(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光材よりなり板状の形状をなし、第１の主面を出光面とし、該第１の主面と対向する第２の主面に光拡散手段を設けた導光部材と、該導光部材の側面に近接して配した光源とを有するエッジライト方式の面状光源ユニットにおいて、前記導光部材に前記光源の出射光を屈折、反射する機能を有する１個以上の厚み方向にくぼんだ盲穴を設け、前記導光部材の側面において前記光源と対向する部分の両側に導光部材の厚み方向に略平行な略円弧状の複数の溝よりなる反射部を設け、
かつ、前記盲穴は前記第１の主面に開口を有し、前記第２の主面には開口を有さず、その底面には複数の凹凸等の光拡散手段が設けられていることを特徴とする面状光源ユニット。
【請求項２】
前記反射部の略円弧状の溝は前記光源から遠くなるほど密に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の面状光源ユニット。
【請求項３】
前記導光部材の前記光源と対向する部分の両側の側面同士のなす角は１８０゜よりも小であり、これらの側面により、導光部材の一部に略三角形の突き出し部分が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の面状光源ユニット。
【請求項４】
前記導光部材に設けられた盲穴の平面形状は前記光源から見て左右対称となる略逆三角形状であり、その三角形の２つ等辺のなす頂点と対向する位置に前記光源を配したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の面状光源ユニット。
【請求項５】
前記前記略逆三角形形状の盲穴の前記光源に面する２辺は放物面の一部により形成されていることを特徴とする請求項４に記載の面状光源ユニット。
【請求項６】
前記導光部材に設けられた盲穴の平面形状は前記光源から見て左右対称となる略台型形状であり、その逆台型の短い下辺と対向する位置に前記光源を配したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の面状光源ユニット。
【請求項７】
前記導光部材に設けられた盲穴の平面形状の前記前記光源に対向する側の境界の形状は、光源に向かって下に凸の曲線又はこれに類似する多角形の辺よりなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の面状光源ユニット。
【請求項８】
前記導光部材に設けた盲穴の底面は第２の主面に略平行であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の面状光源ユニット。
【請求項９】
前記導光部材に設けた盲穴の前記光源方向に垂直な断面は、下に凸の２辺を有する５角形であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の面状光源ユニット。
【請求項１０】
前記導光部材の第２の主面に設けた光拡散手段はシボまたは複数個の半球状ドットのくぼみであることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の面状光源ユニット。
【請求項１１】
前記光源はＬＥＤであることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の面状光源ユニット。
【請求項１２】
前記ＬＥＤは白色ＬＥＤであることを特徴とする請求項１１に記載の面状光源ユニット。
【請求項１３】
