JP2000090719A - Surface light source device - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】光源からの照明光を前方に出射するとともに、
前方から入射する外光を反射して前方に出射することが
できる面光源装置を提供する。
【解決手段】一端面が入射端面1aとされ、前面が階段
形状面2に形成された導光体1と、前記導光体1の側方
に配置された光源1と、前記導光体1の背面側に設けら
れた反射板6aとを備え、前記光源3からの照明光を、
導光体1にその入射端面1aから取り込んでこの導光体
1の前面の複数の段差面2bから出射するとともに、前
記導光体1の前方から入射する外光を、この導光体1の
前面の複数の段面2aから取り込んで背面に出射し、前
記反射板6aより反射されて前記導光体1にその背面か
ら入射する前記外光の反射光を、この導光体1の前記複
数の段面2aから出射するようにした。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To emit illumination light from a light source forward,
Provided is a surface light source device capable of reflecting external light incident from the front and emitting the light forward. A light guide having one end face formed as an incident end face and a front face formed in a stepped surface, a light source disposed on a side of the light guide, and the light guide. And a reflection plate 6a provided on the back side of the light source 3. The illumination light from the light source 3 is
The light is introduced into the light guide 1 from the incident end face 1a, emitted from the plurality of step surfaces 2b on the front surface of the light guide 1, and external light incident from the front of the light guide 1 is transmitted to the light guide 1. The reflected light of the external light which enters from the plurality of stepped surfaces 2a on the front surface, exits to the rear surface, is reflected by the reflection plate 6a and is incident on the light guide 1 from the back surface is reflected by the plurality of light guides 1 From the step surface 2a.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、光源からの照明
光を前方に出射する機能と、前方から入射する外光を反
射させて前方に出射する機能とを兼ね備えた面光源装置
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface light source device having both a function of emitting illumination light from a light source forward and a function of reflecting external light incident from the front and emitting the light forward. .
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば液晶表示素子のような外部から入
射する光の透過を制御して表示する非発光型表示体を備
えた表示装置のバックライト等に用いられる面光源装置
として、サイドライト型と呼ばれるものがある。2. Description of the Related Art As a surface light source device used as a backlight of a display device provided with a non-light emitting type display body which controls transmission of light incident from the outside such as a liquid crystal display element, for example, a side light type is used. There is something called.
【0003】このサイドライト型の面光源装置は、従
来、端面から光を取り込んでその光を前面側に出射する
導光板と、この導光板の光を取り込む端面の側方に配置
された照明光を出射する光源とから構成されている。な
お、前記光源には、直管状の蛍光ランプまたはネオン
管、EL(エレクトロルミネセンス)発光体、複数のL
ED(発光ダイオード)を整列したLEDアレイ等が用
いられている。Conventionally, this side light type surface light source device takes in light from an end face and emits the light to the front side, and illumination light arranged on the side of the end face that takes in the light from the light guide plate. And a light source that emits light. The light source includes a straight tube fluorescent lamp or a neon tube, an EL (electroluminescence) illuminant,
An LED array or the like in which EDs (light emitting diodes) are arranged is used.
【0004】前記導光板には、一般に、アクリル系樹脂
等からなる平板状の透明板が用いられており、その少な
くとも一端面が、前記光源からの照明光を取り込む入射
端面とされ、前面全体が、前記入射端面から取り込んだ
光の出射面とされている。Generally, a flat transparent plate made of acrylic resin or the like is used for the light guide plate, at least one end surface of which is an incident end surface for receiving illumination light from the light source, and the entire front surface is formed. , And an emission surface of the light taken in from the incident end surface.
【0005】この導光板は、前記光源からの照明光を前
記入射端面から取り込み、その照明光を導光板の前面お
よび背面と外気(空気)との界面により全反射させなが
ら導光板長さ方向に導いて、その前面のほぼ全域から前
方に出射する。The light guide plate receives illumination light from the light source from the incident end face, and reflects the illumination light in the longitudinal direction of the light guide plate while totally reflecting the illumination light at the interface between the front and back surfaces of the light guide plate and the outside air (air). And emits forward from almost the entire area of the front surface.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、面光源装置
をバックライトとする表示装置には、常に面光源装置か
らの照明光を利用して透過型表示を行なうものと、自然
光や室内光等の外光を利用する反射型表示と前記面光源
装置からの照明光を利用する透過型表示との両方の表示
を行なう、いわゆる2ウエイ表示型のものがある。By the way, a display device using a surface light source device as a backlight always performs a transmissive display using illumination light from the surface light source device, and a display device such as natural light or indoor light. There is a so-called two-way display type that performs both a reflective display using external light and a transmissive display using illumination light from the surface light source device.
【0007】前記2ウエイ表示装置は、充分な明るさの
外光が得られるときは、前記面光源装置から照明光を出
射させずに外光を利用する反射型表示を行ない、外光の
明るさが不足するときは、前記面光源装置から照明光を
出射させて、外光を利用する反射型表示と前記面光源装
置からの光を利用する透過型表示とを同時に行なうこと
により、前記反射型表示による画面輝度の不足分を前記
透過型表示により補い、また、外光が得られないとき
は、前記面光源装置からの光を利用する透過型表示を行
なうものであり、この2ウエイ表示装置は、どのような
明るさの環境下でも表示を行なうことができるととも
に、充分な明るさの外光が得られる外光が得られるとき
は前記面光源装置から照明光を出射させる必要がないた
め、常に面光源装置からの照明光を利用して透過型表示
を行なうものに比べて、消費電力が少なくてすむという
利点をもっている。When the external light of sufficient brightness can be obtained, the two-way display device performs a reflection type display using the external light without emitting the illumination light from the surface light source device, and the brightness of the external light is increased. When the surface light source device is not enough, the illumination light is emitted from the surface light source device, and the reflection type display using the external light and the transmission type display using the light from the surface light source device are simultaneously performed, so that the reflection is performed. The transmissive display compensates for the lack of screen luminance due to the mold display, and performs transmissive display using light from the surface light source device when external light cannot be obtained. The device can perform display under an environment of any brightness, and it is not necessary to emit illumination light from the surface light source device when external light with sufficient external light is obtained. Therefore, always use a surface light source device As compared with performing transmissive display using illumination light, it has the advantage that power consumption is small.
【0008】しかし、従来の面光源装置は、導光板の側
方に配置された光源からの照明光を前記導光板にその入
射端面から取り込み、その照明光を前記導光板の前面か
ら前方に出射するだけのものであるため、例えば上述し
た2ウエイ表示装置を構成するには、液晶表示素子等の
非発光型表示体の背面に半透過反射板を配置し、この半
透過反射板の背後に前記面光源装置を配置しなければな
らなかった。However, in the conventional surface light source device, illumination light from a light source arranged on the side of the light guide plate is taken into the light guide plate from its incident end face, and the illumination light is emitted forward from the front surface of the light guide plate. For example, in order to configure the above-described two-way display device, a semi-transmissive reflector is disposed on the back of a non-light-emitting display such as a liquid crystal display element, and behind the transflective plate. The surface light source device had to be arranged.
