JP2001083510A - Surface light source device - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 主に液晶ディスプレイのバックライトとして
使用される面状光源装置であって、光源の光の利用効率
が高く、一層高い輝度を実現でき、しかも、より均一に
光を照射し得る面状光源装置を提供する。
【解決手段】 面状光源装置は、背面から入射した光を
略垂直な出射角(θ1)で表面から出射するプリズムシ
ート(1)と、プリズムシート(1)の側方または後方
に配置された直線型の光源(2)と、光源(2)から照
射された光をプリズムシート(1)の背面に向けて反射
する長軸型の可動ミラー(3)とから構成され、可動ミ
ラー(3)において光の反射方向を連続的に変化させ
る。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a planar light source device mainly used as a backlight of a liquid crystal display, which has a high light use efficiency of a light source, can realize a higher luminance, and has a more uniform light. To provide a planar light source device capable of irradiating light. A planar light source device is provided with a prism sheet (1) that emits light incident from the back surface at a substantially vertical emission angle (θ1) from the front surface, and is disposed laterally or behind the prism sheet (1). A linear mirror (3) comprising a linear light source (2) and a long-axis movable mirror (3) for reflecting light emitted from the light source (2) toward the back surface of the prism sheet (1); , The light reflection direction is continuously changed.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、面状光源装置に関
するものであり、詳しくは、主に液晶ディスプレイのバ
ックライトとして使用される面状光源装置であって、光
源の光の利用効率が高く、一層高い輝度を実現でき、し
かも、液晶表示デバイス等の対象物に対してより均一に
光を照射し得る面状光源装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a planar light source device, and more particularly, to a planar light source device mainly used as a backlight of a liquid crystal display, which has a high light use efficiency of a light source. The present invention relates to a planar light source device which can realize a higher luminance and more uniformly irradiate an object such as a liquid crystal display device with light.
【0002】[0002]
【従来の技術】透過型の液晶ディスプレイにおいては、
液晶表示デバイスの背面側に配置されるバックライトと
しての面状光源装置が不可欠であり、バックライトの型
式としては、エッジライト方式(サイドライト方式)、
反射方式あるいは透過方式などが挙げられる。例えば、
エッジライト方式のバックライトは、片側点灯型の場
合、反射シート、導光板、拡散板(拡散シート)及び2
枚のレンズシート(レンチキュラーレンズ)を積層し、
導光板の側縁に沿って蛍光ランプ等の光源を配置した構
造になされている。2. Description of the Related Art In a transmissive liquid crystal display,
A planar light source device as a backlight disposed on the back side of a liquid crystal display device is indispensable. As a type of the backlight, an edge light method (side light method),
A reflection type or a transmission type may be used. For example,
In the case of a backlight of an edge light type, when a one-side lighting type is used, a reflection sheet, a light guide plate, a diffusion plate (diffusion sheet) and 2
Laminate two lens sheets (lenticular lens)
A light source such as a fluorescent lamp is arranged along the side edge of the light guide plate.
【0003】上記の構造のバックライトにおいては、導
光板の内部に入射した光源の光を拡散板に導いて所定の
角度範囲に拡散させると共に、導光板によって与えられ
た指向性をレンズシートによって修正することにより、
光軸が略垂直で且つ適度な視野角で拡がる光を液晶表示
装置の背面全体に均一に入射できる。なお、反射方式や
透過方式のバックライトも、レンズシートに変えてプリ
ズムシートや偏光シートを使用した点および導光板にお
ける光路は異なるが、導光板および複数の光学シートに
よって光源の光を均等に分散させる様にした点において
類似する。[0003] In the backlight having the above structure, the light of the light source incident on the inside of the light guide plate is guided to the diffusion plate to be diffused in a predetermined angle range, and the directivity given by the light guide plate is corrected by the lens sheet. By doing
Light whose optical axis is substantially perpendicular and spreads at an appropriate viewing angle can be uniformly incident on the entire back surface of the liquid crystal display device. The reflection and transmission backlights also use a prism sheet or a polarizing sheet instead of a lens sheet and have different light paths in the light guide plate, but the light from the light source is evenly distributed by the light guide plate and multiple optical sheets. It is similar in that it is made to be.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶ディス
プレイは、パーソナルコンピュータやテレビ等の本体機
器に比べて消費電力が大きく、バックライトにおける省
電力化が望まれる。また、液晶表示デバイスのアクティ
ブマトリックス化、カラー化および高画素化に伴い、一
層輝度の高いバックライトが望まれる。しかしながら、
現行のバックライトにおいては、上記の様に多数の光学
部材を積層しており、各光学部材の光透過率の積に比例
して光源からの光が減衰するため、光源の出力を高める
ことなく且つ輝度を飛躍的に向上させることは甚だ困難
である。By the way, a liquid crystal display consumes a large amount of power as compared with a main device such as a personal computer or a television, and it is desired to reduce power consumption in a backlight. In addition, with the active matrix, color, and high pixel count of the liquid crystal display device, a backlight with higher luminance is desired. However,
In the current backlight, a large number of optical members are stacked as described above, and light from the light source is attenuated in proportion to the product of the light transmittance of each optical member. Moreover, it is extremely difficult to dramatically improve the luminance.