前記ＬＥＤは前記導光部材の厚み方向に縦に配置されたＲ、Ｇ、Ｂの３色のＬＥＤであることを特徴とする請求項１２に記載の面状光源ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、透過型又は半透過型パネルを背面より照射するバックライト機構を有する表示装置の面状光源ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ブック型のワードプロセッサやコンピュータ、又は携帯電話器、携帯ＴＶのような小型、薄型の情報機器の表示装置として、薄型でしかも見易いバックライト機構を有する液晶表示装置が用いられている。このようなバックライト機構としは、液晶パネルを背後から全面にわたり照射する面状光源が用いられており、この面状光源としては線状の発光源である蛍光ランプと、その光束を液晶パネルを照射する面状の光束に変換する導光板よりなるものが一般的であったが、近年、更なる薄型と長寿命化を目的として線状の発光源として蛍光ランプの代わりに複数のＬＥＤ（発光ダイオード）を一列に配列したものが用いられるようになってきた。
【０００３】
図９および図１０はこのような従来のバックライト機構の一例として、ＬＥＤ（発光ダイオード）アレイ光源を持つエッジライト方式のパネル用の面状光源ユニットを示す図であり、図９は斜視図、図１０はその断面図である。図９および図１０において、１１０は面状光源ユニットであり、導光部材１０１と光源として線状に配列した複数個のＬＥＤ１０２を有している。導光部材１０１は透明なプラスチック材等の透光部材よりなる板状で略直方体形状をしており、その一方の広い面を光出射面１０１ｂとし、該光出射面１０１ｂと対向する面には、光源からの光を対向する前記光出射面に向けて反射させるための手段として、その表面に複数の微小なシボ又は複数個の半球状ドット等の光拡散面１０１ａが形成されている。
【０００４】
更に、前記光拡散面１０１ａに近接して白色シート等の反射板１０３を配設する。ＬＥＤ１０２から放射する光は導光体１０１に入り、大部分の光は上面（光出射面）１０１ｂでは全反射、下面では全反射又はシボもしくは半球状ドット等の光拡散面１０１ａによる散乱を１回又は複数回行った後に上面より外部へ出射する。この際一部の光は下面を透過して反射板１０３に入射するが、ここで反射されて再び導光部材１０１に入り、直接に又は反射を経た後に上面より外部に出射することになる。外部に出射した光は、液晶パネル７透過し照明する。前記照明する面内の輝度の均一性を確保するために上記下面内のシボの粗さを調整したり、半球状ドットの形状、密度を場所により変えたりしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した面状光源ユニットには次のような問題点がある。すなわち、シボの粗さを調整したり、半球状ドットの形状、密度を場所により変えたりすることにより照明の面内の輝度のある程度の均一性を調整することはできるが、これにも限度があり、導光部材の側面の一辺から放射される光はある程度の均一性を持った線状光源である必要があり、それを実現するためにはＬＥＤ等の点光源を複数配列させ線状光源に近似するようにせざるを得ない。すなわち、ＬＥＤが１個だけであると、その指向性のため、発光の強さはその方向により大幅に変化するので、その影響がどうしても照明光の輝度の不均一な分布として現れ、均質な照明が不可能となる。よって、多数のＬＥＤが必要となり、コストアップ、消費電流の増大を招くという問題があった。
【０００６】
本発明は従来技術における前記の問題点を改善することを課題とするものである。そして本発明は、かかる課題を解決し、エッジライト方式の面状光源ユニットにおいて光源として点光源に近い１個又は少ない個数のＬＥＤを用い、均一な面状の光束を出射することができるようにすることを目的とする。これにより、照明光が均一であり、且つ、光源のコストおよび消費電力の低減がなされた、安価な面状光源ユニットを提供することが可能となる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためにその第１の手段として本発明は、透光材よりなり板状の形状をなし、第１の主面を出光面とし、該第１の主面と対向する第２の主面に光拡散手段を設けた導光部材と、該導光部材の側面に近接して配した光源とを有するエッジライト方式の面状光源ユニットにおいて、前記導光部材に前記光源の出射光を屈折、反射する機能を有する１個以上の厚み方向にくぼんだ盲穴を設け、前記導光部材の側面において前記光源と対向する部分の両側に導光部材の厚み方向に略平行な略円弧状の複数の溝よりなる反射部を設け、かつ、前記盲穴は前記第１の主面に開口を有し、前記第２の主面には開口を有さず、その底面には複数の凹凸等の光拡散手段が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
