光源との間隔を４．０ｍｍとする本発明構成の面状照明装置においては、反射板３から拡散板２までの距離は１３ｍｍとなり、比較例における間隔１３．５ｍｍに比して短縮できることがわかる。
【００４８】
更に、光源１の中心からフラット面４までの距離Ｈを変化させることで、平均輝度のレベル及び輝度ムラを変化させることが可能であり、最適な距離Ｈを選択することによって、より平均輝度を向上させ、輝度ムラを最小に抑えることが可能となることがわかった。以下これを説明する。
図５においては、光源１の中心からフラット面４までの距離Ｈを４．３ｍｍとし、その他の構成を上述の図３において説明した例と同様として、空間座標に対する輝度レベルの変化をシミュレーションにより求めた結果を示す。図５において、実線ａ３及び破線ｂ３はそれぞれ上記横方向及び縦方向の各位置における輝度レベルを示す。
【００４９】
図５の結果から、光源１の中心からフラット面４までの距離Ｈを４．３ｍｍとする場合は、この距離Ｈを４．０ｍｍとする場合よりも更に輝度ムラを低減化することができ、また平均輝度レベルも向上させることができることがわかる。
図４に示す従来構成の面状照明装置と比較すると、輝度ムラはほぼ３０％程度に抑制され、また同様に平均輝度を検討すると、この場合はほぼ２．８倍に増加できることがわかる。
【００５０】
図６に、上述の図３において説明した例と同様に光源の種類、直径、光源間の距離Ｄ、放物線の焦点距離ｆ、光源から拡散板までの距離Ｌを選定して、光源中心からフラット面までの距離Ｈに対する輝度ムラ及び平均輝度レベル（相対値）をシミュレーションした結果をそれぞれ実線ｅ及びｆとして示す。この場合、輝度ムラは最大値を最小値で除した値とした。
図６から明らかなように、間隔Ｈが４．３ｍｍ程度のときに、輝度ムラを最も抑えることができることがわかる。
【００５１】
以上の結果から、本発明構成の面状照明装置において、特に光源とフラット面との間隔を最適化する場合は、図４において説明した従来構成の面状照明装置と比較して、平均輝度を２．８倍程度向上させ、輝度ムラを３０％程度に抑えることができることがわかる。
【００５２】
図７及び図８においては、光源とフラット面との距離Ｈをそれぞれ４．０ｍｍ、４．３ｍｍとして構成し、前述の図３及び図５において輝度レベルを説明した構成の反射板を用いて、並列した複数の光源の一部にこの構成の反射板を設けた面状照明装置を作製し、光源ランプ点灯時の状態を観察した写真図を示す。各例ともに、面状照明装置の半分(図中輝度ムラの抑制された領域)に本発明構成の反射板を設けた例である。
【００５３】
これら図７及び図８から明らかなように、本発明構成の面状照明装置においては、光源間の領域に十分光を照射することができることから、輝度ムラを大幅に改善できる。また特に、光源と反射板との距離を最適化することによって、より輝度ムラを更に抑制することができることがわかる。
【００５４】
尚、本発明構成の反射板の具体的な製造方法としては、金属を加工して鏡面反射板を製作する方法や、または軽量化のために樹脂成形した後、高反射率のコーティングを施したり、反射シートを貼合したりすることで断面に放物線状曲線を有する反射板を作製することができる。
【００５５】
以上説明したように、本発明によれば、反射板の主形状に放物線形状を用いることにより、光源からの光線が拡散板に向かってほぼ垂直に反射されることにより輝度が大幅に向上する。
特に、光源を反射板の構成する放物線の焦点位置に配置することにより、輝度をより向上させることができる。
【００５６】
また、反射板の光源直下に対応する位置にフラット面を設ける構成とすることにより、光源直上での輝度ピークを分散させて、光源の間の領域に光線を向かわせて、輝度ムラを低減させることが可能となる。
【００５７】
更に上述したように、光源中心位置と反射板のフラット面との距離Ｈを変化させることにより、平均輝度を向上させかつ輝度ムラを低減化させることができ、この距離Ｈを最適化することで、輝度ムラの非常に小さいかつ輝度がより均一化された面状照明装置が得られる。
【００５８】
次に、このような本発明構成の面状照明装置を用いた表示装置の一例について説明する。この例においては、画像等の情報を表示する手段として、液晶表示手段を用いる場合を示す。
【００５９】
図９は、本発明による表示装置の一例の概略構成を示す分解斜視図である。この場合においても、冷陰極管等の線状の光源１を複数設けて、これらの光源１から発せられる光線を拡散する拡散板２と、この光源１から出射される光線を拡散板側へ反射する反射板３とより面状照明装置を構成する。