【0009】この発明は、光源からの照明光を前方に出
射するとともに、前方から入射する外光を反射させて前
方に出射することができる面光源装置を提供することを
目的としたものである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a surface light source device capable of emitting illumination light from a light source forward and reflecting external light incident from the front to emit the light forward. .
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明の面光源装置
は、少なくとも一端面が入射端面とされ、前面が複数の
段面およびこれらの段面をつなぐ複数の段差面とからな
る階段形状面に形成されており、前記入射端面から照明
光を取り込んで前記複数の段差面から出射するととも
に、前方から入射する外光を前記複数の段面から取り込
んで背面に出射し、前記背面から入射する光を前記複数
の段面から出射する導光体と、前記導光体の側方に配置
され、この導光体の前記入射端面に向けて照明光を出射
する光源と、前記導光体の背面側に設けられ、前記導光
体の背面に出射する前記外光を反射する反射手段とを備
えたことを特徴とするものである。According to the surface light source device of the present invention, at least one end surface is an incident end surface, and the front surface has a stepped surface having a plurality of step surfaces and a plurality of step surfaces connecting these step surfaces. Light, which takes in the illumination light from the incident end face and emits the light from the plurality of step faces, takes in the external light incident from the front from the plurality of step faces, emits the light to the rear face, and emits the light from the back face. A light guide that emits illumination light from the plurality of stepped surfaces, a light source that is disposed on a side of the light guide, and emits illumination light toward the incident end face of the light guide, and a back surface of the light guide. And a reflecting means for reflecting the external light emitted to the back surface of the light guide.
【0011】すなわち、この発明の面光源装置は、前記
光源からの照明光を、前記導光体にその入射端面から取
り込んでこの導光体の前面の複数の段差面から出射する
とともに、前記導光体の前方から入射する外光を、この
導光体の前面の複数の段面から取り込んで背面に出射
し、前記反射手段により反射されて前記導光体にその背
面から入射する前記外光の反射光を、この導光体の前記
複数の段面から出射するものであり、この面光源装置に
よれば、光源からの照明光を前方に出射するとともに、
前方から入射する外光を反射させて前方に出射すること
ができる。That is, in the surface light source device according to the present invention, the illumination light from the light source is taken into the light guide from its incident end face and emitted from a plurality of step surfaces on the front surface of the light guide, and the light guide is provided. External light incident from the front of the light body is taken in from a plurality of step surfaces on the front surface of the light guide and emitted to the rear surface, and the external light reflected by the reflection means and incident on the light guide from the rear surface is input. The reflected light is emitted from the plurality of step surfaces of the light guide, and according to the surface light source device, the illumination light from the light source is emitted forward,
External light incident from the front can be reflected and emitted forward.
【0012】そのため、この面光源装置によれば、充分
な明るさの外光が得られるときは、光源を点灯させずに
外光の反射光だけを出射し、外光の明るさが不足すると
きは、前記光源を点灯させて外光の反射光と前記光源か
らの照明光の両方を出射することにより外光の反射光の
輝度不足を前記照明により補い、また、外光が得られな
いときは、前記光源からの照明光を出射することができ
る。Therefore, according to this surface light source device, when external light with sufficient brightness is obtained, only the reflected light of the external light is emitted without turning on the light source, and the brightness of the external light is insufficient. Sometimes, the light source is turned on to emit both reflected light of external light and illumination light from the light source to compensate for the lack of luminance of the reflected light of external light by the illumination, and that no external light is obtained. In some cases, illumination light from the light source can be emitted.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】この発明の面光源装置は、上記の
ように、少なくとも一端面が入射端面とされ、前面が複
数の段面およびこれらの段面をつなぐ複数の段差面とか
らなる階段形状面に形成されており、前記入射端面から
照明光を取り込んで前記複数の段差面から出射するとと
もに、前方から入射する外光を前記複数の段面から取り
込んで背面に出射し、前記背面から入射する光を前記複
数の段面から出射する導光体と、前記導光体の側方に配
置され、この導光体の前記入射端面に向けて照明光を出
射する光源と、前記導光体の背面側に設けられ、前記導
光体の背面に出射する前記外光を反射する反射手段とを
備え、前記光源からの照明光を、前記導光体にその入射
端面から取り込んでこの導光体の前面の複数の段差面か
ら出射するとともに、前記導光体の前方から入射する外
光を、この導光体の前面の複数の段面から取り込んで背
面に出射し、前記反射手段により反射されて前記導光体
にその背面から入射する前記外光の反射光を、この導光
体の前記複数の段面から出射するようにしたものであ
り、この面光源装置によれば、光源からの照明光を前方
に出射するとともに、前方から入射する外光を反射させ
て前方に出射することができるため、充分な明るさの外
光が得られるときは、光源を点灯させずに外光の反射光
だけを出射し、外光の明るさが不足するときは、前記光
源を点灯させて外光の反射光と前記光源からの照明光の
両方を出射することにより外光の反射光の輝度不足を前
記照明により補い、また、外光が得られないときは、前
記光源からの照明光を出射することができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As described above, a surface light source device according to the present invention has a staircase having at least one end surface serving as an incident end surface, a front surface having a plurality of step surfaces, and a plurality of step surfaces connecting these step surfaces. It is formed on a shape surface, and takes in the illumination light from the incident end surface and emits the light from the plurality of step surfaces, fetches the external light incident from the front from the plurality of step surfaces and emits the light to the back surface, and from the back surface. A light guide that emits incident light from the plurality of step surfaces; a light source that is disposed on a side of the light guide and emits illumination light toward the incident end surface of the light guide; Reflecting means for reflecting the external light emitted to the back of the light guide, the illumination light from the light source being taken into the light guide from the incident end face thereof, and It is emitted from a plurality of step surfaces on the front of the light body. External light incident from the front of the light guide is taken in from a plurality of step surfaces on the front of the light guide and emitted to the back, reflected by the reflection means and incident on the light guide from the back. The reflected light of the external light is emitted from the plurality of step surfaces of the light guide. According to this surface light source device, the illumination light from the light source is emitted forward, and from the front. Since the incident external light can be reflected and emitted forward, when external light of sufficient brightness can be obtained, only the reflected light of the external light is emitted without turning on the light source and the brightness of the external light is increased. When the light is insufficient, the light source is turned on to emit both the reflected light of the external light and the illumination light from the light source to compensate for the lack of luminance of the reflected light of the external light by the illumination. When it is not possible to emit the illumination light from the light source Kill.
【0014】そのため、この面光源装置によれば、例え
ば外光を利用する反射型表示と面光源装置からの照明光
を利用する透過型表示との両方の表示を行なう2ウエイ
表示装置を、半透過反射板を用いることなく構成するこ
とができる。Therefore, according to this surface light source device, for example, a two-way display device that displays both a reflection type display using external light and a transmission type display using illumination light from the surface light source device is provided in half. It can be configured without using a transmission reflection plate.
【0015】この発明の面光源装置においては、前記導
光体の前面側に、前方から入射する外光および前記反射
手段により反射されて前記導光体の複数の段面から出射
する前記外光の反射光を透過させ、前記導光体の複数の
段差面から出射する照明光を所定方向に向けて前方に出
射する光学部材を配置するのが望ましい。In the surface light source device according to the present invention, the external light incident on the front side of the light guide from the front and the external light reflected by the reflecting means and emitted from the plurality of step surfaces of the light guide. It is preferable to dispose an optical member that transmits the reflected light and emits illumination light emitted from a plurality of step surfaces of the light guide forward in a predetermined direction.
