(57)【要約】【課題】本発明は照明装置に関し、光線利用率が高い高輝度で薄型な照明装置を実現することを目的とする。【解決手段】複数の単位ユニットからなる。各単位ユニットは、蛍光管７１"と導光板７２"を有する。導光板７２"は入射面７２ａ"と出射面７２ｂ"と反射面７３"とを有する。複数の単位ユニットは、ユニット内の導光板７２"の側面と反射面７３"が隣接するように斜めに単位ユニットを積層しており、導光板７２"の出射面７２ｂ"が発光面となる。発光面には拡散シート７５が配置してある。【選択図】図１５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と導光板とを含む単位ユニットを複数備え、
前記導光板は、前記光源から出射される光線が入射する入射面と、入射した光線を出射する出射面とを含み、
前記入射面は、前記出射面に対して傾斜して形成され、
前記単位ユニットの各々は、発光面が同一平面となるよう配置される照明装置。
【請求項２】
前記導光板の前記出射面側に、拡散シートを備える請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の照明装置を備える液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置に関し、特に、高輝度が要求される大型の照明装置に係る。
【０００２】
近年、表示ユニットは表示容量の拡大あるいは特性向上により、ワードプロセッサ・パーソナルコンピュータ等に大量に採用されるにいたっている。さらに、薄型軽量でノートブックからワークステーション用大画面サイズの表示ユニットが必要とされ、カラー化のために高輝度で高効率な照明装置が望まれている。
【背景技術】
【０００３】
従来、液晶表示装置に使用しているエッジライト型バックライトは、導光板の側面より光を入射させ、全反射による内部伝播光を中央部が傾斜した導光板および白色インク等により、全反射条件を崩して発光面側に出射していた。
【０００４】
図４０は、従来のエッジライト型の照明装置の説明図である。
【０００５】
同図において、８１は光源となる蛍光管、８２は透明樹脂からなる導光板、８２ａは導光板８２の入射面、８２ｂは拡散反射パターンが印刷された導光板８２の背面、８２ｃは導光板８２の出射面、８３は反射シート、８４は発光面、８５は蛍光管８１を囲むように設けられた反射鏡、８６はリニアプリズム、８７は拡散シート、８８は内部伝播光、８９は出射光であり、９０はそれらで構成される照明装置である。
【０００６】
同図に示すように、従来のエッジライト型バックライトは、反射鏡８５に囲まれた蛍光管８１が、その出射光が導光板８２の入射面８２ａから入射するように配置され、導光板８２はその厚みが中央部に行くほど薄くなるように、出射面８２ｃが両端から中央部に向かって傾斜している。そして、導光板８２の背面８２ｂには白色インク等による拡散反射パターンが、蛍光管８１から遠ざかるに従って印刷面積が大きくなるように重み付けして設けられ、背面８２ｂの裏面に拡散反射パターンで散乱された光線を有効に出射するための反射シート８３が配置されている。また、導光板８２上部の発光面８４上には出射光８９を法線方向に集めるためのリニアプリズム８６が設けられ、さらにリニアプリズム８６の出射方向側には、背面８２ｂの拡散反射パターンが視認されないように拡散シート８７が配置されエッジライト型照明装置９０が構成されている。
【０００７】
そして、この従来のエッジライト型照明装置９０では、蛍光管８１から出射された拡散光は導光板８２の入射面８２ａから入射し、全反射条件を満たしながら導光板８２内部を伝播していく。内部伝播光８８は、導光板８２の出射面８２ｃが中央部に向かい傾斜しているため、出射面８２ｃで全反射する毎に角度が出射面８２ｃの傾き角θ分だけ急峻になり、臨界角以上になると出射光８９となり出射面８２ｃから出射され、一方、出射面８２ｃで全反射され背面８２ｂに達した伝播光８８は、拡散反射パターンにより全反射条件が崩れるため発光面８４から出射されるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のエッジライト型照明装置は、蛍光管から出射され拡散反射パターンで拡散反射した光線を全て発光面側に出射しているのではなく、一部は内部伝播を再び繰り返し対向面の蛍光管に衝突して光線損失が起きているのが現状である。この現象を低減するために、導光板の出射面に傾斜を設け中央部に向かい導光板の厚みを薄くするようにして改善が試みられているが、未だ不十分であり光利用率が低いという問題があった。
【０００９】
また、実効的に法線方向の輝度を向上することを目的として、導光板と拡散板との間にリニアプリズム板を配置しているが、このリニアプリズム板のプリズムのピッチとマトリクス状表示パネルの電極間ピッチが最適でないと干渉が起きるため、拡散度の高い拡散板を用いるか、あるいは機種毎に最適ピッチを設定して干渉の発生を低減していた。しかし、拡散度を上げると法線方向の輝度が低下してしまうことや、機種毎に合ったリニアプリズムの金型を製作しているとコストの上昇となってしまうなどの問題があった。
【００１０】
したがって、本発明は高輝度で輝度分布が均一である高効率な照明装置を、薄型・軽量で実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、光源と導光板とを含む単位ユニットを複数備え、
前記導光板は、前記光源から出射される光線が入射する入射面と、入射した光線を出射する出射面とを含み、
前記入射面は、前記出射面に対して傾斜して形成され、
前記単位ユニットの各々は、発光面が同一平面となるよう配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光線利用率が高い高輝度で薄型の照明装置を実現することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明に関連する原理構成図である。
【００１５】
同図において、１は光源、２は導光板、２ａは導光板２の入射面、２ｂは導光板２の背面、２ｃは導光板２の出射面、３は反射面、３ａは反射面３の光源１と対向する側壁面、４は発光面、５は空間部である。
【００１６】
同図に示すように、本発明になる照明装置は、光源１と、光源１からの光線が入射する入射面２ａと入射した光線が出射する出射面２ｃとを有する導光板２と、導光板２の背面２ｂ側に配置され導光板２上部に設けられた発光面４に向けて光線を反射する反射面３とを具える照明装置において、導光板２が、導光板２の側方に配置された光源１から離れるに従って、導光板２の肉厚が薄くなるように出射面２ｃが形成され、導光板２の先端部と反射面３の導光板２を挟み光源１と対向する反射側面３ａとの間に、反射面３と発光面４とで挟まれる空間部５が形成されるように構成されていることを特徴とする。
【００１７】
さらに、導光板２の出射面２ｃが背面２ｂとの傾斜角が異なる複数の連続した平面で構成され、導光板２先端側の平面の傾斜角が入射面２ａ側の平面の傾斜角よりも大きいことを特徴とする。
【００１８】
さらに、導光板２の入射面２ａが凹凸を設けられた拡散面となっていることを特徴とする。
【００１９】
さらに、導光板２の背面２ｂが拡散面となっていることを特徴とする。
【００２０】
さらに、導光板２の出射面２ｃが拡散面となっていることを特徴とする。
【００２１】
さらに、導光板２の背面２ｂと反射面３との間に透明性の拡散シートを配置することを特徴とする。
【００２２】
さらに、反射面３が凹凸面となっていることを特徴とする。
【００２３】
