JPH09231822A - サイドライト型面光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】液晶表示装置等に適用されるサイドライト型面
光源装置に関し、例えば指向出射性を有する板状部材で
なる導光板を用いたサイドライト型面光源装置に適用し
て、光源の有効発光領域より板状部材の長さが長い場合
でも輝度ムラを有効に回避することができるようにす
る。 【解決手段】光源１１及び板状部材２間に配置した照明
光導入部１２により、光源１１から出射された照明光を
広げて板状部材２に導くようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置等に
適用されるサイドライト型面光源装置に関し、例えば指
向出射性を有する導光板を用いたサイドライト型面光源
装置に適用するものである。本発明は、このサイドライ
ト型面光源装置において、光源及び導光板間に配置した
照明光導入部により、光源から出射された照明光を広げ
て導光板に導くことにより、または楔形形状等により形
成された導光板について、厚さを局所的に低減すること
により、さらには出射面の入射面側等に選択的に光拡散
部材を配置することにより、光源の有効発光領域より導
光板の長さを長くしても輝度ムラを有効に回避すること
ができるようにする。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば液晶表示装置においては、
サイドライト型面光源装置により液晶パネルを照明し、
これにより全体形状を薄型化するようになされている。

【０００３】すなわちサイドライト型面光源装置は、冷
陰極管等の棒状光源でなる一次光源を板状部材（すなわ
ち導光板でなる）の側方に配置し、この一次光源より出
射される照明光を導光板の端面より導光板に入射する。
さらにサイドライト型面光源装置は、この照明光を偏向
して、導光板の平面より液晶パネルに向けて出射するよ
うに形成され、これにより全体形状を薄型化できるよう
になされている。

【０００４】このようなサイドライト型面光源装置は、
ほぼ均一な板厚により導光板を形成した方式のものと、
一次光源より遠ざかるに従って導光板の板厚を徐々に薄
く形成した形式のものとがあり、後者は、前者に比して
効率良く照明光を出射することができる。

【０００５】図１５は、この後者のサイドライト型面光
源装置の構成を示す分解斜視図であり、このサイドライ
ト型面光源装置１は、導光板でなる光散乱導光体２の側
方に一次光源３を配置した後、反射シート４、光散乱導
光体２、光制御部材としてのプリズムシート５を積層し
て形成される。このうち一次光源３は、冷陰極管でなる
蛍光ランプ７の周囲を、断面略半円形形状の反射部材で
なるリフレクター８で囲って形成され、リフレクター８
の開口側より光散乱導光体２の端面に照明光を入射す
る。

【０００６】反射シート４は、金属箔等でなるシート状
の正反射部材、又は白色ＰＥＴフィルム等でなるシート
状の乱反射部材により形成される。

【０００７】光散乱導光体２は、楔形断面形状の導光板
で、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）から
なるマトリックス中に、これと屈折率の異なる透光性の
微粒子が一様に混入分散されて形成される。これにより
Ａ−Ａ断面により断面を取って図１６に示すように、こ
の光散乱導光体２は、一次光源３側端面でなる入射面Ｔ
より照明光Ｌを入射し、透光性の微粒子により照明光Ｌ
を散乱させながら、また反射シート４に乱反射部材を適
用した場合は、この反射シート４により一部乱反射させ
ながら、反射シート４側平面（以下斜面と呼ぶ）とプリ
ズムシート５側平面（以下出射面と呼ぶ）との間を繰り
返し反射して照明光Ｌを伝播する。

【０００８】この伝播の際に、照明光Ｌは、斜面で反射
する毎に出射面に対する入射角が徐々に低下し、出射面
に対して臨界角以下の成分が出射面より出射される。こ
の出射面より出射される照明光Ｌ１は、照明光Ｌが光散
乱導光体２の内部において透光性の微粒子により散乱さ
れ、また反射シート４により乱反射して伝播すること等
により、散乱光により出射される。しかしながらこの照
明光Ｌ１は、出射面に対して伝播方向に傾いて形成され
た斜面を反射して伝播することにより、矢印Ｂにより拡
大して示すように、主たる出射方向が楔形状の先端方向
に傾いて形成される。すなわち導光板からの出射光Ｌ１
が指向性を有するようになり、これにより光散乱導光体
２は、指向出射性を有するようになる。

【０００９】プリズムシート５は、この指向性を補正す
るために配置される。すなわちプリズムシート５は、ポ
リカーボネート等の透光性のシート材で形成され、光散
乱導光体２側面にプリズム面が形成される。このプリズ
ム面は、光散乱導光体２の入射面Ｔとほぼ平行に延長す
る断面三角形形状の突起が、入射面Ｔ側から楔形状の先
端方向に、繰り返されて形成される。これによりプリズ
ムシート５は、この三角形形状の突起の斜面で、出射光
Ｌ１の主たる出射方向を出射面の正面方向に補正する。
なお、プリズムシート５としては、光散乱導光体２側と
反対側の面に、光散乱導光体２側の面に形成したプリズ
ム面の溝方向とほぼ直交する溝方向のプリズム面を更に
形成した構成の、いわゆる両面プリズムシートを用いる
場合もある。これによりこのサイドライト型面光源装置
１では、ほぼ均一な板厚により導光板を形成した方式の
サイドライト型面光源装置に比して、出射光を正面方向
に効率良く出射できるようになされている。