【0016】このようにすることにより、前記導光体の
複数の段差面から出射する照明光を、前記光学部材によ
り所定方向に向きを変えて前方に出射することができる
ため、前記照明光を所定の方向に出射することができ
る。With this configuration, the illumination light emitted from the plurality of step surfaces of the light guide can be turned forward in a predetermined direction by the optical member. Light can be emitted in a predetermined direction.
【0017】その場合、前記光学部材は、平坦面からな
る前面と、前記導光体の前面に対向する背面とを有する
透明板からなっており、その背面に、前記導光体の前記
段差面から出射する照明光を取り込む入射面と、前記入
射面から取り込んだ光を前面方向に屈折させる屈折面と
を有する突起状の複数の入射部が形成されているものが
好ましく、前記光学部材をこのような構成とすることに
より、前記導光体の複数の段差面から出射する照明光の
ほとんどを無駄なく前記光学部材に取り込んで、その前
面から前方に出射することができる。In this case, the optical member is formed of a transparent plate having a flat front surface and a rear surface facing the front surface of the light guide, and the rear surface is provided with the step surface of the light guide. It is preferable that a plurality of projection-like incident portions having an incident surface for capturing illumination light emitted from the lens and a refraction surface for refracting the light captured from the incident surface in the front direction are formed, With such a configuration, almost all of the illumination light emitted from the plurality of step surfaces of the light guide can be taken into the optical member without waste, and can be emitted forward from the front surface.
【0018】しかも、前記光学部材をこのような構成と
することにより、前記導光体の複数の段差面から出射
し、前記光学部材の複数の入射部に前記入射面から入射
した光を、前記屈折面により屈折させて所定の方向に集
光し、この光学部材の前面から所定方向(例えば正面方
向)の輝度が高い輝度分布の照明光を出射することがで
きるとともに、前記反射手段により反射されて前記導光
体の前記複数の段面から出射する外光の反射光も、所定
方向(例えば正面方向)の輝度が高い輝度分布の光とし
て前記光学部材の前方に出射することができる。Further, by configuring the optical member as described above, light emitted from a plurality of step surfaces of the light guide and incident on a plurality of incident portions of the optical member from the incident surface can be transmitted to the optical member. The light is refracted by the refraction surface and condensed in a predetermined direction, and illumination light having a high luminance distribution in a predetermined direction (for example, front direction) can be emitted from the front surface of the optical member, and is reflected by the reflection unit. Thus, the reflected light of the external light emitted from the plurality of stepped surfaces of the light guide can also be emitted forward of the optical member as light having a high brightness distribution in a predetermined direction (for example, the front direction).
【0019】さらに、前記光学部材は、前記複数の入射
部を間隔を存して設け、前記光学部材の背面のうちの隣
接する前記入射部の間の領域を、前記導光体の前記複数
の段面に対向する入出射面とした構成とするのがより望
ましい。Further, the optical member is provided with the plurality of incident portions at intervals, and a region between the adjacent incident portions on the back surface of the optical member is provided with the plurality of incident portions of the light guide. It is more desirable to adopt a configuration in which the input / output surface faces the step surface.
【0020】このような構成の光学部材によれば、この
光学部材にその前面から入射した外光を、前記入射部お
よびその間の前記入出射面から光学部材の背面に出射す
るとともに、前記反射手段により反射されて前記導光体
の前記複数の段面から出射する外光の反射光を、前記入
射部および入出射面から光学部材に取り込んで、この光
学部材の前面から前方に出射することができるととも
に、その反射光を、より所定方向(例えば正面方向)の
輝度が高い輝度分布の光とすることができる。According to the optical member having such a configuration, external light incident on the optical member from the front surface is emitted to the rear surface of the optical member from the incident portion and the entrance / exit surface therebetween, and the reflection means is provided. The reflected light of external light reflected by the light guide and emitted from the plurality of step surfaces of the light guide is taken into the optical member from the incident portion and the input / output surface, and emitted forward from the front surface of the optical member. In addition, the reflected light can be light having a luminance distribution with a higher luminance in a predetermined direction (for example, the front direction).
【0021】また、この面光源装置においては、前記光
源に、この光源から出射する照明光の輝度を制御する照
明輝度制御手段を備えさせ、前記反射手段による外光の
反射率と、前記照明輝度制御手段による前記照明光の輝
度制御条件とを、面光源装置の前方に出射する光の輝度
が外部の環境の照度に応じて予め定められた輝度範囲と
なるように設定するのが望ましく、このようにすること
により、充分な明るさの外光が得られる環境において光
源を点灯させずに外光の反射光だけを出射するときも、
外光の明るさが不足する環境において前記光源を点灯さ
せて外光の反射光と前記光源からの照明光の両方を出射
することにより外光の反射光の輝度不足を前記照明によ
り補うときも、また、外光が得られない環境において前
記光源からの照明光を出射するときも、前記環境の照度
に応じて、その環境照度に対して好適な輝度の光を出射
することができる。Further, in this surface light source device, the light source is provided with an illumination brightness control means for controlling the brightness of the illumination light emitted from the light source, and the reflectance of the external light by the reflection means and the illumination brightness are controlled. It is preferable that the brightness control condition of the illumination light by the control means is set such that the brightness of the light emitted in front of the surface light source device falls within a predetermined brightness range according to the illuminance of the external environment. By doing so, even when emitting only reflected light of external light without turning on the light source in an environment where external light of sufficient brightness is obtained,
When the light source is turned on in an environment where the brightness of the external light is insufficient, and both the reflected light of the external light and the illumination light from the light source are emitted to compensate for the insufficient luminance of the reflected light of the external light by the illumination. Also, when illuminating light from the light source is emitted in an environment where external light cannot be obtained, it is possible to emit light having a brightness suitable for the illuminance of the environment according to the illuminance of the environment.
【0022】[0022]
【実施例】図1および図2はこの発明の一実施例を示し
ており、図1は面光源装置の側面図、図2は前記面光源
装置の前面板および光学部材の一部分の拡大図である。
この実施例の面光源装置は、導光体1と、この導光体1
の側方に配置された光源3と、前記導光体1の背面側に
設けられた反射手段6と、前記導光体1の前面側に配置
された光学部材7を備えている。1 and 2 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a side view of a surface light source device, and FIG. 2 is an enlarged view of a front plate and a part of an optical member of the surface light source device. is there.
The surface light source device of this embodiment includes a light guide 1 and the light guide 1.
, A light source 3 disposed on the back side of the light guide 1, and an optical member 7 disposed on the front side of the light guide 1.