さらに、発光面４の光線出射側に出射光を法線方向に集光するためのリニアプリズム板が少なくとも１枚以上設けられ、その内の少なくとも１枚以上がリニアプリズム板の軸方向と、発光面４上に配置される表示装置のマトリクス状電極パターンの方向との相対位置が、平行あるいは直交しないように配設されることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明になる照明装置の別の態様として、上記本発明になる照明装置を単位ユニットとして複数の単位ユニットからなり、各々の単位ユニットの発光面４が同一平面上にあるように複数の単位ユニットが平面的に配置されることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明になる照明装置のさらに別の態様として、上記本発明になる照明装置を単位ユニットとして複数の単位ユニットからなり、単位ユニットの反射面３と発光面４とが隣接するように複数の単位ユニットを積層し、単位ユニットの上記側壁面３ａ側を発光面とすることを特徴とする。
【００２６】
図２は、本発明に関連する照明装置の動作説明図である。
【００２７】
同図において、１は光源、２は光源からの光を伝播する導光板、２ａは光源からの光が入射する導光板２の入射面、２ｂは導光板２の背面、２ｃは導光板２の肉厚が光源１らか離れるに従って薄くなるように、背面ｂとのなす角をθとして形成された、導光板２内部を伝播してきた光が出射する出射面、３は導光板２の背面２ｂと対向し背面２ｂからの出射光を出射面２ｃ方向に反射する反射面、３ａは導光板２を挟み光源１と対向する反射面３の側壁面、４は光源１からの光を導光板２を介して出射する発光面、５は出射面２ｃ、反射面３、側壁面３ａおよび発光面４が挟まれる空間部、６は光源１を囲み光源１からの光を導光板２の入射面２ａ方向に反射する反射鏡、７は入射面２ａから入射し導光板２内部を伝播する内部伝播光、８は導光板内部を伝播したのち出射面２ｃから出射する出射光であり、１０はこれらで構成される照明装置である。
【００２８】
同図に示すように本発明になる照明装置１０においては、光源１より出射された光は反射鏡６で反射され、光源１と多重反射を繰り返す光と直接光が合成されて導光板２の入力面２ａより入射される。
【００２９】
ここで、導光板２に入射される光は、スネルの法則により入射面の法線に対し約±４２°で入射し、導光板表面が入射面に対して垂直面である場合、導光板表面に到達する光線の角度は導光板表面の法線に対して約±４８°以上となり、全反射して導光板内部を伝播する。したがって、導光板表面が入射面に対して垂直面である場合は、伝播光は全て導光板の光源と対向する端面より出射されることになる。
【００３０】
しかし、本発明になる照明装置１０の導光板２は、導光板２の肉厚が光源１から離れるに従って薄くなるように、背面２ｂとのなす角度をθとして出射面２ｃが傾斜して形成されているため、入射面２ａから入射した伝播光７は、出射面２ｃで全反射するたびに出射面２ｃに対する角度が傾斜角θだけ急峻になる。そして、反射を繰り返すうちに伝播光７の一部は出射光８として出射面２ｃより出射して発光面４に向かい、一部は伝播光７として伝播を繰り返す。さらに、伝播光７は背面２ｂからも一部出射するが、背面２ｂと対向する反射面３により発光面４に向かい反射される。
【００３１】
また、導光板２の先端側より出射した出射光８は、発光面４に直接到達するものと、直接到達せずに反射面３の側壁面３ａで反射したのちに発光面４から出射するものがある。
【００３２】
ここで、導光板の光源から離れた方の端部に反射側面が隣接して設けられている場合には、反射側面で反射する光線が多くなり光線損失率が大きくなってしまうことや、導光板から出射したのち直接発光面に到達する光線と反射側面で反射したのちに発光面に到達する光線とが、発光面端部より少し内側の部分で重なり合うことにより輝度分布に差が生じてしまう。
【００３３】
ところが、本発明になる照明装置１０では、導光板２の先端部と側壁面３ａとの間の間隔を開け、導光板２と側壁面３ａとの間に反射面３と発光面４で挟まれた空間部５を配置することにより、出射面２ｃから出射する出射光８のほとんどを直接発光面４方向に出射することができ、輝度分布を均一化し、光線損失も減少され高効率となる。
【００３４】
図３は、本発明になる照明装置の第１の実施例を示す図であり、（ａ）図は断面図、（ｂ）図は本実施例の照明装置の輝度分布を示す図である。
【００３５】
同図（ａ）において、１１は蛍光管、１２は導光板、１２ａは導光板１２の入射面、１２ｂは導光板１２の背面、１２ｃ'は導光板１２の第１の出射面、１２ｃ"は第２の出射面、１３は反射面、１４は発光面、１５は空間部、１６は反射鏡であり、２０はそれらで構成される照明装置である。
【００３６】
同図（ａ）に示すように、本実施例の照明装置は、出射光を一方向に集めるために反射鏡１６で半円状に囲まれた蛍光管１１の光線出射側に、入射面１２ａが光源１１と対向するように導光板１２が配置されている。導光板１２は、その肉厚が光源１１から離れるに従って薄くなるように出射面が傾斜しており、出射面は光源１１側の背面１２ｂに対して角度θ1 をなす第１の出射面１２ｃ'と、先端側の背面１２ｂに対して角度θ２をなす第２の出射面１２ｃ"からなり、θ２はθ１より角度が大きく、第１の出射面１２ｃ'と第２の出射面１２ｃ"との境界は面取りがされ曲面となっている。また、導光板１２の背面１２ｂと対向して反射面１３と、光源１１と対向する側に反射面１３の側壁面１３ａが配置され、反射面１３と対向する側に発光面１４が設けられている。そして、導光板１２の先端と側壁面１３ａとの間には間隔が設けられ、導光板１２の出射面１２ｃ'、１２ｃ"と反射面１３および側壁面１３ａと発光面１４とで囲まれた空間部１５が設けられている。
【００３７】
本実施例のように、導光板１２の形状を光源１１側の第１の出射面１２ｃ'の背面１２ｂに対する傾斜角θ1 と、先端側の第２の出射面１２ｃ"の背面１２ｂに対する傾斜角θ２とが異なるようにし、θ２の角度がθ１よりも大きくなるように形成することにより、出射光を先端部に集中させずに適度に分散して出射できるため光線利用率が向上するとともに、発光面１４端部の輝度分布も均一化でき、さらに、導光板１２の成形時の加工が先端が鋭角なものより容易であり、先端部の破損などが減少し取扱いも容易なため歩留りを向上することができる。
【００３８】
また、同図（ｂ）は本実施例の照明装置において、角度θ２を一定として角度θ１を変化（θ２>θ１として）させた場合の輝度分布を示す図であり、実線４０１は角度θ１が小さい場合を示し、破線４０２は角度θ１が大きい場合を示している。
【００３９】
同図に示すように、角度θ１が小さい場合は第１の出射面１２ｃ'から出射する光線が少なく導光板１２の先端側まで伝播していくため、先端側で出射する光量が多く輝度が高くなるが、角度θ１が大きい場合には第１の出射面１２ｃ'から出射する光量が増加し、一方、第２の出射面１２ｃ"から出射する光量は減少するため輝度分布が均一化してくる。ただし、先端側の輝度分布は角度θ１に比例して相似的に増減する。
【００４０】
また、反射面１３としては拡散面や鏡面などを用いることができるが、反射面１３を拡散面とすると、導光板１２の背面１２ｂから出射した光線が拡散されるため光源１１近傍で出射する光量が多くなり、さらに輝度分布の均一化を図ることができる。
【００４１】
図４は、本発明になる照明装置の第２の実施例を示す図であり、（ａ）図は断面図、（ｂ）図は本実施例の照明装置の輝度分布を示す図である。
【００４２】
同図（ａ）において、２１は蛍光管、２２は導光板、２２ａは導光板２２の入射面、２２ｂは拡散反射パターンが印刷された導光板２２の背面、２２ｃ'は形状拡散部が設けられた導光板２２の第１の出射面、２２ｃ"は第２の出射面、２３は反射面、２４は発光面、２５は空間部、２６は反射鏡であり、３０はそれらで構成される照明装置である。
【００４３】
同図（ａ）に示すように、本実施例の照明装置は導光板２２の形状が第１の実施例とは異なり、第１の出射面２２ｃ'が形状拡散部を設けた平面となっており、背面２２ｂにも拡散反射パターンが印刷されている。