上記の課題を解決するためにその第２の手段として本発明は、前記第１の手段において、前記反射部の略円弧状の溝は前記光源から遠くなるほど密に配置されていることを特徴とする。
【００１０】
上記の課題を解決するためにその第３の手段として本発明は、前記第１の手段又は第２の手段において、前記導光部材の前記光源と対向する部分の両側の側面同士のなす角は１８０゜よりも小であり、これらの側面により、導光部材の一部に略三角形の突き出し部分が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
上記の課題を解決するためにその第４の手段として本発明は、前記第１の手段乃至第３の手段のいずれかにおいて、前記導光部材に設けられた盲穴の平面形状は前記光源から見て左右対称となる略逆三角形状であり、その三角形の２つ等辺のなす頂点と対向する位置に前記光源を配したことを特徴とする。
【００１２】
上記の課題を解決するためにその第５の手段として本発明は、前記第４の手段において、前記前記略逆三角形形状の盲穴の前記光源に面する２辺は放物面の一部により形成されていることを特徴とする。
【００１３】
上記の課題を解決するためにその第６の手段として本発明は、前記第１の手段乃至第３の手段のいずれかにおいて、前記導光部材に設けられた盲穴の平面形状は前記光源から見て左右対称となる略台型形状であり、その逆台型の短い下辺と対向する位置に前記光源を配したことを特徴とする。
【００１４】
上記の課題を解決するためにその第７の手段として本発明は、前記第１の手段乃至第３の手段のいずれかにおいて、前記導光部材に設けられた盲穴の平面形状の前記前記光源に対向する側の境界の形状は光源に向かって下に凸の円弧状曲線又はこれに類似する多角形の辺よりなることを特徴とする。
【００１５】
上記の課題を解決するためにその第８の手段として本発明は、前記第１の手段乃至第７の手段のいずれかにおいて、前記導光部材に設けた盲穴は前記第１の主面に開口を有し、前記第２の主面には開口を有さず、その底面は第２の主面に略平行であることを特徴とする。
【００１６】
上記の課題を解決するためにその第９の手段として本発明は、前記第１の手段乃至第７の手段のいずれかにおいて、前記導光部材に設けた盲穴は前記第１の主面に開口を有し、前記第２の主面には開口を有さず、その盲穴の前記光源方向に垂直な断面は下に凸の２辺を有する５角形であることを特徴とする。
【００１８】
上記の課題を解決するためにその第１０の手段として本発明は、前記第１の手段乃至第９の手段のいずれかにおいて、前記導光部材の第２の主面に設けた光拡散手段はシボまたは複数個の半球状ドットのくぼみであることを特徴とする。
【００１９】
上記の課題を解決するためにその第１１の手段として本発明は、前記第１の手段乃至第１０手段のいずれかにおいて、前記光源はＬＥＤであることを特徴とする。
【００２０】
上記の課題を解決するためにその第１２の手段として本発明は、前記第１１手段乃において、前記ＬＥＤは白色ＬＥＤであることを特徴とする。
【００２１】
上記の課題を解決するためにその第１３の手段として本発明は、前記第１２手段において、前記ＬＥＤは前記導光部材の厚み方向に縦に配置されたＲ、Ｇ、Ｂの３色のＬＥＤであることを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に、図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。本実施の形態は入射光を左右に振り分ける作用を有する貫通穴を有する導光部材とその貫通穴に対向するＬＥＤを備えた面状光源ユニットに関するものである。図１は本実施の形態に係る面状光源ユニットの構成を示す斜視図であり、図２はその断面図であり、（ａ）は図１のＡーＡ断面図、（ｂ）はＢーＢ断面図である。