【0023】前記導光体1は、アクリル系樹脂等からな
る透明板であり、その一端面が前記光源3からの光を取
り込む入射端面1aとされている。また、この導光体1
の前面は、前記入射端面1a側から他端側に向かって段
階的に低くなる(導光体1の背面との間隔を狭める)よ
うに形成された、互いに平行な複数の段面2aと、これ
らの段面2aをつなぐ複数の段差面2bとからなる微小
ピッチの階段形状面2に形成されており、背面は平坦面
となっている。The light guide 1 is a transparent plate made of an acrylic resin or the like, and one end surface thereof is an incident end surface 1a for receiving light from the light source 3. In addition, this light guide 1
A plurality of parallel step surfaces 2a formed so as to be gradually lowered from the incident end surface 1a side to the other end side (narrowing the gap with the back surface of the light guide 1); The stepped surface 2a is formed on a stepped surface 2 having a minute pitch and composed of a plurality of stepped surfaces 2b connecting the stepped surfaces 2a, and the back surface is a flat surface.
【0024】前記複数の段面2aは、導光体1の背面と
ほぼ平行で、かつ前記導光体1の幅方向(入射端面1a
の長さ方向)に沿う横長の平坦面であり、これらの段面
2aがそれぞれ外光の入出射面となっている。The plurality of step surfaces 2a are substantially parallel to the back surface of the light guide 1 and in the width direction of the light guide 1 (incident end surface 1a).
(Longitudinal direction), and these step surfaces 2a are external light incident / exit surfaces, respectively.
【0025】また、前記複数の段差面2bは、前記入射
端面1aとほぼ平行な極く小さい高さの立ち上がり面で
あり、これらの段差面2bがそれぞれ照明光の出射面と
なっている。The plurality of step surfaces 2b are rising surfaces of extremely small height substantially parallel to the incident end surface 1a, and these step surfaces 2b are emission surfaces of illumination light.
【0026】この導光体1は、その側方に配置された光
源3からの照明光を前記入射端面1aから取り込んで前
記複数の段差面2bから出射するとともに、前方から入
射する外光を前記複数の段面2aから取り込んで背面に
出射し、前記背面から入射する光を前記複数の段面2a
から出射する。The light guide 1 receives illumination light from a light source 3 disposed on its side from the incident end face 1a and emits the light from the plurality of stepped faces 2b, and also filters external light incident from the front. The light from the plurality of step surfaces 2a is emitted to the back surface, and the light incident from the back surface is reflected by the plurality of step surfaces 2a.
Emitted from
【0027】前記光源3は、前記導光体1の入射端面1
aに向けて照明光を出射するものであり、直管状の蛍光
ランプまたはネオン管、EL(エレクトロルミネセン
ス)発光体、複数のLED(発光ダイオード)を整列し
たLEDアレイ等の発光体4と、この発光体4からの放
射光を反射させるリフレクタ5とからなっている。この
光源3は、前記導光体1の側方に、その入射端面1aに
対向させて配置されている。The light source 3 is a light incident end face 1 of the light guide 1.
a light-emitting body 4 such as a straight fluorescent lamp or a neon tube, an EL (electroluminescence) light-emitting body, an LED array in which a plurality of LEDs (light-emitting diodes) are arranged, and the like; A reflector 5 reflects the light emitted from the light emitter 4. The light source 3 is arranged on the side of the light guide 1 so as to face the incident end face 1a.
【0028】また、前記導光体1の背面側に設けられた
反射手段6は、高反射率の鏡面反射板6aからなってお
り、この反射板6aは、その表面の反射面を前記導光体
1の背面に近接させて配置されている。The reflecting means 6 provided on the back side of the light guide 1 is composed of a mirror-reflecting plate 6a having a high reflectivity. It is arranged close to the back of the body 1.
【0029】一方、前記導光板1の前面側に配置された
光学部材7は、その前方から入射する外光および前記反
射板6a(反射手段6)により反射されて前記導光体1
の複数の段面2aから出射する前記外光の反射光を透過
させ、前記導光体1の複数の段差面2bから出射する照
明光を所定方向に向けて前方に出射する特性を有してい
る。On the other hand, the optical member 7 disposed on the front side of the light guide plate 1 is reflected by the external light incident from the front thereof and the reflection plate 6a (reflecting means 6) so as to reflect the light guide 1
Having a characteristic that the reflected light of the external light emitted from the plurality of step surfaces 2a is transmitted, and the illumination light emitted from the plurality of step surfaces 2b of the light guide 1 is emitted forward in a predetermined direction. I have.
【0030】この光学部材7は、平坦面からなる前面
と、前記導光体1の前面に対向する背面とを有する、前
記導光体1とほぼ同じ横幅のアクリル系樹脂等からなる
透明板であり、その背面に、前記導光体1の複数の段差
面2bから出射する照明光を取り込むための複数の入射
部8が一体に設けられている。The optical member 7 is a transparent plate made of an acrylic resin or the like having substantially the same width as the light guide 1 and having a flat front surface and a back surface facing the front surface of the light guide 1. In addition, a plurality of incident portions 8 for taking in illumination light emitted from the plurality of step surfaces 2b of the light guide 1 are integrally provided on the back surface thereof.
【0031】前記複数の入射部8はそれぞれ、光学部材
7の横幅全長にわたる長さの横長の突起状に形成されて
おり、前記光学部材8は、その背面の複数の入射部8の
長さ方向を導光体1の複数の段差面2bの長さ方向とほ
ぼ平行にするとともに、前記複数の入射部8の頂部を導
光体1の複数の段面2aに近接または当接させて配置さ
れている。Each of the plurality of incident portions 8 is formed in the shape of a horizontally long projection extending over the entire width of the optical member 7, and the optical member 8 is arranged in the longitudinal direction of the plurality of incident portions 8 on the back surface thereof. Are substantially parallel to the length direction of the plurality of step surfaces 2 b of the light guide 1, and the apexes of the plurality of incident portions 8 are arranged so as to approach or contact the plurality of step surfaces 2 a of the light guide 1. ing.
【0032】前記光学部材7の背面に形成された前記複
数の入射部8は、三角形状の断面形状を有しており、そ
の両側面のうち、前記導光体1の段差面2bに対向する
一方の側面は、前記導光体1の段差面2bから出射する
照明光を取り込む入射面8aとなっており、他方の側面
は、前記入射面8aから取り込んだ照明光を前面方向に
屈折させる屈折面8bとなっている。The plurality of incident portions 8 formed on the back surface of the optical member 7 have a triangular cross-sectional shape, and oppose the step surface 2b of the light guide 1 on both side surfaces thereof. One side surface is an incident surface 8a for taking in the illumination light emitted from the step surface 2b of the light guide 1, and the other side surface is a refraction for refracting the illumination light taken in from the incident surface 8a toward the front. Surface 8b.
【0033】前記入射面8aは、前記導光体1の段差面
2bとほぼ平行またはそれに近い傾きをもち、かつ、前
記導光体1の段面2aに対する角度(段差面2bに向き
合う方向の角度)が90°を越えない面であり、前記屈
折面8bは、光学部材7の前面の法線とのなす角度が、
前記入射面8aと前記法線とのなす角度よりも大きな傾
斜角度をもつ傾斜面である。The incident surface 8a has an inclination substantially parallel to or close to the step surface 2b of the light guide 1 and an angle with respect to the step surface 2a of the light guide 1 (an angle in a direction facing the step surface 2b). ) Does not exceed 90 °, and the angle between the refracting surface 8 b and the normal to the front surface of the optical member 7 is:
This is an inclined surface having an inclination angle larger than the angle between the incident surface 8a and the normal.
