JP3773818B2 - 棒状導光体及びそれを用いた線状照明装置並びにこの線状照明装置を用いた面状照明装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、点状光源を線状光源に変換する棒状の導光体、それを用いた線状照明装置およびこの線状照明装置を用いた面状照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
発光ダイオード(LED)光源等の点状光源を導光体により線状光源に変換する線状照明装置としては、図16に示すようなものが知られている。この線状照明装置は、棒状の導光体210の両端面部211、211に点状光源250、250が配置される。そして、導光体210の長手方向の一側面の出光面213に対向する反射面216に、例えばV字形状の溝225を棒状導光体210の長手方向に渡って複数個形成する方法が知られている。棒状導光体210は、出光面213、反射面216とこれら面と直交する両側面212、215との四角柱形状で構成されている。この方式では、点状光源250から棒状導光体210内に入射した光線の一部である光線290Gは、直接反射面216に設けられたV字形状溝225の斜面226に到達し、斜面226で反射することで出光面213の臨界角以下の角度で出光面213に到達し、出光面213から出射する。また、入射した光線の他の一部は出光面213と反射面216の間で臨界角以下の角度となるまで、反射を繰り返す。このような原理において、V字形状溝225のピッチもしくは深さの分布を適当な値とすることで出光面213からの出射光の光量分布を略均一にすることができ、結果的に線状の光源を得ることができる。
【0003】
液晶表示装置の照明装置の線状光源として、点状光源と直線状の導光体から構成される光源を使用する面状照明装置が、特開2000−11723号公報に記載されている。
【0004】
この公報に記載されている光源は、光路変換手段が形成された導光体の端部に点状光源を近接配置している。そして、この光路変換手段は、例えば、断面形状ほぼ三角形の溝部と、この溝部の間に形成される平坦部とで構成されている。一つの例の光路変換手段としては、一の溝部と隣接する溝部との間隔を一定にして、溝部の切り込み深さが、点状光源から遠ざかるにしたがって徐々に大きくなるように設定しているものが示されている。また、他の例の光路変更手段としては、上記した溝部の切り込み深さは一定にして、溝部を形成する間隔を点状光源から遠ざかるにしたがって徐々に狭くなるように形成しているものが示されている。
【0005】
また、この公報に記載された面状照明装置は、直線状の導光体の両端部に点状光源をそれぞれ近接配置した点状光源を2個有する構成の光源を使用するものであり、透明基板の一側端面に沿って、導光体の面を対向させて配置しているものが示されている。
【0006】
ところで、上述した構成、特に、図16に示す構成では、棒状導光体210は太さが均一な長方形断面で形成されているので、反射面216は点状光源250からの入射光の光軸と平行になり、入射面211から入射された入射光の多くは反射面216に照射されない。すなわち、入射面211に対し直角で、しかもV字形状溝225の高さより高く入射される光290Hは、反射面216には到達せず入射光の光利用効率が減少するという欠点があった。
【0007】
また、入射面211に対して斜めに入射される光は、出光面213、反射面216、両側面の間で反射を繰り返し、その後に反射面216に設けられたV字形状溝225の光源側斜面226に到達し、光源側斜面226で反射することで出光面213の臨界角以下の角度で出光面213に到達し出光面213から出射する。
【0008】
図16に示す線状照明装置を用いた面状照明装置の構成を図17に示す。図17に示すように、導光板280の一側端面側に、線状光源装置の導光体210の出光面213を近接配置する。導光体210は、反射機能を有するリフレクタ270により、導光板280の一側端面に保持されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図16及び図17のように、特に棒状導光体210の断面形状で出光面213の高さPより、側面212、215の幅Qの方が長い場合、断面積に対して、V字形状溝225の高さの占める面積が小さくなる。このため、出光面213、反射面216、側面212、215の間で反射を繰り返す光が、反射面216に設けられたV字形状溝225の光源側斜面226に到達する比率が低く、反射面216に到達せず入射面211の反対面に抜ける光線本数が増加して、入射光の光利用効率がさらに減少するという欠点があった。