【0005】本発明は、上記の実情に鑑み、光源からの
光の減衰をより少なくするための新規な構造について種
々検討の結果なされたものであり、その目的は、光源の
光の利用効率が高く、一層高い輝度を実現でき、しか
も、液晶表示デバイス等の対象物に対してより均一に光
を照射し得る面状光源装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has been made as a result of various studies on a novel structure for further reducing the attenuation of light from a light source. It is an object of the present invention to provide a planar light source device capable of realizing a higher and higher luminance and irradiating an object such as a liquid crystal display device with light more uniformly.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の面状光源装置は、背面から入射した光を略
垂直な出射角で表面から出射するプリズムシートと、当
該プリズムシートの側方または後方にプリズムシートと
平行に配置された直線型の光源と、当該光源と平行に配
置され且つ光源から照射された光を前記プリズムシート
の背面に向けて反射する長軸型の可動ミラーとから構成
されていることを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, a planar light source device according to the present invention comprises a prism sheet for emitting light incident from a rear surface from a surface thereof at a substantially vertical exit angle, and a prism sheet for the prism sheet. A linear light source disposed parallel to the prism sheet laterally or rearwardly, and a long-axis movable mirror disposed parallel to the light source and reflecting light emitted from the light source toward the back surface of the prism sheet And characterized by the following.
【0007】すなわち、上記の面状光源装置において
は、直線型の光源から所定の幅で照射された光を長軸型
の可動ミラーによってプリズムシートに向けて反射し、
プリズムシートを介してその表面から略垂直な出射角で
出射する。その際、可動ミラーは、軸を中心として回転
または回動することにより、光の反射方向を連続的に変
化させる。その結果、プリズムシートは、表面全体から
均一に光を照射している様に視覚的に作用する。That is, in the above planar light source device, light emitted from the linear light source at a predetermined width is reflected toward the prism sheet by the long axis type movable mirror.
The light exits from the surface at a substantially perpendicular exit angle via the prism sheet. At that time, the movable mirror continuously changes the light reflection direction by rotating or rotating about the axis. As a result, the prism sheet visually acts as if light is uniformly radiated from the entire surface.
【0008】また、プリズムシートへの光の反射方向を
より円滑に変化させるため、本発明の好ましい態様にお
いては、可動ミラーとしてポリゴンミラーが使用され
る。更に、本発明の好ましい他の態様においては、可動
ミラーとしてガルバノミラーが使用される。In a preferred embodiment of the present invention, a polygon mirror is used as a movable mirror in order to smoothly change the direction of light reflection on the prism sheet. Further, in another preferred embodiment of the present invention, a galvanometer mirror is used as the movable mirror.