【0034】なお、前記入射部8のより望ましい形状
は、前記入射面8aが前記法線に対して前記導光体1の
段差面2bに向き合う方向に5〜15度傾斜し、前記屈
折面8bが前記法線に対して前記入射面8aとは反対方
向に20〜50度傾斜した形状である。The more desirable shape of the incident portion 8 is such that the incident surface 8a is inclined by 5 to 15 degrees with respect to the normal to the step surface 2b of the light guide 1, and the refracting surface 8b Has a shape inclined by 20 to 50 degrees in a direction opposite to the incident surface 8a with respect to the normal line.
【0035】また、前記複数の入射部8は、それぞれの
間に間隔を存して一定のピッチで設けられており、前記
光学部材7の背面のうちの隣接する前記入射部8の間の
領域は、前記導光体1の複数の段面2aに対向する入出
射面9となっている。Further, the plurality of incident portions 8 are provided at a constant pitch with an interval therebetween, and a region between the adjacent incident portions 8 on the back surface of the optical member 7. Are input / output surfaces 9 facing the plurality of step surfaces 2a of the light guide 1.
【0036】この入出射面9は、前記導光体1の段面2
aとほぼ平行またはそれに近い傾きをもった面であり、
光学部材7にその前方から入射する外光および前記反射
板6aにより反射されて前記導光体1の複数の段面2a
から出射する前記外光の反射光を透過させる面である。The input / output surface 9 is provided on the step surface 2 of the light guide 1.
is a surface that is almost parallel to a or has a slope close to it,
External light incident on the optical member 7 from the front thereof and the plurality of step surfaces 2a of the light guide 1 reflected by the reflection plate 6a.
This is a surface through which the reflected light of the external light emitted from the light transmitting portion is transmitted.
【0037】さらに、前記複数の入射部8は、前記導光
体1の各段差面2bのピッチよりも小さいピッチで設け
ており、したがって、前記導光体1の複数の段差面2b
は、そのそれぞれが、前記光学部材7の少なくとも1つ
の入射部8に必ず対向している。Further, the plurality of incident portions 8 are provided at a pitch smaller than the pitch of each step surface 2b of the light guide 1, and therefore, the plurality of step surfaces 2b of the light guide 1 are provided.
Are always opposed to at least one incident portion 8 of the optical member 7.
【0038】また、この面光源装置においては、図1に
示したように、前記光源3に、この光源3から出射する
照明光の輝度を制御する照明輝度制御手段10を備えさ
せている。In this surface light source device, as shown in FIG. 1, the light source 3 is provided with an illumination brightness control means 10 for controlling the brightness of the illumination light emitted from the light source 3.
【0039】この照明輝度制御手段10は、外部の環境
(面光源装置の使用環境)の照度を測定する照度検出器
11と、この照度検出器11により測定された環境照度
に基づいて前記光源3の発光体4が出射する照明光の輝
度を制御する手段とからなっており、前記照明光の輝度
を制御する手段は、輝度調整回路12と、光源点灯回路
13とからなっている。The illumination luminance control means 10 includes an illuminance detector 11 for measuring the illuminance of an external environment (the use environment of the surface light source device), and the light source 3 based on the environmental illuminance measured by the illuminance detector 11. And a means for controlling the luminance of the illumination light emitted by the light-emitting body 4. The means for controlling the luminance of the illumination light includes a luminance adjustment circuit 12 and a light source lighting circuit 13.
【0040】なお、前記照度検出器11は、面光源装置
にその前方から入射する外光の照度と同じ環境照度を測
定するように、受光面を面光源装置の前面(光学部材7
の前面)とほぼ平行して配置されている。The illuminance detector 11 adjusts the light receiving surface to the front surface (the optical member 7) of the surface light source device so as to measure the same environmental illuminance as the illuminance of external light incident on the surface light source device from the front.
And the front surface of the lens).
【0041】また、前記輝度調整回路12は、前記照度
検出器11により測定された環境照度に基づいて、前記
光源3から出射させる照明光の輝度を、面光源装置の前
方に出射する出射光の輝度が環境照度に応じて予め定め
られた輝度範囲となるように調整するものであり、前記
光源点灯回路13は、前記光源3の発光体4を、前記輝
度調整回路12からの輝度値に応じた輝度の照明光を出
射するように駆動する。Further, the brightness adjusting circuit 12 adjusts the brightness of the illumination light emitted from the light source 3 based on the environmental illuminance measured by the illuminance detector 11 to the intensity of the emitted light emitted in front of the surface light source device. The light source lighting circuit 13 adjusts the luminous body 4 of the light source 3 according to the luminance value from the luminance adjustment circuit 12 so that the luminance falls within a predetermined luminance range according to the ambient illuminance. It is driven so as to emit illumination light having the increased brightness.
【0042】そして、この面光源装置においては、前記
反射板6aによる外光の反射率と、前記照明輝度制御手
段10による前記照明光の輝度制御条件とを、面光源装
置の前方に出射する光の輝度が外部の環境の照度に応じ
て予め定められた輝度範囲となるように設定している。In this surface light source device, the reflectance of the external light by the reflection plate 6a and the brightness control condition of the illumination light by the illumination brightness control means 10 are determined by the light emitted to the front of the surface light source device. Is set so as to fall within a predetermined luminance range according to the illuminance of the external environment.
【0043】上記面光源装置は、前記光源3からの照明
光を前記導光板1により導いてこの導光板1の前面の複
数の段差面2bから出射するとともに、前方から入射す
る外光を前記反射板6aにより反射させて前方に出射す
るものであり、前記光源3は、前方から入射する外光の
反射光だけでは充分な輝度の出射光が得られないときに
点灯される。In the surface light source device, the illumination light from the light source 3 is guided by the light guide plate 1 and emitted from the plurality of stepped surfaces 2b on the front surface of the light guide plate 1, and the external light incident from the front is reflected by the light guide plate 1. The light is reflected by the plate 6a and emitted forward, and the light source 3 is turned on when the reflected light of external light incident from the front alone cannot provide emitted light of sufficient luminance.
【0044】すなわち、この面光源装置は、充分な明る
さの外光が得られるときは、光源3を点灯させずに外光
の反射光だけを出射し、外光の明るさが不足するとき
は、前記光源3を点灯させて外光の反射光と前記光源3
からの照明光の両方を出射することにより外光の反射光
の輝度不足を前記照明により補い、また、外光が得られ
ないときは、前記光源3からの光を出射する。That is, this surface light source device emits only the reflected light of the external light without turning on the light source 3 when the external light of sufficient brightness is obtained, and when the brightness of the external light is insufficient. Turns on the light source 3 so that the reflected light of external light and the light source 3
The illumination makes up for the lack of brightness of the reflected light of the external light by emitting both of the illumination light from the light source, and emits the light from the light source 3 when the external light cannot be obtained.