【0010】
また、最も光強度が高くなる、光源250から直接到達する入射面211に近い場所でのV字形状溝225の光源側斜面226への入射角と、入射面211から遠い場所でのV字形状溝225の光源側斜面226への入射角が異なるため、図18に示すように、出光面213からの出射光の視野角特性が場所によって異なる。尚、図18では、棒状導光体210からの出射光線の角度分布を、図中、左側入射面211近傍、中央および右側入射面211近傍の3点において模式的に示しているが、他の部分にも出射光線の角度分布は存在する。
【0011】
このような線状光源を例えば導光板の光源として用いるためには、図17に示すように、その補正のために出光面213側に拡散シート261やレンズシート262を配置せねばならず、コストの上昇や組み立て工数の増加に伴う生産性の悪化を招いていた。
【0012】
本発明は、上記した問題点を解決するためになされたもので、入射光の光利用効率の向上を図ることを目的とするものである。
【0013】
また、本発明は、線状導光体の場所による出光面からの出射光の視野角特性を均一にすることにより、コストの低減や組み立て工数の減少を行い、生産性の向上を図ることを目的とするものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る本発明は、第1の点状光源から放出された光が入射される第1入光面と、前記第1入光面に対向し、第2の点状光源から放出された光が入射される第2入光面と、前記複数の入光面に直交し、前記複数の入光面に入射した光を線状光として出射する出光面と、前記出光面と対向する面と、前記複数の入光面の上辺および前記出光面の上辺を有すると共に、規則的に配列され、前記出光面の上辺との第1の点状光源側における成す角が35°ないし55°に形成される複数の溝を有する第1パターン面と、前記第1パターン面に対し80°ないし100°を成す平面部分を有し、前記溝を形成する1つの面である第1の点状光源側側面と、前記第1パターン面に対向し、規則的に配列され、前記出光面の底辺との第2の点状光源側における成す角が、35°ないし55°に形成される複数の溝を有する第2パターン面と、前記第2パターン面に対し80°ないし100°を成す平面部分を有し、前記溝を形成する1つの面である第2の点状光源側側面と、を備えることを特徴とする棒状導光体である。
【0015】
請求項1によれば、点状光源からの主成分光が溝に反射し、出光面から略垂直線方向に出光面から光が出射するので、入射光の光利用効率の向上を図ることができる。また、線状導光体の場所による出光面からの出射光の視野角特性を均一にすることができる。更に、出光面から出射される出射光を高輝度とすることができる。
【0016】
請求項5に係る本発明は、第1の点状光源と第2の点状光源と、前記第1の点状光源から放出された光が入射される第1入光面と、前記第2の点状光源から放出された光が入射される第2入光面と、前記第1,第2入光面に直交し、前記第1,第2入光面に入射した光を線状光として出射する出光面と、を有する棒状導光体と、を備えた線状照明装置において、
前記棒状導光体は、前記複数の入光面の上辺および前記出光面の上辺を有すると共に、規則的に配列され、前記出光面の上辺との第1の点状光源側における成す角が35°ないし55°に形成される複数の溝を有する第1パターン面と、前記第1パターン面に対し80°ないし100°を成す平面部分を有し、前記溝を形成する1つの面である第1の点状光源側側面と、前記第1パターン面に対向し、規則的に配列され、前記出光面の底辺との第2の点状光源側における成す角が、35°ないし55°に形成される複数の溝を有する第2パターン面と、前記第2パターン面に対し80°ないし100°を成す平面部分を有し、前記溝を形成する1つの面である第2の点状光源側側面と、を備えることを特徴とする線状照明装置である。
