JP2000330112A - 照明装置および表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 点状光源、または線状光源と導光体とによる
照明装置において、明るく、均一な照明を実現するとと
もに、小型で、液晶表示素子に適した照明装置を提供す
る。 【解決手段】 本発明の照明装置は、光源と、前記光源
から発せられた光を受け取る入射角制御手段と、前記入
射角制御手段から出射された光が入射する入射面と、前
記入射面に略直交し、照明光を出射する出射面を有する
導光体とを備えている。前記入射角制御手段が、前記光
源と前記導光体の間に配置され、前記入射角制御手段
が、前記光源から発せられた光の進行方向を制御し、前
記入射角制御手段から出射される光と前記導光体の前記
入射面との角度を揃える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報表示システム
やＯＡ機器等に用いられる液晶表示素子とその照明装置
から構成される表示装置に係り、特に液晶表示素子の表
示品位を劣化させること無く、効率良く照明するための
照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子は、外部から照射された光
の透過光量を制御して画像を表示する透過型と、反射光
量を制御して画像を表示する反射型とに大別される。た
とえば、透過型液晶表示素子では、一般に背面にバック
ライトと呼ばれる照明装置が配置されて使用される。こ
れに対して、反射型液晶表示素子では、周囲光を利用し
て表示が可能な一方で、表示輝度が周囲環境に依存する
度合いが非常に高く、特に夜間などの暗闇では表示がま
ったく認識できないこともある。そのため、十分な周囲
光が得られない場合に備えて反射型液晶表示素子を前方
から照明するフロントライトと呼ばれる照明装置が必要
となる。

【０００３】反射型液晶表示素子の構成および動作の一
例を図９を用いて説明する。図９は、反射型液晶表示素
子の一例を示す図である。

【０００４】液晶層の前面に１枚の偏光板とλ／４板、
背面に反射電極が配置される。偏光板の透過軸、または
吸収軸とλ／４板の遅相軸、または進相軸が４５°の角
度をなすように配置され、照明光のうち偏光板を透過し
た直線偏光はλ／４板で円偏光に変換されて液晶層に入
射する。ここで、液晶層が円偏光を変調しない場合、反
射電極で反射する際に円偏光の回転方向が逆転し、再び
λ／４板を透過した後は偏光板の透過軸と直交した直線
偏光となって吸収され、黒色が表示される。液晶層が入
射した円偏光を保存したまま反射するように変調する場
合はλ／４板を透過した後、偏光板の透過軸と一致した
直線偏光となって出射し、白色が表示される。

【０００５】上記のような液晶層による変調を画素毎に
制御することによって文字や画像が表示されるが、各画
素に配置された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色
のカラーフィルタを透過させて着色することでカラー表
示を行うことができる。Ｒ、Ｇ、Ｂ画素の配列パターン
は種々あるが、代表例として、図１０の（ａ）に示すデ
ルタ配列や図１０の（ｂ）に示すストライプ配列などが
挙げられ、それぞれ配列において画素が水平方向、重直
方向に繰り返されて構成される。

【０００６】画素数、画素のサイズについても様々であ
り、２．０型のデルタ配列の反射型液晶表示素子の場
合、その水平画素数×垂直画素数は２８０×２２０であ
り、その画素サイズは水平方向が１４５．５μｍであ
り、その垂直方向は１３８．５μｍであり、また、２．
５型のデルタ配列の反射型液晶表示素子の場合、その画
素数が２８０×２２０であり、その画素サイズが１７
９．５×１６８．５μｍであるという仕様が採用されて
いる。

【０００７】また、ストライプ配列において、たとえば
３．８型ＱＶＧＡの反射型液晶表示素子の場合、その画
素数が９６０×２４０であり、その画素サイズが８１×
２３４．５μｍであるという仕様が採用されている。

【０００８】ところで、従来から照明装置について数多
く提案されている。その例を図１１〜図１４を用いて説
明する。

【０００９】図１１は、ＳＩＤ’９５Ｄｉｇｅｓｔｐ．
３７５に開示されているフロントライトを示す図であ
る。具体的には、図１１の（ａ）は、フロントライトを
上部から見た図であり、図１１の（ｂ）は、図１１の
（ａ）に示すフロントライトを横から見た図である。

【００１０】図１１の（ａ）に示すフロントライトは、
線状光源１１と、線状光源１１からの光が入射する入射
面１２ａ、照明光を出射する出射面１２ｂ、および出射
面１２ｂに対向する対向面１２ｃとを有する導光体１２
とを備えている。

【００１１】導光体１２の対向面１２ｃには周期的に筋
状の凹凸１２ｄが形成されており、さらに、凹凸１２ｄ
は、線状光源１１から入射面１２ａを介して導光体１２
の内部に入射した光を全反射して伝搬する伝搬部１２ｅ
と出射面に向かって反射する反射部１２ｆとを有する。
したがって、このフロントライトでは線状光源１１から
の光は、直接、または出射面１２ｂ、および凹凸１２ｄ
の伝搬部１２ｅで全反射されて導光体１２の内部を伝搬
して凹凸１２ｄの反射部１２ｆに到達し、出射面１２ｂ
に向かって反射され、導光体１２は照明光を出射する。

【００１２】図１２は、特開平１１−１４９８６号公報
に開示されているフロントライトを示す図である。具体
的には、図１２の（ａ）は、フロントライトを上部から
見た図であり、図１２の（ｂ）は、図１２の（ａ）に示
すフロントライトを横から見た図である。

【００１３】図１２の（ａ）に示すフロントライトは、
点状光源２１と、点状光源２１からの光が入射する入射
面２２ａ、照明光を出射する出射面２２ｂ、および出射
面２２ｂに対向する対向面２２ｃを有する導光体２２と
を備えている。導光体２２の対向面２２ｃには、円形の
凹凸２２ｄがドット状に形成されており、入射面２２ａ
を介して導光体２２の内部に入射した光は、円形の凹凸
２２ｄで反射されて出射面２２ｂを出射する。点状光源
２１としてはＬＥＤ、タングステンランプなどを適用す
ることができるが、直流で点灯でき、低消費電力である
ことから本フロントライトは携帯情報端末などにおける
反射型液晶表示素子の照明装置に適している。

【００１４】図１３は、特開平１０−２６０４０４号公
報に開示されているフロントライトを示す図である。図
１３に示すフロントライトでは、点状光源が使用されて
いる。図１３に示すように、点状光源３１と導光体３２
との間にレンズが配置さている。すなわち、点状光源３
１に対応して導光体３２の入射面３２ａに湾曲面による
レンズが形成される。このため導光体３２の内部を進行
する光の発散状態が調節され、有効照明領域を均一に照
明することができる。

【００１５】図１４は、特開平１０−２６０４０５号公
報に開示されている照明装置を示す図である。図１４に
示す照明装置は、点状光源４１と導光体４２との間に配
置された線状導光体４３によって点状光源４１からの光
を線状に変換して導光体４２に入射させる。したがっ
て、図１４に示す照明装置では、導光体４２の照明光を
全域にわたって均一とすることができる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の照明装置は以下のような課題を有していた。