【0045】まず、光源3からの照明光の出射経路につ
いて説明すると、光源3からの照明光は、その経路を図
1および図2に実線で示したように、導光体1にその入
射端面1aから取り込まれ、この導光体1内をその長さ
方向に導かれる。First, the emission path of the illumination light from the light source 3 will be described. Illumination light from the light source 3 is incident on the light guide 1 as shown by a solid line in FIG. 1 and FIG. 1a, and is guided in the light guide 1 in the length direction.
【0046】そして、前記導光体1内をその長さ方向に
向かって導かれる照明光のうち、導光体前面の複数の段
差面2bのいずれかに直接向かう光は、その段差面2b
から導光体1の前面側に出射する。Then, of the illuminating light guided in the light guide 1 in the longitudinal direction thereof, light directed directly to any one of the plurality of step surfaces 2b on the front surface of the light guide is the step surface 2b.
Out of the light guide 1 toward the front side.
【0047】また、前記段差面2bに直接向かう光以外
の光、つまり、導光体前面の複数の段面2aに向かって
進む光や、導光体1の背面に向かって進む光は、前記段
面2aと外気(導光体1と光学部材7との間の空気層)
との界面での全反射や、導光体背面と外気(導光体1と
反射板6aとの間の空気層)との界面での全反射によ
り、導光体1内をその長さ方向に導かれながら向きを変
え、前記複数の段差面2bのいずれかに入射して、その
段差面2bから出射する。Light other than the light directly traveling to the step surface 2b, ie, the light traveling toward the plurality of step surfaces 2a on the front surface of the light guide and the light traveling toward the back surface of the light guide 1, Step surface 2a and outside air (air layer between light guide 1 and optical member 7)
Due to the total reflection at the interface with the light guide and the interface between the back surface of the light guide and the outside air (the air layer between the light guide 1 and the reflection plate 6a). The light is changed in direction while being guided by the light source, enters one of the plurality of step surfaces 2b, and exits from the step surface 2b.
【0048】なお、前記導光体1内をその背面に向かっ
て進む光のなかには、導光体背面と外気との界面に対し
て全反射臨界角より小さい(垂直に近い)入射角で入射
する光もあり、その光は前記界面を透過して導光体1の
背面に漏れるが、その漏れ光は、導光体1の背面に近接
させて配置された反射板6aにより反射されて前記導光
体1内にその背面から再び入射する。In the light traveling inside the light guide 1 toward the rear surface, the light enters the interface between the light guide rear surface and the outside air at an incident angle smaller than the total reflection critical angle (nearly perpendicular). There is also light, and the light passes through the interface and leaks to the back surface of the light guide 1. The leak light is reflected by the reflector 6a disposed close to the back surface of the light guide 1 and becomes light. The light enters the light body 1 again from its rear surface.
【0049】この再入射光は、導光体前面の段面2aと
外気との界面での全反射および導光体背面と外気との界
面での全反射により向きを変え、前記複数の段差面2b
のいずれかから出射する。The direction of the re-incident light changes due to total reflection at the interface between the step surface 2a on the front surface of the light guide and the outside air and total reflection at the interface between the back surface of the light guide and the outside air. 2b
Emitted from any of.
【0050】また、前記導光体1内を導かれる光のなか
には、導光板前面の段面2aと外気との界面に対して全
反射臨界角より小さい入射角で入射する光もあり、その
光は、前記界面を透過して前記段面2aから導光板1の
前方に出射する。Some of the light guided inside the light guide 1 is incident on the interface between the step surface 2a on the front surface of the light guide plate and the outside air at an angle of incidence smaller than the critical angle for total reflection. Is emitted from the step surface 2a to the front of the light guide plate 1 through the interface.
【0051】そのため、前記導光体1にその入射端面1
aから取り込まれた照明光のほとんどが、無駄なく導光
板1の前方に出射する。そして、前記導光体1の前方に
出射した照明光は、この導光体1の前面側に配置された
光学部材7に、その背面の複数の入射部21に、その一
側面の第1の光学界面21aから入射する。Therefore, the light guide 1 has its incident end face 1
Most of the illumination light taken from a is emitted to the front of the light guide plate 1 without waste. The illumination light emitted in front of the light guide 1 is applied to the optical member 7 disposed on the front side of the light guide 1, to a plurality of incident portions 21 on the back side, and to the first side of the first side. The light enters from the optical interface 21a.
【0052】このとき、前記導光体1の複数の段差面2
bは、そのそれぞれが前記光学部材の7の少なくとも1
つの入射部8に必ず対向しているため、前記導光体1の
複数の段差面2bから出射した光のほとんどが、無駄な
く光学部材7のいずれかの入射部7に入射する。At this time, the plurality of step surfaces 2 of the light guide 1
b is at least one of 7 of the optical members,
Most of the light emitted from the plurality of stepped surfaces 2b of the light guide 1 is incident on any one of the incident portions 7 of the optical member 7 without waste because the light incident portions 8 always face the two incident portions 8.
【0053】なお、前記導光体1の前方に出射する照明
光のなかには、上述したように、前記段面2aから出射
する光もあるが、その光も、無駄なく光学部材7のいず
れかの入射部7に入射する。As described above, among the illumination light emitted in front of the light guide 1, there is light emitted from the stepped surface 2 a as described above. The light enters the incidence part 7.
【0054】また、前記導光体1の複数の段差面2bか
らの出射光のなかには、図2に示したように、次の段面
2aに向かって出射する光もあるが、その光は、前記次
の段面2aと外気との界面で反射されて前記光学部材7
の入射部8に入射する。As shown in FIG. 2, some of the light emitted from the plurality of stepped surfaces 2b of the light guide 1 is emitted toward the next stepped surface 2a. The optical member 7 is reflected at the interface between the next step surface 2a and the outside air.
Incident on the incident portion 8 of the light source.
【0055】前記光学部材7の複数の入射部8に入射し
た光は、これらの入射部8の入射面8aから前記入射部
8内に取り込まれ、その反対側の屈折面8bと外気との
界面で全反射されて光学部材7の前面方向に向きを変
え、この光学部材7を透過してその前面から出射する。Light incident on the plurality of incident portions 8 of the optical member 7 is taken into the incident portions 8 from the incident surfaces 8a of the incident portions 8, and the interface between the refraction surface 8b on the opposite side and the outside air. The light is totally reflected and changes its direction toward the front surface of the optical member 7, passes through the optical member 7, and exits from the front surface.
【0056】そのため、この光学部材7の前面から前方
に出射する照明光は、前記複数の入射部8にその入射面
8aから入射し、反対側の屈折面8b(外気との界面)
で屈折して所定の方向に集光した、所定方向の輝度が高
い輝度分布の光である。Therefore, the illuminating light emitted forward from the front surface of the optical member 7 enters the plurality of incident portions 8 from the incident surface 8a, and the refracting surface 8b on the opposite side (interface with outside air).
This is light having a luminance distribution with a high luminance in a predetermined direction, which is refracted by and condensed in a predetermined direction.
【0057】この実施例では、前記入射部8の屈折面8
bの傾斜角を、この屈折面8bで屈折した光の向きが、
正面方向(光学部材7の前面の法線の近傍の方向)にな
るように設定しており、したがって、前記光学部材7の
前面に出射する照明光は、正面方向の輝度が高い指向性
をもった分布の光である。In this embodiment, the refracting surface 8 of the incident portion 8
b, the direction of the light refracted by the refraction surface 8b is
It is set so as to be in the front direction (direction near the normal to the front surface of the optical member 7), so that the illumination light emitted to the front surface of the optical member 7 has directivity with high brightness in the front direction. It is the light of the distribution.
