JPH07107567B2 - 面照明装置 - Google Patents
面照明装置Info
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- JPH07107567B2 JPH07107567B2 JP61177351A JP17735186A JPH07107567B2 JP H07107567 B2 JPH07107567 B2 JP H07107567B2 JP 61177351 A JP61177351 A JP 61177351A JP 17735186 A JP17735186 A JP 17735186A JP H07107567 B2 JPH07107567 B2 JP H07107567B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
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Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、液晶表示体などの透過型表示体の背面光源
等に適用される面照明装置に関するものである。
等に適用される面照明装置に関するものである。
第６図および第７図に示すように、平板状であって一側
面を光導入面50とし表面の一方を前記光導入面50より入
射した入射光を前記表面の他方に反射する反射面51とし
前記表面の他方を透過発光面53とした所定の屈折率を有
する導光板54と、前記光導入面50に対向して前記光導入
面50の長手方向と平行な方向に軸方向を有する直管ラン
プ55とを備えた面照明装置がある。
面を光導入面50とし表面の一方を前記光導入面50より入
射した入射光を前記表面の他方に反射する反射面51とし
前記表面の他方を透過発光面53とした所定の屈折率を有
する導光板54と、前記光導入面50に対向して前記光導入
面50の長手方向と平行な方向に軸方向を有する直管ラン
プ55とを備えた面照明装置がある。
この面照明装置は、導光板54の側部に直管蛍光ランプ55
を配置して導光板54の表面より発光させるいわゆるエッ
ジライトの構成である。
を配置して導光板54の表面より発光させるいわゆるエッ
ジライトの構成である。
ところが、この面照明装置は、直管ランプ55の軸方向の
両端部の管端付近の輝度が低いため、導光板54の透過発
光面53の輝度が第７図の斜線で示す範囲の部分52におい
て暗くなるという欠点があった。
両端部の管端付近の輝度が低いため、導光板54の透過発
光面53の輝度が第７図の斜線で示す範囲の部分52におい
て暗くなるという欠点があった。
これに対して、導光板54の光導入面50の長手方向の長さ
を直管ランプ55の有効発光長に等しくすると均一輝度を
得ることができるが、直管ランプ55の長さが導光板54の
長さより長くなるため装置が大型化するという欠点があ
る。
を直管ランプ55の有効発光長に等しくすると均一輝度を
得ることができるが、直管ランプ55の長さが導光板54の
長さより長くなるため装置が大型化するという欠点があ
る。
また、第８図に示すように、導光板54の光導入面50の中
央部にしゃ光部や減光部56を設けて輝度を均一にするこ
とが提案されたが、高輝度部分の輝度がおさえられるた
め光効率が低下するという欠点がある。
央部にしゃ光部や減光部56を設けて輝度を均一にするこ
とが提案されたが、高輝度部分の輝度がおさえられるた
め光効率が低下するという欠点がある。
この発明の目的は、光効率を低下せずかつ大型化するこ
となく均一輝度を得ることができる面照明装置を提供す
ることである。
となく均一輝度を得ることができる面照明装置を提供す
ることである。
この発明の面照明装置は、平板状であって一側面を光導
入面とし表面の少なくとも一方を透過発光面としかつ前
記透過発光面と反対側の表面を前記光導入面より入射し
た光を前記透過発光面に反射する反射面とした所定の屈
折率を有する導光板と、この導光板と異なる屈折率を有
し前記光導入面の厚さ方向に平行な板形状であって前記
光導入面の長手方向に複数個埋設状態に形成されるとと
もに前記光導入面の前記長手方向の中央部を境にそれぞ
れ内端部が前記光導入面の前記長手方向の両端に接近す
る方向に傾斜した臨界角反射部と、前記光導入面に対向
して前記光導入面の前記長手方向と平行な方向に軸方向
を有する直管ランプとを備えたものである。
入面とし表面の少なくとも一方を透過発光面としかつ前
記透過発光面と反対側の表面を前記光導入面より入射し
た光を前記透過発光面に反射する反射面とした所定の屈
折率を有する導光板と、この導光板と異なる屈折率を有
し前記光導入面の厚さ方向に平行な板形状であって前記
光導入面の長手方向に複数個埋設状態に形成されるとと
もに前記光導入面の前記長手方向の中央部を境にそれぞ
れ内端部が前記光導入面の前記長手方向の両端に接近す