【0009】また、上記の各態様においては、プリズム
シートから出射する光の中心をより視線方向に整えるた
め、プリズムシートは、方形状に形成され且つ1組の平
行な側縁に亙って帯状のプリズム体を表面に多数配列し
た構造になされ、光源および可動ミラーは、前記プリズ
ムシートの側縁と平行かつ並列に配置され、しかも、前
記プリズムシートの各プリズム体は、長手方向に直行す
る断面を二等辺三角形に形成され、そして、各プリズム
体の頂角は、前記プリズムシートの側縁と直交する方向
に前記光源から離れるに従い漸次先鋭になされているの
が好ましい。In each of the above embodiments, the prism sheet is formed in a rectangular shape and has a band shape over a set of parallel side edges so that the center of light emitted from the prism sheet is more aligned in the line of sight. The light source and the movable mirror are arranged in parallel and in parallel with the side edges of the prism sheet, and each prism body of the prism sheet has a cross section orthogonal to the longitudinal direction. Is preferably formed into an isosceles triangle, and the apex angle of each prism body is made gradually sharper as the distance from the light source increases in a direction orthogonal to the side edge of the prism sheet.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】本発明に係る面状光源装置の一実
施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明に係
る面状光源装置の構造および適用例を示す一部破断の模
式的な側面図である。図2は、本発明に係る面状光源装
置の他の構造および適用例を示す一部破断の模式的な側
面図である。図3は、プリズムシートの構造を模式的に
示す縦断面図である。以下、実施形態の説明において
は、面状光源装置を「光源装置」と略記する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a planar light source device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially broken schematic side view showing a structure and an application example of a planar light source device according to the present invention. FIG. 2 is a partially broken schematic side view showing another structure and an application example of the planar light source device according to the present invention. FIG. 3 is a longitudinal sectional view schematically showing the structure of the prism sheet. Hereinafter, in the description of the embodiments, the planar light source device is abbreviated as “light source device”.
【0011】本発明の光源装置は、主に液晶ディスプレ
イのバックライトとして使用される装置である。液晶デ
ィスプレイは、図1に例示する様に、箱状のケース
(6)の前面に配置された液晶デバイス(LCD素子)
(5)と、液晶デバイス(5)の背面側に収容された光
源装置とから主として構成される。周知の通り、液晶デ
バイス(5)は、内面に透明電極が付設された1組の偏
光板の間に液晶層およびカラーフィルターを積層して成
り、偏光による光シャッター効果を利用することによ
り、背面側からの光の透過を画素ごとに制御し、制御さ
れた画素の集合として画像を形成する。The light source device of the present invention is a device mainly used as a backlight of a liquid crystal display. The liquid crystal display is, as exemplified in FIG. 1, a liquid crystal device (LCD element) arranged on the front surface of a box-shaped case (6).
It mainly comprises (5) and a light source device housed on the back side of the liquid crystal device (5). As is well known, the liquid crystal device (5) is formed by laminating a liquid crystal layer and a color filter between a pair of polarizing plates provided with a transparent electrode on the inner surface, and by using a light shutter effect by polarized light, from the back side. Is controlled for each pixel, and an image is formed as a set of controlled pixels.
【0012】本発明の光源装置は、上記の様に、液晶デ
バイス(5)の背面側に配置される装置であり、概略、
背面から入射した光を略垂直な出射角(θ2)で表面か
ら出射するプリズムシート(1)、プリズムシート
(1)の側方または後方にプリズムシート(1)と平行
に配置された直線型の光源(2)、および、光源(2)
と平行に配置され且つ光源(2)から照射された光をプ
リズムシート(1)の背面に向けて反射する長軸型の可
動ミラー(3)の3つの部材から構成される。The light source device of the present invention is a device arranged on the back side of the liquid crystal device (5) as described above.
A prism sheet (1) that emits light incident from the rear surface from the surface at a substantially perpendicular exit angle (θ2), and a linear type disposed parallel to the prism sheet (1) on the side or behind the prism sheet (1). Light source (2) and light source (2)
And a long-axis movable mirror (3) that reflects light emitted from the light source (2) toward the back of the prism sheet (1).