【0058】なお、この光学部材7の前面に出射する照
明光の出射方向は、前記入射部8の屈折面8bの傾斜角
に応じた方向であり、前記屈折面8bの傾斜角が光学部
材7の前面の法線に対して20〜50度の範囲であると
きに、より正面方向に近くなる。The emission direction of the illumination light emitted to the front surface of the optical member 7 is a direction corresponding to the inclination angle of the refraction surface 8b of the incident portion 8, and the inclination angle of the refraction surface 8b is Is closer to the front when it is within a range of 20 to 50 degrees with respect to the normal to the front.
【0059】次に、前方から入射する外光の出射経路に
ついて説明すると、前方から入射した外光は、その経路
を図1および図2に破線で示したように、前記光学部材
7にその前面から入射し、この光学部材7を透過してそ
の背面の複数の入射部8およびその間の入出射面9から
背面側に出射する。Next, the outgoing path of the external light entering from the front will be described. The path of the external light entering from the front is placed on the front side of the optical member 7 as shown by the broken line in FIGS. From the optical member 7, and exits from the plurality of incident portions 8 on the rear surface and the incident / exit surface 9 between them to the rear side.
【0060】なお、外光は様々な入射角で入射するた
め、前記光学部材7の前面から入射した外光のうちの前
記入射部8に向う光のなかには、この入射部8の入射面
8aおよび屈折面8bと外気(導光体1と光学部材7と
の間の空気層)との界面に全反射臨界角より大きい入射
角で入射して前記界面で全反射される光もあるが、前記
入射面8aと外気との界面で全反射臨界角された光は、
反対側の屈折面8bと外気との界面に全反射臨界角より
小さい入射角で入射してこの界面を透過して背面側に出
射し、前記屈折面8bと外気との界面で全反射された光
は、反対側の入射面8aと外気との界面に全反射臨界角
より小さい入射角で入射してこの界面を透過して背面側
に出射する。そのため、前記光学部材7の前面から入射
した外光のほとんどが、無駄なく光学部材7の背面側に
出射する。Since the external light is incident at various angles of incidence, among the external light incident from the front surface of the optical member 7 toward the incident section 8, the incident surface 8a and the incident surface 8a of the incident section 8 are included. Some light is incident on the interface between the refraction surface 8b and the outside air (the air layer between the light guide 1 and the optical member 7) at an incident angle larger than the critical angle for total reflection, and is totally reflected at the interface. The light that has been subjected to the total reflection critical angle at the interface between the incident surface 8a and the outside air is:
The light was incident on the interface between the refracting surface 8b on the opposite side and the outside air at an incident angle smaller than the critical angle for total reflection, transmitted through this interface, emitted to the back side, and totally reflected on the interface between the refracting surface 8b and the outside air. The light is incident on the interface between the opposite incident surface 8a and the outside air at an incident angle smaller than the critical angle for total reflection, passes through this interface, and exits to the back side. Therefore, most of the external light incident from the front surface of the optical member 7 is emitted to the rear surface side of the optical member 7 without waste.
【0061】前記光学部材7の背面側に出射した外光
は、そのほとんどが、前記導光体1の複数の段面2aか
ら導光体1に取り込まれ、この導光体1内を透過してそ
の背面に出射する。Most of the external light emitted to the back side of the optical member 7 is taken into the light guide 1 from the plurality of step surfaces 2 a of the light guide 1 and transmitted through the light guide 1. And exits to the back.
【0062】そして、前記導光体1の背面に出射した光
は、前記導光体1の背面に対向させて配置された反射板
6aにより反射され、その反射光が、前記導光体1にそ
の背面から取り込まれ、この導光体1内を透過してその
前面の複数の段面2aから前方に出射し、前記光学部材
7にその背面の複数の入射部8およびその間の入出射面
9から入射する。Then, the light emitted to the back of the light guide 1 is reflected by a reflector 6 a arranged opposite to the back of the light guide 1, and the reflected light is reflected by the light guide 1. The light is taken in from the rear surface, passes through the light guide 1, and exits forward from the plurality of step surfaces 2 a on the front surface, and the optical member 7 has a plurality of incident portions 8 on the rear surface and an input / output surface 9 therebetween. Incident from
【0063】このとき、前記入射部8は、上述したよう
に、その一側の入射面8aが、前記前面板4の段差面5
bとほぼ平行またはそれに近い傾きをもった面であり、
反対側の屈折面8bが、光学部材7の前面の法線とのな
す角度が、前記入射面8aと前記法線とのなす角度より
も大きな傾斜角度をもつ傾斜面であるため、前記導光体
7の複数の段面2aから出射した反射光は、そのほとん
どが、前記光学部材7に、前記入射部8の傾斜角度が大
きい屈折面8bと、複数の入射部8の間の入出射面9と
から取り込まれる。At this time, as described above, the incident portion 8 has the incident surface 8a on one side thereof connected to the step surface 5 of the front plate 4.
b is a surface that is almost parallel to b or has a slope close to it,
Since the opposite refracting surface 8b is an inclined surface having an angle formed by a normal to the front surface of the optical member 7 and a larger angle than the angle formed by the incident surface 8a and the normal, the light guide is formed. Most of the reflected light emitted from the plurality of step surfaces 2a of the body 7 is provided on the optical member 7 by a refraction surface 8b having a large inclination angle of the incident portion 8 and an incident / exit surface between the plurality of incident portions 8. 9 and taken in.
【0064】そして、前記光学部材7に前記入射部8の
屈折面8bおよび入出射面9から取り込まれた反射光の
うち、直接光学部材7の前面に向かう光は、前記光学部
材7を透過してその前面から出射し、また、前記入射部
8の屈折面8bから取り込まれた光のうちの反対側の入
射面8aに向かう光は、この入射面8aと外気との界面
で全反射されて向きを変え、前記屈折面8bおよび入出
射面9から直接光学部材7の前面に向かう光の方向に近
い方向に向きを変えて光学部材7の前面から出射する。Then, of the reflected light taken into the optical member 7 from the refraction surface 8b and the entrance / exit surface 9 of the incident portion 8, the light directly traveling to the front surface of the optical member 7 is transmitted through the optical member 7. Of the light emitted from the front surface and directed toward the opposite incident surface 8a of the light taken in from the refraction surface 8b of the incident portion 8, is totally reflected at the interface between the incident surface 8a and the outside air. The direction is changed, and the light is emitted from the front surface of the optical member 7 by changing the direction from the refraction surface 8b and the entrance / exit surface 9 to a direction close to the direction of light directly traveling toward the front surface of the optical member 7.