【００１７】上述したように、ＳＩＤ’９５Ｄｉｇｅｓ
ｔｐ．３７５に開示されているフロントライトにおい
て、線状光源１１からの入射面１２ａを介して導光体１
２の内部に入射した光は、全反射を繰り返しながら伝搬
して凹凸１２ｄの反射部１２ｆに到達し、出射面１２ｂ
に向かって反射されて照明光を出射するため、対向面１
２ｃに形成された筋状の凹凸１２ｄに直交して進行する
光線が最も効率よく凹凸１２ｄの反射部１２ｆで反射さ
れ、出射角が小さく、有効な照明光を得ることができ
る。

【００１８】したがって、線状光源１１の有効発光領域
の長さは導光体１２の入射面１２ａの長手方向よりも長
くなければ均一な照明を得ることができない。なぜなら
ば、線状光源１１の有効発光領域の長さが導光体１２の
入射面１２ａよりも短い場合には、発光部が存在しない
ところからは筋状の凹凸１２ｄに直交して進行する光が
存在しないために有効な照明光を得ることができず、暗
領域となってしまうからである。

【００１９】ここで、線状光源として代表的な冷陰極管
をＳＩＤ’９５Ｄｉｇｅｓｔｐ．３７５に開示されてい
るフロントライトに適用した場合、冷陰極管の管全長の
うち、電極部、および蛍光剤の黒化の進行などによる非
発光領域は２０ｍｍ程度存在するため、フロントライト
の外形は導光体よりも２０ｍｍ程度長くせざるをえず、
照明装置、およびこれを搭載した表示装置の大型化の原
因となる。

【００２０】また、特開平１１−１４９８６号公報に開
示されているフロントライトについては、円形の凹凸２
２ｄによって光の進行方向に関わりなく反射光が発生
し、点状光源からの光が導光体内部を進行する領域では
均一な照明が可能であるが、それ以外の領域では照明光
が出射しない暗領域となってしまう。

【００２１】また、図１２の（ｃ）に示すように、筋状
の凹凸が形成された導光体に点状光源を使用した場合に
は、上述したように筋状の凹凸に直交して進行する光線
が最も効率よく照明光に利用されるため、点状光源から
筋状の凹凸に直交する方向に非常に明るい輝線が生じ
る。さらに、点状光源が配置されていないところからは
導光体内部への入射光が存在せず、照明光が発生しない
ために暗領域となってしまう。したがって、図１２の
（ｃ）に示す照明装置を液晶表示素子に使用した場合、
不均一な照明によって表示品位が著しく劣化する。

【００２２】特開平１０−２６０４０４号公報に開示さ
れた構成のように点状光源と導光体との間にレンズを配
置した場合においても、点状光源からの光の広がりが増
し、広い領域で照明光が出射されるが、点状光源から筋
状の凹凸に直交して進行する輝線が防止されることはな
い。

【００２３】一方、特開平１０−２６０４０５６号公報
に開示された照明装置のように、点状光源と導光体との
間に線状導光体を配置した場合は、点状光源を線状導光
体によって線状光源に変換してから導光体に入射させる
ため、筋状の凹凸が形成されている導光体にこれを適用
した場合にも上記の輝線が発生しない均一な照明が可能
となる。しかし、線状導光体から出射され導光体に入射
した光のうち、有効に照明光に利用される光は導光体に
形成された筋状の凹凸に略直交した光線であるため、点
状光源からの光の利用効率は非常に低く、明るい照明は
困難である。また、点状光源は線状導光体の長手方向の
端部に配置する構成であるために点状光源の数を増加し
て明るい照明を得ることは配置の場所や線状導光体の大
型化を招くこととなる。さらに、線状導光体の有効発光
領域は導光体の入射面よりも長い必要があるので、点状
光源を配置する場所は導光体の入射面に対して飛び出る
ことになり、照明装置が大型になってしまうといった課
題がある。

【００２４】本発明は、上記問題点を鑑み、点状光源、
または線状光源と導光体とによる照明装置において、明
るく、均一な照明を実現するとともに、小型で、液晶表
示素子に適した照明装置を提供するとを目的とすること
ができる。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明の照明装置の特徴
の１つは、光源と、前記光源から発せられた光を受け取
る入射角制御手段と、前記入射角制御手段から出射され
た光が入射する入射面と、前記入射面に略直交し、照明
光を出射する出射面を有する導光体とを備え、前記入射
角制御手段が、前記光源と前記導光体の間に配置され、
前記入射角制御手段が、前記光源から発せられた光の進
行方向を制御し、前記入射角制御手段から出射される光
と前記導光体の前記入射面との角度を揃え、そのことに
より上記目的が達成される。

【００２６】前記導光体の前記出射面、または前記出射
面に対向する対向面に、複数の筋状の、凹または凸部が
形成され、前記凹または凸部は、前記入射面から入射し
導光体内を伝搬する光を、屈折、反射して、前記出射面
から照明光を出射し、前記凹または凸部が延びる方向
が、前記入射角制御手段から出射される光と略直交して
もよい。

【００２７】前記凹または凸部が、前記導光体の前記対
向面に形成され、前記凹または凸部が、前記導光体の前
記入射面を介して前記導光体の内部に入射した光をほぼ
伝搬する伝搬部と、光を前記導光体の前記出射面に向か
ってほぼ反射する反射部を有してもよい。

【００２８】前記光源が点状光源であってもよい。

【００２９】前記点状光源が発する光の主方向が前記導
光体の入射面に対して直交しないように、前記点状光源
が配置されてもよい。

【００３０】前記点状光源が発する光の方向が前記導光
体の前記入射面と略平行となってもよい。

【００３１】前記点状光源の近傍に反射シートが配置さ
れ、前記反射シートは、前記導光体の入射面に向かって
傾斜していてもよい。

【００３２】前記入射角制御手段が複数のプリズムを有
し、前記点状光源の発光方向に線状導光体が配置され、
前記線状導光体が点状光源からの光を線状に変換し、前
記複数のプリズムに向けて出射してもよい。

【００３３】前記光源が線状光源であり、前記線状光源
の有効発行領域の長さが、前記導光体の前記入射面の長
手方向よりも短く、前記入射角制御手段が、前記線状光
源からの光の進行方向を制御し、前記導光体の前記入射
面全域に入射角の揃った光を入射させてもよい。

【００３４】前記入射角制御手段が、複数のプリズムで
あり、前記入射角制御手段が、前記光源が発する光を屈
折、反射して、光の進行方向を揃えて前記導光体の前記
入射面に入射させてもよい。

【００３５】前記複数のプリズムが前記導光体の前記入
射面に形成されてもよい。

【００３６】前記複数のプリズムが前記光源側に向かっ
て配置され、前記プリズムの少なくとも一辺と、前記導
光体に形成された筋状の凹凸とのなす角度αが条件４０
°≦α＜９０°を満たしてもよい。