【0013】プリズムシート(1)は、光線方向を変換
するための光学部材であり、通常、透明性に優れた合成
樹脂によって構成される。斯かる合成樹脂としては、ア
クリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素系樹脂、塩
化ビニル樹脂、その他ポリエステル、ポリプロピレン等
の各種の熱可塑性樹脂が挙げられるが、後述する様な表
面のプリズム体の成形精度および長期に渡る耐熱性など
を勘案すると、アクリル樹脂、または、フッ素系樹脂と
熱可塑性アクリル樹脂の混合物が好適である。プリズム
シート(1)は、通常、射出成形やスタンパーを使用し
たプレス成形によって作製される。The prism sheet (1) is an optical member for changing the direction of light rays, and is usually made of a synthetic resin having excellent transparency. Examples of such a synthetic resin include acrylic resins, polycarbonate resins, fluororesins, vinyl chloride resins, other polyesters, and various thermoplastic resins such as polypropylene. Considering the heat resistance over the above, an acrylic resin or a mixture of a fluororesin and a thermoplastic acrylic resin is preferred. The prism sheet (1) is usually produced by injection molding or press molding using a stamper.
【0014】プリズムシート(1)は、透過する光をよ
り視野方向に向けるため、背面から入射角(θ1)で入
射した光をシート表面に略垂直な出射角(θ2)で表面
から出射する様に設計される。入射角(θ1)は、実質
的な光の照射基点、すなわち、可動ミラー(3)の反射
面に近い部位と離れた部位とで相違するが、プリズムシ
ート(1)からの出射角(θ2)を略一定にするには、
角プリズム体(10)の頂角(α)を入射角(θ1)に
応じて予め設定する必要がある。The prism sheet (1) emits light incident at an angle of incidence (θ1) from the back surface at an emission angle (θ2) substantially perpendicular to the sheet surface in order to direct transmitted light more toward the viewing direction. Designed to. The incident angle (θ1) differs substantially between the base point of light irradiation, that is, the part close to the reflection surface of the movable mirror (3) and the part distant from it, but the emission angle (θ2) from the prism sheet (1). Is approximately constant.
It is necessary to preset the apex angle (α) of the angular prism body (10) according to the incident angle (θ1).
【0015】具体的には、プリズムシート(1)は、例
えば液晶デバイス(5)の外形に準じて方形状に形成さ
れる。また、図3に示す様に、プリズムシート(1)
は、1組の平行な側縁に亙って帯状のプリズム体(1
0)を表面に多数配列した構造になされる(図3は長手
方向に直交する断面でプリズム体(10)を示してい
る)。上記プリズムシート(1)に対し、光源(2)及
び可動ミラー(3)は、プリズムシート(1)の上記の
側縁と平行かつ並列に配置される。そして、各プリズム
体(10)は、長手方向に直行する断面を二等辺三角形
に形成され、各プリズム体(10)の頂角(α)は、プ
リズムシート(1)の上記の側縁と直交する方向に光源
(2)から離れるに従い漸次先鋭になされている。Specifically, the prism sheet (1) is formed in a rectangular shape according to, for example, the outer shape of the liquid crystal device (5). Also, as shown in FIG. 3, the prism sheet (1)
Are strip-shaped prisms (1) over a set of parallel side edges.
0) are arranged on the surface (FIG. 3 shows the prism body (10) in a cross section orthogonal to the longitudinal direction). With respect to the prism sheet (1), the light source (2) and the movable mirror (3) are arranged in parallel and in parallel with the side edge of the prism sheet (1). Each prism body (10) has a cross section perpendicular to the longitudinal direction formed into an isosceles triangle, and the apex angle (α) of each prism body (10) is orthogonal to the side edge of the prism sheet (1). As the distance from the light source (2) increases, the sharpness is gradually increased.
【0016】プリズム体(10)の頂角(プリズム角)
(α)は、入射角(θ1)、出射角(θ2)及び材料の
屈折率から逆演算できる。例えば、屈折率が1.49の
アクリル樹脂で形成されたプリズムシート(1)の場
合、光の入射角(θ1)が10°のとき、プリズム体
(10)の底角(β)が20°(頂角(α)が140
°)に設定されることにより、出射角(θ2)は約90
°となり、また、光の入射角(θ1)が50°のとき、
プリズム体(10)の底角(β)が70°(頂角(α)
が40°)に設定されることにより、出射角(θ2)は
約90°となる。すなわち、プリズムシート(1)の屈
折率および可動ミラー(3)の位置によってプリズム体
(10)の頂角(α)を決定することにより、出射角
(θ2)を略90°に設定できる。The apex angle (prism angle) of the prism body (10)
(Α) can be inversely calculated from the incident angle (θ1), the output angle (θ2), and the refractive index of the material. For example, in the case of a prism sheet (1) formed of an acrylic resin having a refractive index of 1.49, when the incident angle (θ1) of light is 10 °, the base angle (β) of the prism body (10) is 20 °. (Vertical angle (α) is 140
°), the emission angle (θ2) is about 90
°, and when the incident angle of light (θ1) is 50 °,
The base angle (β) of the prism body (10) is 70 ° (vertical angle (α)
Is set to 40 °), the emission angle (θ2) becomes about 90 °. That is, by determining the vertex angle (α) of the prism body (10) based on the refractive index of the prism sheet (1) and the position of the movable mirror (3), the emission angle (θ2) can be set to approximately 90 °.