る方向に傾斜した臨界角反射部と、前記光導入面に対向
して前記光導入面の前記長手方向と平行な方向に軸方向
を有する直管ランプとを備えたものである。
この発明の構成によれば、導光板の光導入面に臨界角反
射部を設けたため、光導入面の長手方向の中央部の入射
光を導光板の前記長手方向の両端部側に反射することが
できる。また臨界角反射部を臨界角反射しない光は臨界
角反射部を透過するため、光効率を低下しない。したが
って、装置を大型化することなくまた光効率を低下する
ことなく導光板の透過発光面の輝度を均一にすることが
できる。
射部を設けたため、光導入面の長手方向の中央部の入射
光を導光板の前記長手方向の両端部側に反射することが
できる。また臨界角反射部を臨界角反射しない光は臨界
角反射部を透過するため、光効率を低下しない。したが
って、装置を大型化することなくまた光効率を低下する
ことなく導光板の透過発光面の輝度を均一にすることが
できる。
実施例 この発明の第１の実施例を第１図ないし第３図に基づい
て説明する。すなわち、この面照明装置は、平板状であ
って一側面を光導入面１とし表面の少なくとも一方を透
過発光面３としかつ前記透過発光面３と反対側の表面を
前記光導入面１より入射した光を前記透過発光面３に反
射する反射面２とした所定の屈折率を有する導光板４
と、この導光板４と異なる屈折率を有し前記光導入面１
の厚さ方向に平行な板形状であって前記光導入面１の長
手方向に複数個埋設状態に形成されることともに前記光
導入面１の前記長手方向の中央部を境にそれぞれ内端部
が前記光導入面１の前記長手方向の両端に接近する方向
に傾斜した臨界角反射部５と、前記光導入面１に対向し
て前記光導入面１の前記長手方向と平行な方向に軸方向
を有する直管ランプ６とを備えている。
て説明する。すなわち、この面照明装置は、平板状であ
って一側面を光導入面１とし表面の少なくとも一方を透
過発光面３としかつ前記透過発光面３と反対側の表面を
前記光導入面１より入射した光を前記透過発光面３に反
射する反射面２とした所定の屈折率を有する導光板４
と、この導光板４と異なる屈折率を有し前記光導入面１
の厚さ方向に平行な板形状であって前記光導入面１の長
手方向に複数個埋設状態に形成されることともに前記光
導入面１の前記長手方向の中央部を境にそれぞれ内端部
が前記光導入面１の前記長手方向の両端に接近する方向
に傾斜した臨界角反射部５と、前記光導入面１に対向し
て前記光導入面１の前記長手方向と平行な方向に軸方向
を有する直管ランプ６とを備えている。
前記導光板４は、屈折率が約1.492の透明アクリル樹脂
を実施例とし、反射面２は光導入面１の厚さよりも光導
入面１と反対側の面側の厚さが小さくなるように傾斜面
とすることにより臨界角反射させ、その反射光を透過発
光面３より透過させるようにしている。
を実施例とし、反射面２は光導入面１の厚さよりも光導
入面１と反対側の面側の厚さが小さくなるように傾斜面
とすることにより臨界角反射させ、その反射光を透過発
光面３より透過させるようにしている。
前記臨界角反射部５は、前記光導入面１に形成されたス
リットと、このスリットに装入された透明部材とからな
り、透明部材は屈折率が約１の空気を実施例としてい
る。
リットと、このスリットに装入された透明部材とからな
り、透明部材は屈折率が約１の空気を実施例としてい
る。
前記臨界角反射部５の傾斜角度Θについて、まず導光板
４の屈折率ｎとすると、臨界角αはsinα＝1/nを満た
し、入射光が臨界角よりも大きい入射角のとき臨界角反
射すなわち全反射する。ここで、入射角は（90−Θ）で
あるので、90−Θ≧αとなる。よってΘ≦90−αであ
る。そして、ｎ＝1.492の透明アルクル樹脂の場合、α
＝sin-1（1/n）＝42.1°であるので、Θ≦47.9°とな
る。
４の屈折率ｎとすると、臨界角αはsinα＝1/nを満た
し、入射光が臨界角よりも大きい入射角のとき臨界角反
射すなわち全反射する。ここで、入射角は（90−Θ）で
あるので、90−Θ≧αとなる。よってΘ≦90−αであ
る。そして、ｎ＝1.492の透明アルクル樹脂の場合、α
＝sin-1（1/n）＝42.1°であるので、Θ≦47.9°とな
る。
前記直管ランプ６は直管蛍光ランプを実施例としてい
る。
る。
第３図において、直管ランプ６の発光により光が光導入
面１に入射し臨界角反射部５に臨界角以上で入射した入
射光L1は、臨界角反射部５の屈折率が空気の屈折率であ
って導光板４の屈折率よりも小さくしかも入射角が臨界
角以上であるため臨界角反射部５で臨界角反射し、その
反射光L2は導光板４の一端部の方向に進む。また臨界角
反射部５は光導入面１の中央部で互いに反対向きに傾斜
しているため、それぞれ導光板４の両端部の方向に反射
する。また直管ランプ６の発光により光導入面１に臨界
角反射部５に臨界角以下で入射した入射光L3は臨界角反