【００３７】前記プリズムの頂角βが、条件０°＜β＜
８０°を満たしてもよい。

【００３８】前記入射角制御手段がホログラムであり、
前記光源からの光の進行方向を制御して、前記導光体の
前記入射面に対する入射角を揃えてもよい。

【００３９】表示装置は、前記照明装置と液晶表示素子
とを備えてよい。

【００４０】以下作用を説明する。

【００４１】上記構成の照明装置では、光源から発せら
れた光は入射角制御手段によって進行方向を制御され、
導光体の入射面に対して所定の入射角で入射するため、
出射面を出射する照明光を均一にすることができる。特
に、導光体に筋状の凹凸が形成されている場合には、入
射角制御手段によって光源からの光の進行方向を筋状の
凹凸と略直交する方向に揃えることによって輝線や暗領
域の無い、均一な照明が実現できる。

【００４２】前記筋状の凹凸が導光体の対向面に形成さ
れ、主として入射面を介して導光体内部に入射した光を
伝搬する伝搬部と、主として光を出射面に向かって反射
する反射部とで構成されてもよい。上記構成の導光体に
よれば、光源から導光体の入射面を介して内部に入射し
た光は、導光体の出射面、および対向面に形成された凹
凸の伝播部において全反射を繰り返しながら伝播して凹
凸の反射部に到達し、出射面に向かって全反射されて出
射する。したがって、全反射を利用した光の利用効率の
よい照明装置を実現できる。また、上記のような導光体
はアクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ
樹脂などに代表される透明樹脂による成形や、透明基板
上に凹凸を成形する方法、透明基板上に凹凸が成形され
たシートを貼り合わせるといった方法によって作製する
ことができる。

【００４３】前記光源が点状光源であり、前記入射角制
御手段は点状光源からの光の進行方向を制御し、導光体
の入射面に入射角の揃った光を入射させてもよい。点状
光源による上記構成の照明装置においては、点状光源か
らの光の進行方向を入射角制御手段によって制御し、導
光体に形成された筋状の凹凸に略直交した方向に揃えて
導光体に入射させるため、前述のような点状光源からの
輝線が発生せずに均一な照明が可能となる。また、点状
光源と線状導光体の組み合わせのように点状光源の配置
位置に制限がなく、導光体の入射面近傍に複数の点状光
源を配置できるので、照明装置の大型化を招くことな
く、明るい照明が実現できる。

【００４４】また、図１５の（ｂ）および図１５の
（ｃ）に示すように、点状光源が、発光の主方向が前記
導光体の入射面に対して直交しないように配置されても
よい。一方、図１５の（ａ）は、点状光源が、発光の主
方向が導光体の入射面に対して直交するように配置され
た照明装置を示す図である。この場合、図１２の（ｃ）
に示すように明暗シマができる。

【００４５】図１５の（ｂ）および図１５の（ｃ）に示
すように点状光源を配置すれば、図１５の（ａ）に示す
ように発光の主方向が導光体の入射面に対して直交する
ように点状光源を配置する場合と比べて点状光源からの
光が投影される長さが長くなり、１個の点状光源によっ
てより広い範囲を均一に照明することができる。

【００４６】なお、図１５の（ｂ）に示すような点状光
源の配置に比べて、図１５の（ｃ）に示す点状光源の配
置の方が好ましい。前記点状光源が、発光の主方向が前
記導光体の入射面と略平行となるように配置されること
によって、１個の点状光源が最も広い範囲を均一に照明
することができるからである。

【００４７】前記点状光源の発光方向に、前記導光体の
入射面に向かって傾斜した反射手段が配置され、前記点
状光源の発光方向に線状導光体が配置され、線状導光体
は点状光源からの光が、線状に変換して前記入射角制御
手段にむけて出射されてよい。発光の主方向が前記導光
体の入射面と略平行となるように配置された前記点状光
源からの光が、効率よく入射角制御手段に入射し、さら
に進行方向が揃った状態で導光体に入射する。したがっ
て、少ない点状光源でも広い範囲を均一に、明るく照明
することができる。

【００４８】照明装置が、前記光源が線状光源であり、
線状光源の有効発光領域の長さが導光体の入射面の長手
方向よりも短く、前記入射角制御手段は線状光源からの
光の進行方向を制御し、導光体の入射角全域に入射角の
揃った光を入射させてもよい。上述したように、筋状の
凹凸が形成された導光体では導光体の入射面を介して内
部に入射した光のうち、筋状の凹凸に略直交した光線が
最も効率よく照明光に利用されるため、線状光源の有効
発光領域の長さが導光体の入射面よりも短い場合には、
発光部が存在しないところからは筋状の凹凸に直交して
進行する光線が存在しないために暗領域が発生してしま
う。しかし、上記構成の照明装置においては、線状光源
の有効発光領域から導光体の入射面全域に到達した光の
進行方向を入射角制御手段が制御し、導光体に形成され
た筋状の凹凸に略直交した方向に揃えて導光体に入射さ
せる。したがって、導光体の入射面において線状光源の
非発光領域に対応する場所からも筋状の凹凸に略直交し
た光が入射し、暗領域の存在しない均一な照明が実現で
き、また、導光体に対して線状光源が飛び出した部分が
小さくなり、照明装置の小型化を図ることができる。

【００４９】前記入射角制御手段が複数のプリズムであ
り、前記光源からの光を屈折、反射して光の進行方向を
揃えて導光体に入射させてもよい。また、前記複数のプ
リズムが導光体の入射面に形成されてもよい。上記構成
によれば、線状光源、または点状光源と導光体との間に
配置された複数のプリズムによって光源からの光を屈
折、反射することでその進行方向を揃えることができ
る。

【００５０】以下に、プリズムの形状と作用を図１６Ａ
および図１６Ｂを参照して説明する。

【００５１】前記プリズムが光源側に向かって配置さ
れ、プリズムの少なくとも一辺と、前記導光体に形成さ
れた筋状の凹凸とのなす角度αが条件「４０°≦α＜９
０°」を満たすことが好ましい。また、前記プリズムの
頂角βが条件「０°＜β≦８０°」を満たすことが好ま
しい。

【００５２】前記プリズムの二辺を便宜的に辺ａ、ｂと
する。ここで、一般的にプリズム、または入射面にプリ
ズムが一体に形成された導光体の材質としてはアクリル
系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ樹脂などに
代表される透明樹脂であり、その屈折率は１．５〜１．
６であるので、プリズムと空気との界面で全反射が起こ
る臨界角は約４０°である。したがって、光源から発せ
られ、辺ａに入射した光が屈折されて入射角４０°〜９
０°で辺ｂに到達すると、反射角４０°〜９０°で反射
されて導光体に入射する。すなわち、光源からの光の進
行面を５０°以内に揃えて導光体の入射面に入射させる
ことができる。