【００４４】
本実施例のように、背面２２ｂや第１の出射面２２ｃ'に凹凸面からなる形状拡散部、あるいは白色塗料などにより印刷された拡散反射パターンを設けることにより、輝度分布の均一化を図ることができる。
【００４５】
ここで、形状拡散部および拡散反射パターンを設ける位置は、それぞれ背面２２ｂおよび第１の出射面２２ｃ'に限られるものではなく、形状拡散部を背面２２ｂに設けることや、拡散反射パターンを第１の出射面２２ｃ'に設けることは可能である。さらに、拡散印刷パターンは、光源からの距離に従い印刷する面積か変化させる重み付けをすると輝度分布を向上できるが、照明装置が比較的小型であり導光板の出射面の傾斜角が大きい場合には、重み付けがされていなくても構わない。
【００４６】
また、同図（ｂ）は本実施例の照明装置において、導光板２２の背面２２ｂにのみ重み付された拡散反射パターンを印刷した場合の輝度分布を示す図であり、破線４０３は第１の出射面２２ｃ'より出射した光線による輝度分布、一点鎖線４０４は第２の出射面２２ｃ"より出射した光線による輝度分布であり、実線４０５はそれらが合成した全体の輝度分布である。
【００４７】
同図に示すように、背面２２ｂに重み付けした拡散反射パターンを設けると輝度分布が均一化されることがわかり、本実施例に示すような構成を採ることにより光線利用率が高く、輝度分布も均一な照明装置とすることができる。
【００４８】
図５は、本発明になる照明装置の第３の実施例を示す図である。
【００４９】
同図において、３１は蛍光管、３２は導光板、３２ａは軸が蛍光管３１と平行な凹凸面が設けられた導光板３２の入射面、３２ｂは導光板３２の背面、３２ｃ'は導光板３２の第１の出射面、３２ｃ"は導光板３２の第２の出射面、３３は反射面、３４は発光面、３５は空間部、３６は反射鏡、３７は拡散反射パターンが印刷された透明性の拡散反射シートであり、４０はそれらで構成される照明装置である。
【００５０】
同図に示すように、本実施例の照明装置は導光板３２の形状が第１および第２の実施例とは異なり、導光板３２の入射面３２ａに軸が蛍光管３１と平行な波型の凹凸面が設けられている。さらに、導光板３２の背面３２ｂ側には背面３２ｂと反射面３３との間に、拡散反射パターンが印刷された透明性の拡散反射シートが設けられている。
【００５１】
本実施例は比較的小型のバックライトに適しており、入射面３２ａに軸が蛍光管３１と平行な波型の凹凸面を設けているため、入射面３２ａから入射した光線の伝播方向は、入射面３２ａが背面３２ｂに対して垂直である場合の法線に対し約±４２°以上とすることが可能となる。したがって、蛍光管３１の近傍での出射光量を増加することが可能となる。さらに、背面３２ｂと反射面３３との間に設けられた拡散反射シート３７により輝度分布を均一化することができる。
【００５２】
図６は、本発明になる照明装置の第４の実施例を示す図であり、（ａ）図は断面図、（ｂ）図はリニアプリズム板の配設方法を説明する平面図である。
【００５３】
同図において、４１は蛍光管、４２は導光板、４２ａは導光板４２の入射面、４２ｂは拡散反射パターンが印刷された導光板４２の背面、４２ｃ'は導光板４２の第１の出射面、４２ｃ"は導光板４２の第２の出射面、４３は反射面、４３ａは反射面４３の側壁面、４４は発光面、４５は空間部、４６は反射鏡、４７はリニアプリズム板、４８は拡散シートであり、５０はそれらで構成される照明装置である。
【００５４】
同図に示すように、本実施例の照明装置は反射面４３および反射面４３の側壁面４３ａの形状が第１〜第３の実施例とは異なり、反射面４３と側壁面４３ａとが直交するのではなく、反射面４３と側壁面４３ａとが連続して曲面で形成されている。さらに、導光板３２の背面３２ｂには重み付けした拡散反射パターンが印刷されており、発光面４４上には出射光に法線方向への指向性を持たせるためのリニアプリズム板４７が、その軸と上部に配置される図示しない表示装置のマトリクス状電極の軸方向とが直交あるいは平行にならないように配置されている。また、リニアプリズム板４７の上部には、導光板４２の背面４２ｂに印刷された拡散印刷パターンが視認されないように拡散シート４８が配置されている。
【００５５】
本実施例のように、反射面４３と側壁面４３ａを連続した曲面で形成すると、導光板４２からの出射光の損失が減少し光線利用率が向上するとともに、輝度分布の均一化も図ることができる。
【００５６】
また、同図（ｂ）はリニアプリズム板４７の配設方法を説明する平面図であり、リニアプリズム板４７のプリズム軸４７ａは、表示装置の直交するマトリクス電極４９ａおよび４９ｂの何れとも平行、あるいは直交しないように傾きが角度φ（０°<φ<９０°）となるように配置されている。このようにリニアプリズム板４７を配置することにより、干渉による表示画質の低下を防止することができる。
【００５７】
図７は、導光板の指向特性を示す図（その１）であり、（ａ）図は斜視図、（ｂ）図は光線の出射角度と相対輝度との関係を示す図である。
【００５８】
同図（ａ）において、５１は光源となる蛍光管、５２は蛍光管５１の側方に配設された導光板、５２ａは蛍光管５１と対向する導光板５２の入射面、５２ｂは導光板５２の背面、５２ｃは背面５２ｂと角度θをなす導光板５２の出射面、５４は蛍光管５１を囲むように設けられた反射鏡、５８は導光板５１内部の伝播光、５９は出射面５９ｃから出射した出射光であり、角度θは１０°に設定されている。以下、同一機能を有するものには同一符号を付し、その説明は省略する。
【００５９】
同図においては、光源はなる蛍光管５１と，それを囲む反射鏡５４と、導光板５２のみで構成されており、反射面などは設けられていない。
【００６０】
同図（ｂ）は、この場合の導光板先端側と光源側との指向分布特性を示す図であり、実線４０６は先端側の特性を、破線４０７は光源側の特性を示している。
【００６１】
同図に示すように、反射面などを一切設けない場合には、先端側と光源側で指向性の幅はほとんど変化しないが、破線４０７で示されるように光源側では出射光量が少なく小さい角度成分が多いことがわかる。
【００６２】
図８は、導光板の指向特性を示す図（その２）であり、（ａ）図は斜視図、（ｂ）図は光線の出射角度と相対輝度との関係を示す図である。
【００６３】
同図（ａ）において、５３は導光板５２の下方に背面５２ｂと対向するように配設された反射面である。また、角度θは１０°に設定されている。
【００６４】
同図においては、光源となる蛍光管５１と、それを囲む反射鏡５４と、導光板５２と、導光板５２の下方に設けられた反射面５３で構成されている
同図（ｂ）は、反射面５３が鏡面の場合と拡散反射面の場合の、それぞれの指向分布特性を示す図であり、実線４０８は反射面５３が鏡面の場合の特性を、破線４０９は反射面５３が拡散反射面の場合の特性を示している。
【００６５】
同図に示すように、反射面５３を鏡面とした場合には、実線４０８で示されるように輝度のピークは何も設けない場合と変わらないが、指向性の幅が大きくなっていることがわかる。これは、導光板５２の背面５２ｂから出射した光線が、出射面５２ｃと背面ｂとのなす角θ分だけ急峻になり出射されているためである。さらに、反射面５３を拡散反射面とした場合には、破線４０９で示されるように輝度のピークは下がるが、指向性の幅が大きくなっていることがわかる。これは、出射光５９が出射面５２ｃの各部から分散して出射されているためであり、発光面での輝度分布が改善される。
【００６６】
図９は、導光板の指向特性を示す図（その３）であり、（ａ）図は斜視図、（ｂ）図は光線の出射角度と相対輝度との関係を示す図である。
【００６７】
