JP2008041520A - Light guide plate and planar illumination device - Google Patents
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Abstract
【課題】点光源を用いても、入光部付近の出射面における光輝度の斑発生を低減する。
【解決手段】光散乱パターンを備える反射面12と;反射面12に対向し、光が出射する出射面11と;反射面12の縁と出射面11の縁とを結ぶ側部に形成され、出射面11と鋭角をなす傾斜面15と;傾斜面15が形成された位置よりも反射面12側に設けられ、光源から光入射される入射面14と;を具備する。
【選択図】図1Even when a point light source is used, occurrence of unevenness in light luminance on an exit surface near a light incident portion is reduced.
A reflection surface provided with a light scattering pattern; an emission surface facing the reflection surface and emitting light; and formed on a side portion connecting the edge of the reflection surface and the edge of the emission surface. An inclined surface 15 that forms an acute angle with the emission surface 11; and an incident surface 14 that is provided closer to the reflective surface 12 than the position where the inclined surface 15 is formed and is incident on the light source from the light source.
[Selection] Figure 1
Description
この発明は、光散乱パターンを備える反射面を有した面状(或いは薄板状)の導光板及び、この導光板を用いた面状照明装置に関するものである。 The present invention relates to a planar (or thin plate) light guide plate having a reflection surface provided with a light scattering pattern, and a planar illumination device using the light guide plate.
従来、所望の大きさを持つ面を照明の一単位と考えて、面状照明装置の研究がなされている。しかしながら、LEDを光源として導光板に光を入射させて面発光を実現する場合、入光部付近の出射面において光輝度に斑ができるという問題が生じる。即ち、LEDは蛍光灯などのような線光源ではなく、点光源であるため、LEDが配置された部分近傍のみにおいて導光板の出射面が明るくなる。また、配置されたLEDとのLEDと間の部分においては導光板の出射面が暗くなる。 Conventionally, a surface illumination device has been studied on the assumption that a surface having a desired size is a unit of illumination. However, when light is incident on the light guide plate by using an LED as a light source to realize surface light emission, there is a problem that light brightness is uneven on the exit surface near the light incident portion. That is, since the LED is not a linear light source such as a fluorescent lamp but a point light source, the exit surface of the light guide plate becomes bright only in the vicinity of the portion where the LED is disposed. Moreover, in the part between LED arrange | positioned and LED, the output surface of a light-guide plate becomes dark.
そこで、これに対する対策として、入光部(入光面)の形状に曲率を与える面光源装置が特許文献1に示されている。
上記特許文献1に示すように、入光部(入光面)の形状を平面ではなく曲率を有する形状とすると、配置する一つ一つのLEDについて入光部(入光面)の形状に対策が必要となるものであった。
As shown in
例えば、LEDの種類を変更する場合には、熱設計の観点から最適な配置ピッチに変更が必要であり、配置ピッチを変更すると入光部(入光面)の形状の変更、即ち、導光板の変更が必要となる。導光板は通常は射出成型にて製造するため、導光板の仕様変更に伴い、新たな金型製造が必要となり、コストアップにつながる問題がある。また、LED等の光源を設けるためのスペースを導光板の外部に設ける必要があり、複数の導光板を並べて用いる場合には、光源を覆う枠のような構成が必要となる。 For example, when changing the type of LED, it is necessary to change the optimal arrangement pitch from the viewpoint of thermal design, and changing the arrangement pitch changes the shape of the light incident part (light incident surface), that is, the light guide plate. Changes are required. Since the light guide plate is usually manufactured by injection molding, there is a problem that a new mold needs to be manufactured with a change in the specification of the light guide plate, leading to an increase in cost. In addition, a space for providing a light source such as an LED needs to be provided outside the light guide plate. When a plurality of light guide plates are used side by side, a configuration like a frame that covers the light source is required.
本発明は、特にLEDなどの点光源を用いたときに、入光部付近の出射面において光輝度に斑ができる問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、特にLEDなどの点光源を用いたときに、入光部付近の出射面における光輝度の斑発生を低減させることのできる導光板及び、これを用いた面状照明装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the problem of unevenness in light brightness on the exit surface near the light incident portion, particularly when a point light source such as an LED is used, and the object of the present invention is particularly the LED or the like. When a point light source is used, a light guide plate that can reduce the occurrence of unevenness in light intensity on the exit surface in the vicinity of the light incident portion and a planar illumination device using the same are provided.