射部５を透過し、さらに導光板４内に入射しその方向は
ほとんど変わらない。
面１に入射し臨界角反射部５に臨界角以上で入射した入
射光L1は、臨界角反射部５の屈折率が空気の屈折率であ
って導光板４の屈折率よりも小さくしかも入射角が臨界
角以上であるため臨界角反射部５で臨界角反射し、その
反射光L2は導光板４の一端部の方向に進む。また臨界角
反射部５は光導入面１の中央部で互いに反対向きに傾斜
しているため、それぞれ導光板４の両端部の方向に反射
する。また直管ランプ６の発光により光導入面１に臨界
角反射部５に臨界角以下で入射した入射光L3は臨界角反
射部５を透過し、さらに導光板４内に入射しその方向は
ほとんど変わらない。
この実施例によれば、導光板４の光導入面１に臨界角反
射部５を設けたため、光導入面１の長手方向の中央部の
入射光を導光板４の前記長手方向の両端部側に反射する
ことができる。また臨界角反射部５を臨界角反射しない
光は臨界角反射部５を透過するため、光効率を低下しな
い。したがって、装置を大型化することなくまた光効率
を低下することなく導光板４の透過発光面の輝度を均一
にすることができる。すなわちたとえば直管ランプ６の
長さよりも導光板４を広くしても透過発光面３の輝度を
均一にすることができる。
射部５を設けたため、光導入面１の長手方向の中央部の
入射光を導光板４の前記長手方向の両端部側に反射する
ことができる。また臨界角反射部５を臨界角反射しない
光は臨界角反射部５を透過するため、光効率を低下しな
い。したがって、装置を大型化することなくまた光効率
を低下することなく導光板４の透過発光面の輝度を均一
にすることができる。すなわちたとえば直管ランプ６の
長さよりも導光板４を広くしても透過発光面３の輝度を
均一にすることができる。
この発明の第２の実施例を第４図に示す。すなわち、こ
の面照明装置は、臨界角反射部５を形成するスリット内
に導光板４よりも屈折率の小さい透光性材料を充填した
ものである。この場合、直管ランプ６へのもどり光のな
い傾斜角度Θは、Θ≦90°−sin-1（n2／n1）となる。n
1は導光板４の屈折率、n2は臨界角反射部５の屈折率と
する。
の面照明装置は、臨界角反射部５を形成するスリット内
に導光板４よりも屈折率の小さい透光性材料を充填した
ものである。この場合、直管ランプ６へのもどり光のな
い傾斜角度Θは、Θ≦90°−sin-1（n2／n1）となる。n
1は導光板４の屈折率、n2は臨界角反射部５の屈折率と
する。
この実施例も第１の実施例と同様の屈折反射により、導
光板４の透過発光面３の均一な輝度が得られる。
光板４の透過発光面３の均一な輝度が得られる。
この発明の第３の実施例を第５図に示す。すなわち、こ
の面照明装置は、臨界角反射部５を形成するスリット内
に導光板４の屈折率1.492よりも大きい屈折率の材料た
とえば屈折率1.585のポリカーボネートを充填したもの
である。
の面照明装置は、臨界角反射部５を形成するスリット内
に導光板４の屈折率1.492よりも大きい屈折率の材料た
とえば屈折率1.585のポリカーボネートを充填したもの
である。
この実施例の場合、臨界角反射部５自体が小さなエッジ
ライトの効果をもち、矢印で示す光線のように臨界角反
射部５の奥端へ光が導かれ、その奥端を透過することに
より導光板４の両端部へ光を送ることができる。すなわ
ち入射光は臨界角反射部５を透過して臨界反射板５と導
光板４との境界面で臨界角反射し、第５図に示すような
反射透過により導光板４の両端部に進む。したがって、
この実施例も第１の実施例と同様な作用効果がある。
ライトの効果をもち、矢印で示す光線のように臨界角反
射部５の奥端へ光が導かれ、その奥端を透過することに
より導光板４の両端部へ光を送ることができる。すなわ
ち入射光は臨界角反射部５を透過して臨界反射板５と導
光板４との境界面で臨界角反射し、第５図に示すような
反射透過により導光板４の両端部に進む。したがって、
この実施例も第１の実施例と同様な作用効果がある。
なお、前記各実施例は導光板４の表面の一方のみが透過
発光面３であったが、表面の両面が透過発光面３すなわ
ち、両面とも光導入面１に対して傾斜を付けて反射を兼
ねた透過発光面３としてもよい。
発光面３であったが、表面の両面が透過発光面３すなわ
ち、両面とも光導入面１に対して傾斜を付けて反射を兼
ねた透過発光面３としてもよい。
この発明の面照明装置によれば、導光板の光導入面に臨
界角反射部を設けたため、光導入面の長手方向の中央部
の入射光を導光板の前記長手方向の両端部側に反射する
ことができる。また臨界角反射部を臨界角反射しない光
は臨界角反射部を透過するため、光効率を低下しない。
したがって、装置を大型化することなくまた光効率を低
下することなく導光板の透過発光面の輝度を均一にする
ことができるという効果がある。
界角反射部を設けたため、光導入面の長手方向の中央部
の入射光を導光板の前記長手方向の両端部側に反射する
