JPH052237B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は透過形画像表示装置の背面に配置し、
画像表示素子の背面より均一に照明する照明装置
に関するものである。

従来の技術 液晶などの画像表示素子を用いた透過形画像表
示装置には、その画像表示素子を背面から明るく
均一に照明するために、例えば第７図に示すよう
な照明装置が用いられている。

すなわち、線状の光源１の下部に、前記光源１
から照射される光を効率よく集光させるための断
面形状が放物線の反射板２を設け、光源１からの
直射光と反射板２からの反射光とを、光源１の上
部に設けた拡散板３に照射することにより、前記
拡散板３の上に平行に置かれた画像表示素子４の
背面を照明している。

発明が解決しようとする問題点 このような従来の照明装置において、反射板２
の断面形状が放物線であることから、反射板２に
よつて反射した光源１からの光の一部は、拡散板
３に対しほぼ垂直に照射される。この反射板２か
らの反射光のみが拡散板３に照射されるのであれ
ば、拡散板３の輝度分布は均一に近い状態にな
る。しかし、拡散板３には前記反射光の他に光源
１からの直射光も照射されるため、その輝度分布
は第８図に示すように直射光と反射光が合成さ
れ、光源１の近傍の輝度が高く、拡散板３の端部
に行くにつれて輝度が低下するため、画像表示素
子４の明るさに不均一を生ずる。

拡散板３の輝度分布を均一にする方法として、
前記光源１からの直射光を遮光することや、拡散
板３を拡散特性の高い材質（できるだけ完全拡散
面に近似させたもの：たとえばオパールガラスな
ど）に変更することも考えられるが、いずれも光
源１の光の利用効率を低下させるため望ましくな
い。

そこで、本発明は光源の光の利用効率を低下さ
せることなく、拡散板の輝度分布を均一にするも
のである。

問題点を解決するための手段 そして上記問題点を解決する本発明の技術的な
手段は、光源からの直射光と反射部材からの反射
光のほかに、反射部材の内部を透過する透過光と
を合成することにより、拡散板の輝度分布を均一
にしようとするものである。

作 用 この技術的手段による作用は次のようになる。

すなわち、光源の下部に反射鏡と導光体の両方
の機能を有する反射部材を設け、光源からの直射
光を拡散板の中央付近に照射し、前記反射部材の
表面に一定間隔で設けた複数の放物面（反射面に
なつている）からの反射光を拡散板の全域に照射
する。さらに前記反射部材の表面に放物面と交互
に設けた複数の斜面（透過面になつている）から
反射部材の内部（導光体）に入射した透過光を、
通常拡散板の輝度が低下する部分、すなわち拡散
板の両端に照射することによつて、前記光源から
の直射光と反射部材からの反射光および透過光
を、バランスよく拡散板に照射できるため、均一
な輝度分布を実現することができるのである。

実施例 以下、本発明の第１の実施例について、添付図
面にもとづいて説明する。

第１図において５は線状の光源（たとえば蛍光
ランプなど）で、この光源５の上部には、光源５
の管軸方向と平行に拡散板６が設けられている。
さらに拡散板６の上には拡散板６と平行に置かれ
た画像表示素子７があり、前記拡散板６と画像表
示素子７は、その間隔が数mmと近接して配置され
ている。一方、光源５の下部には、断面形状が放
物線からなる面（放物面）と、斜面と平面とでく
さび形状を構成した面からなる反射部材８が設け
られており、この放物面の焦点の位置に光源５が
配置されている。

前記反射部材８の材質は透明なアクリル樹脂
で、表面の光源５に面した部分は第２図に示すよ
うに、放物面と斜面および平面が一定間隔で交互
に複数配置されたフレネル形状である。そして前
記斜面と平面、光源５の直下の部分（第１図およ
び第２図のＡの部分）、および透過光の出射面
（第１図および第２図のＢの部分）を除くすべて
の部分には、アルミニウムによる金属蒸着膜がつ
けられており反射鏡の機能をもつている。また前
記斜面はすべて前記放物面の焦点から垂直な方向
に配置されており、光源５から照射される光の一
部がこの斜面を通過して、反射部材８の内部に入
射するような構造になつている。さらに前記反射
部材８の内部には、ここに入射した光が壁面によ
つて反射を繰返して透過していく導光体で、光源
５からの光の一部をＡおよび斜面から入射させ拡
散板６の両端部に照射させる構造になつている。

照明装置を上記のように構成し、第２図に示す
反射部材８の放物面の幅ａと斜面の幅ｂとを適切
な値に設定することにより、拡散板６には光源５
から照射される光のうち、直接照射される光（直
射光）と、反射部材８の表面に設けた放物面の反
射鏡によつて反射する光（反射光）、および前記
反射部材８のＡの部分と斜面から入射し、反射部
材８の内部で反射を繰返しながら透過してくる光
（透過光）とを合成した光がバランスよく照射さ
れることになり、拡散板６における輝度分布は第
３図のようになる。第３図において、イは光源５
からの直射光による輝度分布、ロは反射部材８か
らの反射光による輝度分布、ハは同じく反射部材
８からの透過光による輝度分布であり、イ，ロ，
ハを合成すると目標とする輝度分布ニが得られ
る。