【００１０】なお、このように指向出射性を有する導光
板としては、透明部材又は半透明部材により、楔形形状
又は楔形形状に近い形状に導光板を形成したもの、ある
いは透明部材により平板形状に導光板を形成し、この導
光板の出射面及び又は裏面に所定の梨地面、マイクロレ
ンズアレイ或いは散乱膜等を形成したものもある。この
ような導光板を用いたサイドライト型面光源装置におい
ても、上記したプリズムシート５を用いることにより出
射光を正面方向に出射できるようになされている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで蛍光ランプ７
は、両端に電極７ａ及び７ｂが形成され、またこれら電
極７ａ及び７ｂの近傍においては、管内に蛍光体が塗布
されていない領域が形成される。従って蛍光ランプ７に
おいては、両端近傍に照明光を出射しない領域が形成さ
れ、照明光を発光する領域（以下有効発光領域と呼ぶ）
が全体の長さに比して短い欠点がある。

【００１２】このためこの種のサイドライト型面光源装
置においては、長さの短い蛍光ランプ７を使用すること
ができない問題があった。すなわち蛍光ランプの有効発
光領域より導光板の長さが長くなると、導光板の入射面
側両端の輝度が低下し、蛍光ランプの長手方向に輝度ム
ラが発生するようになる。

【００１３】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、有効発光領域より導光板の長さを長くしても輝度ム
ラを有効に回避することができるサイドライト型面光源
装置を提案しようとするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、棒状の光源より出射された照明光
を板状部材の入射面より入射するサイドライト型面光源
装置に適用する。このサイドライト型面光源装置におい
て、入射面と光源との間に照明光導入部を配置し、この
照明光導入部により、光源の照明光を、光源の端部側に
広げて板状部材に導く。

【００１５】また入射面より遠ざかるに従って厚さが薄
くなるように板状部材が形成されたサイドライト型面光
源装置に適用して、この板状部材の入射面を長方形形状
に形成し、この板状部材の板厚を、局所的に薄くする。

【００１６】さらにこれに代えて出射面又は出射面に対
向する反射面の、入射面側に、選択的に、光拡散部材を
配置する。

【００１７】またこれらの場合に、照明光導入部、光拡
散部材を非対称に形成し、板厚を非対称に設定する。

【００１８】これらの手段により、板状部材と光源との
間に配置された照明光導入部は、光源の照明光を、光源
の端部側に広げて板状部材に導くことにより、光源の有
効発光領域からの照明光を、有効発光領域の外側に対応
する領域にまで広げて、板状部材に導くことになる。こ
れにより有効発光領域の短い光源を用いた場合でも、板
状部材の端部には充分な照明光を入射することができ、
光源の長手方向の輝度ムラを有効に回避することができ
る。

【００１９】また入射面より遠ざかるに従って厚さが薄
くなるように形成された板状部材においては、入射面よ
り入射した照明光が、出射面とこの出射面と対向する面
との間で反射を繰り返しながら伝播する。このとき照明
光は、反射を繰り返す毎に、出射面に対する入射角が徐
々に低下して伝播し、うち入射角が臨界角以下になった
成分が出射面より出射される。従って板厚を局所的に薄
くすると、反射による入射角の変化が大きくなり、また
反射回数が増大することにより、一定距離を伝播する際
の、出射面より出射される光量が増大する。従って入射
面側にこのような領域を形成して、両端の輝度を向上で
き、長さの短い光源を用いた場合でも、光源長手方向の
輝度ムラを有効に回避することができる。

【００２０】さらに出射面又は反射面に選択的に光拡散
部材を配置すると、この光拡散部材により照明光が散乱
され、この光拡散部材を配置した近傍において、出射面
に対する照明光の入射角分布を変化させることができ
る。すなわち臨界角以上の成分を臨界角以下の成分を含
むように、照明光の入射角を補正でき、近傍の輝度を向
上することができる。従ってこれによっても、光源長手
方向の輝度ムラを有効に回避することができる。

【００２１】これらの場合に、照明光導入部、光拡散部
材を非対称に形成し、板厚を非対称に設定すれば、その
分輝度を向上する程度を相違させることができ、光源の
端部により異なる光量の相違を補うことができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。

【００２３】（１）第１の実施の形態 図１は、本発明の実施の形態に係るサイドライト型面光
源装置の、光源側を拡大して示す平面図である。なおこ
の図１において、反射シート４等の部材は省略して示
し、また図１５及び図１６について上述したサイドライ
ト型面光源装置と同一構成は、同一の符号を付して示
し、重複した説明は省略する。

【００２４】このサイドライト型面光源装置１０におい
て、棒状の光源でなる蛍光ランプ１１は、両端の電極１
１ａ及び１１ｂまで含めた長さが、導光板でなる光散乱
導光体２の入射面の長さより短い、光散乱導光体２に比
して極端に長さの短いものが適用されるようになされて
いる。

【００２５】このサイドライト型面光源装置１０におい
ては、光散乱導光体２の入射面と蛍光ランプ１１との間
に、照明光導入部１２が配置され、この照明光導入部１
２、蛍光ランプ１１及びリフレクター８により一次光源
を形成するようになされている。ここで照明光導入部１
２は、蛍光ランプ１１の照明光を、蛍光ランプ１１の両
端部側に広げて光散乱導光体２の入射面に導くようにな
されている。

