JPH0721962B2 - 照明器具 - 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などのバックライトとし
て用いられる、輝度および輝度均斉度の高い照明器具に
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かつ均一に照明
するために、たとえば第４図に示すような照明器具が用
いられている。

すなわち、線状の蛍光ランプ１の下部に、蛍光ランプ１
から照射される光を効率よく集光させるため、蛍光ラン
プ１を取り囲むように反射板２および拡散板３を設け、
蛍光ランプ１からの直射光と反射板２からの反射光と
を、蛍光ランプ１の上部に設けた拡散板３に照射するこ
とによって、高輝度で輝度均斉度の高いバックライトを
実現するものである。

第５図に蛍光ランプ１の外観を示す。第５図において、
４は第１の陽光柱部分、５は第２の陽光柱部分、６は第
１の陽光柱部分の管軸、７は第２の陽光柱部分の管軸、
８は第１の陽光柱部分の管軸６と第２の陽光柱部分のな
す管軸７とを含んだ平面（第５図において、二点鎖線で
囲む部分）である。第５図に示すように、蛍光ランプ１
は、蛍光体を塗布した直管状のガラス管を用い、第１の
陽光柱部分４と第２の陽光柱部分５の一端を接合したも
のであり、第１の陽光柱部分４と第２の陽光柱部分５は
平行である。このように第１の陽光柱部分４の一端と第
２の陽光柱部分５の一端とを接合することにより放電路
を長くすることができ、直管状の蛍光ランプを２本使用
する場合と比べて、発光に寄与する総合効率が高いこと
が知られている。

従来のバックライト用照明器具では第５図に示すよう
に、器具の薄形化をはかるため、第１の陽光柱部分の管
軸６と第２の陽光柱部分のなす管軸７とを含んだ平面８
は、拡散板３に対して平行になるように配置されてい
た。

発明が解決しようとする問題点 第６図に、このように構成されたバックライトにおい
て、Ｘ方向（蛍光ランプ１の管径の横断方向）における
拡散板３の上面での輝度分布を示す。第５図に示すよう
に、この方向における輝度分布は、器具中央部（位置
Ａ）では高く、器具の端（たとえば位置Ｂ）にいくにし
たがって徐々に低下するという、反射板を用いた照明器
具一般についてみられる傾向がある。

これは第７図に示すように、拡散板３の上面の位置Ａに
おいて輝度が高いのは、Ｚ方向（バックライトを観測す
る方向、すなわち第７図に示す輝度分布を測定した方
向）にランプそのものがあるかもしくはランプと拡散板
の距離が近いためであり、位置Ｂにおいて輝度が低いの
は、蛍光ランプ１そのものもしくは反射板２によって生
ずる蛍光ランプ１の虚像９がないかもしくは蛍光ランプ
１そのものからも離れているためである。この傾向は、
拡散板の拡散透過特性や反射板の形状によって影響され
るが、蛍光ランプ１と拡散板３との距離を十分に離した
り、反射板を複雑な形状にしたりすることにより改善は
可能であるが、いずれも器具の薄形化がはかれず、拡散
板３の上面の輝度レベルが低下するためバックライト用
照明器具の方式としては適当でなかった。

器具を薄形のまま輝度均斉度を向上させる方式として、
蛍光ランプの発光部の寄与による高輝度部分は、拡散板
４の光学的濃度を局所的に変化させることにより輝度分
布を平坦化させる方式がある。しかし、この方式でも器
具の端における輝度低下は反射板の形状を変化させても
輝度分布を十分に改善するには至らず、また高輝度部分
と同様に拡散板４の光学的濃度を局所的に変化させるこ
とにより輝度分布を平坦化しようとすれば、全体の輝度
レベルが低下してしまうという問題点があった。

問題点を解決するための手段 蛍光ランプの管径を横断する平面において反射板によっ
て生ずる蛍光ランプの虚像における陽光柱部分の管軸を
結ぶ方向と観測方向とが異なるように、前記蛍光ラン
プ、反射板および拡散板を配置する。

作用 バックライト光源の端における輝度低下が改善できる。

実施例 第１図に本発明の実施例によるバックライト用照明器具
におけるランプ管径の横断する断面図および反射板によ
って生ずる虚像９を示す。第１図において、反射板２お
よび拡散板３は蛍光ランプ１を取り囲むように配置され
ている。反射板の曲げ角は45°であり、蛍光ランプ１は
反射板２によって生ずる虚像９の陽光柱部分の管軸を結
ぶ直線はバックライトを観測する方向（Ｚ方向）に対し
て25°の角度をもつように配置されている。