【0017】
請求項5によれば、更に、出光面から出射される出射光を高輝度とすることができる線状照明装置を提供し得る。
【0018】
請求項6に係る本発明は、透光性材料からなる面状導光板の側面付近に第1、第2の点光源と棒状導光体からなる線状照明装置を近接配置した面状照明装置において、前記面状導光板は、線状照明装置の出光面から出射された光を入射する入射面と、前記入射面に80°ないし100°で交わり、前記入射面に入射された光を反射する反射面と、前記反射面に対向し、前記反射面から反射された光を面状光として出射する出射面とからなり、前記棒状導光体は、前記第1の点状光源から放出された光が入射される第1入光面と、前記第2の点状光源から放出された光が入射される第2入光面と、前記第1,第2入光面に直交し、前記第1,第2入光面に入射した光を線状光として出射する出光面と、を有し、前記第1,第2入光面の上辺および前記出光面の上辺を有すると共に、規則的に配列され、前記出光面の上辺との第1の点状光源側における成す角が35°ないし55°に形成される複数の溝を有する第1パターン面と、前記第1パターン面に対し80°ないし100°を成す平面部分を有し、前記溝を形成する1つの面である第1の点状光源側側面と、前記第1パターン面に対向し、規則的に配列され、前記出光面の底辺との第2の点状光源側における成す角が、35°ないし55°に形成される複数の溝を有する第2パターン面と、前記第2パターン面に対し80°ないし100°を成す平面部分を有し、前記溝を形成する1つの面である第2の点状光源側側面と、を備えることを特徴とする面状照明装置である。
【0019】
請求項6によれば、点状光源からの主成分光が溝に反射し、出光面から略垂直線方向に出光面から光が出射するので、入射光の光利用効率の向上を図ることができる。また、線状導光体の場所による出光面からの出射光の視野角特性を均一にすることができる。また、拡散シートやレンズシートが不要となるためコストの低減や組み立て工数の減少を行い、線状照明装置の生産性の向上を達成し得る。更に、出光面から出射される出射光を高輝度とすることができる面状照明装置を提供し得る。
【0026】
【発明の実施の形態】
<第1の実施の形態>
以下、本発明の第1の実施の形態につき図1ないし図4を参照して説明する。図1は、棒状導光体と光源の配置の構成を示す斜視図、図2は、棒状導光体と光源の配置の構成を示す上面図である。
【0027】
まず、棒状導光体10は四角柱形状であり、以下の6つの面を有している。
【0028】
1.入光面11
2.パターン面12
3.出光面13
4.入光面11に対向する対向面14
5.パターン面12に対向する面15
6.出光面13に対向する面16
例えば、棒状導光体10の長さは60.1mm、幅(面13と面16間の距離)は、2.8mm、高さ(面12と面15間の距離)は1mmである。
【0029】
パターン面12とパターン面12に対向する面15との間の距離(棒状導光体10の高さ)は、パターン面12の幅(棒状導光体10の幅)より狭い。
【0030】
棒状導光体10の一方の端面部である入光面11近傍には、例えば、LEDチップ等の点状光源50が配置されている。
【0031】
溝21のパターンを有するパターン面12は、棒状導光体10の長手方向の出光面13と略直交して設けられている。パターン面12は、入光面11の一辺と出光面13の一辺とが連接した面(入光面11の一辺と出光面13の一辺とを有する面)である。パターン面12には、複数の溝21が規則的に配列されている。
【0032】
例えば、溝21の数は106本程度、ピッチは0.5mm、幅は0.05mm、長さは3.96mm、深さは0.05mmである。
【0033】
溝21と出光面13の一辺との点光源50側における成す角αがそれぞれ同じ値となるように、前記溝21が長手方向に渡って複数個形成されている。
【0034】
溝21と出光面13の一辺との点光源50側における成す角αは、棒状導光体10の長手方向と平行である点状光源50からの主成分光が溝21の光源側側面22で反射して、出光面13に対して略垂直線方向に出光面13から出射するように、略45°に形成されている。
【0035】