【００２６】具体的に、この実施の形態において、照明
光導入部１２は、台形プリズム１２ａと、平行四辺形プ
リズム１２ｂ及び１２ｃとにより形成され、この台形プ
リズム１２ａは、蛍光ランプ１１側が上底側面に、蛍光
ランプ１１の両端側が斜面側になるように、入射面のほ
ぼ中央に配置される。これに対して平行四辺形プリズム
１２ｂ及び１２ｃは、台形プリズム１２ａの斜面に、こ
の斜面と平行四辺形プリズム１２ｂ及び１２ｃの斜面と
が微小間隔だけ離間するように、入射面の端部側に配置
される。

【００２７】また台形プリズム１２ａは、光散乱導光体
２と同様に、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭ
Ａ）からなるマトリックス中に、これと屈折率の異なる
透光性の微粒子が一様に混入分散されて形成される。こ
れに対して平行四辺形プリズム１２ｂ及び１２ｃは、例
えばポリカーボネート等の透明部材により形成され、底
面と斜面の成す角度が、台形プリズム１２ａの斜面と下
底の成す角度と等しい、所定角度に選定されるようにな
されている。

【００２８】ここでこの角度は、平行四辺形プリズム１
２ｂ及び１２ｃにおいて、上面より垂直に入射した光が
斜面において全反射するに充分な角度であり、これによ
り平行四辺形プリズム１２ｂ及び１２ｃは、照明光Ｌ２
を上面より入射し、対向する斜面で順次反射して出射す
る。すなわち平行四辺形プリズム１２ｂ及び１２ｃは、
上面より入射した照明光のＬ２の光路を折り曲げて光散
乱導光体２の両端部に振り分けるようになされている。

【００２９】これに対して台形プリズム１２ａは、内部
の微粒子により照明光Ｌ３を散乱し、照明光Ｌ２を両側
に振り分けて発生する平行四辺形プリズム１２ｂ及び１
２ｃの斜面の影の部分について、入射した照明光Ｌ３を
振り分けて出射するようになされている。

【００３０】さらに図２に示すように、台形プリズム１
２ａ、平行四辺形プリズム１２ａ及び１２ｃは、光散乱
導光体２の出射面及び斜面と段差が発生しないように厚
さが選定され、またこれら出射面及び斜面に対して角度
が急変しないように、出射面及び斜面に対応する面が形
成されるようになされている。これにより台形プリズム
１２ａ、平行四辺形プリズム１２ａ及び１２ｃは、リフ
レクター８を介して１次光源を光散乱導光体２に保持し
た際に、リフレクター８との間に空間が形成されないよ
うにし、この種の空間が形成されることによる出射光の
輝度ムラを有効に回避するようになされている。

【００３１】かくしてこの実施の形態において、平行四
辺形プリズム１２ａ及び１２ｃは、光源の端部より出射
された照明光の光路を折り曲げて、光散乱導光体の端部
に振り分ける第１の光学ブロックを構成し、台形プリズ
ム１２ａは、光源より出射された照明光を第１の光学ブ
ロック側に拡散させる第２の光学ブロックを構成する。

【００３２】以上の構成において、蛍光ランプ１１の有
効発光領域より出射された照明光は、直接に、又はリフ
レクター８で反射した後、照明光導入部１２を介して光
散乱導光体２の入射面に入射する。このときこの照明光
は、照明光導入部１２において、入射面の両端部側に広
げられて光散乱導光体２の入射面に導かれる。

【００３３】具体的に、この照明光のうち、有効発光領
域ＡＲの端部より出射された照明光Ｌ２は、主に、照明
光導入部１２を構成する平行四辺形プリズム１２ａ及び
１２ｃの上面より入射し、この平行四辺形プリズム１２
ａ及び１２ｃにより光散乱導光体２の両端に振り分けら
れて出射される。これにより光散乱導光体２の長さが、
蛍光ランプ１１の有効発光領域より長い場合でも、光散
乱導光体２の端部には充分な照明光Ｌ２が入射し、出射
面における対応領域の輝度が増大する。

【００３４】これに対して有効発光領域ＡＲの中央部近
傍より出射された照明光Ｌ３は、主に、照明光導入部１
２を構成する台形プリズム１２ａの上底側面より入射
し、この台形プリズム１２ａ内で散乱されて、光散乱導
光体２の入射面に入射する。これにより光散乱導光体２
においては、照明光Ｌ２を両側に振り分けて発生する平
行四辺形プリズム１２ｂ及び１２ｃの斜面の影の部分に
ついても、充分な照明光Ｌ３を入射することができ、こ
れらのことから出射光の輝度ムラが有効に回避される。

【００３５】以上の構成によれば、光散乱導光体２の入
射面と蛍光ランプ１１との間に照明光導入部１２を配置
し、この照明光導入部１２により蛍光ランプ１１の照明
光を蛍光ランプ１１の両端側に広げて光散乱導光体２の
入射面に導くことにより、光散乱導光体２に比して蛍光
ランプ１１の有効発光領域ＡＲが短い場合でも、蛍光ラ
ンプ１１の長手方向の輝度ムラを有効に回避することが
できる。従ってその分サイドライト型面光源装置１０全
体の形状を小型化することができる。