【００５３】さらに、辺ｂと導光体に形成された筋状の
凹凸とがなす角度αが条件「４０°≦α＜９０°」を満
たせば、辺ｂで全反射した光が筋状の凹凸に略直交した
光とすることができ、導光体によって有効に照明光とし
て利用される。

【００５４】特に、角度αが６５°であった場合は、図
１６Ｂに示すように、辺ｂで全反射された光が筋状の凹
凸の直交線に対して２５°以内で入射するため、角度α
は６５°前後が望ましい。つまり、プリズムは、α＝６
５°の二等辺三角形であることが非常に好ましい。

【００５５】また、辺ａで屈折角４０°以内に屈折され
て辺ｂに入射角４０°以上で到達する光が存在するため
には両者がなすプリズムの頂角は８０°以内である必要
がある。この条件を満たした上で辺ａ、ｂの両方とも筋
状の凹凸となす角度αが条件「４０°≦α＜９０°」を
満たした場合、図１６の（ｃ）に示すように、両辺から
筋状の凹凸に略直交する光が入射する。

【００５６】照明装置が、前記入射角制御手段がホログ
ラムであり、前記光源からの光を回折し、進行方向を揃
えて前記導光体の入射面に入射してもよい。

【００５７】まず、上記構成の照明装置における入射角
制御手段であるホログラムについて『ホログラフィック
ディスプレイ』（坪内順平編著、産業図書株式会杜発
行）に基づいて説明する。本書の第１編、３．６項に記
述されたホログラフィーの原理を要約すると以下の通り
である。

【００５８】点物体をホログラムとして記録する代表的
な光学系を図１７に示す。すなわち、光源としてレーザ
ーを用い、それから出るレーザービームをハーフミラー
で２つのビームに分ける。そして、それぞれのビームに
レンズを入れて、１つは平行光（平面波）、もう１つは
点物体からの物体光（球面波）とし、これら２つの光波
がある空間で交わって干渉するようにする。次に、この
干渉縞の光の強さの分布を写真フィルムに記録する。こ
こで、前記干渉縞のピッチは非常に細かいのでこれを忠
実に記録するためには高分解能の特殊な写真フィルムが
必要である。

【００５９】この写真フィルム、つまりホログラムより
光波面を再現させる場合はホログラムの記録時に入射さ
せた平行光でホログラムを照射する。すると、図１８の
（ａ）に示すように、ホログラムに記録された干渉縞の
方向に応じた方向に平行光が回折されて出射していく。
そして、この回折波は１つの光波面を形成するが、これ
はホログラムの記録時に入射させたもう一方の光である
物体光と一致する。したがって、ホログラムに照射され
た平行光が、ホログラムから離れた一点からの光に変換
されたことになる。

【００６０】また、図１８の（ｂ）に示すように、ホロ
グラムの記録時の平行光とちょうど逆方向に進む光波面
で照射すると一点に集光する回折光を生じる。

【００６１】入射角制御手段であるホログラムは、たと
えば、上記と同様に作製され、ホログラムの記録時に入
射させた物体光を点状光源からの光に置き換えて照射す
ることで、図１８の（ｃ）に示すように平行な、進行方
向の揃った回折光を発生させる。または、図１９に示す
ように２つの平行光による干渉縞をホログラムに露光す
ることによって線状光源からの光を回折し、進行方向の
揃った光を出射させることができる。

【００６２】以上に説明した照明装置は液晶表示素子に
適した明るく、均一な照明光を出射することができる。
ここで、照明装置における導光体に筋状の凹凸が周期的
に形成された場合、液晶表示素子と組み合わせると、周
期的な筋状の凹凸と液晶表示素子の周期的な画素パター
ンが干渉してモアレ縞と呼ばれる明暗縞が発生するた
め、液晶表示素子の表示品位が著しく劣化する。しか
し、筋状の凹凸が形成される方向と画素パターンの繰り
返しの方向に最適な角度を与えることによってモアレ縞
の周期が短くなり、視認されなくなるという現象が生じ
る。

【００６３】２．０型と２．５型のデルタ配列の反射型
液晶表示素子に導光体を配置した場合にその周期的な凹
凸の筋の方向と画素パターンの水平方向の間に角度を与
えてモアレ縞を観察し、モアレ縞が認識されない角度範
囲を見出した結果を図２０Ａに示す。図２０Ａによると
筋状の凹凸の周期によって角度範囲にばらつきがあるも
のの、ほぼ１０°〜２５°、および５５°〜８０°の角
度範囲でモアレ縞が観察されないことが分かる。

【００６４】同様に、３．８型のＱＶＧＡ、ストライプ
配列の反射型液晶表示素子についてもモアレ縞が認識さ
れない角度範囲を見出した結果を図２０Ｂに示す。図２
０Ｂによると、やはり、筋状の凹凸の周期によって角度
範囲にばらつきがあるものの、１５°〜７５°の角度範
囲でモアレ縞が視認されない、したがって、導光体にお
ける筋状の凹凸は、上記に基づいて液晶表示素子の画素
パターンに対して所定の角度を与えて形成することが望
ましく、この場合、モアレ縞による液晶表示素子の表示
品位の劣化を防止することができる。

【００６５】さらに、上記照明装置を反射型液晶表示素
子上に配置する場合は、導光体の正面方向の表面反射に
よって周囲光や照明装置の照明光が反射されて表示品位
に影響を及ぼすため、導光体の表面に反射防止処理を施
すことが望ましい。すなわち、反射防止層が形成された
反射防止フィルムを導光体の表面に貼り合わせたり、反
射防止層を導光体の表面に直接形成することによって表
面反射を低減することができ、表示品位の劣化を防止す
ることができる。または、反射型液晶表示素子が前述の
ように、偏光板とλ／４板を備えるものである場合に
は、これらを導光体の表面に貼り合わせることによって
偏光板が表面反射を吸収するために表面反射を低減で
き、良好な表示品位を得ることができる。なお、上記構
成の照明装置では、光源から導光体の入射面を介して内
部に入射した光は、新たに形成された反射防止処理の界
面における反射を利用して導光体の内部を伝播して凹凸
の反射部に到達し、出射面に向かって反射されて出射す
る。

【００６６】

【発明の実施の形態】図面を参照し、本発明の実施形態
を説明する。

【００６７】（実施形態１）第１の実施形態における照
明装置１００の構成および動作を、図１の（ａ）、図１
の（ｂ）および図２を用いて説明する。

【００６８】図１の（ａ）は、照明装置１００を備えた
反射型液晶表示素子１１０による表示装置を示す図であ
る。また、図１の（ｂ）は、照明装置１００の一部を拡
大表示した部分を示す図である。図２は、図１の（ａ）
に示す照明装置１００をＸ方向から見た図である。