【0017】光源(2)としては、電力の消費が少ない
蛍光ランプが使用されるが、寿命の長さと言う観点か
ら、通常は直管状の冷陰極管が使用される。また、光源
(2)としては、ガラス棒の両端に発光体を収容した伝
送ライトを使用することも出来る。特に、伝送ライトに
よって構成された光源(2)は、少ない電力で高い照度
が得られる。更に、光源(2)は、照射する光を出来る
限り可動ミラー(3)に集中させるため、長手方向に沿
って周面の一部を残し、アルミニウム等の反射率の高い
金属製の外套(21)で被覆される。As the light source (2), a fluorescent lamp which consumes less power is used. However, a straight-tube cold-cathode tube is usually used from the viewpoint of a long life. Further, as the light source (2), a transmission light in which light-emitting bodies are accommodated at both ends of a glass rod can be used. In particular, the light source (2) constituted by the transmission light can obtain high illuminance with low power. Furthermore, the light source (2) leaves a part of the peripheral surface along the longitudinal direction to concentrate the light to be irradiated on the movable mirror (3) as much as possible. ).
【0018】上記の様な直線型の光源(2)は、プリズ
ムシート(1)の側方または後方、すなわち、可動ミラ
ー(3)と協働してプリズムシート(1)の背面に光を
照射し得る位置に配置される。より具体的には、光源
(2)は、例えば、前述の様にプリズムシート(1)の
側縁の近傍であって、前記の側縁と平行かつ並列に配置
される。また、プリズムシート(1)の後方(背面側)
に光源(2)を配置することにより、前述の様な液晶デ
ィスプレイを構成する場合、液晶面の周縁側をよりコン
パクトに設計することも出来る。The linear light source (2) as described above irradiates light to the side or rear of the prism sheet (1), that is, the rear surface of the prism sheet (1) in cooperation with the movable mirror (3). It is placed in a position where it can be done. More specifically, the light source (2) is arranged, for example, in the vicinity of the side edge of the prism sheet (1) as described above, and in parallel with and parallel to the side edge. Also, behind the prism sheet (1) (back side)
By arranging the light source (2) in the liquid crystal display as described above, the periphery of the liquid crystal surface can be designed to be more compact.
【0019】本発明においては、光源(2)からの光の
利用効率を最大限に高めるため、光源(2)から照射さ
れた光を長軸型の可動ミラー(3)によってプリズムシ
ート(1)へ反射する様になされている。可動ミラー
(3)としては、例えば、図1に示す様なポリゴンミラ
ー(3a)が使用される。ポリゴンミラー(3a)は、
周知の通り、多角柱体の側面を反射鏡として形成された
回転ミラーである。In the present invention, in order to maximize the use efficiency of the light from the light source (2), the light emitted from the light source (2) is converted into a prism sheet (1) by a long-axis movable mirror (3). It is made to reflect to. As the movable mirror (3), for example, a polygon mirror (3a) as shown in FIG. 1 is used. The polygon mirror (3a)
As is well known, it is a rotating mirror formed with a side surface of a polygonal prism as a reflecting mirror.