【００３６】また台形プリズム１２ａと、この台形プリ
ズム１２ａの斜面に配置した平行四辺形プリズム１２ｂ
及び１２ｃとによりこの照明光導入部１２を形成したこ
とにより、有効発光領域ＡＲの端部より出射された照明
光Ｌ２を、平行四辺形プリズム１２ａ及び１２ｃ光散乱
導光体２の両端に振り分け、また有効発光領域ＡＲの中
央部近傍より出射された照明光Ｌ３を、台形プリズム１
２ａ内で散乱して平行四辺形プリズム１２ｂ及び１２ｃ
の斜面の影の部分に振り分けることができ、これにより
極端に蛍光ランプ１１の長さが短い場合でも、蛍光ラン
プ１１の長手方向の輝度ムラを有効に回避することがで
きる。

【００３７】（２）第２の実施の形態 図３は、第２の実施の形態に係るサイドライト型面光源
装置を示す平面図である。このサイドライト型面光源装
置２０において、蛍光ランプ２１は、両端の電極２１ａ
及び２１ｂまで含めた長さが光散乱導光体２２とほぼ等
しい、有効発光領域ＡＲの長さが光散乱導光体２に比し
て短いものが適用されるようになされている。

【００３８】これに対して光散乱導光体２２は、入射面
側が蛍光ランプ２１側に張出すように形成され、さらに
入射面の両端が、蛍光ランプ２１の内側に向かって斜め
に延長するようになされている。これによりこの実施の
形態では、この斜めに延長した延長部２２ａ及び２２ｂ
と、蛍光ランプ２１側に拡大した入射面側領域２２ｃと
により、照明光導入部２３を構成する。

【００３９】ここでこの延長部２２ａ及び２２ｂは、上
述した第１の実施の形態における平行四辺形プリズム
と、ほぼ同一形状に形成され、これにより有効発光領域
ＡＲの端部より出射された照明光Ｌ２を拡散させながら
光散乱導光体２２の両端に振り分けるようになされてい
る。

【００４０】これに対して蛍光ランプ２１側に拡大した
入射面側領域２２ｃは、入射面がマット面処理によりマ
ット面（シボ面）に形成され、このマット面及び内部の
微粒子により有効発光領域ＡＲの中央近傍より出射され
た照明光Ｌ３を散乱し、これらの照明光Ｌ３を、本来の
入射面位置における延長部２２ａ及び２２ｂの影の部分
に振り分けるようになされている。

【００４１】この第２の実施の形態によれば、光源の端
部に対応する光散乱導光体２２の両端を、有効発光領域
側に斜めに延長して照明光導入部２３を構成しても、第
１の実施の形態と同程度ではないものの、同様の効果を
得ることができる。また光散乱導光体２２と照明光導入
部２３とを一体に形成できることにより、その分全体構
成を簡略化することができる。

【００４２】（３）第３の実施の形態 図４は、第３の実施の形態に係るサイドライト型面光源
装置を示す平面図である。このサイドライト型面光源装
置３０においても、蛍光ランプ２１は、両端の電極２１
ａ及び２１ｂまで含めた長さが光散乱導光体３２とほぼ
等しい、有効発光領域ＡＲの長さが光散乱導光体３２に
比して短いものが適用されるようになされている。

【００４３】これに対して光散乱導光体３２は、入射面
側が蛍光ランプ２１側に張出して延長部３２ａが形成さ
れ、この延長部３２ａに放射状にスリット３３が形成さ
れるようになされている。すなわち延長部２２ａは、中
央より両端に向かって、一定のピッチでスリットが形成
され、このスリット３３が中央より遠ざかるに従って、
この延長部３２ａの入射面に対してそれぞれ両端側に傾
き、かつ楔形先端に向かって深く形成されるようになさ
れている。また延長部２２ａは、中央より遠ざかるに従
って変化するスリットの傾きに対応して、両端に斜面が
形成されるようになされている。

【００４４】これによりこの実施の形態では、これらの
スリット３３により、光散乱導光体３２の入射面に多数
の台形プリズムを形成するようになされている。さらに
これらスリット３３の傾き、深さを徐々に変化させ、台
形プリズムの形状及び大きさが有効発光領域の中央より
端部に向かって徐々に変化するようにし、これにより蛍
光ランプ２１より入射した照明光を、端部側程、大きく
端部側に折り曲げるようになされている。

【００４５】すなわち延長部３２ａは、スリット３３の
端部側面により、照明光を外側に反射し、スリット３３
の中央側面により、端部側面で反射した照明光を元の方
向に反射する。また併せて延長部３２ａは、内部の微粒
子により照明光を散乱する。これによりこの延長部３２
ａは、入射面より入射した照明光を、光散乱導光体３２
の両端側に向かって広げ、光散乱導光体３２の本来の入
射面に導くように動作する。

【００４６】これによりこの実施の形態では、スリット
３３を形成した延長部３２ａにより照明光導入部３４を
構成する。

【００４７】図４の構成によれば、光散乱導光体３２の
入射面側を蛍光ランプ２１側に延長すると共に、この延
長部３２ａに放射状にスリット３３を形成し、この延長
部３２ａにより照明光導入部３４を構成しても、第１の
実施の形態と同程度ではないものの、同様の効果を得る
ことができる。また光散乱導光体３２と照明光導入部３
４とを一体に形成できることにより、その分全体構成を
簡略化することができる。

【００４８】（４）第４の実施の形態 図５は、第４の実施の形態に係るサイドライト型面光源
装置に適用する光散乱導光体を示す斜視図である。この
光散乱導光体４２は、両端の電極まで含めた長さが光散
乱導光体の長さとほぼ等しい蛍光ランプと組み合わされ
て、サイドライト型面光源装置に適用される。