図１において１０は面状光源ユニットであり、導光部材１と光源であるＬＥＤ２および反射板３により構成されている。導光部材１は光学プラスチック材料等の透光材よりなり、光屈折及び光反射する機能を有する略逆三角形の平面形状の盲穴４が後述する出光面１ｂである上面に開口するように設けられている。前記盲穴４はＬＥＤ２の略直上に配設されている。そして盲穴４の形状はＬＥＤ２に面する２辺（面）は略放物面４ａの形状をしている。放物面４ａの焦点から出た光は放物面４ａに当たると全反射により、放物面の軸線に平行な光となる。従って、ＬＥＤ２を放物面４ａの焦点に配置することにより、放物面４ａを反射した光を殆ど平行光線として左右に振り分けることができる。
【００２３】
前記導光部材１の入射部５の形状は半円形の逃げ部でありその両側の突き出した部分の側面１ｄには厚み方向に平行な複数の円弧溝よりなる反射部６が形成されている。この反射部６の溝は光源のＬＥＤから遠ざかるほど密に配置させている。なお、本例に示した反射部は円弧溝よりなるものであるが、この代わりに乱反射を起こす粗面等を部分的、又は全体的に側面に形成することにより、反射部としてもよい。
【００２４】
前記導光部材１の一方の広い面を出光面１ｂとし、その出光面１ｂと対向する面にはＬＥＤ２からの光を前記出光面１ｂに向け乱反射させるための放射手段として、その表面に複数の微小なシボ又は複数個の半球状ドットのくぼみ等よりなるなる光拡散面１ａを形成する。前記光拡散面１ａに接近して白色シート等の反射板３を配設することは従来技術と同様である。この反射板３の代わりに銀蒸着膜等を光拡散面１ａに付着させても同様の効果が得られる。又、図示は省略するが、必要に応じて、導光部材１の前記円弧溝よりなる反射部６が形成されている側面１ｄもしくはその他の側面に対向又は接触して、反射シートや銀蒸着等による反射部材を設けることもできる。上記した逆三角形の盲穴４以外に、その左右の所望の位置に図示しない複数個の貫通穴又は盲穴を形成し、自由に光の放射方向を調整することができる。なお、本実施の形態に用いるＬＥＤはＲ、Ｇ、Ｂのいずれか１色のＬＥＤであってもよいし、又、白色ＬＥＤであってもよい。
【００２５】
図２（ａ）に示すように、盲穴４の底面４ｃは導光部材１の下面１ａと平行であり、その下側にには導光部材１のバイパス部１ｃが存在している。以上の構成により、面状光源ユニットの作用につき説明する。図１に示すように前記ＬＥＤ２から射出する光は導光部材１に入り、その一部は第１のルート▲１▼として前記盲穴４の放物面４ａで反射され、他の一部は図２（ａ）に示すように、第２のルート▲２▼として盲穴４の下側の前記バイパス部１ｃに入る。更に残りのものは図１に示すように、第３のルート▲３▼として、放物面４ａおよび盲穴４の下側のバイパス部１ｃ以外の部分を通って、すなわち、盲穴４の左右をすり抜けて導光部材１の主要発光部分に入る。
【００２６】
第１のルート▲１▼として放物面４ａで反射された光は図１に示すように円弧溝よりなる反射部６において、屈折、反射され、点光源があたかも線光源となるように、光路変換により左右に広げられ、広げられたその光が図２（ｂ）に示すように、導光部材１の上面である出光面１ｂ又は下面である光拡散面１ａに入射し、上面では全反射、下面では全反射もしくはシボ、半球状ドットのくぼみ等による散乱反射又は、透過光を下部の前記反射板３で散乱し、出光面１ｂより、照明光として出射する。この際、反射部６に入射する光の輝度は立体角の関係でＬＥＤから遠ざかるほど低下する傾向にある。しかし、前記のように、反射部６の複数の溝の密度はＬＥＤから遠ざかるほど密となっているので反射部６ら導光部材１内に反射される光の輝度はその左右の端部近傍においても低下しないようになっている。
【００２７】
なお、上記したように、反射部６が形成されている側面に対向又は接触して反射シート等の反射部材をが設ける場合には、反射部６又はこれら側面からの透過光を反射シート等により散乱して再び導光部材１内に戻し、光路変換の効率を高め、最終的には照明光の明るさを上げる効果を有する。
【００２８】