【0020】ポリゴンミラー(3a)は、装置の小型化
を図るため、出来る限り小径に形成されるのが好まし
い。また、軽量化および製造コストを低減する観点か
ら、樹脂成形された多角柱体の側面をアルミニウム等の
蒸着によって鏡面に形成されたものでもよい。ポリゴン
ミラー(3a)は、例えば、6角柱のミラーの場合、こ
れに付設されたダイレクトドライブ方式の小型モーター
により、400〜1500rpmの回転数(平面上のス
キャン速度で約10ms〜45msに相当する回転数)
で一方向に高速回転する様に構成される。The polygon mirror (3a) is preferably formed as small as possible in diameter in order to reduce the size of the apparatus. Further, from the viewpoint of reducing the weight and the manufacturing cost, the side surfaces of the resin-formed polygonal column may be formed into a mirror surface by vapor deposition of aluminum or the like. In the case of a polygonal mirror (3a), for example, in the case of a hexagonal prism mirror, a rotation speed of 400 to 1500 rpm (rotation corresponding to a scanning speed on a plane of about 10 ms to 45 ms) is performed by a small motor of a direct drive system attached thereto. number)
To rotate at high speed in one direction.
【0021】また、可動ミラー(3)としては、図2に
示す様なガルバノミラー(3b)を使用することも出来
る。ガルバノミラー自体も、反射角を変化させるための
周知の光学部材であり、平面鏡が軸支された構造を有す
る。本発明においては、上記ポリゴンミラーと同様に、
装置の小型化を図るため、ガルバノミラー(3b)は、
出来る限り短い幅で形成されるのが好ましく、また、軽
量化および製造コストを低減する観点から、樹脂成形さ
れた平板体の表面をアルミニウム等の蒸着によって鏡面
に形成されたものでもよい。ガルバノミラー(3b)
は、ダイレクトドライブ方式のサーボモーター(ガルバ
ノモーター)により、所定の角度範囲を上記ポリゴンミ
ラーと略同等の速さで正逆方向に高速回動する様に構成
される。As the movable mirror (3), a galvano mirror (3b) as shown in FIG. 2 can be used. The galvanometer mirror itself is also a well-known optical member for changing the reflection angle, and has a structure in which a plane mirror is pivotally supported. In the present invention, similarly to the above polygon mirror,
To reduce the size of the device, the galvanomirror (3b)
It is preferable that the surface is formed as short as possible, and from the viewpoint of reducing the weight and manufacturing cost, the surface of the resin-formed flat plate may be formed into a mirror surface by vapor deposition of aluminum or the like. Galvano mirror (3b)
Is configured such that a direct drive type servo motor (galvano motor) rotates a predetermined angular range at high speed in the forward and reverse directions at substantially the same speed as the polygon mirror.
【0022】また、本発明においては、光源(2)から
照射された光を一層効率的に利用するため、図1及び図
2に示す様に、光源(2)と可動ミラー(3)の間に
は、集光レンズ(4)が配置されるのが好ましい。集光
レンズ(4)は、長手方向に直交する断面がトツレンズ
の形態を備えた棒状のレンズであり、光源(2)の光の
焦点が可動ミラー(3)の鏡面に位置する様に、光源
(2)と平行かつ並列に配置される。In the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, between the light source (2) and the movable mirror (3), the light emitted from the light source (2) is used more efficiently. Is preferably provided with a condenser lens (4). The condensing lens (4) is a rod-shaped lens whose cross section orthogonal to the longitudinal direction has a shape of a toto lens, and a light source such that the light of the light source (2) is located on the mirror surface of the movable mirror (3) It is arranged parallel to and parallel to (2).
【0023】本発明の光源装置は、前述の様に、液晶デ
バイス(5)の背面側に配置され、プリズムシート
(1)を介して液晶デバイス(5)に光を供給する。す
なわち、本発明の光源装置においては、直線型の光源
(2)から所定の幅で照射された光を長軸型の可動ミラ
ー(3)によってプリズムシート(1)に向けて反射
し、プリズムシート(1)を介してその表面から略垂直
な出射角(θ2)で出射する。その際、可動ミラー
(3)は、軸を中心として高速で回転または回動するこ
とにより、光の反射方向を連続的に変化させる。その結
果、プリズムシート(1)は、表面全体から均一に光を
照射している様に視覚的に作用する。As described above, the light source device of the present invention is disposed on the back side of the liquid crystal device (5), and supplies light to the liquid crystal device (5) via the prism sheet (1). That is, in the light source device of the present invention, light emitted from the linear light source (2) with a predetermined width is reflected toward the prism sheet (1) by the long-axis movable mirror (3), and The light exits from the surface through (1) at a substantially perpendicular emission angle (θ2). At that time, the movable mirror (3) continuously changes the light reflection direction by rotating or rotating at high speed about the axis. As a result, the prism sheet (1) visually acts as if it irradiates light uniformly from the entire surface.
