JPH0581909B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、照明用の光拡散装置で例えば液晶を
用いた表示装置におけるバツクライトとして使用
するのに適した照明装置に用いられる光拡散装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

液晶を用いた表示装置は、一定面積の表示面を
均一な輝度にて照明する必要がある。そのために
薄型であつて一定面内において均一に照明が可能
な照明装置が要求される。このような要求を満足
する照明装置として、従来第４図に示すような照
明装置が知られている。即ち、反射板１の反射面
１ａ側に蛍光管等の直線状の光源２を配置し、更
に拡散板３を配置したもので、光源２より直接又
は反射板１にて反射された後拡散板３に達した光
を、この拡散板３にて拡散光として照明光として
用いるものである。

又、図示しないが拡散板の下側に導光板を配す
ると共に拡散板とは反対側に反射板を配して、該
導光板の側方に光源を配設した照明装置も知られ
ている。

このような照明装置は、薄型で均一な輝度の拡
散光を得るために前者の場合には反射板２の曲面
形状等に改良を加えたものが知られている。そし
ていずれの場合にも上記の要求を可成り満足した
ものが得られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、このような照明装置は、薄型で均一
な輝度分布を有することのほか、出来る限り高い
輝度の明るい照明が可能であることも要求され
る。この要求は、前記後者（導光式）の場合に
は、主出射方向が斜めとなるため、輝度面に垂直
の方向での高輝度化ということが特に望まれてい
る。

したがつて本発明は、薄型で均一な輝度分布が
得られる上に、一層明るい高輝度面の照明装置を
提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の照明装置は、前記の目的を達成するた
めに、前述の従来の照明装置の拡散板の前面に拡
散板上の各点より拡散する光を拡散板に垂直な方
向を中心として一定の角度範囲内に向かうように
その拡がりを規制するための規制板を配置したも
のである。

例えば液晶を用いた表示装置においては、表示
板上の画像その他を観察する場合にそのほとんど
が表示板に垂直な方向より画像等をみている。

本発明は、拡散板よりその垂直線に対し大きな
角度にて拡散する光は、表示板の観察には全くか
殆んど寄与していないことに着目してなされたも
のである。つまり拡散板上の各点より拡散する光
を夫々全体として拡散板に垂直な方向に導くよう
にしたその広がりを規制するための規制板を拡散
板の全面に並設するものである。そしてこれらに
よつて、従来利用されない大きな角度で拡散する
光を利用するようにして拡散板よりの光の輝度を
大にしたものである。しかも拡散板上より拡散す
る光のすべてがその垂直方向に対する角度が小さ
くなるようにその広がりを規制板により導かれる
ために輝度分布の均一性は保つたまま全体として
輝度を高めることが出来る。

本発明で用いられる規制板としては、後に実施
例において具体的に説明するような拡散板側が直
線で他の側が鋸歯状の断面形状をした透明板で、
その鋸歯状部の長さ方向を直線状の光源の長さ方
向に向けた配置としたもの等が考えられる。この
場合には鋸歯形状を規制正しい形状としておくこ
とにより所定の指向性をもたせることができ、効
率よく輝度面に垂直方向の輝度を上げることがで
きる。

又、鋸歯状に代えて不連続、不定の凹凸形状た
とえば、シボ形状或は微小な円錐状突起を多数配
した形状とすることもできる。これらの場合には
輝度アツプ率は鋸歯状の場合よりやゝ落ちるが、
目的は達せられる。

〔実施例〕

次に本発明の照明装置の一実施例を図面にもと
づいて説明する。第１図は本発明の一実施例の断
面図で、１は反射板、２は直線状の光線、３は拡
散板であつてこれらは従来の照明装置と同じ構成
である。又４は拡散板３上に並設した規制板であ
つて、第２図にその一部を拡大して示した断面形
状のものが連続し、拡散板３の大きさと同じ面積
を有している透明板から成つている。

第２図に示すような、拡散板３の側の面４ａが
平面（断面が直線）であつて、反対側の面４ｂが
断面鋸歯状である透明板の規制板４を拡散板上に
配置すると、拡散板よりの光l₁は、この規制板４
にて屈折してから上方へ向かう。この時、面４ａ
に入射した時の角θ₁つまり拡散板３より発する光
の角θ₁は、面４ｂを出た後は拡散板３に垂直な線
に対して角θ₂の方向へ向かう。ここで図面より明
らかなようにθ₂＜θ₁となる。したがつて、第４図
に示す従来の照明装置において拡散板３上の点
Ａ，Ｂ，Ｃより出来る拡散光は、本発明装置の面
４ｂを出た後は図示するようになる。