第２のルート▲２▼として、バイパス部１ｃに入った光は盲穴４の底面４ｃで全反射され、これと対向する導光部材１の下面である光拡散面１ａでは全反射もしくはシボ、半球状ドットのくぼみ等による散乱反射又は、透過光を下部の前記反射板で散乱し、これらの反射、散乱を繰り返しながら前記バイパス部１ｃを通過した後、上記したのと同様の原理により出光面１ｂより照明光として出射する。次に第３のルート▲３▼として盲穴４の左右を通って導光体１の主要発光部分に入った光は導光部材１の上面である出光面１ｂ又は下面である光拡散面１ａに入射し、上面では全反射、下面では全反射もしくはシボ、半球状ドットのくぼみ等による散乱反射又は、透過光を下部の前記反射板で散乱し、出光面１ｂより、照明光として出射する。
【００２９】
このように出光面１ｂからは３種類のルートを通った光が出射することになるが、前記の放物面４ａで反射される第１のルート▲１▼によるものは、左右に振り分けられるため、出光面１ｂのうち中央よりも左右の部分において光の輝度が大となる傾向がある。第３のルート▲３▼によるものも盲穴４の左右を通るため、同様に、出光面１ｂのうち中央よりも左右の部分において光の輝度が大となる傾向がある。これに対しバイパス部１ｃを通過する第２のルート▲２▼によるものは、主として中央を通過するため出光面１ｂのうち左右の部分よりも中央の部分において光の輝度が大となる傾向がある。
【００３０】
そこで、前記第１▲１▼および第３のルート▲３▼による光の量と第２のルート▲２▼による光の量の割合を適切に選定することにより、互いにその輝度の特性を補完し合うようにすることにより、出光面１ｂ全体における照明のための出射光の輝度を均一又は略均一のものとすることができる。このような輝度のバランスは、例えば、前記盲穴４の左右方向の幅や、その深さｔ１とバイパス部１ｃの厚みｔ２の比率を適切に選択することにより達成することができる。又、この際、照明光の輝度の均一化のために下面１ａのシボの粗さを変えたり、半球状ドットのくぼみの形状、密度を場所により変えたりすることは従来技術と同様の作用をなすものである。このようにして、導光部材１の出光面１ｂから出射した照明光は液晶パネル７を透過し、輝度ムラのない照明がなされる。
【００３１】
以下に、図面に基づいて本発明の他の一つの実施の形態を説明する。本実施の形態は入射光を左右に振り分ける作用を有する貫通穴を備えた導光部材及びその貫通穴に対向するＬＥＤを備えた面状光源ユニットに関するものである。図３は本実施の形態に係る面状光源ユニットの構成を示す斜視図であり、図４はその断面図であり、（ａ）は図３のＡーＡ断面図、（ｂ）はＢーＢ断面図である。図３および図４に示すように本実施の形態に係る面状光源ユニット１０に関しては、導光部材１には光屈折及び光反射する機能を有する逆台形の平面形状を有する貫通穴８が設けられている。そして、その逆台形の短い下辺側面８ａに対向する位置にＬＥＤ２が配置されている。前記逆台形の貫通穴８の短い下辺側面８ａの両側の斜辺側面８ｂは放物面で構成することもできる。８ｃは貫通穴８において前記下辺側面８ａに対向する上辺側面である。図３、図４に示す他の構成および構成要素の記号については図１、２に示した面状光源ユニット１０と同様である。
【００３２】
以上の構成により、本実施の形態に係る面状光源ユニットの作用につき説明する。図３に示すように前記ＬＥＤ２から射出する光は導光部材１に入り、その中央部において、貫通穴８の前記下辺側面８ａに入射した光は、図４（ａ）にも示すように、当該側面を屈折により通過した後、貫通穴８内を通過し、反対側の上辺側面８ｃを屈折により通過して再び導光部材１内に入り、その後はすでに説明したのと同様の原理により最終的には、出光面１ｂより射出する。ここで、下辺側面８ａに対する光の入射角は最大の場合でも、導光部材１の（空気に対する）臨界角θｃより小となるように下辺側面８ａの寸法が設定されている。
【００３３】
貫通穴８の斜辺側面８ｂに入射した光は当該側面において全反射されて左右に振り分けられ、図４（ｂ）にも示すように、反射部６により反射された後、出光面１ｂの範囲に入り、すでに説明したのと同様の原理により最終的には、出光面１ｂより射出する。ここで、斜辺側面８ｂに対する光の入射角は最小の場合でも、導光部材１の（空気に対する）臨界角θｃより大となるように斜辺側面８ａの寸法、形状（特に角度）が設定されている。
