(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
面光源としての光を射出する照射装置であって、
一定間隔で並べられた複数の筒型の光源と、
前記複数の筒型の光源の背面に配置され、前記複数の筒型の光源のそれぞれに対して個別の曲面をなすように断面波型の反射面を有する反射板とを備え、
前記反射面は、光の鏡面反射を行う鏡面上に光の完全拡散反射を行う粒子を付着させ、反射される光が鏡面反射成分と完全拡散反射成分とからなるように構成され、
前記照射装置から射出される面光源としての光が前記複数の筒型の光源に平行な仮想面上で均一な照度の分布になるように、位相が互いに半周期だけずれている、前記仮想面上の前記複数の筒型の光源に対向する部分の照度が相対的に低い前記鏡面反射成分と前記仮想面上の前記複数の筒型の光源同士の境界に対向する部分の照度が相対的に低い前記完全拡散反射成分との比率が、前記断面波型の反射面の各曲面の曲率の調整または前記鏡面上に付着する完全拡散反射を行う前記粒子の付着層の厚さの調整により、調整されていることを特徴とする照射装置。
【請求項２】
前記光の完全拡散反射を行う粒子は酸化マグネシウム粒子であることを特徴とする請求項１に記載の照射装置。
【請求項３】
透過型表示体と、
前記透過型表示体の背面に配され、前記透過型表示体に面光源としての光を射出する照射装置とからなる透過型表示装置であって、
前記照射装置は、
一定間隔で並べられた複数の筒型の光源と、
前記複数の筒型の光源の背面に配置され、前記複数の筒型の光源のそれぞれに対して個別の曲面をなすように断面波型の反射面を有する反射板とを備え、
前記反射面は、光の鏡面反射を行う鏡面上に光の完全拡散反射を行う粒子を付着させ、反射される光が鏡面反射成分と完全拡散反射成分とからなるように構成され、
前記照射装置から射出される面光源としての光が前記透過型表示体の背面上で均一な照度の分布になるように、位相が互いに半周期だけずれている、前記透過型表示体の背面上の前記複数の筒型の光源に対向する部分の照度が相対的に低い前記鏡面反射成分と前記透過型表示体の背面上の前記複数の筒型の光源同士の境界に対向する部分の照度が相対的に低い前記完全拡散反射成分との比率が、前記断面波型の反射面の各曲面の曲率の調整または前記鏡面上に付着する完全拡散反射を行う前記粒子の付着層の厚さの調整により、調整されていることを特徴とする透過型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願の発明は、光源から射出された光で被照射体を照射するための照射装置とこの照射装置を含む透過型表示装置とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置等の透過型表示装置では、液晶パネル等の透過型表示体に背面から光を照射してその前面に映像を表示する。図４は、本願の発明の一従来例の照射装置を有する透過型表示装置の要部を示している。この透過型表示装置１１では、透過型表示体１２の背面に透過型光拡散板１３が配置されており、この透過型光拡散板１３から離間した位置に筒型の光源１４と断面波型の反射板１５とが配置されている。
【０００３】
反射板１５としては、光源１４側の反射面１５ａが鏡面反射を行う鏡面反射板または反射面１５ａが完全拡散反射を行う完全拡散反射板が用いられている。図５、６は透過型光拡散板１３のうちで光源１４側の表面における照度分布を示しており、図５は反射板１５として鏡面反射板が用いられている場合、図６は反射板１５として完全拡散反射板が用いられている場合である。
【０００４】
図５からも明らかな様に、反射板１５として鏡面反射板が用いられていると、透過型光拡散板１３のうちで光源１４に対向する部分の照度が相対的に低く、図６からも明らかな様に、反射板１５として完全拡散反射板が用いられていると、透過型光拡散板１３のうちで光源１４同士の境界に対向する部分の照度が相対的に低い。
【０００５】
つまり、何れの場合でも、透過型光拡散板１３のうちで光源１４側の表面における照度が不均一で、このままでは、透過型表示体１２の前面に表示される映像の輝度も不均一である。
【０００６】
このため、図４に示した透過型表示装置１１では、透過型光拡散板１３中の光拡散物質の濃度を高めたり透過型光拡散板１３を積層したりすることによって光拡散効果を高めたり、反射板１５や透過型表示体１２に対して光源１４を線光源とみなせる様に、光源１４と反射板１５との間の距離や光源１４と透過型表示体１２との間の距離を大きくしたりしていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、透過型光拡散板１３の光拡散効果を高めると、この透過型光拡散板１３における光透過率が低下して、透過型表示体１２の前面に表示される映像の輝度が低下する。また、光源１４と反射板１５との間の距離や光源１４と透過型表示体１２との間の距離を大きくすると、透過型表示装置１１の全体の厚さが厚くなる。
【０００８】
従って、本願の発明は、透過型表示装置に適用して透過型表示体を背面から照射すれば、透過型表示装置の全体の厚さを薄くしつつ輝度が高く且つ均一な映像を表示することができる照射装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の照射装置及び透過型表示装置では、一定間隔で並べられた複数の筒型の光源の背面に、これら複数の筒型の光源のそれぞれに対して個別の曲面をなすように断面波型の反射面を有する反射板が配置されており、しかも、この反射板の反射面では光の鏡面反射を行う鏡面上に光の完全拡散反射を行う粒子が付着されている。このため、光源から射出されて反射体の反射面に入射した光はこの反射面で反射されるが、反射体の反射面で反射された光には鏡面反射成分と完全拡散反射成分とが含まれている。そして、複数の筒型の光源に対向する部分の照度が相対的に低い鏡面反射成分と、複数の筒型の光源同士の境界に対向する部分の照度が相対的に低い完全拡散反射成分とで、照度分布の位相が互いに半周期だけずれている。
【００１０】