ここで、略45°とは、35°ないし55°である。そして、望ましくは、40°ないし50°であり、より望ましくは45°である。略垂直、略直交における角度は、80°ないし100°である。そして、望ましくは、その角度は85°ないし95°であり、より望ましくは90°である。
【0036】
この構成によれば、入射光の光利用効率の向上を図ることができる。また、棒状導光体の場所による出光面からの出射光の視野角特性を均一にすることができる。
【0037】
また、溝21は、隣り合う溝21同士が少なくとも長手方向で連続するか又は一部が重なるようなピッチで配置されている。すなわち、隣り合う溝21同士は、棒状導光体10の幅方向から見ると、上流側の溝21の出光面13側の端部と、下流側の溝21の面15側の端部が連続するか又は一部が重なるようにそのピッチが決められている。
【0038】
この構成によれば、入射光の光利用効率の更なる向上を図ることができる。なお、隣り合う溝21同士の重なる部分を多くすると、入射面11の反対面に抜ける光線本数がより少なくなり、光の利用効率を向上させることができる。しかし、隣り合う溝21同士の重なる部分を多くすると、ピッチは狭くなるので、加工性は低下する。
【0039】
図3Aないし図3Dは、本発明による溝の図2で示したA−A方向から見た断面形状の変形例を示す詳細拡大図である。この溝のバリエーションは、第1の実施の形態に限らず、他の実施の形態にも適用できる。
【0040】
図3Aでは、溝21Aの断面形状が矩形であり、光源側側面22が棒状導光体10のパターン面12に対し略90°である。
【0041】
図3Bでは、溝21Bの断面形状がU字形状である。光源側側面22は、棒状導光体10のパターン面12に対し、略90°の平面と、断面形状が半円である曲面とを有している。
【0042】
図3Cでは、溝21Cの断面形状が直角三角形であり、光源側側面22が棒状導光体10のパターン面12に対し略90°である。
【0043】
図3Dでは、溝21Dの断面形状が逆台形であり、光源側側面22Dが棒状導光体10のパターン面12に対し90°より大きい鈍角である。溝21Dの断面形状を逆台形とすることにより、金型による成形が容易となる。
【0044】
図3Aないし図3Cのように、溝21Aないし溝21Cの光源側側面22と棒状導光体10のパターンを有するパターン面12との成す角θは略90°(80°ないし100°)が望ましく、金型による成形を考慮すると、より望ましくは、90°<θ≦95°である。また、図3Dの鈍角θは、光源側側面22Dからの反射光を効率よく図示しない出光面13から出射するために、95°<θ≦105°が望ましい。
【0045】
図4は、本発明の第1の実施の形態による動作原理を示す模式図である。この図4を用いて、この発明の第1の実施の形態につき、さらに説明する。
【0046】
点状光源50から出射した光線90は、棒状導光体10の入光面11を通過し、出光面13に対して略45°に傾斜した光源側側面22で反射して約90°方向転換されて、出光面13から出射する。実際には、点状光源50から直接溝21の光源側側面22に到達する光線はわずかで、その殆どは、パターン面12の非溝部と対向する面(図1の面15参照)間で反射を繰り返し、溝21の光源側側面22に到達する。
【0047】
ただし、棒状導光体10の溝21が形成されたパターン面12とその対向する面との間の距離がパターン面12の幅より狭いため、入光面11から直接入光面11の図示しない対向面14に抜ける光線本数が少なくなり、光利用効率を増すことができる。
【0048】
図15は、本発明による棒状導光体からの出射光線の角度分布の測定結果を示した模式図である。図15では、棒状導光体10からの出射光線の角度分布を、入光面11近傍、中央および対向面14近傍の3点において模式的に示しているが、他の部分にも出射光線の角度分布は存在する。
【0049】
本発明によれば、棒状導光体10からの出射光線の角度分布は場所に依らず略一定で、出光面13の垂直線方向に略対称である。
<第1の実施の形態のバリエーション>
以下、本発明の第1の実施の形態における光量分布を制御する手段のバリエーションにつき図9ないし図12を参照して説明する。
【0050】
第1の実施の形態では、溝21のピッチを等間隔に設定している。