【００６９】図１の（ａ）に示す照明装置１００は、光
源１０１、導光体１０２、光源１０１と導光体１０２の
間に配置された入射角制御手段１０３、および導光体１
０２の出射面１０２ｃに貼り合わされた反射防止フィル
ム１０４を備えている。反射型液晶表示素子１１０は、
偏光選択透過手段１１１、一対のガラス基板１１２ａ、
および１１２ｂ、ガラス基板１１２ａとガラス基板１１
２ｂの間に挟持された液晶層１１３、および液晶層１１
３の背面側に配置された反射電極１１４を備えている。

【００７０】第１の実施形態では、光源１０１として、
たとえば点状光源に日亜化学（株）製の白色ＬＥＤ（Ｎ
ＳＳＷ４４０）を３個使用し、その点状光源１０１の発
光方向が導光体１０２の入射面１０２ａと略平行となる
ように配置される。また、点状光源１０１を反射手段１
０５で囲むことによって、光は効率よく導光体に導かれ
る。反射手段１０５としては、住友３Ｍ（株）製の拡散
反射シート（Ｎｏ．４５９６）を使用した。なお、以
下、光源１０１を点状光源１０１と称す。

【００７１】導光体１０２は、点状光源１０１からの光
が入射する入射面１０２ａと、入射面１０２ａにほぼ直
交し、照明光を出射する出射面１０２ｂ、および出射面
１０２ｂに対向した対向面１０２ｃとを備えている。対
向面１０２ｃには筋状の凹凸１０２ｄが周期的に形成さ
れている。なお、第１の実施形態では、導光体１０２を
屈折率が１．４９であるポリメチルメタクリレートを射
出成形することによって作製した。

【００７２】反射防止フィルム１０４には日東電工
（株）製のＴＡＣ−ＨＣ／ＡＲを使用した。反射防止フ
ィルム１０４は、導光体１０２の出射面１０２ｃでの表
面反射を防止する作用がある。つまり、外光、および照
明装置からの照明光の表面反射を低減するため、表示装
置の表示品位、特にコントラスト比の向上に効果があ
る。

【００７３】反射型液晶表示素子１１０は２．５型のデ
ルタ配列であり、反射型液晶表示素子１１０の画素数は
２８０×２２０、反射型液晶表示素子１１０の画素サイ
ズは１７９．５×１６８．５μｍである。

【００７４】偏光選択透過手段１１１は、偏光板、λ／
２板、λ／４板とで構成され、λ／４板がガラス基板１
１２ａに貼り合わされている。したがって、偏光選択透
過手段１１１に入射した光は、偏光板で直線偏光のみが
選択され、λ／２板でλ／４板の遅相軸（進相軸）と４
５°の角度をなす直線偏光に旋光され、λ／４板はその
直線偏光を円偏光に変換する。反射型液晶表示素子１１
０は、偏光選択透過手段１１１を通過した円偏光を画素
毎に液晶層１１３で変調しつつ、反射電極１１４で反射
させて再び偏光選択透過手段１１１を透過する光の光量
を制御することで画像を表示する。

【００７５】ここで、導光体１０２の対向面１０２ｃに
形成された凹凸１０２ｄは、反射型液晶表示素子１ｌ０
に応じて設計される。すなわち、凹凸１０２ｄの周期と
形成される筋の方向は、反射型液晶表示素子１１０の画
素パターンとの干渉によって発生するモアレ縞による表
示品位の劣化を防止するために、図２０Ａにしたがって
決定される。

【００７６】第１の実施形態では、反射型液晶表示素子
１１０が２．５型のデルタ配列であるので、凹凸１０２
ｄは周期Ｐが３９０μｍであり、凹凸１０２ｄが延びて
いる方向が、反射型液晶表示素子１１０の画素パターン
の水平方向、または入射角制御手段１０３と１４°の角
度をなすように形成した。本構成によって、周期的に形
成された凹凸１０２ｄと反射型液晶表示素子１１０の画
素パターンとの干渉によるモアレ縞の周期が短くなり、
観察者に認識されず、反射型液晶表示素子１１０の表示
品位を損なうことが無い。

【００７７】さらに、凹凸１０２ｄの周期３９０μｍの
うち、伝搬部１０２ｅの長さＰ１を平均３７５μｍ、反
射部１０２ｆの長さＰ２を平均１５μｍ、凹凸の高さｈ
を１５μｍとした。また、反射部１０２ｆの長さＰ２
は、導光体１０２の面内で均一な照明光が出射されるよ
うに入射面１０２ａに近いほど１５μｍより短く、遠い
ほど長い。

【００７８】上述したように形成された導光体１０２に
よって、点状光源１０１から導光体１０２の入射面１０
２ａを介して内部に入射した光は、反射防止フィルム１
０４、対向面１０２ｃで全反射を繰り返しながら伝播し
て凹凸１０２ｄの反射部１０２ｆに到達し、反射部１０
２ｆに到達した光は反射されて出射面１０２ｂに出射さ
れる。したがって、凹凸１０２ｄに直交して伝播してき
た光が、最も効率よく照明光として出射される。このた
め、出射面１０２ｂから均一に照明光を出射するために
は、導光体１０２が入射面１０２ａの全域にわたって凹
凸１０２ｄが延びる方向に直交した光を入射させる必要
がある。

【００７９】第１の実施形態では、入射角制御手段１０
３が、点状光源１０１から導光体１０２の入射面１０２
ａに略平行に発せられた光の進行方向を制御し、導光体
１０２に形成された凹凸１０２ｄが延びる方向に略直交
した光に変換して入射させるために輝線や暗領域の生じ
ない均一な照明が可能となる。

【００８０】以下に、入射角制御手段１０３の形態と作
用を図３を用いて説明する。

【００８１】図３は、点状光源１０１から出射された光
が入射角制御手段１０３を通過する光路を示す図であ
る。

【００８２】入射角制御手段１０３は、複数のプリズム
を有し、導光体１０２の入射面１０２ａに形成されてい
る。入射角制御手段１０３は、導光体１０２と一体に形
成されていてもよい。入射角制御手段１０３のプリズム
は、辺ａと辺ｂを持っている。点状光源１０１からの光
を受ける側の辺を辺ａと呼び、導光体１０２とは接して
いない一辺を辺ｂと呼ぶ。

【００８３】辺ａは、導光体１０２の入射面１０２ａと
９０°の角度をなすように形成され、辺ｂは凹凸１０２
ｄと６５°の角度をなすように形成され、辺ａと辺ｂと
の頂角は３９°である。ここで、プリズムの屈折率は導
光体と同様に１．４９であるため、プリズムの臨界角は
４２°である。したがって、点状光源１０１から発せら
れた光は、辺ａで屈折角４２°以下に屈折されて辺ｂに
到達し、その入射角が４２°以上の光が全反射されて導
光体１０２の内部に入射する。上述したように辺ｂは凹
凸１０２ｄと６５°の角度をなすように形成されている
ので、辺ｂで全反射された光は凹凸１０２ｄが延びる方
向に略直交し、したがって、点状光源１０１から発せら
れた光は、導光体１０２によって有効に照明光として利
用される。