このため、光拡散効果の高い光拡散板を被照射体と照射装置との間に配置したり、光源と反射体との間の距離や光源と被照射体との間の距離を大きくしたりしなくても、被照射体に入射する鏡面反射成分と完全拡散反射成分との比率を調整するだけで、被照射体の照度を均一にすることができる。
【００１１】
また、鏡面とこの鏡面に付着していて完全拡散反射を行う粒子とを反射体の反射面が有しているので、鏡面の曲率や粒子の付着層の厚さを調整することによって、被照射体に入射する鏡面反射成分と完全拡散反射成分との比率を容易に調整することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、透過型表示装置の照射装置に適用した本願の発明の一実施形態を、図１〜３を参照しながら説明する。図２が、この透過型表示装置の要部を示している。この透過型表示装置２１では、透過型表示体２２の背面から離間した位置に筒型の光源２３と断面波型の反射板２４とが配置されている。反射板２４の反射面２４ａは、マグネシウムリボンの燃焼で生じる酸化マグネシウム粒子等の様に完全拡散反射を行う粒子を鏡面に付着させることによって形成されている。
【００１３】
このため、反射面２４ａのうちで完全拡散反射を行う粒子が付着していない鏡面部では、鏡面反射が行われる。また、完全拡散反射を行う粒子の付着部では、図３に示す様に、光源２３から射出された光の照射方向２５が反射面２４ａに垂直な場合でも、反射面の光度軌跡２６が円形になるというランベルトの余弦則に従う完全拡散反射が行われる。
【００１４】
完全拡散反射を行う粒子の付着層の厚さが一定で、反射面２４ａで反射される光の鏡面反射成分と完全拡散反射成分との比率が一定であるとすると、完全拡散反射成分は何れの方向についても輝度が等しいので、断面波型の反射板２４の曲率を調整して、鏡面反射成分のうちで透過型表示体２２に入射する光の比率を調整することによって、透過型表示体２２に入射する鏡面反射成分と完全拡散反射成分との比率を調整することができる。
【００１５】
また、断面波型の反射板２４の曲率が一定で、鏡面反射成分のうちで透過型表示体２２に入射する光の比率が一定であっても、完全拡散反射を行う粒子の付着層の厚さを厚くすれば、反射面２４ａで反射される光の鏡面反射成分が減少して完全拡散反射成分が増加する。従って、粒子の付着層の厚さを調整することによって、透過型表示体２２に入射する鏡面反射成分と完全拡散反射成分との比率を調整することができる。
【００１６】
一方、図１（ａ）（ｂ）に示す様に、鏡面反射成分による透過型表示体２２の照度の分布と完全拡散反射成分による透過型表示体２２の照度の分布との位相が互いに半周期だけずれているので、上述の様に、透過型表示体２２に入射する鏡面反射成分と完全拡散反射成分との比率を調整することによって、図１（ｃ）に示す様に、透過型表示体２２の照度の分布を均一にすることができる。
【００１７】
そして、この様に透過型表示体２２の照度の分布が均一になれば、透過型表示体２２に表示される映像の輝度も均一になる。しかも、透過型表示体２２に入射する鏡面反射成分と完全拡散反射成分との比率を調整するだけで、透過型表示体２２の照度の分布が均一になるので、図２に示した様に、透過型表示体２２と光源２３との間に透過型光拡散板が設けられていなくて、透過型表示体２２に表示される映像の輝度が高い。
【００１８】
更に、透過型表示体２２に入射する鏡面反射成分と完全拡散反射成分との比率を調整するだけで、透過型表示体２２の照度の分布が均一になるので、光源２３と反射板２４との間の距離や光源２３と透過型表示体２２との間の距離を大きくする必要がなくて、透過型表示装置２１の全体の厚さが薄い。
【００１９】
なお、以上の実施形態は透過型表示装置の照射装置に本願の発明を適用したものであるが、本願の発明は透過型表示装置の照射装置以外の照射装置にも適用することができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の照射装置及び透過型表示装置では、光拡散効果の高い光拡散板を被照射体と照射装置との間に配置したり、光源と反射体との間の距離や光源と被照射体との間の距離を大きくしたりしなくても、被照射体に入射する鏡面反射成分と完全拡散反射成分との比率を調整するだけで、被照射体の照度を均一にすることができるので、透過型表示装置に適用して透過型表示体を背面から照射すれば、透過型表示装置の全体の厚さを薄くしつつ輝度が高く且つ均一な映像を表示することができる。
【００２１】
また、鏡面の曲率や粒子の付着層の厚さを調整することによって、被照射体に入射する鏡面反射成分と完全拡散反射成分との比率を容易に調整することができるので、透過型表示装置に適用して透過型表示体を背面から照射すれば、透過型表示装置の全体の厚さを薄くしつつ輝度が高く且つ均一な映像を低コストで表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本願の発明の原理を説明するための照度分布のグラフである。
【図２】  本願の発明の一実施形態の照射装置を有する透過型表示装置の要部の断面図である。
【図３】  一実施形態における完全拡散反射を説明するための模式図である。
【図４】  本願の発明の一従来例の照射装置を有する透過型表示装置を示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う位置における断面図である。
【図５】  一従来例の照射装置における反射板として鏡面反射板が用いられている場合の照度分布のグラフである。
【図６】  一従来例の照射装置における反射板として完全拡散反射板が用いられている場合の照度分布のグラフである。
【符号の説明】
２３…光源、２４…反射板（反射体）、２４ａ…反射面
【図１】
0003988174.tif 000002
【図２】
0003988174.tif 000003
【図３】
0003988174.tif 000004
【図４】
0003988174.tif 000005
【図５】
0003988174.tif 000006
【図６】
0003988174.tif 000007