【００４９】ここでこの光散乱導光体４２は、楔形先端
からの入射面側に向かう断面を、順次Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−
Ｃ断面、Ｄ−Ｄ断面により取って図６〜図８に示すよう
に、入射面４２ａが長方形形状に保持されたまま、この
入射面４２ａ近傍の端部側で、斜面側が滑らかに蛇行す
るように形成され、これによりこの入射面４２ａ近傍の
両端で、板厚が、局所的に薄くなるようになされてい
る。

【００５０】すなわち光散乱導光体を用いたサイドライ
ト形面光源装置では、端面より入射した照明光が、出射
面と斜面との間で反射を繰り返しながら伝播する。この
ときこの照明光は、反射を繰り返す毎に、出射面に対す
る入射角が徐々に低下し、うち入射角が臨界角以下にな
った成分が出射面より出射される。従って板厚を局所的
に薄く形成した領域においては、斜面の傾きが局所的に
変化することにより、また板厚の低下に伴い一定距離を
伝播する際の反射回数が増大することにより、入射角の
変化が大きくなり、これにより出射面より出射される照
明光の光量が増大する。

【００５１】これにより光散乱導光体４２においては、
入射面４２ａ近傍の端部側で、板厚が、局所的に薄くな
るよう形成した領域より出射光量を増大し、両端の輝度
を向上するようになされている。さらにこのように局所
的に出射光量を増大することにより不足する楔形先端、
両端側の照明光については、内部の微粒子による散乱光
によって補い、これにより輝度ムラを有効に回避する。

【００５２】また入射面を長方形形状に保持したまま、
入射面４２ａ近傍の両端で、板厚を、局所的に薄くした
ことにより、入射面より入射する照明光については、従
来通り効率良く入射する。さらに斜面が滑らかに蛇行す
るように形成することにより、板厚を局所的に薄く形成
したことによる急激な斜面の変化等が出射面より観察さ
れないようにし、これによっても輝度ムラを有効に回避
する。

【００５３】図５に示す構成によれば、入射面４２ａを
長方形形状に保持したまま、この入射面４２ａ近傍の端
部で、斜面を滑らかに蛇行させて、光散乱導光体４２の
板厚を局所的に薄くしても、上述の実施の形態と同様の
効果を得ることができる。

【００５４】（５）第５の実施の形態 図９は、第５の実施の形態に係るサイドライト型面光源
装置を示す斜視図である。なおこの実施の形態に係る他
の構成は、図１５について上述した従来構成と同一でな
ることにより、図９においては他の部材は記載を省略し
て説明する。

【００５５】この実施の形態において、光散乱導光体５
２は、入射面側が蛍光ランプ２１側に張出すように形成
され、さらに入射面側の端部が蛍光ランプ２１に向かっ
て延長するように張出して形成されている。これにより
この実施の形態では、両端の延長した延長部５２ａ及び
５２ｂと、蛍光ランプ２１側に拡大した入射面側領域５
２ｃとにより、照明光導入部５３を構成する。

【００５６】ここで延長部５２ａ及び５２ｂの外側側面
においては、光散乱導光体５２の側面より延長するよう
に形成される。これに対して延長部５２ａ及び５２ｂの
内側側面においては、緩やかな曲面を描いて入射面側領
域５２ｃに接続され、これにより照明光導入部５３は、
有効発光領域に対応する領域が緩やかに凹形状に変化す
るように、光散乱導光体５２の入射面側を蛍光ランプ２
１側に拡大して形成され、この凹形状の入射面より照明
光を入射するようになされている。

【００５７】すなわち有効発光領域から出射される照明
光は、端部側に広がるように出射される成分もあり、こ
のような成分は、蛍光ランプ２１の正面に向かって出射
される照明光に比して、単位面積当たりの光量が少ない
特徴がある。照明光導入部５３は、このように端部側に
広がるように出射される成分を凹形状の入射面により内
側に屈曲して集光し、本来の入射面位置における光散乱
導光体５２の端部に振り分け、これにより輝度ムラを有
効に回避するようになされている。

【００５８】図９に示す構成によれば、有効発光領域に
対応する部分が緩やかに凹形状に変化するように、光散
乱導光体５２の入射面側を蛍光ランプ側に拡大しても、
上述の実施の形態と同等の効果を得ることができる。

【００５９】（６）第６の実施の形態 図１０は、第６の実施の形態に係るサイドライト型面光
源装置を示す斜視図である。なおこの実施の形態に係る
他の構成は、図１５について上述した従来構成と同一で
なることにより、図１０において、他の部材は記載を省
略して説明する。

【００６０】この実施の形態において、光散乱導光体２
は、その光出射面の入射面側、両端部に、それぞれ光拡
散部材でなる拡散子６１が貼り付けられるようになされ
ている。ここで拡散子６１は、図１１に示すように、白
色ＰＥＴフィルムを直角三角形形状に加工して形成さ
れ、直角の部分が光散乱導光体２のコーナーに一致する
ように、所定の接着剤により光散乱導光体２に貼り付け
られるようになされている。

【００６１】ここでこの接着剤は、光散乱導光体２に対
して、屈折率が極めて近い値で、かつ光学ガラスの接着
に使用される透過率の大きな接着剤でなる。これにより
光散乱導光体２は、入射面側両端部において、照明光を
散乱するようになされている。