【0051】
一方、図9のバリエーションでは、線状導光体10の溝21のピッチPを点光源50から離れるにしたがって、P1、P2、P3、・・・・、Pnというように徐々に狭くしている。
【0052】
例えば、溝21のピッチP1は0.5mm、ピッチP2は0.49mm、ピッチP3は0.48mm、ピッチPnは0.14mm、溝の数nは150本(106本以上)である。
【0053】
次に、図10のバリエーションでは、線状導光体10の溝21の幅Wを点光源50から離れるにしたがって、W1、W2、W3、・・・・、Wnというように徐々に大きくしている。溝21は、点光源50から離れるにしたがって、溝21W1、溝21W2、溝21W3、・・・・、溝21Wnというように徐々に大きくなる。
【0054】
例えば、溝21の幅W1は0.0140mm、幅W2は0.0142mm、幅W3は0.0144mm、幅Wnは0.0500mm、溝の数nは106本程度である。
【0055】
この場合の溝21の断面形状は、V字形状が好ましい。
【0056】
また、図11のバリエーションでは、線状導光体10の溝21の長さNを点光源50から離れるにしたがって、N1、N2、N3、・・・・、Nnというように徐々に長くしている。溝21は、点光源50から離れるにしたがって、溝21N1、溝21N2、溝21N3、・・・・、溝21Nnというように徐々に長くなる。
【0057】
例えば、溝21の長さN1は1.109mm、長さN2は1.125mm、長さN3は1.140mm、長さNnは3.960mm、溝の数nは106本程度である。
【0058】
続いて、図12のバリエーションでは、線状導光体10の溝21の深さFを点光源50から離れるにしたがって、F1、F2、F3、・・・・、Fnというように徐々に深くしている。溝21は、点光源50から離れるにしたがって、溝21F1、溝21F2、溝21F3、・・・・、溝21Fnというように徐々に深くなる。
【0059】
例えば、溝21の深さF1は0.0140mm、深さF2は0.0142mm、深さF3は0.0144mm、深さFnは0.050mm、溝の数nは106本程度である。
【0060】
このように光量分布を制御するための手段として、1)溝21のピッチを変える、2)特にV字状溝断面の場合、溝幅を変える、3)溝の長さを変える、4)溝の深さを変える、等が考えられ、若しくはこれらを組み合わせることができる。
<第2の実施の形態>
以下、本発明の第2の実施の形態につき図5および図6を参照して説明する。
【0061】
図5は、棒状導光体の両側の端面部に点状光源をそれぞれ配置し、棒状導光体の両面に溝を形成した構成を示す上面図である。
【0062】
図6は、本発明の第2の実施の形態による両面に溝を形成した棒状導光体単体での斜視図である。
【0063】
この棒状導光体10は以下の6つの面を有している。
【0064】
1.第1入光面として機能する第1端面部17
2.第1パターン面12
3.出光面13
4.第1端面部17に対向し、第2入光面として機能する第2端面部18
5.第1パターン面12に対向する第2パターン面19
6.出光面13に対向する面16
棒状導光体10の一方の第1端面部17近傍には、第1点状光源50Lが配置され、棒状導光体10の他方の第2端面部18近傍には、第2点状光源50Rが配置されている。
【0065】
第1パターン面12は、棒状導光体10の長手方向の出光面13と略直交して設けられている。第1パターン面12は、第1端面部17の上辺と出光面13の上辺とを有する面(第1端面部17の上辺と出光面13の上辺とが連接した面)である。第1パターン面12には、複数の第1溝21Lが規則的に配置されている。出光面13の上辺との第1点状光源50L側における成す角αが、α≒45°となるように第1溝21Lが複数個形成されている。第1溝21Lは第1光源側側面22Lを有しており、第1点状光源50Lからの光線を出光面13側に反射する。
【0066】
また、第1パターン面12に対向する第2パターン面19にも、出光面13の下辺との第2点状光源50R側における成す角αが、α≒45°となるように第2溝21Rが複数個形成されている。第2溝21Rは第2光源側側面22Rを有しており、第2点状光源50Rからの光線を出光面13側に反射する。