本発明に係る導光板は、光散乱パターンを備える反射面と;反射面に対向し、光が出射する出射面と;反射面の縁と出射面の縁とを結ぶ側部に形成され、出射面と鋭角をなす傾斜面と;傾斜面が形成された位置よりも反射面側に設けられ、光源から光入射される入射面と;を具備することを特徴とする。 The light guide plate according to the present invention is formed on a reflection surface provided with a light scattering pattern; an emission surface facing the reflection surface and emitting light; and a side portion connecting the edge of the reflection surface and the edge of the emission surface. An inclined surface that forms an acute angle with the surface; and an incident surface that is provided closer to the reflective surface than the position where the inclined surface is formed and is incident with light from a light source.
導光板は、出射面側の形状は四辺形形状、特に正方形形状である。出射面と傾斜面が作る鋭角は、45度付近が好ましく、この傾斜面が形成された部分の導光板内部において光が反射されて出射面側へ向かうように作用する角度を許容する。光源はLED等の点光源を許容する。 The light guide plate has a quadrilateral shape, particularly a square shape, on the exit surface side. The acute angle formed by the exit surface and the inclined surface is preferably around 45 degrees, and allows an angle that acts so that light is reflected toward the exit surface side inside the light guide plate where the inclined surface is formed. The light source allows a point light source such as an LED.
本発明に係る導光板は、傾斜面の位置が、入射面よりも内側或いは外側に存在することを特徴とする。 The light guide plate according to the present invention is characterized in that the position of the inclined surface exists inside or outside the incident surface.
本発明に係る面状照明装置は、請求項1または2に記載の導光板と;入射面の近傍に設けられた光源と;を具備することを特徴とする。
A planar illumination device according to the present invention includes: the light guide plate according to
本発明に係る導光板は、反射面の縁と出射面の縁とを結ぶ側部に形成され、出射面と鋭角をなす傾斜面を具備しているので、光源から光入射される光が導光板内部であって、上記傾斜面において反射を起こし、この部分が明るくなり、従来において導光板の周縁に生じていた輝度斑を低減させる。 The light guide plate according to the present invention is formed on a side portion connecting the edge of the reflection surface and the edge of the emission surface, and has an inclined surface that forms an acute angle with the emission surface, so that light incident from the light source is guided. Inside the optical plate, reflection occurs on the inclined surface, and this portion becomes bright, and luminance spots that have conventionally occurred on the periphery of the light guide plate are reduced.
本発明に係る導光板では、傾斜面の位置が、入射面よりも内側或いは外側に存在するので、特に傾斜面の位置が入射面よりも外側に存在する場合には、光源の配置スペースが傾斜面の下側に生じ、複数の導光板を連結する場合などに有利である。また、傾斜面の位置が、入射面よりも内側に存在する場合には、入射面より入射した光がその上側にある出射面へ直接に向かうことなく、輝度斑ができ難い効果がある。 In the light guide plate according to the present invention, since the position of the inclined surface exists inside or outside the incident surface, the arrangement space of the light source is inclined particularly when the position of the inclined surface exists outside the incident surface. It occurs below the surface, which is advantageous when connecting a plurality of light guide plates. In addition, when the position of the inclined surface is on the inner side of the incident surface, the light incident from the incident surface does not go directly to the output surface on the upper side, and there is an effect that it is difficult to form luminance spots.