【００３４】
導光部材１に入射した光のうち貫通穴８から外れてその両側に入射した光は直接に導光部材１の主要部の上下面に達し、すでに説明したのと同様の原理により最終的には、出光面１ｂより射出する。このようにして、ＬＥＤ２から導光部材１に入射した光は上記の３種類のルートを経て出光面から射出して照明光となるのであるが、各ルートを通過する光の量の割合を適切に設定することにより、すでに説明したのと同様の原理により出光面１ｂ全体における照明のための出射光の輝度を均一又は略均一のものとすることができる。具体的には、貫通穴８のＬＥＤ２からの距離、貫通穴の平面形状である逆台形の下辺、上辺および高さ寸法を適切に設定することにより、この目的を達成することができる。このようにして、導光部材１の出光面１ｂから出射した照明光は液晶パネル７を透過し、輝度ムラのない照明がなされる。
【００３５】
以下に、図面に基づいて本発明の他の一つ実施の形態をとして、図３に示した面状光源ユニットの変型例について説明する。図５は本変型例に係る面状光源ユニットの構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図５に示すように、本実施の形態に係る面状光源ユニット１０において、導光部材１は貫通穴８を有しているが、その貫通穴８の平面形状は両弦形状であり、ＬＥＤに対向する側の境界は下に凸の略円筒面状の下側面８ｄであり、これと対向する側の境界は上に凸の略円筒面状の上側面８ｅである。図５に示す面状光源ユニット１０の他の部分の構成および記号は図３に示したものと同様である。
【００３６】
ＬＥＤ２から導光部材の下側面８ｄ（図５のｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４に至る側面）に入った光のうち、図５（ａ）に示すｐ２からｐ３に至る下側面８ｄの中央部分ｄ１に入射したものは、図５（ｂ）にも示すように、屈折によりこの部分を通過し、貫通穴８を経て、上側面８ｅを通過して再度導光部材１に入射する。下側面８ｄのうち前記中央部８ｄ１の両側の両側部８ｄ２に入射した光は、この部分において全反射され左右に振り分けられる。ここで、ＬＥＤ２からの下側面８ｄに対する入射角はＬＥＤ２の真上ではゼロでありそこから左右に離れるに従って連続的に増加して行くのであるが、前記中央部８ｄ１においては入射角は導光部材１の臨界角θｃよりも小であり、前記両側部８ｄ２（ｐ１〜ｐ２およびｐ３〜ｐ４の部分）においては入射角は導光部材１の臨界角θｃと同等またはそれよりも大となっている。導光部材１に入射した光のうち貫通穴８から外れてその両側に入射した光は直接に導光部材１の主要部の上下面に達する。
【００３７】
ＬＥＤ２から導光部材１に入射した光は上記の３種類のルートを経た後、すでに説明したのと同様の原理により出光面１ｂから射出して照明光となるのであるが、各ルートを通過する光の量の割合を適切に設定することにより、図３を用いて説明したのと基本的には同様の原理により出光面１ｂ全体における照明のための出射光の輝度を均一又は略均一のものとすることができ、液晶パネル７の均一な照明が可能となる。ただし、図５に示す面状光源ユニットにおいては、貫通穴８を屈折により通過する光に関しては前記下側面８ｄの中央部分８ｄ１は下に凸の曲面をなしているので、導光部材１はその部分において凹レンズの作用をなし、入射光を若干左右に広げ、その角度を維持して上側面８ｅを通過させる。これによりＬＥＤの指向性の欠点を改善し、結果として出射光の輝度の均一化の更なる改善に貢献する。
【００３８】
図５に示す面状光源ユニットにおいて、貫通穴８のＬＥＤからの距離、上側面８ｅの幅、下側面８ｄおよび上側面８ｅの曲率を適切に設定することにより、上記の３種類ルートによる光の量を調整し照明光の輝度の均一化の目的を達成することができる。
【００３９】