【００６２】すなわち有効発光領域ＡＲから出射される
照明光においては、端部側に広がるように出射される成
分もある。ところが、蛍光ランプ１１の有効発行領域Ａ
Ｒが入射面にほぼ平行な細長い形状でなることにより、
このように端部側に広がるように出射される照明光は、
まず、その光量自体が少ないことに加えて入射角が大き
い成分が多い。これにより従来の光散乱導光体２におい
て、入射面より端部に到来する照明光は、入射面近傍か
らの出射が極めて少なく、楔形先端に向かって伝播する
に従って徐々に出射されることになる。

【００６３】すなわち従来の光散乱導光体２において
は、入射面側端部に、照明光が分布はしているものの、
これらの照明光は、出射面に対して入射角が大きく、端
部側からは殆ど出射されないようになされていた。これ
によりこの実施の形態のように、端部に拡散子６１を配
置して端部側照明光を散乱すれば、これらの照明光の出
射面に対する入射角を、広い角度分布に変換することが
でき、入射面近傍からの出射光量を増大することができ
る。

【００６４】ところがこの拡散する照明光光量を余りに
増大すると、端部側の輝度レベルが極端に増大し、その
分却って輝度ムラが発生するようになる。これによりこ
の実施の形態では、拡散子６１の形状を直角三角形形状
に設定し、両端側程、拡散の程度を増大させる。

【００６５】すなわち拡散子６１は、出射光の光量を増
大させる領域に対応して、入射面側の長さＷがほぼ蛍光
ランプ１１の電極１１ａ及び１１ｂと等しい長さに選定
される。また増大させる光量に応じて、端部側の高さＨ
が選定され、さらに増大させる光量分布に応じて、底辺
と高さを結ぶ辺の形状が選定される。因みに、この実施
の形態に比して、端部側でより大きな光量増大を必要と
する場合、高さＨを大きくし、かつ斜辺を双曲線又は円
弧形状に変更して所望の輝度分布を確保することができ
る。

【００６６】図１０に示す構成によれば、光源の端部に
対応して、光散乱導光体２の入射面側に選択的に拡散子
６１を貼り付け、この拡散子６１により照明光を散乱す
ることにより、簡易な構成で、光源の有効発光領域より
導光板の長さを長くしても輝度ムラを有効に回避するこ
とができる。

【００６７】（７）第７の実施の形態 ところで上述した第１〜第６の実施の形態により端部の
輝度ムラが低減されると、サイドライト形面光源装置に
おいては、入射面側両端部において、輝度の相違が知覚
されるようになる。

【００６８】すなわち図１２に示すように、この種のサ
イドライト形面光源装置に適用される蛍光ランプ１１に
おいては、駆動回路６２より出力される駆動電源が、昇
圧トランスＴにより昇圧された後、コンデンサＣを介し
て供給される。このとき蛍光ランプ１１は、一方の電極
１１ｂが接地され、これにより不要輻射の低減等が図ら
れるようになされている。

【００６９】蛍光ランプ１１は、このようにして接地側
電極１１ｂがコールド側Ｌに、コンデンサ側電極１１ａ
がホット側Ｈに設定され、コールド側Ｌ端より射出され
る照明光の光量が、ホット側Ｈ端より射出される照明光
の光量より小さくなる欠点がある。これによりサイドラ
イト形面光源装置においては、端部の輝度ムラが低減さ
れると、このコールド側Ｌ及びホット側Ｈの光量の相違
が、端部における輝度の相違として知覚されるようにな
る。

【００７０】このためこの実施の形態では、図１３に示
すように、出射面、両端部に配置する拡散子６６ａ及び
６６ｂの形状を異なる形状に設定し、これにより輝度ム
ラを有効に回避し、併せて端部における輝度の相違を防
止する。

【００７１】すなわち拡散子６６ａ及び６６ｂは、直角
三角形形状の先端を切り取った形状に形成され、等しい
高さＨに設定される。またホット側の拡散子６６ａは、
コールド側の拡散子６６ｂより、先端が大きく切り取ら
れ、その分長さＷ２がコールドの拡散子６６ｂの長さＷ
１より短くなるように設定されている。これによりコー
ルド側の拡散子６６ｂは、ホット側の拡散子６６ａより
拡散の程度が増大するように形成され、その分出射光の
光量を増大して、ホット側に対する輝度の低下を補うよ
うになされている。

【００７２】図１３に示す構成によれば、光源の端部に
対応する光散乱導光体２の端部に、異なる形状により拡
散の程度の異なる拡散子６６ａ及び６６ｂを貼り付け、
この拡散子６６ａ及び６６ｂにより照明光を散乱するこ
とにより、第６の実施の形態の効果に加えて、端部にお
ける輝度の相違を防止することができる。

【００７３】（８）第８の実施の形態 図１４は、第８の実施の形態に係るサイドライト型面光
源装置を示す斜視図である。この実施の形態において、
サイドライト型面光源装置７０は、大型の光拡散乱導光
体７２に対して、２本の蛍光ランプ１１により照明光を
供給する。この場合にサイドライト型面光源装置７０
は、入射面に２本の蛍光ランプ１１を直線的に並べて配
置する。さらにこのように蛍光ランプ１１を配置した際
の、電極１１ａ及び１１ｂに対応する光散乱導光体７２
の出射面に、拡散子７１ａ、７１ｂ及び７１ｃを配置
し、これにより輝度ムラを有効に回避し、さらには端部
における輝度の相違を防止する。