第１図に示すように、器具中央部における拡散板３上面
の位置Ａでは従来例と同様にＺ方向（バックライトを観
測する方向）から蛍光ランプ１そのものがみえ、さらに
器具端における位置Ｂにおいては、反射板２によって生
ずる蛍光ランプ１の虚像がみえる。このように、第１図
に示す本発明の実施例において、器具全般において、蛍
光ランプ１そのものもしくは反射板２によって生ずる蛍
光ランプ１の虚像が、従来例に比べて密に配置されてい
るため、輝度分布は均一に近くなる。

第２図に本実施例による照明器具におけるランプ管径の
横断方向（Ｘ方向）の輝度分布を示す。第２図に示すよ
うに、本実施例によるバックライト用照明器具の端にお
いて、従来例と比べて輝度低下が軽減されている。

上記の効果は、ランプ管径を横断する平面において、反
射板２によって生ずる蛍光ランプ１の虚像における陽光
柱部分の管軸を結ぶ方向とバックライトを観測する方向
（Ｚ方向）とがなす角φによって異なる。第３図におい
て、横軸は前記の角φ、縦軸はランプ管径の横断方向に
おける器具長全体に対するＺ方向から蛍光ランプ１その
ものもしくは虚像９がみえない部分の総和との比率であ
る。第３図に示すように、角φが増加するにつれ、ラン
プそのもの、もしくは虚像がみえない部分の比率が減少
し、拡散板３上面において均一な光源に近づく。反射板
２について他の様々な形状について同様な検討を行な
い、前記の角φが５°以上異であるように反射板２と拡
散板との間に蛍光ランプ１を配置することにより、器具
端における輝度低下の防止効果が顕著となることを計算
および実験により確認している。

本発明は反射板による虚像を利用することにより、ラン
プ直射によって照明されない拡散板上の位置に光を導く
ものであるため、Ｘ方向の器具長さＬは、蛍光ランプ管
径ＲおよびＸ方向に含まれる陽光柱部分の本数Ｎとの積
Ｒ・Ｎより大きくなければならない。

本発明における実施例では、反射板２は平面反射板を組
合せたものとして説明したが、曲面反射板を組合せて構
成しても同様の効果が得られる。

本発明における実施例では、二つの陽光柱部分の端を接
合した蛍光ランプについて説明したが、複数個の陽光柱
部分の端を接合してそれぞれの陽光柱部分の管軸が一平
面上にあるようにした蛍光ランプにも同様な効果があ
る。

なお、本発明における実施例では陽光柱部分を接合した
蛍光ランプについて説明したが、陽光柱部分を屈曲させ
ることにより放電路を長くした蛍光ランプについても同
様の効果が得られることはいうまでもない。

発明の効果 蛍光ランプを使用したバックライト用照明器具におい
て、蛍光ランプ管径の横断方向における器具端での輝度
低下が低減され、その発光面の輝度分布を均一に近づけ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるバックライト用照明
器具におけるランプ管径の横断方向の断面および反射板
によって生ずる虚像を示す図、第２図は本実施例による
バックライト用照明器具の拡散板の上面におけるランプ
管径の横断方向の輝度分布を示す図、第３図は反射板に
よって生ずる蛍光ランプにおいて虚像の陽光柱部分の管
軸を含む平面とバックライト観測方向とがなす角に対す
る、蛍光ランプ管径の横断方向における器具長全体と観
測方向から蛍光ランプそのものもしくは虚像がみえない
部分の総和との比率の一例を表わす図、第４図は従来の
バックライト用照明器具の構成図、第５図は蛍光ランプ
の構造図、第６図は従来のバックライト用照明器具にお
けるランプ管径の横断方向の輝度分布を示す図、第７図
は従来のバックライト用照明器具におけるランプ管径の
横断方向の断面および反射板によって生ずる虚像を示す
図である。 １……蛍光ランプ、２……反射板、３……拡散板、９…
…反射板によって生ずる虚像

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数本の陽光柱部分をもつ蛍光ランプと前
   記蛍光ランプを取り囲む反射板および拡散板とを備え、
   前記蛍光ランプの管径を横断する平面において前記反射
   板によって生ずる蛍光ランプの虚像における陽光柱部分
   の管軸を結ぶ方向と観測方向とが異なるように、前記蛍
   光ランプ、反射板および拡散板を配置することを特徴と
   する照明器具。
2. 【請求項２】蛍光ランプ管径の横断方向の器具長さＬ、
   蛍光ランプの管径Ｒおよび蛍光ランプ管径の横断方向に
   含まれる陽光柱の本数Ｎとが、Ｒ・Ｎ＜Ｌなる関係にあ
   る特許請求の範囲第１項記載の照明器具。