【0024】換言すれば、本発明の光源装置は、従来の
バックライトの様に光学シート等の多数の光学部材に光
を透過させる必要がなく、光源(2)のプリズムシート
(1)に透過させるだけであるから、光の減衰を一層低
減できる。しかも、光源(2)から照射される所定幅の
面状の光を可動ミラー(3)に集中させて反射する構造
であり、光源(2)の光を分散させることがない。従っ
て、本発明の光源装置によれば、少ない光量の光でも極
めて高い輝度が得られ、かつ、液晶表示デバイス(5)
に対してより均一に光を照射できる。In other words, the light source device of the present invention does not need to transmit light to a large number of optical members such as an optical sheet unlike a conventional backlight, but transmits light to the prism sheet (1) of the light source (2). The light attenuation can be further reduced. In addition, since the planar light having a predetermined width and emitted from the light source (2) is concentrated and reflected on the movable mirror (3), the light from the light source (2) is not dispersed. Therefore, according to the light source device of the present invention, extremely high luminance can be obtained even with a small amount of light, and the liquid crystal display device (5)
Can be more uniformly irradiated with light.
【0025】特に、光源(2)と可動ミラー(3)の間
に集光レンズ(4)が配置されている場合には、光源
(2)の光を一層効率的に可動ミラー(3)に集めるこ
とが出来、より一層高い輝度が得られる。In particular, when the condenser lens (4) is disposed between the light source (2) and the movable mirror (3), the light from the light source (2) is more efficiently transmitted to the movable mirror (3). It can be collected and higher brightness can be obtained.
【0026】なお、本発明の光源装置においては、プリ
ズムシート(1)の前面または背面に拡散板(拡散シー
ト)が配置されてもよい。拡散板が配置された場合に
は、光の減衰量は増大するが、視野方向に対する光の拡
がりをより正確に調整することが出来る。また、本発明
の光源装置は、液晶ディスプレイの他、光を利用する各
種の表示機器、照明機器などに適用でき、少ない電力で
より効率的な光の利用が可能である。In the light source device of the present invention, a diffusion plate (diffusion sheet) may be disposed on the front or back of the prism sheet (1). When the diffuser is provided, the amount of light attenuation increases, but the spread of light in the viewing direction can be adjusted more accurately. In addition, the light source device of the present invention can be applied to various display devices and lighting devices that use light, in addition to a liquid crystal display, and can use light more efficiently with less power.
【0027】[0027]
【発明の効果】本発明の面状光源装置によれば、光源の
光をプリズムシートに透過させるだけであるから、光の
減衰を一層低減でき、しかも、光源から照射される所定
幅の面状の光を可動ミラーに集中させて反射する構造で
あり、光源の光を分散させることがないため、少ない光
量の光でも極めて高い輝度が得られ、かつ、液晶表示デ
バイス等の対象物に対してより均一に光を照射できる。According to the planar light source device of the present invention, since the light of the light source is merely transmitted through the prism sheet, the attenuation of the light can be further reduced, and the planar light source having a predetermined width irradiated from the light source can be obtained. Light is concentrated on a movable mirror and reflected, and the light from the light source is not dispersed, so that extremely high brightness can be obtained even with a small amount of light, and it can be applied to an object such as a liquid crystal display device. Light can be more uniformly irradiated.
【図1】本発明に係る面状光源装置の構造および適用例
を示す一部破断の模式的な側面図FIG. 1 is a partially cut-away schematic side view showing a structure and an application example of a planar light source device according to the present invention.
【図2】本発明に係る面状光源装置の他の構造および適
用例を示す一部破断の模式的な側面図FIG. 2 is a partially broken schematic side view showing another structure and an application example of the planar light source device according to the present invention.
【図3】プリズムシートの構造を模式的に示す縦断面図
である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view schematically showing the structure of a prism sheet.