この実施例において、規制板４の角θが大にな
ると、第３図のように特に面４ａに垂直に入射す
る光l₀は面４ｂにて全反射する。そのため角θが
あまり大であると光量の損失につながる。又斜め
に向かう光が少なくなり、斜方向からの観察がし
にくくなる。しかし一般に光源２の直上部は、拡
散板３が光源２に最も近く、そのため他と比べて
輝度が高くなる。したがつて多少の光量の損失を
犠牲にして、上記の全反射を逆に利用して光l₀を
除去することにより、他の手段を用いることな
く、又は他の手段との共用によつて拡散板３上で
の輝度の均一化に役立てることも可能である。一
方θがあまり小であると規制板４が平行平面板に
近くなり本発明の効果がほとんど得られなくな
る。したがつてθの値は、照明装置の大きさ（面
積）、材料（屈折率）等によつて適切な範囲に選
択する必要がある。

例えば、材料としてPMMA（アクリル樹脂）を
用いて220×140mmの大きさの照明装置の場合、θ
＝45度にすると比較的よい効果が得られ、視野角
が35度程度で、表示面上での輝度が同じ装置で規
制板を用いない従来のものに比べて30％上昇し
た。

上記のように、この実施例の規制板４の面４ｂ
の角θの値は、材料の屈折率や使用目的等により
適切な値に選べばよい。ここで使用し得るガラス
やプラスチツク材料の屈折率は、1.4から1.7の範
囲である。そのため、この点を考慮すると前記の
角θの範囲としては、0°＜θ＜60°が適当である。
このθの値は、視野角及び輝度効率等の条件設定
により決められる。又、拡散板３と規制板４は空
気層を介して並設する必要がある。この並設によ
つて規制板４へ入射する光の角度は、拡散板３に
よる拡散光の角度に比べて約60％の角度で狭くな
る。従つて、この現象により視野角はやや狭くな
るものの、輝度効率は大きくアツプする。

更に、前述のように、輝度の高い拡散板３の中
央の輝度を落として全体として均一な輝度分布に
するために、中央部のみ、他の部分よりもθを大
にしてもよい。又使用目的等を考慮して場所によ
りθの値を異なるようにすることも有効である。
更に、上記実施例における拡散板、規制板は、板
体でなくシート状のものであつてもかまわない。

又、図示する実施例では面４ｂの各部分が断面
直線であるがわずかに凸面又は凹面になつていて
もよい。又頂点部分も尖つた形状ではなく丸みを
持たせてもよい。即ち、シボ形状或は多数の円錐
状突起を一体に突出形成したもの等のほか、これ
らに類したものでも勿論かまわない。これらの場
合、輝度アツプ率はやゝ落ちるがこれでも目的は
達せられる。

〔発明の効果〕

本発明の照明装置は、従来のものでは使用目的
によつては無駄になつていた大きい角度で拡散す
る光を利用し得るようにしたもので、しかも全体
として拡散方向が小さくなるようにしたため、均
一な輝度分布を保つたまま輝度のみを大にするこ
とが出来、明るく均一な輝度分布のものを得るこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図、
第３図は夫々上記実施例で用いる規制板の一部を
拡大して示した断面図、第４図は従来の照明装置
の断面図である。 １……反射板、２……光源、３……拡散板、４
……規制板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光源及び該光源からの光を方向制御して一定
   の面内に導き該面部を略均一の輝度になるように
   した照明用の光拡散装置において、前記光拡散装
   置は、該光源からの光の入射側に、光を透過拡散
   せしめる拡散部材を配設すると共に、出射側に上
   記拡散部材の各点より発する拡散光の拡がりを規
   制するように各拡散光を導く規制部材を並設して
   成ることを特徴とする光拡散装置。 ２ 前記規制部材は、拡散部材側が直線で他の側
   が凹凸状の断面形状をした透光部材である請求項
   １の光拡散装置。 ３ 前記規制部材は透過率が70％以上である透光
   部材である請求項１又は２の光拡散装置。