ことができる。また臨界角反射部を臨界角反射しない光
は臨界角反射部を透過するため、光効率を低下しない。
したがって、装置を大型化することなくまた光効率を低
下することなく導光板の透過発光面の輝度を均一にする
ことができるという効果がある。
第１図はこの発明の第１の実施例の平面図、第２図はそ
の側面図、第３図は導光板の光導入面付近の部分拡大平
面図、第４図は第２の実施例の導光板の光導入面付近の
部分拡大平面図、第５図は第３の実施例の光導入面付近
の部分拡大平面図、第６図は従来例の側面図、第７図は
その平面図、第８図は提案例の平面図である。 １…光導入面、２…反射面、３…透過発光面、４…導光
板、５…臨界角反射部、６…直管ランプ
の側面図、第３図は導光板の光導入面付近の部分拡大平
面図、第４図は第２の実施例の導光板の光導入面付近の
部分拡大平面図、第５図は第３の実施例の光導入面付近
の部分拡大平面図、第６図は従来例の側面図、第７図は
その平面図、第８図は提案例の平面図である。 １…光導入面、２…反射面、３…透過発光面、４…導光
板、５…臨界角反射部、６…直管ランプ
Claims (2)
- 【請求項１】平板状であって一側面を光導入面とし表面
の少なくとも一方を透過発光面としかつ前記透過発光面
と反対側の表面を前記光導入面より入射した光を前記透
過発光面に反射する反射面とした所定の屈折率を有する
導光板と、この導光板と異なる屈折率を有し前記光導入
面の厚さ方向に平行な板形状であって前記光導入面の長
手方向に複数個埋設状態に形成されるとともに前記光導
入面の前記長手方向の中央部を境にそれぞれ内端部が前
記光導入面の前記長手方向の両端に接近する方向に傾斜
した臨界角反射部と、前記光導入面に対向して前記光導
入面の前記長手方向と平行な方向に軸方向を有する直管
ランプとを備えた面照明装置。 - 【請求項２】前記臨界角反射部は、前記光導入面に形成
されたスリットと、このスリットに装入された透明部材
とからなる特許請求の範囲第（１）項記載の面照明装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61177351A JPH07107567B2 (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 面照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61177351A JPH07107567B2 (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 面照明装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6333702A JPS6333702A (ja) | 1988-02-13 |
| JPH07107567B2 true JPH07107567B2 (ja) | 1995-11-15 |
Family
ID=16029449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61177351A Expired - Lifetime JPH07107567B2 (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 面照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07107567B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63206707A (ja) * | 1987-02-23 | 1988-08-26 | Kyoei Plast Kogeisha:Kk | 導光体 |
| JP4038884B2 (ja) * | 1998-06-23 | 2008-01-30 | カシオ計算機株式会社 | 表示装置 |
| JP2007025705A (ja) * | 1999-12-17 | 2007-02-01 | Toshiba Corp | ライン照明装置及び画像入力装置 |
| JP2002062434A (ja) | 2000-08-08 | 2002-02-28 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 導光板、サイドライト型光源装置および画像表示装置 |
-
1986
- 1986-07-28 JP JP61177351A patent/JPH07107567B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6333702A (ja) | 1988-02-13 |
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