1 :プリズムシート 10:プリズム体 2 :光源 3 :可動ミラー 3a:ポリゴンミラー 3b:ガルバノミラー 4 :集光レンズ 5 :液晶デバイス θ1:入射角 θ2:出射角 α :頂角 1: prism sheet 10: prism body 2: light source 3: movable mirror 3a: polygon mirror 3b: galvano mirror 4: condensing lens 5: liquid crystal device θ1: incident angle θ2: emission angle α: apex angle
───────────────────────────────────────────────────── 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) G09F 9/00 336 G09F 9/00 336J // F21Y 103:00 Fターム(参考) 2H042 CA13 CA17 2H045 AA01 AB01 CB17 2H091 FA41Z LA18 5G435 AA03 BB12 BB15 EE27 FF05 FF07 FF08 GG03 GG10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G09F 9/00 336 G09F 9/00 336J // F21Y 103: 00 F term (Reference) 2H042 CA13 CA17 2H045 AA01 AB01 CB17 2H091 FA41Z LA18 5G435 AA03 BB12 BB15 EE27 FF05 FF07 FF08 GG03 GG10
Claims (5)
(θ2)で表面から出射するプリズムシート(1)と、
プリズムシート(1)の側方または後方にプリズムシー
ト(1)と平行に配置された直線型の光源(2)と、光
源(2)と平行に配置され且つ光源(2)から照射され
た光をプリズムシート(1)の背面に向けて反射する長
軸型の可動ミラー(3)とから構成されていることを特
徴とする面状光源装置。1. A prism sheet (1) for emitting light incident from the back surface at a substantially perpendicular emission angle (θ2) from the front surface;
A linear light source (2) disposed parallel to the prism sheet (1), laterally or behind the prism sheet (1); and light arranged parallel to the light source (2) and emitted from the light source (2). And a long-axis movable mirror (3) for reflecting the light toward the back surface of the prism sheet (1).
a)である請求項1に記載の面状光源装置。2. The moving mirror (3) is a polygon mirror (3).
The planar light source device according to claim 1, which is a).
b)である請求項1に記載の面状光源装置。3. A movable mirror (3) comprising: a galvano mirror (3);
The planar light source device according to claim 1, wherein b) is satisfied.
され且つ1組の平行な側縁に亙って帯状のプリズム体
(10)を表面に多数配列した構造になされ、光源
(2)及び可動ミラー(3)は、プリズムシート(1)
の側縁と平行かつ並列に配置され、しかも、プリズムシ
ート(1)の各プリズム体(10)は、長手方向に直行
する断面を二等辺三角形に形成され、そして、各プリズ
ム体(10)の頂角(α)は、プリズムシート(1)の
側縁と直交する方向に光源(2)から離れるに従い漸次
先鋭になされている請求項1〜3の何れかに記載の面状
光源装置。4. The prism sheet (1) is formed in a rectangular shape and has a structure in which a number of band-like prism bodies (10) are arranged on the surface over a set of parallel side edges, and a light source (2). And the movable mirror (3) is a prism sheet (1)
The prisms (10) of the prism sheet (1) are arranged in parallel and in parallel with the side edges of the prism sheet (1), and the cross section orthogonal to the longitudinal direction is formed in an isosceles triangle, and the prisms (10) The planar light source device according to any one of claims 1 to 3, wherein the apex angle (α) is gradually sharpened as the distance from the light source (2) increases in a direction orthogonal to the side edge of the prism sheet (1).
光レンズ(4)が配置されている請求項1〜4の何れか
に記載の面状光源装置。5. The planar light source device according to claim 1, wherein a condenser lens (4) is arranged between the light source (2) and the movable mirror (3).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26163299A JP2001083510A (en) | 1999-09-16 | 1999-09-16 | Surface light source device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26163299A JP2001083510A (en) | 1999-09-16 | 1999-09-16 | Surface light source device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001083510A true JP2001083510A (en) | 2001-03-30 |
Family
ID=17364603
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP26163299A Pending JP2001083510A (en) | 1999-09-16 | 1999-09-16 | Surface light source device |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001083510A (en) |
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- 1999-09-16 JP JP26163299A patent/JP2001083510A/en active Pending
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