【００７４】図１４に示す構成によれば、光源の端部に
対応して光散乱導光体２に拡散子７１ａ、７１ｂ、７１
ｃを貼り付けることにより、大型のサイドライト型面光
源装置７０において、光源の実質的な有効発光領域より
導光板の長さが長い場合でも、輝度ムラを有効に回避す
ることができる。

【００７５】（９）他の実施の形態 なお上述の第１の実施の形態においては、斜面により照
明光を全反射するように平行四辺形プリズムの角度を設
定する場合について述べたが、請求項２に係る本発明は
これに限らず、斜面に反射シートを付着することによ
り、また金属蒸着膜を形成すること等により、この斜面
に反射膜を形成して全反射させてもよい。このようにす
れば、四辺形プリズムの角度を自由に選定することがで
きる。なお第２、第３の実施の形態における延長部の斜
面、第３の実施の形態におけるスリットにも、同様に反
射膜等を形成してもよい。

【００７６】また上述の第１の実施の形態においては、
第１の光学ブロックとして平行四辺形プリズムを用いる
場合について述べたが、請求項２に係る本発明はこれに
限らず、斜面の傾きが異なるようにした、平行四辺形プ
リズムを変形してなる台形プリズムを適用してもよい。

【００７７】さらに上述の第１の実施の形態において
は、第１の光学ブロックを透明部材により形成した場合
について述べたが、請求項２に係る本発明はこれに限ら
ず、第２の光学ブロックと同様に屈折率の異なる微粒子
を内部に分散混入させてもよい。また第１及び第２の光
学ブロックの入射面を粗面化処理してもよい。

【００７８】また上述の第６、第７及び第８の実施の形
態においては、白色ＰＥＴフィルムを光学用の接着剤に
より貼り付けて拡散子を配置する場合について述べた
が、請求項８に係る本発明はこれに限らず、種々の拡散
シート等を光学用の接着剤により貼り付ける場合、正反
射部材でなる銀シート等を光散乱性を有する両面テープ
等により貼り付ける場合、白インク等を付着する場合、
局所的に粗面化処理した後、反射部材を配置する場合
等、種々の光拡散部材を配置して、同様の効果を得るこ
とができる。

【００７９】さらに上述の第６、第７及び第８の実施の
形態においては、拡散子を出射面側に配置する場合につ
いて述べたが、請求項８に係る本発明はこれに限らず、
これに代えて、又はこれに加えて斜面側に配置してもよ
い。

【００８０】また上述の実施の形態においては、マット
面処理により、適宜、照明光導入部の入射面を粗面化す
る場合について述べたが、粗面化の手法はこれに限ら
ず、サンドペーパーによるブラスト処理、化学エッチン
グ処理により粗面に形成する場合等、種々の粗面形成手
段を広く適用することができる。また粗面化により照明
光を拡散する場合に限らず、入射面に白色インク等の光
拡散材料を付着させ、あるいは拡散シート等を配置して
入射面より入射する照明光を拡散させてもよい。

【００８１】さらに上述の実施の形態においては、導光
板でなる光散乱導光体を、断面楔形形状に形成した場合
について述べたが、請求項１に係る本発明はこれに限ら
ず、平板形状で所定の処理が施されることで指向出射性
を有するように構成されているもの等を含めて、指向出
射性を有する導光板を用いたサイドライト型面光源装置
に、さらには単に板状部材の端面から入射した照明光を
出射面より出射する導光板を用いたサイドライト型面光
源装置に広く適用することができる。

【００８２】さらに上述の第１〜第５の実施の形態にお
いては、照明光導入部を対称形状に形成する場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、照明光導入部を非
対称形状に形成してもよく、この場合には、第６の実施
の形態に対応して第７の実施の形態について上述したよ
うに、ホット側及びコールド側で相違する輝度を補正す
ることができる。また導光板に対して蛍光ランプをシフ
トさせて配置した場合にも、これに対応することができ
る。

【００８３】さらに上述の第１〜第３、第５の実施の形
態においては、照明光導入部を配置して、第４の実施の
形態においては、板厚を局所的に薄く形成することによ
り、第６〜第８の実施の形態においては、拡散子を配置
することにより、輝度ムラを低減する場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、これらの手段を組み合わ
せてもよい。

【００８４】また上述の実施の形態では、一端面より照
明光を入射する場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、併せて他の端面から照明光を入射する構成のサ
イドライト型面光源装置にも広く適用することができ
る。

【００８５】さらに上述の実施の形態では、液晶表示装
置の面光源装置に本発明を適用した場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、種々の照明機器、表示装置
等のサイドライト型面光源装置に広く適用することがで
きる。

【００８６】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、板状部材
と光源との間に照明光導入部を配置し、光源の照明光を
端面の端部側に広げて板状部材に導くことにより、有効
発光領域より端面の長さが長い場合でも、有効発光領域
の照明光を有効発光領域外の端面に振り分けて、輝度ム
ラを有効に回避することができる。

【００８７】またこれに代えて、端面より遠ざかるに従
って厚さが薄くなるように形成された板状部材につい
て、この板状部材の板厚を、局所的に薄くすることによ
り、この板厚を局所的に薄くした領域で出射面より出射
される照明光光量を増大することができ、その分有効発
光領域より端面の長さが長い場合でも、輝度ムラを有効
に回避することができる。