次に、図面に基づいて本発明の種々の実施の形態を総轄的に説明する。図６は本発明に係る面状光源ユニットの導光部材１に設けた盲穴４又は貫通穴８の各種の平面形状示す図であり、（ａ）は逆三角形状、（ｂ）逆台形形状、（ｃ）は両弦形形状のものを示す。これらの平面形状については、（ａ）の形状は図１に、（ｂ）の形状は図３に、（ｃ）の形状は図５に示したものと同じ形状である。図７は導光部材１に盲穴が設けられている場合の各種の盲穴の断面形状を示す図であり、図６のＡーＡ断面に沿った断面図である。ここで、図６（ｃ）に示す両弦形形状のものについては、その両弦の円弧状の部分の代わりに近似する多角形の辺を用いた形状であってもよい。
【００４０】
本発明の種々の実施の形態を整理してみると、先ず、平面形状がそれぞれ図６の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）である貫通穴８を有する場合がある。このうち、（ｂ）、（ｃ）についてはすでに、それぞれ図３、図５に示すものとして説明されている。平面形状が図６（ａ）である貫通穴８を有するものについては、入射光の左右への振り分けは十分になされるものの、中央部において貫通穴を通過する光路が得られないので、その分だけ照明光の輝度を均一化する上では不利である。
【００４１】
次に、平面形状がそれぞれ図６の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）である盲穴４を有する場合は、、それぞれにつき図７の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すＡ−Ａ断面形状を有する場合がある。このうち、図６（ａ）と図７（ａ）との組み合わせについてはすでに図１に示すものとして説明がなされている。図６（ａ）と図７（ｂ）の組み合わせによる盲穴を用いた面状光源ユニットの作用については基本的な、原理は図１に示したものと同様であるが、盲穴４の底面４ｃが下に凸の斜面４ｃ１、４ｃ２からなっており、盲穴４の下のバイパス部１ｃの厚みは中央に比し両側が大となっている。一方ＬＥＤの発光の指向性は中央で輝度が高く両側で輝度が低くなっている。従って、バイパス部１ｃの厚みと発光の指向性とが補完し合い、バイパス部１ｃを通過する光の密度は中央と両側で略均一となり、照明光の輝度の更なる均一化に貢献する。
【００４２】
図６（ａ）と図７（ｃ）の組み合わせによる盲穴を用いた面状光源ユニットの作用については基本的な原理は図１に示したものと同様であるが、図７（ｃ）に示すように盲穴４の底面４ｃに複数の凹凸４ｃ３がもうけられており、この凹凸４ｃ３の作用によりバイパス部１ｃを通過する光が左右にも分散され、ＬＥＤの発光の指向性が緩和され、照明光の輝度の更なる均一化に貢献する。
【００４３】
図６（ｂ）と図７（ａ）の組み合わせによる盲穴を用いた面状光源ユニットの作用については、図３に示して説明した、平面形状が図６（ｂ）に示される貫通穴８による作用と、図１に示して説明した盲穴４の作用を重ね合わせた効果を有し、全体として、照明光の輝度の均一化の効果を有する。図６（ｂ）と図７（ｂ）の組み合わせによる盲穴を用いた面状光源ユニットの作用については、図３に示して説明した、平面形状が図６（ｂ）に示される貫通穴８による作用と、上記した図７（ｂ）に係る盲穴の作用を重ね合わせた効果を有し、全体として、照明光の輝度の均一化の効果を有する。図６（ｂ）と図７（ｃ）の組み合わせによる盲穴を用いた面状光源ユニットの作用については、図３に示して説明した、平面形状が図６（ｂ）に示される貫通穴８による作用と、上記した図７（ｃ）に係る盲穴の作用を重ね合わせた効果を有し、全体として、照明光の輝度の均一化の効果を有する。
【００４４】
図６（ｃ）と図７（ａ）の組み合わせによる盲穴を用いた面状光源ユニットの作用については、図５に示して説明した、平面形状が図６（ｃ）に示される貫通穴８による作用と、図１に示して説明した、図７（ａ）に示される盲穴４の作用を重ね合わせた効果を有し、全体として、照明光の輝度の均一化の効果を有する。図６（ｃ）と図７（ｂ）の組み合わせによる盲穴を用いた面状光源ユニットの作用については、図５に示して説明した、平面形状が図６（ｃ）に示される貫通穴８による作用と、上記した図７（ｂ）に係る盲穴の作用を重ね合わせた効果を有し、全体として、照明光の輝度の均一化の効果を有する。図６（ｃ）と図７（ｃ）の組み合わせによる盲穴を用いた面状光源ユニットの作用については、図５に示して説明した、平面形状が図６（ｃ）である貫通穴８による作用と、上記した図７（ｃ）に係る盲穴の作用を重ね合わせた効果を有し、全体として、照明光の輝度の均一化の効果を有する。