本発明に係る面状照明装置は、請求項1または2に記載の導光板とを備えるので、従来において導光板の周縁に生じていた輝度斑が低減した面状照明装置を提供できる。
Since the planar illuminating device according to the present invention includes the light guide plate according to
以下、添付図面を参照して本発明に係る導光板の実施例及び、これを用いた面状照明装置の実施例を説明する。各図において、同一の構成要素には同一の符号を付して重複する説明を省略する。 Embodiments of a light guide plate according to the present invention and embodiments of a planar lighting device using the same will be described below with reference to the accompanying drawings. In each figure, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
<実施例1>
図1〜図3には、本発明に係る導光板の第1の実施例及び、これを用いた面状照明装置の実施例の構成図が示されている。光が出射する出射面11側から見た導光板10の形状は、四辺形状であり、ここでは一辺が20mm程度の正方形の形状である。導光板10は例えばアクリル樹脂により作成され、出射面11に対向する面である反射面12には、例えば一定のピッチで多数の微細孔13が形成されて光散乱パターンが備えられている。光散乱パターンの作成手法は、これに限られるものではない。
<Example 1>
1 to 3 show a configuration diagram of a first embodiment of a light guide plate according to the present invention and an embodiment of a planar illumination device using the same. The shape of the
反射面12から出射面11側へ向かう側面は、反射面12と出射面11とに直交するように形成された入射面14とされている(図2)。反射面12の縁と出射面11の縁とを結ぶ側部には、出射面11と鋭角をなす傾斜面15が形成されている。傾斜面15は導光板10の四辺総てに形成されているが、少なくとも一辺に形成される。この実施例では、入射面14の終端部から出射面11の縁へ向かって傾斜面15が形成され、傾斜面15の位置が、入射面14よりも外側に存在している。
A side surface from the reflecting
入射面14の高さH1は、例えば、3mm〜5mm程度であり、傾斜面15が形成された部分の高さH2は、例えば、3mm〜4mm程度である。高さH1と高さH2の部分は、一体のアクリル樹脂により構成し、傾斜面15を形成するために切削を行うようにすることができる。また、高さH1と高さH2の部分を別の板として作成し、二枚の板を貼り合わせるようにしても良い。この構成では、傾斜面15を形成するために切削を行うか、射出成型により予め傾斜面15を作成しても良い。
The height H1 of the
入射面14に対しては、一辺毎に複数のLED21が所定のピッチで設けられる。この例では、図1における左右の辺に複数のLED21を配置した。本実施例の導光板10では、傾斜面15の位置が、入射面14よりも外側に存在しており、LED21の配置スペースができている。LED21は傾斜面の下側で出射面における端縁の内側に配置されるので、複数枚の導光板10を面状に或いは線状に連結して用いる場合には、連結部分に隙間が生じることなく一体の照明面を作成することが可能である。
On the
LED21は単色のもの或いは2色以上を発光し混合色を出射するユニットタイプ(例えば、3原色が1個にユニット化された所謂スリーインワンタイプ)のものであっても良い。LED21は光指向性が強くないタイプものであり、LED21より射出された光は、真上側にも進み、LED21の位置に対応する部分を明るくし又LED21のない部分を暗くすることによる輝度の斑を発生する。
The
また、LED21より射出された光は、対向側の傾斜面15方向へも進み、出射面11と鋭角をなす傾斜面15にて反射されて出射面11側から出射される。この傾斜面15における反射が適切に行われることと、反射した光については出射面11側からの出射が適切に行われることが肝要である。従って、出射面11と傾斜面15がなす角度は、概ね45度が良く、45度から大きく大きな角度へ変更すると、反射した光が出射面11の中央に近い部分から出射され、輝度の斑を低減させる作用が少なくなる。一方、45度から大きく小さな角度へ変更すると、反射した光が出射面11の端縁に近い部分から出射されるようになり、輝度の斑を低減させる度合いが少なくなる。このため、45度からプラスマイナス10度程度が許容範囲となると思われる。
The light emitted from the
本実施例では傾斜面15の位置が、入射面14よりも外側に存在し、傾斜面15の下側に光散乱パターンが存在しない。傾斜面15にて反射されて出射面11側から出射された光は、傾斜面15の上側において出射され、図4の左図に示すように出射面11の端縁が明るくなる。この光の影響で、LED21の位置に対応する部分を明るくし又LED21のない部分を暗くすることによる輝度の斑を低減し、照明装置として用いた場合に、斑が気になり不快を人に感させることは少なくなる。
In the present embodiment, the position of the
図4の右図は、出射面11上の照度を色に対応させて照度のヒストグラムを作成したもので、出射面11の端縁が明るくなったことに応じて、照度の高い部分に対し分布がある程度集中していることが分かる。頻度部分の多い部分は、出射面11の中央部に対応している。
The right diagram of FIG. 4 is a histogram of illuminance created by associating the illuminance on the
<実施例2>
図5〜図7には、第2の実施例に係る導光板及び、これを用いた面状照明装置の構成図が示されている。この第2の実施例に係る導光板10Aにあっては、第1の実施例に係る導光板10と比べると、入射面14が外側へ突出している。即ち、傾斜面15の位置が、入射面14よりも内側に存在している。
<Example 2>