同図（ａ）において、５５は導光板５２の背面５２ｂと反射面５３との間に配設される、重み付けした拡散反射パターンが印刷された透明性の拡散反射シートである。また、角度θは１０°に設定されている。同図においては、光源となる蛍光管５１と、それを囲む反射鏡５４と、導光板５２と、鏡面からなる反射面５３と、導光板５２の背面５２ｂと反射面５３の間に配設された拡散反射シート５５とで構成されている。
【００６８】
同図（ｂ）は、投光板５２の背面５２ｂと鏡面からなる反射面５３の間に拡散反射シート５５を配設した場合の指向分布特性を示す図であり、実線４１０でその特性が示されている。同図に示すように、導光板５２の背面５２ｂと反射面５３の間に拡散反射シート５５を配設した場合には、図８における反射面５３を拡散反射面とした場合の破線４０９と同様に、実線４１０で示すように輝度のピークは下がるが、指向性の幅が大きくなっていることがわかる。これは、出射光５９が出射面５２ｃの各部から分散して出射されているためであり、発光面での輝度分布が改善される。
【００６９】
図１０は、導光板の指向特性を示す図（その４）であり、（ａ）図は斜視図、（ｂ）図は光線の出射角度と相対輝度との関係を示す図である。
【００７０】
同図（ａ）において、５６は導光板５２の背面５２ｂと反射面５３との間に、軸方向が蛍光管５１の長手方向と平行になるように、凹凸面を導光板５２側に向けて配設されたリニアプリズム板である。また、角度θは１０°に設定されている。同図においては、光源となる蛍光管５１と、それを囲む反射鏡５４と、導光板５２と、鏡面からなる反射面５３と、導光板５２の背面５２ｂと反射面５３の間に配設されたリニアプリズム板５６とで構成されている。
【００７１】
同図（ｂ）は、導光板５２の背面５２ｂと鏡面からなる反射面５３の間にリニアプリズム板５６を配設した場合の指向分布特性を示す図であり、実線４１１でその特性が示されている。同図に示すように、導光板５２の背面５２ｂと反射面５３の間にリニアプリズム板５６を配設した場合には、実線４１１で示すように輝度が向上するとともに、光源側の出射光量を増加することができ輝度分布も改善される。
【００７２】
図１１は、導光板の指向特性を示す図（その５）であり、（ａ）図は斜視図、（ｂ）図は光線の上部方向および左右方向の出射角度と相違輝度との関係を示す図である。
【００７３】
同図（ａ）において、５７は蛍光管５１と導光板５２の入射面５２ａとの間に、軸方向が蛍光管５１の長手方向と垂直となるように、凹凸面を導光板５２側に向けて配設されたリニアプリズム板である。また、角度θは１０°に設定されている。同図においては、光源となる蛍光管５１と、それを囲む反射鏡５４と、導光板５２と、鏡面からなる反射面５３と、蛍光管５１と導光板５２の入射面５２ａの間に配設されたリニアプリズム板５７とで構成されている。
【００７４】
同図（ｂ）は、蛍光管５１と導光板５２の入射面５２ａの間にリニアプリズム板５７を配設した場合および配設しない場合の、それぞれ上下方向（角度α）と左右方向（角度β）の指向分布特性を示す図であり、実線４１２はプリズム板５７を設けた場合の上下方向の特性を、破線４１３はプリズム-3５７を設けない場合の上下方向の特性を、実線４１４はプリズム板５７を設けた場合の左右方向の特性を、実線４１５はプリズム板５７を設けない場合の左右方向の特性を示している。同図に示すように、リニアプリズム板５７を軸方向が蛍光管５１の長手方向と垂直になるように、蛍光管５１と導光板５２の入射面５２ａとの間に、凹凸面を導光板５２側に向けて配設した場合の左右方向の特性は、破線４１５で示されるリニアプリズム板５７を配設しない場合と比べ、左右方向の光線が絞りこまれるため指向性の幅は小さくなるとともに、光線が集中するため輝度が向上する。
【００７５】
図１２は、本発明になる照明装置の第５の実施例を示す図であり、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図のＡ−Ａ'線における断面図、（ｃ）図は（Ａ）図のＢ−Ｂ'線における部分断面図である。
【００７６】
同図において、６１は光源となる蛍光管、６２は透明体からなる導光板、６２ａは導光板６２の入射面、６２ｂは重み付けされた拡散反射パターンを印刷した導光板６２の背面、６２ｃは背面６２ｂと角度θをなすように形成された導光板６２の出射面、６２ｄは導光板６２端部の反射側面、６３は導光板６２の背面６２ｂ下方の反射面、６３ａは反射面６３の中央部に設けられた凸反射面、６４は発光面、６５は空間部、６６は蛍光管６１を囲む反射鏡、６７はリニアプリズム板、６８は拡散シート、６９は遮光部であり、７０はそれらで構成される照明装置である。
【００７７】
同図（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施例の照明装置７０は、第１〜第４の実施例に示すような照明装置を単位ユニットとして、複数個の単位ユニットを平面状に配置しており、光源となる４個の蛍光管６１が反射鏡６６に囲まれて四側面に設けられ、蛍光管６１側方にはそれぞれに対応して４個の独立した導光板６２が配設されている。個々の導光板６２の形状は、出射面６２ｃが背面６２ｂとのなす角がθであるように先端側に傾斜し、その幅も先端側に向かって狭くなっており、背面６２ｂには輝度分布を考慮して重み付けした拡散反射パターンが印刷されている。導光板６２の背面６２ｂ下方の反射面６３は、その中央部である４個の導光板６２の先端が対向する空間部６５で四角錐状の凸反射面６３ａが設けられている。発光面６４上にはリニアプリズム板６７が、その上部に配置される図示しない表示装置のマトリクス状電極の軸方向と、リニアプリズム板６７の軸とが直交あるいは平行にならないように配置されている。さらに、リニアプリズム板６７の上部には、導光板６２の背面６２ｂに印刷された拡散反射パターンが視認されないように拡散シート６８が配置されている。
【００７８】
また、同図（ｃ）に示すように、４個の導光板６２は導光板６２内を伝播する光線が他の蛍光管６１方向に戻らないように、それぞれの導光板６２が独立するように分離しており、個々の導光板６２間には空間が設けられ遮光部６９となっている。そして、導光板５２の端面は光線が出射しないように反射側面６２ｄが設けられ、反射側面６２ｄは反射光が発光面６４側に進むように傾斜面となっている。
【００７９】
本実施例に示す照明装置７０は、高輝度が要求される大型の照明装置に適しており、第１〜第４の実施例に示すような照明装置を単位ユニットとして、複数個の単位ユニットを平面状に配置することにより、輝度分布を均一にしながら光線利用率の高い高輝度な照明装置とすることができる。
【００８０】
また、本実施例のように、導光板６２をそれぞれ分離して４個の導光板６２を配置する構成が効率的に有利であるが、導光板６２を分離せずに一体化したものでも効率はある程度向上する。
【００８１】
さらに、平面状に配置する単位ユニットの個数はここで限定されるものではなく、２個の単位ユニットを対向して配置するなど照明装置の要求仕様に応じてその構成は変更可能である。さらに、本実施例においては、導光板６２の背面６２ｂに拡散反射パターンを印刷して輝度分布の均一化を図っているが、輝度分布の均一化の手段に関しても本実施例で限定されるものではなく、図３〜図１１に示される前述の手段を用いることも可能である。
【００８２】
図１３は、本発明になる照明装置の第６の実施例を示す図であり、照明装置の一部断面図である。
【００８３】
同図において、７１は蛍光管、７２は導光板、７２ａは導光板７２の入射面、７２ｂは導光板７２の出射面、７３は反射面、７４は反射鏡、７５は拡散シートであり、８０はそれらで構成される照明装置である。
【００８４】