【００８４】第１の実施形態についてまとめると、ＬＥ
Ｄに代表される点状光源と筋状の凹部または凸部が形成
された導光体とによる照明装置において、点状光源から
の光の進行方向を入射角制御手段である複数のプリズム
によって筋状の凹部または凸部が延びる方向に略直交さ
せて導光体に入射させることで、輝線や暗領域の生じな
い、均一な照明が実現された。また、点状光源は、発光
方向が導光体の入射面と略平行となるように配置するこ
とで、それぞれの光をより広い範囲に投影でき、少ない
点状光源で明るく、均一な照明を出射することができ、
安価で、低消費電力な照明装置を得ることができた。

【００８５】ここで、第１の実施形態では、入射角制御
手段として複数のプリズムを導光体の入射面に一体に形
成したが、それらが別々に形成されてもよい。また、そ
の他でも、入射した光の進行方向を揃えて出射させるこ
とができる光学手段を適用することができ、たとえばホ
ログラムを用いてもよい。

【００８６】点状光源としてはＬＥＤの他にもタングス
テンランプなどを用いることも可能である。

【００８７】また、図４の（ａ）に示すように、反射シ
ートがそれぞれの点状光源の発光方向に対して導光体の
入射面に向かって傾斜して配置されることによって、点
状光源からの光がより効率よく入射角制御手段に入射
し、さらに明るい照明が可能となる。

【００８８】あるいは、図４の（ｂ）に示すように点状
光源の発光方向に線状導光体が配置され、線状導光体は
点状光源からの光を線状に変換して入射角制御手段に向
かって出射することで、点状光源からの光が効率よく、
均一に入射角制御手段に入射し、明るく、均一な照明光
を得ることができる。

【００８９】第１の実施形態における照明装置が、図１
の（ａ）に示す反射型液晶表示素子１１０以外の液晶表
示素子と共に用いられてもよいということは、言うまで
もない。また、第１の実施形態における照明装置は、液
晶表示装置以外の表示装置に用いられてもよい。

【００９０】また、導光体１０２は、出射面１０２ｂと
対向する面に凹凸１０２ｄが生成されているが、出射面
１０２ｂに凹凸１０２ｄが形成されてもよい。

【００９１】また、点状光源１０１が発する光の主方向
が導光体１０２の入射面１０２ａに対して直交しないよ
うに、点状光源１０１が配置されることが好ましい。

【００９２】また、点状光源１０１が発する光の方向が
導光体１０２の入射面１０２ａと略平行となるように配
置されることが好ましい。

【００９３】また、凹凸１０２ｄである凹または凸部の
反射部１０２ｆが、点状光源１０１が発する光の方向に
位置し、凹凸１０２ｄである凹または凸部の前記反射部
が、前記導光体の前記入射面に向かって傾斜しているこ
とが好ましい。

【００９４】また、入射角制御手段１０３が複数のプリ
ズムを有し、点状光源１０１の発光方向に線状導光体が
配置され、線状導光体が点状光源１０１からの光を線状
に変換し、複数のプリズムに向けて出射してもよい。

【００９５】（実施形態２）第２の実施形態における照
明装置２００の構成および動作を、図５の（ａ）、図５
の（ｂ）および図６を用いて説明する。

【００９６】図５の（ａ）は、照明装置２００を備えた
反射型液晶表示素子２１０による表示装置を示す図であ
る。また、図５の（ｂ）は、照明装置２００の一部を拡
大表示した部分を示す図である。

【００９７】図５の（ａ）に示す照明装置２００は、線
状光源２０１、導光体２０２、線状光源２０１と導光体
２０２の間に配置された入射角制御手段２０３、および
導光体２０２の反射面２０２ｂに貼り合わされた偏光選
択透過手段２０４を備えている。また、反射型液晶表示
素子２１０は、一対のガラス基板２１２ａおよび２１２
ｂ、ガラス基板２１２ａとガラス基板２１２との間に挟
持された液晶層２１３、および液晶層２１３の背面側に
配置された反射電極２１４を備えている。図６は、図５
の（ａ）に示す照明装置２００をＸ方向から見た図であ
る。

【００９８】第２の実施形態では、線状光源２０１とし
て冷陰極管を使用している。本冷陰極管は、両端に電極
（図示せず）と、蛍光剤の黒化による非発光領域が９ｍ
ｍづつ、計１８ｍｍ存在し、線状光源２０１の有効発光
領域の長さｌは、導光体２０２の入射面２０２ａの長手
方向の長さＬよりも短い。線状光源２０１の有効発光領
域の長さｌの具体的な説明は後述する。また、線状光源
２０１を反射手段２０５、たとえば、住友３Ｍ（株）製
の拡散反射シート（Ｎｏ．４５９６）で囲むことによっ
て、線状光源２０１から出射された光が効率よく導光体
２０２に導かれる。

【００９９】導光体２０２は、線状光源２０１からの光
が入射する入射面２０２ａと、入射面２０２ａにほぼ直
交し、照明光を出射する出射面２０２ｂと、出射面２０
２ｂに対向した対向面２０２ｃとを有している。さら
に、対向面２０２ｃには筋状の凹凸２０２ｄが周期的に
形成されている。第２の実施形態では導光体２０２は、
ポリメチルメタクリレートを射出成形することによって
作製される。

【０１００】偏光選択透過手段２０４は、偏光板、λ／
２板、λ／４板とで構成され、偏光板が導光体２０２の
出射面２０２ｂに貼り合わされている。偏光選択透過手
段２０４に入射した光のみが透過する。ここで、λ／４
板の表面反射によって反射された光は円偏光の回転方向
が逆転するため、偏光選択透過手段２０４で吸収され
る。したがって、表面反射を吸収することによって表示
装置のコントラスト比の向上に効果がある。

【０１０１】反射型液晶表示素子２１０は、偏光選択透
過手段２０４を透過した円偏光を受け、画素毎に液晶層
２１３で変調しつつ、反射電極２１４で反射させて再び
偏光選択透過手段２０４を通過する光の光量を制御する
ことで画像を表示する。第２の実施形態における反射型
液晶表示素子２１０は、３．８型ＱＶＧＡのストライプ
配列であり、反射型液晶表示素子２１０の画素数は９６
０×２４０であり、反射型液晶表示素子２１０の画素サ
イズは８１×２３４．５μｍである。

【０１０２】導光体２０２の対向面２０２ｃに形成され
た凹凸２０２ｄは、反射型液晶表示素子２１０に応じて
周期と形成される筋の方向とによって規定される。すな
わち、反射型液晶表示素子２１０の画素パターンとの干
渉によって発生するモアレ縞による表示品位の劣化を防
止するために、図２０Ｂにしたがって周期Ｐが３９０μ
ｍであり、凹凸２０２ｄが延びる方向が画素パターンの
水平方向と２３°の角度をなすように、凹凸２０２ｄが
形成される。