次に本発明の第２の実施例について説明する。
第４図は第２の実施例を示しており、反射部材９
は反射板１０と反射板１１から構成されている。

そして、この実施例において反射板１０と反射
板１１はその断面形状が放物線からなる面（放物
面）で、その材質は鏡面性の高いアルミニウムを
用いており、反射鏡の機能をもつている。この放
物面の焦点の位置には、第１の実施例と同様に線
状の光源５（たとえば蛍光ランプなど）が配置さ
れている。光源５の上部には、光源５の管軸方向
と平行に拡散板６が設けられており、さらに拡散
板６の上には拡散板６と平行に置かれた画像表示
素子７がある。拡散板６と画像表示素子７は、そ
の間隔が数mmと近接して配置されており、前記光
源５・拡散板６・画像表示素子７の構成部品の仕
様や位置関係などは、第１の実施例と同じであ
る。

一方、光源５の下部には前記反射部材９が設け
られており、反射板１０と反射板１１との間は中
空になるように適当な間隔で配置され反射板１０
と反射板１１とで導光体の機能を持たせている。

また光源５に面した反射板１０には、第５図に
示すように光源５の管軸方向に沿つて、複数の矩
形の開口部（平面の透過面になつている）が設け
られており、放物面の反射鏡の部分と開口部とは
一定間隔でもつて交互に配置されている。そして
光源５からの光の一部がこの開口部から入射し、
反射板１０と反射板１１との間で反射しながら拡
散板６の両端部に照射される構造になつている。

照明装置を上記のように構成し、第５図に示す
反射部材９の放物面の幅ｃと開口部の幅ｄとを適
切な値に設定することにより、拡散板６には光源
５から照射される光のうち、直接照射される光
（直射光）と、反射部材９の反射板１０の放物面
によつて反射する光（反射光）、および前記反射
板１０の開口部から入射して反射板１０と反射板
１１との間で反射を繰返してくる光（透過光）と
をバランスよく合成した光が照射されることにな
り、拡散板６における輝度分布は第６図のように
なる。第６図において、ホは光源５からの直射光
による輝度分布、ヘは反射部材９のうち、反射板
１０の放物面からの反射光による輝度分布、トは
同じく反射部材９の反射板１０の開口部から入射
して反射板１０と反射板１１との間で反射を繰返
してくる透過光による輝度分布であり、ホ，ヘ，
トを合成すると目標とする輝度分布チが得られ
る。

なお、前記反射部材９を構成する反射板１０と
反射板１１には、鏡面性の高いアルミニウム板を
用いたが、アルミニウム板の代わりにアクリル樹
脂などにアルミニウムを蒸着した反射板を用いて
も、同様の効果を奏する。

また、第１の実施例および第２の実施例におい
て、光源５には直管形の蛍光ランプを用いたが、
冷陰極放電ランプ、セグメント形ハロゲン電球な
どの線状光源、さらにはタングステンランプや
LEDなどを複数個、線状につないだものを用い
てもよい。

発明の効果 本発明は、光源に面した部分の表面を反射鏡に
するとともに内部を導光体にした反射部材を、光
源の下部に設けた構成であるので、前記反射部材
の導光体からの透過光を拡散板の両端部に照射す
ることにより、従来の照明装置で問題となつてい
た拡散板の両端部の輝度の低下を防止でき、均一
な輝度分布を実現できる。

また、光源から照射される光のうち、その直射
光と、反射部材の表面の反射鏡からの反射光、さ
らには反射部材の内部からの透過光をすべて拡散
板に照射できるため、光源の光の利用効率がすぐ
れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における照明装
置の構成を示す断面図、第２図は第１の実施例の
照明装置における反射部材の斜視図、第３図は第
１の実施例における照明装置の拡散板の輝度分布
特性図、第４図は本発明の第２の実施例における
照明装置の構成を示す断面図、第５図は第２の実
施例における照明装置の反射部材の斜視図、第６
図は第２の実施例における照明装置の拡散板の輝
度分布特性図、第７図は従来の照明装置の構成を
示す断面図、第８図は従来の照明装置における拡
散板の輝度分布特性図である。 ５…光源、６…拡散板、７…画像表示素子、８
および９…反射部材、１０および１１…反射板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 線状の光源と、この光源の下部に設けられて
   光源からの光の一部を反射および透過させる反射
   部材と、前記光源の上部に設けられて光源からの
   直射光および前記反射部材からの反射光と透過光
   が照射される拡散板とを備え、前記反射部材の表
   面が、放物面状の反射面と、斜面もしくは平面状
   の透過面とが一定間隔で順次、複数配置された形
   状であり、かつ反射部材の内部が導光体である透
   過形画像表示装置の照明装置。