同図に示すように、本実施例の照明装置８０は、第１〜第４の実施例に示すような照明装置を単位ユニットとして複数個の単位ユニットを縦置きにし、ユニット内の導光板７２の側面と反射面７３が隣接するように配置しており、発光面を蛍光管７１と対向する面としている。また、導光板７２の出射面７２ｂと反射面７３とのなす角θは３０°であり、導光板７２はアクリル樹脂で形成されている。そして、発光面側には輝度分布の均一化と反射面７３が視認できないように拡散シート７５を配置してあり、１つの単位ユニットの導光板７２の出射面７２ｂから出射した出射光の内で直接拡散シート７５へ到達するもの以外は、隣接する単位ユニットの反射面７３で反射され拡散シート７５へ進むようになっている。
【００８５】
本実施例に示す照明装置８０は、高輝度が要求される大型の照明装置に適しており、第１〜第４の実施例に示すような照明装置を単位ユニットとして、複数個の単位ユニットを縦置きに配置することにより、輝度分布が均一で光線の指向性が高く、光線利用率の高い高輝度な照明装置とすることができる。
【００８６】
図１４は、本発明になる照明装置の第７の実施例を示す図であり、照明装置の一部断面図である。
【００８７】
同図において、７１'は蛍光管、７２'は導光板、７２ａ'は導光板７２'の入射面、７２ｂ'は導光板７２７の出射面、７３'は反射面、７４'は反射鏡、７５'は拡散シートであり、８０'はそれらで構成される照明装置である。
【００８８】
同図に示すように、本実施例の照明装置８０'は第７の実施例と導光板７２'の形状が異なり、導光板７２'の断面形状が略二等辺三角形となるように形成され、頂角を挿んで出射面７２ｂ'が二面設けられている。また、頂角の角度θは第６の実施例と同様３０°である。
【００８９】
本実施例に示す照明装置８０'は、第６の実施例よりもさらに光線の指向性が向上し、光線利用率の高い高輝度な照明装置とすることができる。
【００９０】
図１５は、本発明になる照明装置の第８の実施例を示す図であり、照明装置の一部断面図である。
【００９１】
同図において、７１"は蛍光管、７２"は導光板、７２ａ"は導光板７２"の入射面、７２ｂ"は導光板７２"の出射面、７３"は反射面、７４"は反射鏡、７５"は拡散シートであり、８０"はそれらで構成された照明装置である。
【００９２】
同図に示すように、本実施例例の照明装置８０"は第６および第７の実施例と単位ユニットの配置の方法が異なり、ユニット内の導光板７２"の側面と反射面７３"が隣接するように斜めに単位ユニットを積層しており、導光板７２"の出射面７２ｂ"が発光面となっている。また、頂角の角度θは第６の実施例と同様３０°である。
【００９３】
本実施例に示す照明装置８０"は、第６および第７の実施例よりも薄型にすることが可能となり、光線利用率が高く高輝度で薄型の照明装置とすることができる。
【００９４】
図１６及び図１７は本発明の第９実施例になる照明装置１００を示す。
【００９５】
照明装置１００は、図１２の照明装置７０を改良したものであり、図１２の照明装置７０とは、以下の点で構成を異にしており、この異なる構成に基づいて特徴を有している。
【００９６】
（１）導光板の背面の拡散パターン１０１の構成。
【００９７】
（２）導光板と通常リニアプリズム板との間に、特殊なリニアプリズム板１０２を配設した構成。
【００９８】
図１６及び図１７中、１０５は線状光源としての蛍光管である。１０６は導光板であり、入射面１０６ａ、水平の背面１０６ｂ及び出射面１０６ｃを有する。１０６ｄは先端である。導光板１０６は、入射面１０６ａから離れるにつれて肉厚ｔが薄くなっている出射面１０６ｃは、背面１０６ｂに対して角度θをなす傾斜面となっている。導光板１０６は楔形状を有し、断面が直角三角形である。１０７は反射板であり、導光板１０６の下側に配してある。１０８は蛍光管１０５を囲む反射鏡である。１０９は空間部であり、導光板１０６の傾斜している出射面１０６ｃの上方および先端１０６ｄの前方に存在している。
【００９９】
１１０は通常のリニアプリズム板であり、導光板１０６の上方に配してあり、その下側に空間部１０９が形成されている。通常リニアプリズム板１１０は、図１８に示すように、頂角が９０度である屋根形の線状プリズム１１１が整列した構造を有する。この通常リニアプリズム板１１０は、図１８に示すように、線状プリズム１１１が形成されている面を上面とした向きで、且つ線状プリズム１１１の長手方向が蛍光管１０５に直交する方向（線１１２で表わす）に対して時計方向に角度αをなす向きで配してある。この通常リニアプリズム板１１０は、図１８に示すように、拡がりの大きい入射光１１３を、通常リニアプリズム板１１０の法線１１４の方向に集光させて出射させるように作用する。出射光１１５の集光の程度は、±４０度程度である。
【０１００】
１１６は拡散シートであり、通常リニアプリズム板１１０の上面側に配してあり、通常リニアプリズム板１１０からの光を拡散させる。拡散シート１１６の上面が、照明装置１００の発光面１１７となる。
【０１０１】
次に、照明装置１００の特徴的な構成について説明する。
【０１０２】
まず、拡散パターン１０１について説明する。
【０１０３】
拡散パターン１０１は、白色インクが塗布された小さな部分、即ち、拡散要素としての白色インク塗布小区画部１２０が、所定のパターンで並んだ構成である。この白色インク塗布小区画部１２０に入射した光線は、拡散される。白色インク塗布小区画部１２０は、図１９の線Ｉで示すように、導光板１０６の背面１０６ｂのうち入射面１０６ａの近傍において、特に高い密度で形成してある。換言すれば、白色インク塗布小区画部１２０は、導光板１０６の入射面１０６ａの近傍において印刷面積が特に大きくなるように重み付けして形成してある。拡散パターン１０１は、特に入射面１０６ａの近傍において、特に多くの光を拡散させるように作用する。
【０１０４】
次に、特殊リニアプリズム板１０２について説明する。
【０１０５】
特殊リニアプリズム板１０２は、図２０に示すように、頂角が１４０度である屋根形の線状プリズム１２１が三つに対して、頂角が７０度である屋根形の線状プリズム１２２が一つの割合で整列した構造を有する。この特殊リニアプリズム板１０２は、図１６及び図１７に示すように、線状プリズム１２１，１２２が形成されている面を下面とした向きで、且つ線状プリズム１２１（１２２）の長手方向が上記の線１１２に対して直交する向き、即ち蛍光管１０５と平行となる向きとして、上記導光板１０６の上方であって上記通常リニアプリズム板１１０の下側の部位に設けてある。通常リニアプリズム板１１０と特殊リニアプリズム板１０２との間には、空気層１２９が存在している。
【０１０６】
図２０に示すように、頂角が７０度の線状プリズム１２２は、入射光線１２３を全反射させて、符号１２４で示すように上方へ透過させるように作用する。頂角が１４０度の線状プリズム１２１は、入射光線１２５が線状プリズム１２１内に、特殊リニアプリズム板１０２の上面１０２ａに臨界角以上で入射するように入射し、且つ、入射した光線１２６が上面１０２ａで反射させ、上面１０２ａで全反射した光線１２７を、符号１２８で示すように、リニアプリズム板１０２より照明装置１００の中心方向に斜め下方に向かって空間部１０９内に出射させて、空間部１０９内に戻すよう即ち、光を特殊リニアプリズム板１０２の面方向に伝播させるように作用する。
【０１０７】
ここで、線状プリズム１２１は、蛍光管１０５と平行な向きとなっている。このため、上記の光１２８は、照明装置１００の中心の方向へ効率的に向けられる。即ち、特殊リニアプリズム１０２は、照明装置１００の中心の方向への光の伝播性を良くするため、線状プリズム１２１（１２２）の長手方向が蛍光管１０５と平行となる向きに定めてある。
【０１０８】
次に、上記構成になる照明装置１００の動作について図２１を参照して説明する。
【０１０９】