【００４５】
以下に、図面に基づいて本発明の他の一つ実施の形態につき説明する。本実施の形態は多色照明のための面状光源ユニットに係るものである。図８は本実施の形態に係る面状光源ユニットの構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるＡーＡ断面図である。図８に示すように、導光部材１の形状は図３に示して説明したものと同様である。図８に示すようにＬＥＤ２は、導光部材１の厚み方向に一列に重なって配置されたＲのＬＥＤ２ｒ、ＧのＬＥＤ２ｇおよびＢのＬＥＤ２ｂにより構成されている。これらＬＥＤである２ｒ、２ｇ、２ｂの平面的な位置は図３に示したＬＥＤ２の位置と同じである。他の点に関しては、図８に示す各要素の記号は図３の対応する要素の記号と同様である。
【００４６】
これらのＬＥＤに関し、導光部材１は左右対称となっているので、各色のＬＥＤである２ｒ、２ｇ、２ｂを個別に点灯した場合、導光部材１の出光面１ｂから出射される照明光の輝度の分布は左右対称であり且つ、すでに説明した原理により均一のものとなる。このようにして、液晶パネル７に対する均一な多色（マルチカラー）照明が可能となる。
【００４７】
【発明の効果】
以上に述べたように本発明によれば、エッジライト方式の面状光源ユニットにおいて光源として１個又は小数のＬＥＤ等の点状光源を用い、導光部材に入射光を左右に振り分けるとともに、一部を通過させる作用を有する貫通穴又は盲穴を設けることにより、光源からの光を、効率よい光路変換により一様に広げ、線状光源のように指向性のない状態としてから、導光部材の上下の面に放射し出射面から、輝度の均一な面状の光束を出射することができるようにする。これにより、照明光が均一であり、且つ、光源のコストおよび消費電力の低減がなされた、安価な面状光源ユニットを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る面状光源ユニットの構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す面状光源ユニットの断面図である。
【図３】本発明の他の一つの実施の形態に係る面状光源ユニットの構成を示す斜視図である。
【図４】図３に示す面状光源ユニットの断面図である。
【図５】本発明のもう一つの実施の形態に係る面状光源ユニットの構成を示す斜視図および断面図である。
【図６】本発明の各種の実施の形態に係る面状光源ユニットの要部の構成を総轄的に示す上面図である。
【図７】図７のＡーＡ断面図である。
【図８】本発明の更なる一つの実施の形態である、多色照明のための面状光源ユニットの構成を示す斜視図および断面図である。
【図９】従来の面状光源ユニットの構成を示す斜視図である。
【図１０】図９に示す面状光源ユニットの断面図である。
【符号の説明】
１  導光部材
１ａ  光拡散面
１ｂ  出光面
１ｃ  バイパス部
１ｄ  側面
２  ＬＥＤ
３  反射板
４  盲穴
４ａ  放物面
５  入射部
６  反射部
７  液晶パネル
８  貫通穴
１０  面状光源ユニット
【図１】
0004367801.tif 000002
【図２】
0004367801.tif 000003
【図３】
0004367801.tif 000004
【図４】
0004367801.tif 000005
【図５】
0004367801.tif 000006
【図６】
0004367801.tif 000007
【図７】
0004367801.tif 000008
【図８】
0004367801.tif 000009
【図９】
0004367801.tif 000010
【図１０】
0004367801.tif 000011