5 to 7 show a configuration diagram of a light guide plate according to a second embodiment and a planar illumination device using the same. In the light guide plate 10A according to the second embodiment, the
本実施例では、傾斜面15を導光板10の対向する二辺(図5の左右の二辺)に形成されているが、少なくとも一辺に形成される。入射面14に対しては、一辺毎に複数のLED21が所定のピッチで設けられる。この例では、図1における左右の辺に複数のLED21を配置した。
In the present embodiment, the
他の構成については、第1の実施例と同様である。本実施例では、傾斜面15の位置が、入射面14よりも内側に存在しているため、LED21より射出されて真上側へ進んだ光は、傾斜面15と入射面14の天井部との間に生じる切欠部31により阻まれ、出射面11へ進むことなく、LED21の位置に対応する部分を明るくし又LED21のない部分を暗くする輝度の斑が発生し難い特徴を有する。
Other configurations are the same as those of the first embodiment. In the present embodiment, since the position of the
上記の構成に加えて、入射面14から入射し、対向する辺の傾斜面15にて反射されて出射面11側からは光出射が起こるので、傾斜面15の上側において出射され、図8の右側に示すように出射面11の端縁が明るくなる。以上によって、LED21の位置に対応する部分を明るくし又LED21のない部分を暗くする輝度の斑がほとんど見られず、照明装置として用いた場合に、斑をほとんど気にすることはなくなる。
In addition to the above configuration, the light is incident from the
図8の右の図は、出射面11上の照度を色に対応させて照度のヒストグラムを作成したもので、出射面11の端縁が明るくなったことに応じて、照度の高い部分に対し分布がある程度集中していることが分かる。LED21の位置に対応する部分を明るくし又LED21のない部分を暗くする輝度の斑に対応する輝度が現れないことが、図4の右図との比較から明白である。
The right figure in FIG. 8 is a histogram of illuminance created by matching the illuminance on the
10、10A 導光板
11 出射面
12 反射面
13 微細孔
14 入射面
15 傾斜面
21 LED
31 切欠部
10, 10A Light guide plate
11 Output surface
12 Reflective surface
13 micropores
14 Incident surface
15 Inclined surface
21 LED
31 Notch
Claims (3)
反射面に対向し、光が出射する出射面と;
反射面の縁と出射面の縁とを結ぶ側部に形成され、出射面と鋭角をなす傾斜面と;
傾斜面が形成された位置よりも反射面側に設けられ、光源から光入射される入射面と;
を具備することを特徴とする導光板。 A reflective surface with a light scattering pattern;
An exit surface facing the reflecting surface and emitting light;
An inclined surface formed on a side portion connecting the edge of the reflecting surface and the edge of the exit surface and forming an acute angle with the exit surface;
An incident surface that is provided on the reflective surface side with respect to the position where the inclined surface is formed and receives light from the light source;
A light guide plate characterized by comprising:
入射面の近傍に設けられた光源と;
を具備することを特徴とする請求項1または2に記載の面状照明装置。 A light guide plate according to claim 1 or 2;
A light source provided near the entrance surface;
The planar illumination device according to claim 1, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006216605A JP2008041520A (en) | 2006-08-09 | 2006-08-09 | Light guide plate and planar illumination device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006216605A JP2008041520A (en) | 2006-08-09 | 2006-08-09 | Light guide plate and planar illumination device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008041520A true JP2008041520A (en) | 2008-02-21 |
Family
ID=39176295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006216605A Withdrawn JP2008041520A (en) | 2006-08-09 | 2006-08-09 | Light guide plate and planar illumination device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2008041520A (en) |
-
2006
- 2006-08-09 JP JP2006216605A patent/JP2008041520A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20091110 |