図２１中、矢印は光線を示し、矢印の太さは光量を表わし、太い程、光量が多いことを示す。蛍光管１０５よりの光１３０は、入射面１０６ａから導光板１０６内に入り、導光板１０６の先端１０６ｄに向う。拡散パターン１０１の分布の関係で、導光板１０６内に入射した光のうち大部分の光が入射面１０６ａの近傍で拡散される。これにより、出射面１０６ｂのうち入射面１０６ａの付近から、多くの光１３１が出射する。残りの光１３２が導光板１０６の先端１０６ｄに向かって伝播する。光１３２の光量は元々少なく、且つ伝播の途中でも拡散されて出射面１０６ｂより光１３３，１３４が出射するため、先端１０６ｄに向かう光は、符号１３５，１３６で示すように少なくなり、先端１０６ｄより出射する光１３７の光量は少なくなっている。これにより、発光面１１７のうち導光板１０６の先端１０６ｄに対応する部分が特に明るくなるという不都合が解決される。
【０１１０】
また、上記光１３１は、特殊リニアプリズム板１０２内に入射する。特殊リニアプリズム板１０２内に入射した光のうち、一部の光１４０だけが透過して上方に出射し、残りの光１４１は、反射して、空間部１０９内に戻される。
【０１１１】
上記の光１３３，１３４についても、一部の光１４２，１４３だけが特殊リニアプリズム板１０２内を透過して上方に出射し、残りの光１４４，１４５は、反射して、空間部１０９内に戻される。空間部１０９内に戻された上記の光１４１，１４４，１４５は、導光板１０６の出射面１０６ｃ等で反射されて、再び特殊リニアプリズム板１０２内に入射し、一部が透過して上方に出射し、残りが反射して空間部１０９内に再び戻される。
【０１１２】
上記の動作が繰り返して行われ、特殊リニアプリズム板１０２の上面１０２ａからは、特殊リニアプリズム板１０２の全面に亘って略一定の光量の光が出射する。このため、後述するように発光面１１７は全面に亘って一様な明るさを有するようになる。
【０１１３】
特殊リニアプリズム板１０２より上方に出射した光は、通常リニアプリズム板１１０内に入射し、符号１４５で示すように、法線方向に集光されて出射し、更に拡散シート１１６で拡散されて、符号１４６で示すように、発光面１１７より出射する。
【０１１４】
これにより、照明装置１００の発光面１１７は、導光板１０６の先端１０６ｄに対応する部分に、その周辺に比べて輝度が高い部分が表われず、且つ蛍光管１０５に近い部分についても輝度の高い部分が表われず、全面に亘って輝度が略一定とされた良好な輝度分布を有する。
【０１１５】
次に、上記の照明装置１００を、液晶パネルのバックライトとして使用した場合の、液晶表示装置の特性について説明する。
【０１１６】
図１７中、１５０は液晶パネルであり、照明装置１００の上側に配される。
【０１１７】
液晶パネル１５０は、Ｘ方向に延在するＸ方向表示電極１５１と、Ｙ方向に延在するＹ方向表示電極１５２とを有する。
【０１１８】
図１７中、蛍光管１０５に対して直交する線１１２は、Ｘ方向に延在している。
【０１１９】
ここで、液晶表示装置の前面からみた場合における、線状プリズム１１１，１２１，１２２の表示電極１５１，１５２に対する位置関係についてみる。
【０１２０】
線状プリズム１１１と線状プリズム１２１，１２２とは角度（９０−α）度で交差している。このため、線状プリズム１１１と線状プリズム１２１，１２２とは干渉しにくく、モアレ縞は発生しない。
【０１２１】
線状プリズム１１１と上記表示電極１５１，１５２とは約４５度で交差している。このため、線状プリズム１１１と表示電極１５１，１５２とは干渉しにくく、モアレ縞は発生しない。
【０１２２】
次に、上記第９実施例の変形例について説明する。
【０１２３】
図１６及び図１７中の特殊リニアプリズム板１０２の線状プリズム１２１と線状プリズム１２２との比を３：１以外の比、例えば４：１等に定めてもよい。
【０１２４】
図２２は、線状プリズム１２１と線状プリズム１２２との比を、４：１とした特殊リニアプリズム板１０２Ａを示す。
【０１２５】
このプリズム板１０２Ａは、上記のプリズム板１０２に比べてより多くの光を面方向に伝播する。
【０１２６】
また、上記特殊リニアプリズム板１０２の代わりに、図２３に示す特殊レンチキュラ板１６０を、そのかまぼこ状レンズの面を下向きとした向きで設けた構成としうる。
【０１２７】
特殊レンチキュラ板１６０は、高さがｈ１、半径がｒ１のかまぼこ状レンズ１６１が三つに対して、高さがｈ２、半径がｒ２のかまぼこ状レンズ１６２が一つの割合で整列した構造である。ｈ２>ｈ１，ｒ２>ｒ１である。
【０１２８】
光線１６３の経路から分かるように、かまぼこ状レンズ１６２は、光線を上方へ透過させるように作用する。光線１６４の経路から分かるように、かまぼこ状レンズ１６１は、光線を下方へ戻すように、即ち光を特殊レンチキュラ板１６０の面方向に伝播させるように作用する。
【０１２９】
次に、本発明の第１０実施例になる照明装置２００について、図２４を参照して説明する。
【０１３０】
第１０実施例乃至第２０実施例は、導光板の背面に工夫をして、輝度分布の均一化を図ったものである。
【０１３１】
図２４中、２０１は線状光源としての蛍光灯である。２０２は導光板であり、共に水平である背面２０２ａ及び出射面２０２ｂ、及び共に垂直である入射面２０２ｃ及び先端面２０２ｄを有する。２０３は反射板であり、導光板２０２の背面２０２ａ側に配置してある。２０４は反射面であり、反射板２０３の上面である。２０５は反射鏡であり、蛍光灯２０１を囲んでいる。２０６は照明装置２００の発光面である。２０７は本発明の要部をなす溝であり、導光板２０２の背面２０２ａに、入射面２０２ｃと平行な方向（図中、紙面に垂直な方向）に延在しており、多数が整列している。溝２０７は、背面２０２ａのうち、中央部分２０２ａ-１についてはピッチＰ１で整列し、中央部分２０２ａ-１より偏倚するにつれてピッチが狭くなり、入射面寄りの部分２０２ａ-２及び先端面寄りの部分２０２ａ-３では、ピッチＰ１より狭いピッチＰ２で整列した分布で配してある。
【０１３２】
溝２０７は、図２５に拡大して示すように、三角形状をなし、二つの傾斜平面２０８，２０９よりなる。傾斜平面２０８，２０９は、共に水平面に対して所定角度θ傾斜している。角度θは約３０度であり、入射してきた光を蛍光灯２０１側へ戻さない角度としてある。
【０１３３】
ここで、溝２０７の作用について説明する。
【０１３４】
蛍光灯２０１より出射し、入射面２０２ｃより導光板２０２内に入射した光の一部が溝２０７に向う。溝２０７に向う光は、傾斜平面２０８へ当たる角度によって、光線２１０，２１１，２１２の三種類に分類できる。光線２１０は、傾斜平面２０８で全反射し、光線２１０ａとなって出射面２０２ｂへ向かう。光線２１１は、溝２０７内へ出、反射板２０３の反射面２０４で反射され、傾斜平面２０９より再び導光板２０２内に入り、光線２１１ａとなって出射面２０２ｂへ向かう。光線２１２は、溝２０７内へ出、溝２０７を横切って傾斜平面２０９より再び導光板２０２内に入り、光線２１２ａとなって、先端面２０２ｄの方向に向かう。このように、溝２０７は、導光板２０２内を背面２０２ａに向かって進む光線を、出射面２０２ｂの方向に効率的に向けさせるように作用する。
【０１３５】
従来は、特開平２−１６５５０４号に示すように、上記の溝２０７に対応する溝が、導光板の底面の全面に亘って均一のピッチで配してあり、溝を構成する面の傾斜は、溝に入射する全ての光が全反射する条件となっていた。そのため、発光面の輝度分布は、図２４中、破線IIで示すように、入射面２０２ｃに近い部分と、先端面２０２ｄに近い部分とにおいて輝度が低下する傾向となっていた。
【０１３６】
本実施例においては、溝２０７を上記のような分布で配してあるため、出射面２０２ｂへ向かう光の量が、入射面寄りの部分２０２ａ-2及び先端面寄りの部分２０２ａ-3において上記の従来例に比べて多くなり、発光面２０６のうち、入射面寄りの部分及び先端面寄りの部分の輝度が上昇せしめられる。この結果、照明装置２００の発光面２０６の輝度は、図２４中、線III で示すように、全面に亘って略均一なものとなる。
【０１３７】
図２６は本発明の第１１実施例になる照明装置２２０を示す。図中、図２４に示す構成部分と同一部分には同一符号を付す。