【００８８】さらにこれに代えて、板状部材の入射面側
に、選択的に、光拡散部材を配置することにより、この
光拡散部材で出射面に対する照明光の入射角分布を変更
して、その近傍における出射光量を増大することがで
き、その分有効発光領域より端面の長さが長い場合で
も、輝度ムラを有効に回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るサイドライト
型面光源装置の光源側を拡大して示す平面図である。

【図２】図１の側面図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係るサイドライト
型面光源装置の光源側を拡大して示す平面図である。

【図４】本発明の第３の実施の形態に係るサイドライト
型面光源装置の光源側を拡大して示す平面図である。

【図５】本発明の第４の実施の形態に係るサイドライト
型面光源装置に適用する光散乱導光体を示す斜視図であ
る。

【図６】図５をＢ−Ｂ断面により取って示す断面図であ
る。

【図７】図５をＣ−Ｃ断面により取って示す断面図であ
る。

【図８】図５をＤ−Ｄ断面により取って示す断面図であ
る。

【図９】本発明の第５の実施の形態に係るサイドライト
型面光源装置の光源側を示す斜視図である。

【図１０】本発明の第６の実施の形態に係るサイドライ
ト型面光源装置の光源側を示す斜視図である。

【図１１】図１０の光源側を拡大して示す平面図であ
る。

【図１２】蛍光ランプの駆動方法の説明に供する接続図
である。

【図１３】本発明の第７の実施の形態に係るサイドライ
ト型面光源装置の光源側を拡大して示す平面図である。

【図１４】本発明の第８の実施の形態に係るサイドライ
ト型面光源装置の光源側を示す斜視図である。

【図１５】従来のサイドライト型面光源装置を示す分解
斜視図である。

【図１６】図１５のサイドライト型面光源装置をＡ−Ａ
断面により取って示す断面図である。

【符号の説明】

１、１０、２０、３０、５０、６０、７０ サイドラ
イト型面光源装置 ２、２２、３２、４２、５２、７２ 光散乱導
光体 ４ 反射シー
ト ５ プリズム
シート ７、１１、２１ 蛍光ラン
プ ８ リフレク
ター １２、２３、３４、５３ 照明光導
入部 １２ａ 台形プリ
ズム １２ｂ、１２ｃ 平行四辺
形プリズム ６１、６６ａ、６６ｂ、７１ａ、７１ｂ 拡散子

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 棒状の光源より出射された照明光を板状
   部材の入射面から入射し、前記板状部材の出射面より出
   射するサイドライト型面光源装置において、 前記入射面及び前記光源間に、照明光導入部を配置し、 前記照明光導入部により、前記光源の有効発光領域より
   出射された照明光を、前記光源の端部側に広げて前記板
   状部材に導くことを特徴とするサイドライト型面光源装
   置。
2. 【請求項２】 前記照明光導入部は、 前記光源の端部より出射された照明光の光路を折り曲げ
   て、前記光源の端部側に振り分ける第１の光学ブロック
   と、 前記光源より出射された照明光を前記第１の光学ブロッ
   ク側に拡散させる第２の光学ブロックとにより形成され
   たことを特徴とする請求項１に記載のサイドライト型面
   光源装置。
3. 【請求項３】 前記照明光導入部は、 前記光源の端部に対応する板状部材の一部が、前記光源
   の有効発光領域側に向かって斜めに延長するように形成
   されたことを特徴とする請求項１に記載のサイドライト
   型面光源装置。
4. 【請求項４】 前記照明光導入部は、 前記板状部材の前記入射面側に、放射状にスリットを形
   成して作成されたことを特徴とする請求項１に記載のサ
   イドライト型面光源装置。
5. 【請求項５】 前記照明光導入部は、前記光源の有効発
   光領域の中心を通り、前記入射面に直交する仮想線に対
   して、非対称形状に形成されたことを特徴とする請求項
   １、請求項２、請求項３又は請求項４に記載のサイドラ
   イト型面光源装置。
6. 【請求項６】 入射面より遠ざかるに従って厚さが薄く
   なるように形成された板状部材の入射面より照明光を入
   射し、前記板状部材で偏向して出射面より出射するサイ
   ドライト型面光源装置において、 前記板状部材は、 前記入射面が長方形形状に形成され、 板厚が、局所的に薄く形成されたことを特徴とするサイ
   ドライト型面光源装置。
7. 【請求項７】 前記板厚は、前記光源の有効発光領域の
   中心を通り、前記入射面に直交する仮想線に対して、非
   対称に設定されたことを特徴とする請求項６に記載のサ
   イドライト型面光源装置。
8. 【請求項８】 棒状の光源より出射された照明光を板状
   部材の入射面から入射し、前記板状部材の出射面より出
   射するサイドライト型面光源装置において、 前記出射面又は前記出射面に対向する反射面の、前記入
   射面側に、選択的に、光拡散部材を配置したことを特徴
   とするサイドライト型面光源装置。
9. 【請求項９】 前記光拡散部材は、前記光源の端部に対
   応して配置され、前記光源の端部側より中心側に向かっ
   て、光拡散の程度が低下するように形成されたことを特
   徴とする請求項８に記載のサイドライト型面光源装置。
10. 【請求項１０】 前記光拡散部材は、前記光源の両端部
    に対応して配置され、 前記両端部の光拡散部材は、光拡散の程度が異なるよう
    に形成されたことを特徴とする請求項８又は請求項９に
    記載のサイドライト型面光源装置。