【0067】
このように、第1パターン面12と第2パターン面19の両面に溝21が複数形成されている。溝21の傾斜方向は、棒状導光体10の左右に配置された点状光源50からの光線を出光面13に出射するために、第1パターン面12と第2パターン面19とでは、逆向きに配置するのが望ましい。
【0068】
この構成によれば、出光面13から出射される出射光を更に、高輝度とすることができる。
<第3の実施の形態>
以下、本発明の第3の実施の形態につき図7を参照して説明する。
【0069】
図7は、第2の実施の形態である図5の棒状導光体の出光面に対向する面にV字形状溝を追加した構成図である。
【0070】
棒状導光体10の出光面13に対向する面に、V字形状溝25が棒状導光体10の長手方向に渡って複数個形成されている。直角二等辺三角形の直角を有する二辺の角度関係がV字形状として望ましい。V字形状溝25は、第1光源側斜面25Lと第2光源側斜面25Rとを有している。第1光源側斜面25Lは第1点状光源50Lからの光線を出光面13側に反射させ、第2光源側傾斜面25Rは第2点状光源50Rからの光線を出光面13側に反射させる。
【0071】
この構成によれば、入射光の光利用効率の完全なる向上を図ることができる。
<第4の実施の形態>
以下、本発明の第4の実施の形態につき図8を参照して説明する。
【0072】
図8は、第1の実施の形態の棒状導光体の両面に溝を形成した構成図である。
【0073】
棒状導光体10の上パターン面12には、出光面13の上辺との点状光源50側における成す角がα≒45°となるように第3溝21Uが複数個形成されている。第3溝21Uは光源側第3側面22Uを有しており、点状光源50からの光線を出光面13側に反射する。
【0074】
また、上パターン面12に対向する下パターン面19にも、出光面13の下辺との点状光源50側における成す角αが、α≒45°となるように第4溝21Sが複数個形成されている。第4溝21Sは光源側第4側面22Sを有しており、点状光源50からの光線を出光面13側に反射する。
【0075】
第3溝21Uと第4溝21Sの傾斜方向は、同一の点状光源50からの光線を出光面13に出射するので、同一方向に配置するのが望ましい。
【0076】
このように点状光源50を棒状導光体10の一方の端面部11のみに配置する場合であっても、棒状導光体10の長手方向の出光面13と略直交する上パターン面12および、もう一方の下パターン面19の両方に溝21を形成することにより、第1の実施の形態に対して更に光利用効率を増すことができる。
<第2の実施の形態における面状照明装置>
以下、本発明の第2の実施の形態における線状照明装置を用いた面状照明装置につき図13および図14を参照して説明する。この図13および図14に示した面状照明装置では、第2の実施の形態の線状照明装置を用いたが、他の実施の形態にも適用できる。
【0077】
図13は、第2の実施の形態による両面に溝を形成した棒状導光体をバックライトまたはフロントライトの線状光源として使用した面状照明装置の構成図である。
【0078】
図14は、図13の面状照明装置における中心線断面図を示す構成図である。
【0079】
線状光源としての光源ユニットである線状照明装置100は、第1点状光源50Lと第2点状光源50R(図示せず)と棒状導光体10と反射機能のあるリフレクタ70とで構成される。
【0080】
面状光源としての面状照明装置150は、線状照明装置100と線状光源を面状光源に変換する面状導光板80とで構成される。
【0081】
面状導光板80は、線状照明装置100を構成する棒状導光体10の出光面13に対向するように配置され、線状照明装置100のリフレクタ70により保持される。面状導光板80は、線状照明装置100の出光面13から出射された光を入射する入射面81と、入射面81に直交し、入射面81に入射された光を反射する反射面82と、反射面82に対向し、反射面82から反射された光を面状光として出射する出射面83とを有する。
【0082】
尚、図13において、第1光源側側面22Lは確認できるが、図13が第1点状光源50L側から見たものであるため、第2光源側側面22Rは視認することができない。
【0083】