そして、この反射板３の断面形状の少なくとも一部を、ほぼ放物線状とする。更に図示の例においては、光源１の下部に対応する位置の反射板３に、拡散板とほぼ平行なフラット面４を設ける構成とする場合を示す。
【００６０】
そして、拡散板２の上部、すなわち光源１と対向する側とは反対側の位置に、例えば液晶表示手段より成る表示手段６を設ける。液晶表示手段には、図示しないが液晶パネル、光源１からの光線の偏光方向を変換する偏光変換素子、また液晶に電圧を印加する配線部などが設けられることはいうまでもない。
【００６１】
このような液晶型の表示装置２０に本発明を適用することによって、以下の効果が得られる。
すなわち、上述の本発明面状照明装置と同様に、拡散板２に入射させる光線の入射方向をより拡散板２の表面に垂直にできるので、正面輝度を向上させることができる。
【００６２】
以上説明したように、本発明によれば、光線が拡散板に入射される段階で輝度ムラが低減されているため、透過率の低い拡散板を使用したり、ドットパターンやスクリーン印刷したりすることによる減光を無くすことが可能となる。
【００６３】
また、前述したように輝度ムラがある場合におけるように拡散板にドットパターンやスクリーン印刷を設ける必要がなくなることから、このようなドットパターンを設けるなどの加工費を削減することが可能となり、安価な面状照明装置、更にこれを用いた表示装置を提供できることになる。
【００６４】
また従来と比較して上下方向（すなわち拡散板の表面に対し垂直な方向）の集光率が大幅に向上するため、高価なプリズムシートを必要とせず、安価な面状照明装置及び表示装置を提供できることになる。
【００６５】
更に、光線が拡散板に入射される段階で輝度ムラが低減されているため、拡散シート枚数を削減し、拡散シートの材料費および、面状照明装置の組立てにかかる工数を削減することが可能となる。
【００６６】
また光線が拡散板に入射される段階で輝度が向上し、輝度ムラが低減されているため、それらの相乗効果によって従来型より輝度が大幅に向上する。したがって、消費電力の大幅な削減が期待できる。
【００６７】
更に、反射板のフラット面と光源との間隔との調整などの形状最適化により輝度均一化を実現でき、また放物線形状の調整などにより、光源と拡散板までの距離を短縮して小型化、薄型化を図ることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明による面状照明装置の一例の要部の略線的断面図である。
【図２】本発明による面状照明装置の一例の光線追跡結果を示す図である。
【図３】本発明による面状照明装置の一例の空間座標に対する輝度レベルを示す図である。
【図４】本発明による面状照明装置の一例の空間座標に対する輝度レベルを示す図である。
【図５】本発明による面状照明装置の一例の空間座標に対する輝度レベルを示す図である。
【図６】本発明による面状照明装置の光源とフラット面との距離に対する平均輝度レベル及び輝度ムラを示す図である。
【図７】面状照明装置の一例の点灯時の状態を撮影した写真図である。
【図８】面状照明装置の一例の点灯時の状態を撮影した写真図である。
【図９】本発明による表示装置の一例の概略構成を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００６９】
１    光源
２    拡散板
３    反射板
４    フラット面
５    交点
６    表示手段
１０  面状照明装置
２０  表示装置
【図１】
2005150037.tif 000003
【図２】
2005150037.tif 000004
【図３】
2005150037.tif 000005
【図４】
2005150037.tif 000006
【図５】
2005150037.tif 000007
【図６】
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【図９】
2005150037.tif 000009
【図７】
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【図８】
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