【０１０３】さらに、凹凸２０２ｄの周期３９０μｍの
うち、伝搬部２０２ｅの長さＰ１を平均３７５μｍと
し、反射部２０２ｆの長さＰ２を平均１５μｍとし、凹
凸２０２ｄの高さｈを１５μｍとする。また、反射部２
０２ｆの長さＰ２は、導光体２０２の面内で均一な照明
光が出射されるように入射面２０２ａに近いほど１５μ
ｍより短く、遠いほど長い。

【０１０４】上述したように形成された導光体２０２に
よって、光源２０１から導光体２０２の入射面２０２ａ
を介して内部に入射した光は、偏光選択透過手段２０
４、対向面２０２ｃで全反射を繰り返しながら伝播して
凹凸２０２ｄの反射部２０２ｆに到達し、反射された光
は出射面２０２ｂから出射される。したがって、凹凸２
０２ｄが延びる方向に直交して伝播してきた光が最も効
率よく照明光として出射される。

【０１０５】つまり、冷陰極管２０１の有効発光領域の
長さｌが導光体２０２の入射面２０２ａの長さＬよりも
短い場合には非発光領域からは導光体２０２に有効な光
が入射せず、照明光の存在しない暗領域が発生する。し
かし、第２の実施形態では入射角制御手段２０３によっ
て冷陰極管２０１の有効発光領域から発せられた光の進
行方向を制御し、導光体２０２に形成された凹凸２０２
ｄが延びる方向に直交した光に変換され入射されるた
め、暗領域の生じない、均一な照明が可能となる。

【０１０６】以下に、入射角制御手段２０３の形態と作
用を図７を用いて説明する。

【０１０７】図７は、照明装置２００における冷陰極管
２０１の有効発光領域近傍の拡大図を示す図である。

【０１０８】入射角制御手段２０３はホログラムであ
り、ホログラム２０３に対する入射角が±４５°の光
が、ホログラムで回折し、回折した光は導光体２０２に
形成された凹凸２０２ｄが延びる方向に略直交する。こ
こで、冷陰極管２０１は、導光体２０２と接触して破損
することを防止するために１ｍｍのギャップを開けて配
置されている。したがって、ホログラム２０３の作用に
よって冷陰極管２０１の有効発光領域の長さｌを導光体
２０２の入射面の長さＬ対して両端で１ｍｍづつ、計２
ｍｍ短くすることができ、照明装置２００の小型化を図
ることができる。

【０１０９】以下に、ホログラム２０３の作製方法を図
８Ａおよび図８Ｂを用いて説明する。

【０１１０】図８Ａおよび図８Ｂは、ホログラムを作製
する工程を示す図である。第２の実施形態ではホログラ
ム２０３として、たとえば、デュポン（株）製オムニデ
ックス３５２が透明基板に塗布される。図８Ａに示すよ
うに、オムニデックス３５２が塗布された透明基板に、
２つの平行光束５０１、５０２が照射される。２つの平
行光束５０１、５０２は、たとえば、アルゴンレーザー
によってつくられる。平行光束５０１と平行光束５０２
との角度を調整して、平行光束５０１、５０２を照射す
ることにより、このとき生じた干渉縞をオムニデックス
３５２が塗布された透明基板に記録することで、入射角
が−４５°の光をオムニデックス３５２が塗布された透
明基板に所定の方向に回折させる作用を持たせることが
できる。

【０１１１】さらに、図８Ｂに示すように、平行光束５
０３と平行光束５０４との角度を変えて再び干渉縞を発
生させ、この干渉縞をオムニデックス３５２が塗布され
た透明基板にホログラムに記録することで、入射角が＋
４５°の光を所定の方向に回折させる作用をオムニデッ
クス３５２が塗布された透明基板に持たせることができ
る。

【０１１２】以上、ホログラムによる入射角制御手段を
用いることで、線状光源と筋状の凹凸が形成された導光
体とによる照明装置の小型化が実現でき、暗領域の生じ
ない、均一な照明を得ることができる。

【０１１３】第２の実施形態では、入射角制御手段とし
てホログラムを適用したが、複数のプリズムの集合など
のように、入射した光の進行方向を揃えて出射させるこ
とができる光学手段を適用することができる。

【０１１４】線状光源としては冷陰極管の他にも点状光
源と線状導光体の組み合わせ、ＥＬなど、線状の光を発
するものを適宜用いることができる。

【０１１５】第２の実施形態における照明装置が、図５
の（ａ）に示す反射型液晶表示素子２１０以外の液晶表
示素子と共に用いられてもよいということは、言うまで
もない。また、第２の実施形態における照明装置は、液
晶表示装置以外の表示装置に用いられてもよい。

【０１１６】また、導光体２０２は、出射面２０２ｂと
対向する面に凹凸２０２ｄが生成されているが、出射面
２０２ｂに凹凸２０２ｄが形成されてもよい。

【０１１７】

【発明の効果】本発明によれば、光源と導光体との間に
入射角制御手段を配置し、光源からの光の進行方向を揃
えて導光体に入射させることによって、輝線や暗領域が
発生しない、均一な照明光出射する小型の照明装置を実
現できる。入射角制御手段は、複数のプリズムやホログ
ラムなどによって実現される。また、本照明装置で液晶
表示素子を照明する場合は、導光体を最適に設計するこ
とで表示品位を妨げることなく、良好に照明することが
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態における照明
装置と反射型液晶表示素子による表示装置を示す図であ
り、（ｂ）は図１の（ａ）に示す照明装置の一部を拡大
したものを示す図である。

【図２】図１の（ａ）に示す表示装置をＸ方向から見た
図である。

【図３】点状光源１０１から出射された光が入射角制御
手段１０３を通過する光路を示す図である。

【図４】（ａ）は第１の実施形態における他の照明装置
を示す図であり、（ｂ）は第１の実施形態におけるさら
に他の照明装置を示す図である。

【図５】（ａ）は本発明の第２の実施形態における照明
装置と反射型液晶表示素子による表示装置を示す図であ
り、（ｂ）は図５の（ａ）に示す照明装置の一部を拡大
したものを示す図である。

【図６】図５の（ａ）に示す表示装置をＸ方向から見た
図である。

【図７】本発明の第２の実施形態における入射角制御手
段を説明する図である。

【図８Ａ】本発明の第２の実施形態における入射角制御
手段の作製工程を示す図である。

【図８Ｂ】本発明の第２の実施形態における入射角制御
手段の作製工程を示す図である。

【図９】反射型液晶表示素子の一例を示す図である。

【図１０】（ａ）は、液晶表示素子の画素のデルタ配列
パターンを示す図であり、（ｂ）は液晶表示素子の画素
のストライプ配列パターンを示す図である。

【図１１】（ａ）は従来の技術による照明装置を上から
見た図であり、（ｂ）は（ａ）に示す照明装置を横から
見た図である。

【図１２】（ａ）は従来の技術による照明装置を上から
見た図であり、（ｂ）は（ａ）に示す照明装置を横から
見た図であり、（ｃ）は従来の技術による他の照明装置
を上から見た図である。