本発明では、拡散シートやレンズシートが不要となるためコストの低減や組み立て工数の減少を行い、線状照明装置の生産性の向上を達し得る。
【0084】
これらの実施の形態では、いずれの図も理解を容易にするために模式的に書かれ実際の寸法および縮尺割合とは異なっている部分がある。
【0085】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項1に係る本発明の棒状導光体では、点状光源からの主成分光が溝に反射し、出光面から略垂直線方向に出光面から光が出射する結果、入射光の光利用効率の向上を図ることができる。また、線状導光体の場所による出光面からの出射光の視野角特性を均一にすることができる。更に、出光面から出射される出射光を高輝度とすることができる。
【0086】
請求項5に係る本発明の線状照明装置では、上記効果に加え、更に、出光面から出射される出射光を高輝度とすることができる線状照明装置を提供し得る。
【0087】
請求項6に係る本発明の面状照明装置では、点状光源からの主成分光が溝に反射し、出光面から略垂直線方向に出光面から光が出射するので、入射光の光利用効率の向上を図ることができる。また、線状導光体の場所による出光面からの出射光の視野角特性を均一にすることができる。また、拡散シートやレンズシートが不要となるためコストの低減や組み立て工数の減少を行い、線状照明装置の生産性の向上を達成し得る。更に、出光面から出射される出射光を高輝度とすることができる面状照明装置を提供し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による棒状導光体と光源の配置の構成を示す斜視図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態による棒状導光体と光源の配置の構成を示す上面図である。
【図3】図3Aないし図3Dは、本発明による溝の図2中A−A方向から見た断面形状の例を示す拡大説明図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態による動作原理を示す模式図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態による棒状導光体の両側の端面部に点状光源を夫々配置し、棒状導光体の両面に溝を形成した構成を示す上面図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態による棒状導光体単体での斜視図である。
【図7】本発明の第3の実施の形態であり、第2の実施の形態である図5の棒状導光体の出光面に対向する面にV字形状溝を追加した構成図である。
【図8】本発明の第4の実施の形態による棒状導光体の片側の端面部に点状光源を配置し、棒状導光体の両面に溝を形成した構成図である。
【図9】本発明による線状導光体の溝のピッチを点光源から離れるにしたがって徐々に狭くした構成図である。
【図10】本発明による線状導光体の溝の幅を点光源から離れるにしたがって徐々に大きくした構成図である。
【図11】本発明による線状導光体の溝の長さを点光源から離れるにしたがって徐々に長くした構成図である。
【図12】本発明による線状導光体の溝の深さを点光源から離れるにしたがって徐々に深くした構成図である。
【図13】本発明の第2の実施の形態による両面に溝を形成した棒状導光体をバックライトまたはフロントライトの光源として使用した面状照明装置の構成図である。
【図14】本発明による図13の面状照明装置における中心線断面図を示す構成図である。
【図15】本発明による棒状導光体からの出射光線の角度分布を示した模式図である。
【図16】従来の棒状導光体の構成を示す模式図である。
【図17】従来の面状照明装置における中心線断面の構成を示す模式図である。
【図18】従来の棒状導光体からの出射光線の角度分布を示した模式図である。
【符号の説明】
10 棒状導光体
11 入光面
12 パターン面
13 出光面
14 対向面
17、18 端面部
21 溝
22 溝の光源側側面
25 V字形状溝
50 点状光源
70 リフレクタ
80 面状導光板
81 面状導光板の入射面
82 面状導光板の反射面
83 面状導光板の出射面
90 光線
100 線状照明装置