【０１３８】
導光板２０２Ａにおいては、溝２０７が、背面２０２ａの蛍光灯２０１近傍領域において同じピッチＰ３で分布している。入射面２０２Ａｃに近い側から、溝２０７に２０７-１，２０７-２，…と符号を付す。Ｕ字状の反射鏡２０５Ａは、溝２０７-1にまでかかっている。２０５Ａａは反射鏡部としての上側覆い部分であり、導光板２０２Ａの出射面２０２Ａｂのうち、入射面２０２Ａｃ寄りの溝２０７-1に対応する部分２０２Ａｂ-1を覆っている。２０５Ａｂは下側覆い部分であり、導光板２０２Ａの背面２０２Ａａのうち、溝２０７-１を覆っている。導光板２０２Ａのうち、２０２Ａ-1が発光領域である。２０２Ａ-2は光蓄積領域であり、後述するように光を蓄積する。蛍光灯２０１から出射し、入射面２０２Ａｃより導光板２０２Ａ内に入射した光２２１は、符号２２１ａで示すように、溝２０７-１の面で反射され、面２０２Ａｂ-１へ向かい、面２０２Ａｂ-１より出射するも、上側覆い部分２０５Ａａで反射され、導光板２０２Ａ内に入る。この光は、背面２０２Ａａに向かい、背面２０２Ａａより出射したとしても、下側覆い部分２０５Ａｂで反射され、再び導光板２０２Ａ内に入り、上方に向う。光は、これを繰り返して発光領域２０２Ａ-1の方向に進んでいく。
【０１３９】
出射面２０２Ａｂのうち上側覆い部分２０５Ａａで覆われていない部分が、有効出射面２０２Ａｂ-２である。この有効出射面２０２Ａｂ-2には、上記第９実施例の場合と同様に、溝２０７-2〜２０７-5で反射又は屈折されて、上向きとされた光が出射する。この有効出射面２０２Ａｂ-２のうち蛍光灯２０１寄りの部分についてみると、溝２０７-２で屈折された光２２２に、光蓄積領域２０２Ａ-２より漏れ出して上方に向かう光２２１ｂが加わり、この部分での光量が増す。これにより、照明装置２２０の発光面２０６の輝度は、線IVで示すように、蛍光管近傍領域において略均一なものとなる。
【０１４０】
図２７は本発明の第１１実施例になる照明装置２３０を示す。この照明装置２３０は、図２４の照明装置２００と図２６の照明装置２２０とを組み合せた構成である。図２７中、図２４及び図２６に示す構成部分と対応する部分には同一符号を付す。
【０１４１】
溝２０７-1及び反射鏡部としての上側覆い部分２０５Ａａが、光蓄積領域２０２Ａ-２を形成する。有効出射面２０２Ａｂ-２のうち蛍光灯２０１寄りの部分には、溝２０７-２，２０７-３で反射、屈折された光２２２に、光蓄積領域２０２Ａ-２より漏れ出して上方に向かう光２２１ｂが加わる。ここで、溝２０７-１，２０７-２のピッチＰ２が小さいため、上記光２２２の光量は多い。これにより、発光面２０６の輝度は、図２７中、線Ｖで示すように、面全体に亘って均一なものとなる。
【０１４２】
図２８は本発明の第１３実施例になる照明装置２４０を示す。この照明装置２４０は、図２４の照明装置２００のうち、導光板２０２を変更した構成である。図２８中、図２６に示す構成部分と対応する部分には同一符号を付す。
【０１４３】
導光板２４１は、大略、導光板２０２を断面楔形状としたものであり、傾斜した出射面２４１ｂ及び曲面状とした先端面２４１ｃを有する。２４１ａは水平の背面であり、溝２０７が形成してある。２４１ｃは垂直の入射面である。
【０１４４】
ここで、先端面２４１ｃを曲面とし得たのは、出射面２４１ｂが傾斜面とされて導光板２０２が楔形状となっていることになるものである。
【０１４５】
先端面２４１ｃが曲面であるため、先端が図２４に示すように垂直の平面である場合に比べて、導光板２４１内を伝搬して先端に到った光は、光源側に反射されにくく、殆どが符号２４２で示すように、先端面２４１ｃから上方に向かって放出される。これにより、導光板２４１のうち先端寄りの部分からも光は効率的に出射され、発光面２４３のうち先端部分の輝度が引き上げられる。発光面２４３の輝度は、図２８中、線VIで示すように面全体に亘って均一なものとなる。
【０１４６】
図２９は本発明の第１４実施例になる照明装置２５０を示す。同図中、図２４に示す構成部分と対応する部分には同一符号を付す。
【０１４７】
照明装置２５０は、導光板２５１を有する。導光板２５１は、図３０に併せて示すように、背面２５１ａにピット群２５２を有する。ピット群２５２は、多数のピット２５３よりなる。各ピット２５３は、断面三角形状を有し、図２４中の溝２０７と同じく、導光板２５１内を伝播して背面２５１ａに到った光を出射面２５１ｂへ向けさせる。  ピット群２５２は、並んだピッチ２５３-１〜２５３-４よりなるピット列２５４-1、並んだピット２５３-５〜２５３-７よりなるピット列２５４-２、並んだピット２５３-８〜２５３-１１よりなるピット列２５４-３が平行に整列し、且つ隣り合うピット列間でピットが千鳥状に並んだ配置となっている。これにより、図２４に示すように背面に溝２０７を形成した場合に比べて、背面２５１ａ側より出射面２５１ｂに向けられる光量は、背面全面に亘ってより均一とされる。
【０１４８】
これにより、照明装置２５０の発光面２５５は、図２４の照明装置２００に比べて溝筋に対応した輝度ムラを抑えられ、図２９中、線VII で示すように、全面に亘って均一な輝度分布を有する。
【０１４９】
図３１は本発明の第１５実施例になる照明装置２６０を示す。同図中、図２４に示す構成部分と対応する部分には同一符号を付す。
【０１５０】
照明装置２６０は、導光板２６１を有する。導光板２６１は、図３２及び図３３に示すように、背面２６１ａに、断面三角形状の溝群２６２を有する。溝群２６２は、蛍光灯２０１の軸線２６３と直交する線２６４に対して鋭角α１をなす溝２６２ａと、上記線２６４に対して鈍角α２をなす溝２６２ｂとよりなる。溝２６２ａと溝２０２ｂとは、多くの個所で交差している。このため、溝が平行に配されている図２４の照明装置２００に比べて溝筋が表われにくい。従って、照明装置２６０は、図３１中、線VIIIで示すように、全面に亘って均一な輝度分布を有する。
【０１５１】
図３４は本発明の第１６実施例になる照明装置２７０を示す。同図中、図２４に示す構成部分と対応する部分には同一符号を付す。
【０１５２】
照明装置２７０は、導光板２７１を有する。導光板２７１は、背面２７１ａに、溝群２７１を有する。溝群２７１は、溝２７２〜２７７よりなる。溝２７２〜２７７は、蛍光灯２０１に近づく程、サイズが大きくなっている。溝２７２〜２７７のピッチＰ４は一定であり、図２４中のピッチＰ１より小さい。従って、照明装置２７０は、図２４の装置２００に比べて、溝筋が表われにくく、出射光量は同じであり、図３４中、線IXで示すように、全面に亘って均一な輝度分布を有する。
【０１５３】
図３５は本発明の第１７実施例になる照明装置２８０を示す。同図中、図２４に示す構成部分と対応する部分には同一符号を付す。
【０１５４】
照明装置２８０は、導光板２８１を有する。導光板２８１は、図３６に併せて示すように、背面２８１ａにピット群２８２を有する。ピット群２８２は、多数のピット２８３よりなる。各ピット２８３は、断面三角形状を有し、図２４中の溝２０７と同じく、導光板２８１内を伝播して背面２８１ａに到った光を出射面２８１ｂへ向けさせる。ピット群２８２は、ピット２８３が並んだ、図３６中右下りの斜めのピット列２８４と、右上りの斜めのピット列２８５とよりなる。ピット列２８４はピット列２８５とは交差した関係にある。これにより、図２４に示すように背面に溝２０７を形成した場合に比べて、背面２８１ａ側より出射面２８１ｂに向けられる光量は、背面全面に亘ってより均一とされる。
【０１５５】
これにより、照明装置２８０の発光面２８６は、図２４の照明装置２００に比べて溝筋に対応した輝度ムラを抑えられ、図３５中、線Ｘで示すように、全面に亘って均一な輝度分布を有する。
【０１５６】
図３７は本発明の第１８実施例になる照明装置２９０を示す。同図中、図２４に示す構成部分と対応する部分には同一符号を付す。