【図１３】従来の技術による照明装置を上から見た図で
ある。

【図１４】従来の技術による照明装置を上から見た図で
ある。

【図１５】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の照明装置におけ
る点状光源の配置を示す図である。

【図１６Ａ】本発明の照明装置における入射角制御手段
を示す図である。

【図１６Ｂ】本発明の照明装置における入射角制御手段
を示す図である。

【図１６Ｃ】本発明の照明装置における入射角制御手段
を示す図である。

【図１７】ホログラムを作製するための装置を示す図で
ある。

【図１８】（ａ）〜（ｃ）は、ホログラムである入射角
制御手段を示す図である。

【図１９】ホログラムである入射角制御手段を示す図で
ある。

【図２０Ａ】モアレ縞の発生しない導光体とデルタ配列
の液晶表示素子の関係を説明する図である。

【図２０Ｂ】モアレ縞の発生しない導光体とストライプ
配列の液晶表示素子の関係を説明する図である。

【符号の説明】

１１ 線状光源 １２ 導光体 １２ａ 入射面 １２ｂ 出射面 １２ｃ 対向面 １２ｄ 凹凸 １２ｅ 伝搬部 １２ｆ 反射部 ２１ 点状光源 ２２ 導光体 ２２ａ 入射面 ２２ｂ 出射面 ２２ｃ 対向面 ２２ｄ 凹凸 ３１ 点状光源 ３２ 導光体 ３２ａ 入射面 ４１ 点状光源 ４２ 導光体 ４３ 線状導光体 １００、２００ 照明装置 １０１、２０１ 点状光源 １０２、２０２ 導光体 １０２ａ、２０２ａ 入射面 １０２ｂ、２０２ｂ 出射面 １０２ｃ、２０２ｃ 対向面 １０２ｄ、２０２ｄ 凹凸 １０２ｅ、２０２ｅ 伝搬部 １０２ｆ、２０２ｆ 反射部 １０３、２０３ 入射角制御手段 １０４ 反射防止フィルム １０５、２０５ 反射手段 １１０、２１０ 反射型液晶表示素子 １１１ 偏光選択透過手段 １１２ａ、２１２ａ ガラス基板 １１２ｂ、２１２ｂ ガラス基板 １１３、２１３ 液晶層 １１４ 反射電極 ２０４ 偏光選択透過手段 ２１４ 反射電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５２０ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５２０ (72)発明者 海老 毅 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H038 AA52 AA55 BA06 2H091 FA08X FA11X FA14X FA14Y FA19X FA21X FA23X FA31X FA37X FA41X FC14 FC17 FD01 FD04 FD15 LA03 LA11 LA16 LA17 LA18

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、 前記光源から発せられた光を受け取る入射角制御手段
   と、 前記入射角制御手段から出射された光が入射する入射面
   と、前記入射面に略直交し、照明光を出射する出射面を
   有する導光体とを備え、 前記入射角制御手段が、前記光源と前記導光体の間に配
   置され、 前記入射角制御手段が、前記光源から発せられた光の進
   行方向を制御し、前記入射角制御手段から出射される光
   と前記導光体の前記入射面との角度を揃えることを特徴
   とする照明装置。
2. 【請求項２】 前記導光体の前記出射面、または前記出
   射面に対向する対向面に、複数の筋状の、凹または凸部
   が形成され、 前記凹または凸部は、前記入射面から入射し導光体内を
   伝搬する光を、屈折、反射して、前記出射面から照明光
   を出射し、 前記凹または凸部が延びる方向が、前記入射角制御手段
   から出射される光と略直交することを特徴とする請求項
   １に記載の照明装置。
3. 【請求項３】 前記凹または凸部が、前記導光体の前記
   対向面に形成され、前記凹または凸部が、前記導光体の
   前記入射面を介して前記導光体の内部に入射した光をほ
   ぼ伝搬する伝搬部と、光を前記導光体の前記出射面に向
   かってほぼ反射する反射部を有することを特徴とする請
   求項２に記載の照明装置。
4. 【請求項４】 前記光源が点状光源である請求項１〜３
   のうちの１つに記載の照明装置。
5. 【請求項５】 前記点状光源が発する光の主方向が前記
   導光体の入射面に対して直交しないように、前記点状光
   源が配置されたことを特徴とする請求項４に記載の照明
   装置。
6. 【請求項６】 前記点状光源が発する光の方向が前記導
   光体の前記入射面と略平行となるように配置されたこと
   を特徴とする請求項５に記載の照明装置。
7. 【請求項７】 前記点状光源の近傍に反射シートが配置
   され、前記反射シートは、前記導光体の入射面に向かっ
   て傾斜していることを特徴とする請求項６に記載の照明
   装置。
8. 【請求項８】 前記入射角制御手段が複数のプリズムを
   有し、 前記点状光源の発光方向に線状導光体が配置され、 前記線状導光体が点状光源からの光を線状に変換し、前
   記複数のプリズムに向けて出射することを特徴とする請
   求項６または７に記載の照明装置。
9. 【請求項９】 前記光源が線状光源であり、 前記線状光源の有効発行領域の長さが、前記導光体の前
   記入射面の長手方向よりも短く、 前記入射角制御手段が、前記線状光源からの光の進行方
   向を制御し、前記導光体の前記入射面全域に入射角の揃
   った光を入射させることを特徴とする請求項１〜３のう
   ちの１つに記載の照明装置。
10. 【請求項１０】 前記入射角制御手段が、複数のプリズ
    ムであり、 前記入射角制御手段が、前記光源が発する光を屈折、反
    射して、光の進行方向を揃えて前記導光体の前記入射面
    に入射させることを特徴とする請求項１〜９のうちの１
    つに記載の照明装置。
11. 【請求項１１】 前記複数のプリズムが前記導光体の前
    記入射面に形成されたことを特徴とする請求項１０に記
    載の照明装置。
12. 【請求項１２】 前記複数のプリズムが前記光源側に向
    かって配置され、 前記プリズムの少なくとも一辺と、前記導光体に形成さ
    れた筋状の凹凸となす角度αが条件４０°≦α＜９０°
    を満たすことを特徴とする請求項１０または１１に記載
    の照明装置。
13. 【請求項１３】 前記プリズムの頂角βが、条件０°＜
    β＜８０°を満たすことを特徴とする請求項１０〜１２
    のうちの１つに記載の照明装置。
14. 【請求項１４】 前記入射角制御手段がホログラムであ
    り、 前記光源からの光の進行方向を制御して、前記導光体の
    前記入射面に対する入射角を揃えることを特徴とする請
    求項１〜９のうちの１つに記載の照明装置。
15. 【請求項１５】 請求項１〜１４のうちの１つに記載の
    照明装置と液晶表示素子とを備えたことを特徴とする表
    示装置。