150 面状照明装置
Claims (6)
- 第1の点状光源から放出された光が入射される第1入光面と、
前記第1入光面に対向し、第2の点状光源から放出された光が入射される第2入光面と、
前記複数の入光面に直交し、前記複数の入光面に入射した光を線状光として出射する出光面と、
前記出光面と対向する面と、
前記複数の入光面の上辺および前記出光面の上辺を有すると共に、規則的に配列され、前記出光面の上辺との第1の点状光源側における成す角が35°ないし55°に形成される複数の溝を有する第1パターン面と、前記第1パターン面に対し80°ないし100°を成す平面部分を有し、前記溝を形成する1つの面である第1の点状光源側側面と、
前記第1パターン面に対向し、規則的に配列され、前記出光面の底辺との第2の点状光源側における成す角が、35°ないし55°に形成される複数の溝を有する第2パターン面と、前記第2パターン面に対し80°ないし100°を成す平面部分を有し、前記溝を形成する1つの面である第2の点状光源側側面と、を備えることを特徴とする棒状導光体。 - 前記第1及び第2のパターン面に形成された前記複数の溝は、隣り合う溝同士が少なくとも長手方向で一部が重なるピッチで配置されていることを特徴とする請求項1に記載の棒状導光体。
- 前記出光面と対向する面に規則的に配置される複数の溝が更に形成されることを特徴とする請求項1に記載の棒状導光体。
- 前記第1パターン面と第2パターン面との距離は、前記第1及び第2パターン面のそれぞれの幅より狭いことを特徴とする請求項1に記載の棒状導光体。
- 第1の点状光源と第2の点状光源と、
前記第1の点状光源から放出された光が入射される第1入光面と、前記第2の点状光源から放出された光が入射される第2入光面と、前記第1,第2入光面に直交し、前記第1,第2入光面に入射した光を線状光として出射する出光面と、を有する棒状導光体と、を備えた線状照明装置において、
前記棒状導光体は、前記複数の入光面の上辺および前記出光面の上辺を有すると共に、規則的に配列され、前記出光面の上辺との第1の点状光源側における成す角が35°ないし55°に形成される複数の溝を有する第1パターン面と、前記第1パターン面に対し80°ないし100°を成す平面部分を有し、前記溝を形成する1つの面である第1の点状光源側側面と、前記第1パターン面に対向し、規則的に配列され、前記出光面の底辺との第2の点状光源側における成す角が、35°ないし55°に形成される複数の溝を有する第2パターン面と、前記第2パターン面に対し80°ないし100°を成す平面部分を有し、前記溝を形成する1つの面である第2の点状光源側側面と、を備えることを特徴とする線状照明装置。 - 透光性材料からなる面状導光板の側面付近に第1、第2の点光源と棒状導光体からなる線状照明装置を近接配置した面状照明装置において、
前記面状導光板は、線状照明装置の出光面から出射された光を入射する入射面と、前記入射面に80°ないし100°で交わり、前記入射面に入射された光を反射する反射面と、前記反射面に対向し、前記反射面から反射された光を面状光として出射する出射面とからなり、
前記棒状導光体は、前記第1の点状光源から放出された光が入射される第1入光面と、前記第2の点状光源から放出された光が入射される第2入光面と、前記第1,第2入光面に直交し、前記第1,第2入光面に入射した光を線状光として出射する出光面と、を有し、前記第1,第2入光面の上辺および前記出光面の上辺を有すると共に、規則的に配列され、前記出光面の上辺との第1の点状光源側における成す角が35°ないし55°に形成される複数の溝を有する第1パターン面と、前記第1パターン面に対し80°ないし100°を成す平面部分を有し、前記溝を形成する1つの面である第1の点状光源側側面と、前記第1パターン面に対向し、規則的に配列され、前記出光面の底辺との第2の点状光源側における成す角が、35°ないし55°に形成される複数の溝を有する第2パターン面と、前記第2パターン面に対し80°ないし100°を成す平面部分を有し、前記溝を形成する1つの面である第2の点状光源側側面と、を備えることを特徴とする面状照明装置。
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