【０１５７】
照明装置２９０は、導光板２９１を有する。導光板２９１は、背面２９１ａに、断面が三角形状の溝２９２を有する。溝２９２の反面２９１ａの延長面の対する角度θ１０は、図２４中の角度θ１１に比べて相当に小さく定めてある。角度θ１０が小さいと、溝２９２が光を出射面２９１ｂへ向ける能力は小さい。このように、溝２９２の角度θ１０を変えることによって、光の出射面２９１ｂからの出射量を変えることが出来る。
【０１５８】
図３８は、本発明の第１９実施例になる照明装置３００を示す。導光板３１０は、背面３０１ａに、Ｕ字状の溝３０２を有する。
【０１５９】
図３９は本発明の第２０実施例になる照明装置３１０を示す。照明装置３１０は、導光板３１１及び反射板３１２を有する。導光板３１１は、均一なピッチの溝３１８を有する背面３１１ａを有する。３１２は反射板であり、上記背面３１１ａに対向する上面に、多数の突条３１３を有する。突条３１３は、導光板３１１の背面３１１ａの溝３１８より漏れ出した光３１４を反射させ、符号３１４ａで示すように、導光板３１１内に再度入射して、出射面３１１ｂに向く光とする。
【０１６０】
突条３１３は、中央部分３１４についてはピッチＰ１０で整列し、中央部分３１４より偏倚するにつれてピッチが狭くなり、入射面３１１ｃ寄りの部分３１５及び先端面３１１ｄ寄りの部分３１６では、ピッチＰ１１より狭いピッチＰ１１で整列した分布で配してある。
【０１６１】
導光板３１１の背面３１１ａの溝３１８より漏れ出した光のうち、入射面３１１ｃの近傍から漏れ出した光及び先端面３１１ｄの近傍から漏れ出した光は、中央部分から漏れ出した光に比べて、より効率的に導光板３１１内に戻され、発光面３１７より出射される。このため、発光面３１７の輝度分布は、図３９中、線XIで示すように、全面に亘って略均一なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】本発明に関連する照明装置の原理構成図である。
【図２】本発明に関連する照明装置の動作説明図である。
【図３】本発明になる照明装置の第１の実施例を示す図である。
【図４】本発明になる照明装置の第２の実施例を示す図である。
【図５】本発明になる照明装置の第３の実施例を示す図である。
【図６】本発明になる照明装置の第４の実施例を示す図である。
【図７】導光板の指向特性を示す図（その１）である。
【図８】導光板の指向特性を示す図（その２）である。
【図９】導光板の指向特性を示す図（その３）である。
【図１０】導光板の指向特性を示す図（その４）である。
【図１１】導光板の指向特性を示す図（その５）である。
【図１２】本発明になる照明装置の第５の実施例を示す図である。
【図１３】本発明になる照明装置の第６の実施例を示す図である。
【図１４】本発明になる照明装置の第７の実施例を示す図である。
【図１５】本発明になる照明装置の第８実施例を示す図である。
【図１６】本発明になる照明装置の第９実施例を示す図である。
【図１７】図１６の照明装置の分解斜視図である。
【図１８】図１６及び図１７中の通常リニアプリズム板の部分拡大図である。
【図１９】導光板の背面の拡散パターンを説明する図である。
【図２０】図１６及び図１７中の特殊リニアプリズム板の部分拡大図である。
【図２１】図１６の照明装置の動作を説明する図である。
【図２２】特殊リニアプリズム板の変形例を示す図である。
【図２３】特殊レンチキュラ板の部分拡大図である。
【図２４】本発明による照明装置の第１０実施例を、その輝度分布と併せて示す図である。
【図２５】図２４中、溝の作用を説明する図である。
【図２６】本発明になる照明装置の第１１実施例を、その輝度分布と併せて示す図である。
【図２７】本発明になる照明装置の第１２実施例を、その輝度分布と併せて示す図である。
【図２８】本発明になる照明装置の第１３実施例を、その輝度分布と併せて示す図である。
【図２９】本発明になる照明装置の第１４実施例を、その輝度分布と併せて示す図である。
【図３０】図２９中の導光板の背面のピット群の配置を示す図である。
【図３１】本発明になる照明装置の第１５実施例を、その輝度分布と併せて示す図である。
【図３２】図３１中の導光板を背面側からみた図である。
【図３３】図３２の導光板の背面の一部を拡大して示す斜視図である。
【図３４】本発明になる照明装置の第１６実施例を、その輝度分布と併せて示す図である。
【図３５】本発明になる照明装置の第１７実施例を、その輝度分布と併せて示す図である。
【図３６】図３５中の導光板を背面側からみた図である。
【図３７】本発明になる照明装置の第１８実施例を示す図である。
【図３８】本発明になる照明装置の第１９実施例を示す図である。
【図３９】本発明になる照明装置の第２０実施例を、その輝度分布と併せて示す図である。
【図４０】従来の照明装置を示す図である。
【符号の説明】
【０１６３】
１  光源
２  導光板
２ａ  入射面
２ｂ  背面
２ｃ  出射面
３  反射面
３ａ  側壁面
４  発光面
５  空間部
６  反射鏡
７  伝播光
８  出射光
１０  照明装置
１００  照明装置
１０１  拡散パターン
１０２，１０２Ａ  特殊リニアプリズム板
１０２ａ  上面
１０５  蛍光管
１０６  導光板
１０６ａ  入射面
１０６ｂ  背面
１０６ｃ  出射面
１０６ｄ  先端
１０７  反射板
１０８  反射鏡
１０９  空間部
１１０  通常リニアプリズム板
１１１  線状プリズム
１１２  蛍光管と直交する方向の線
１１３  入射光
１１４  法線
１１５  出射光
１１６  拡散シート
１１７  発光面
１２０  白色インク塗布小区画部
１２１  頂角が１４０度の線状プリズム
１２２  頂角が７０度の線状プリズム
１２３  入射光線
１２４  出射光線
１２５  入射光線
１２６  入射した光線
１２８  全反射した光線
１２８  空間部に戻された光線
１２９  空気層
１３１  導光板内に入射したところで拡散された多量の光
１４１，１４４，１４５  空間部内に戻された光
１５０  液晶パネル
１５１  Ｘ方向表示電極
１５２  Ｙ方向表示電極
１６０  特殊レンチキュラ板
１６１  かまぼこ状レンズ
１６２  かまぼこ状レンズ
１６３，１６４  光線
２００，２２０，２３０，２４０，２５０，２６０，２７０，２８０，２９０，３００，３１０  照明装置
２０１  蛍光灯
２０２，２０２Ａ，２４１，２５１，２６１，２７１，２８１，２９１，３０１，３１１  導光板
２０２ａ  背面
２０２ａ-１，３１４  中央部分
２０２ａ-２，３１５  入射面寄りの部分
２０２ａ-３，３１６  先端面寄りの部分
２０２ｂ  出射面
２０２ｃ  入射面
２０２ｄ  先端面
２０３，３１２  反射面
２０４  反射面
２０５  反射鏡
２０５Ａａ  上側覆い部分
２０５Ａｂ  下側覆い部分
２０６  発光面
２０７  溝
２０８，２０９  傾斜平面
２１０，２１１，２１２  光線
２４１  傾斜した出射面
２４１ｃ  先端面
２４２  先端面から出射した光
２５２  ピット群
２５３  断面三角形状のピット
２５４-1，２５４-2，２５４-3  ピット列
２６２  溝群
２６３  蛍光灯の軸線
２６４  蛍光灯の軸線と直交する線
２７２〜２７７  溝
２８２  ピット群
２８３  ピット
２８４，２８５  ピット列
２８６  発光面
３０２  Ｕ字状溝
３１３  突条
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
2007294478.tif 000036
【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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