【0065】そのため、この面光源光装置は、その前方
から入射する外光も、ほとんど無駄なく前方に出射す
る。しかも、この面光源光装置の前面(光学部材7の前
面)から前方に出射する外光の反射光は、様々な入射角
で入射した外光が集光された高輝度の光であり、したが
って、この外光の反射光も、所定方向(例えば正面方
向)に出射する光の輝度が高い輝度分布の光である。Therefore, in this surface light source optical device, external light incident from the front is also emitted forward almost without waste. In addition, the reflected light of the external light emitted forward from the front surface (the front surface of the optical member 7) of the surface light source optical device is high-luminance light in which the external light incident at various incident angles is collected. The reflected light of the external light is also light having a luminance distribution in which the luminance of light emitted in a predetermined direction (for example, the front direction) is high.
【0066】上記のように、この面光源装置は、一端面
が入射端面1aとされ、前面が複数の段面2aおよびこ
れらの段面2aをつなぐ複数の段差面2bとからなる階
段形状面2に形成されており、前記入射端面1aから照
明光を取り込んで前記複数の段差面2bから出射すると
ともに、前方から入射する外光を前記複数の段面2aか
ら取り込んで背面に出射し、前記背面から入射する光を
前記複数の段面2aから出射する導光体1と、前記導光
体1の側方に配置され、この導光体1の前記入射端面1
aに向けて照明光を出射する光源3と、前記導光体1の
背面側に設けられ、前記導光体1の背面に出射する前記
外光を反射する反射板6aとを備え、前記光源3からの
照明光を、前記導光体1にその入射端面1aから取り込
んでこの導光体1の前面の複数の段差面2aから出射す
るとともに、前記導光体1の前方から入射する外光を、
この導光体1の前面の複数の段面2aから取り込んで背
面に出射し、前記反射板6aにより反射されて前記導光
体1にその背面から入射する前記外光の反射光を、この
導光体1の前記複数の段面2aから出射するようにした
ものであり、この面光源装置によれば、光源3からの照
明光を前方に出射するとともに、前方から入射する外光
を反射させて前方に出射することができる。As described above, this surface light source device has a stepped surface 2 having one end face as the incident end face 1a, a front face having a plurality of step faces 2a and a plurality of step faces 2b connecting these step faces 2a. The illumination light is taken in from the incident end face 1a and emitted from the plurality of step faces 2b, and the external light incident from the front is taken in from the plurality of step faces 2a and emitted to the back, and A light guide 1 for emitting light incident from the plurality of stepped surfaces 2a, and a light guide 1 disposed on a side of the light guide 1 and the incident end face 1 of the light guide 1.
a light source 3 for emitting illumination light toward the light guide 1; and a reflecting plate 6a provided on the back side of the light guide 1 and reflecting the external light emitted to the back of the light guide 1. Illumination light from the light guide 3 is taken into the light guide 1 from its incident end face 1a and emitted from a plurality of step surfaces 2a on the front surface of the light guide 1, and external light entering from the front of the light guide 1 To
The reflected light of the external light, which is taken in from the plurality of stepped surfaces 2a on the front surface of the light guide 1 and emitted to the back surface, is reflected by the reflection plate 6a and enters the light guide 1 from the back surface, is transmitted through the light guide. According to this surface light source device, the illumination light from the light source 3 is emitted forward, and the external light incident from the front is reflected by the surface light source device. Can be emitted forward.
【0067】しかも、上記実施例の面光源装置は、前記
導光板1の前面側に、前方から入射する外光および前記
反射板6aにより反射されて前記導光体1の複数の段面
2aから出射する前記外光の反射光を透過させ、前記導
光体1の複数の段差面2bから出射する照明光を所定方
向に向けて前方に出射する光学部材7を配置しているた
め、前記導光体1の複数の段差面2aから出射する照明
光を、前記光学部材7により所定方向に向きを変えて前
方に出射することができ、したがって、前記照明光を所
定の方向に出射することができる。Further, in the surface light source device of the above embodiment, external light incident from the front and the plurality of stepped surfaces 2a of the light guide 1 are reflected by the reflection plate 6a on the front side of the light guide plate 1. The optical member 7 that transmits the reflected light of the emitted external light and emits the illumination light emitted from the plurality of stepped surfaces 2b of the light guide 1 forward in a predetermined direction is disposed. The illuminating light emitted from the plurality of step surfaces 2a of the optical body 1 can be changed in a predetermined direction by the optical member 7 and emitted forward, so that the illuminating light can be emitted in a predetermined direction. it can.
【0068】そして、上記実施例では、前記光学部材7
を、平坦面からなる前面と、前記導光体1の前面に対向
する背面とを有する透明板からなり、その背面に、前記
導光体1の前記段差面2bから出射する照明光を取り込
む入射面8aと、前記入射面8aから取り込んだ光を前
面方向に屈折させる屈折面8bとを有する突起状の複数
の入射部8を形成した構成としているため、前記導光体
1の複数の段差面2bから出射する照明光のほとんどを
無駄なく前記光学部材7に取り込んで、その前面から前
方に出射することができる。In the above embodiment, the optical member 7
Is formed of a transparent plate having a front surface formed of a flat surface and a back surface facing the front surface of the light guide 1, and an incident light for taking in illumination light emitted from the stepped surface 2 b of the light guide 1 on the back surface. Since a plurality of projecting incident portions 8 having a surface 8a and a refracting surface 8b for refracting light taken in from the incident surface 8a in the front direction are formed, a plurality of step surfaces of the light guide 1 are formed. Most of the illumination light emitted from 2b can be taken into the optical member 7 without waste, and emitted forward from the front surface.
【0069】しかも、この面光源装置は、前記光学部材
7を上記のような構成としているため、前記導光体1の
複数の段差面2bから出射し、前記光学部材7の複数の
入射部8に前記入射面8aから入射した光を、前記屈折
面8bにより屈折させて所定の方向に集光し、この光学
部材7の前面から所定方向(例えば正面方向)の輝度が
高い輝度分布の照明光を出射することができるととも
に、前記反射板6aにより反射されて前記導光体1の前
記複数の段面2aから出射する外光の反射光も、所定方
向(例えば正面方向)の輝度が高い輝度分布の光として
前記光学部材7の前方に出射することができる。Further, in this surface light source device, since the optical member 7 has the above-described configuration, the light is emitted from the plurality of step surfaces 2b of the light guide 1 and the plurality of incident portions 8 of the optical member 7 is emitted. The light incident from the incident surface 8a is refracted by the refracting surface 8b and condensed in a predetermined direction, and illumination light having a high luminance distribution from the front surface of the optical member 7 in a predetermined direction (for example, the front direction). And the reflected light of external light reflected by the reflection plate 6a and emitted from the plurality of step surfaces 2a of the light guide 1 also has high brightness in a predetermined direction (for example, in the front direction). The light can be emitted in front of the optical member 7 as light having a distribution.
【0070】さらに、上記実施例では、前記光学部材7
を、前記複数の入射部8を間隔を存して設け、前記光学
部材7の背面のうちの隣接する入射部8の間の領域を、
前記導光体1の前記複数の段面2aに対向する入出射面
9とした構成としているため、この光学部材7にその前
面から入射した外光を、前記入射部8およびその間の前
記入出射面9から光学部材7の背面に出射するととも
に、前記反射板6aにより反射されて前記導光体1の前
記複数の段面2aから出射する外光の反射光を、前記入
射部8および入出射面9から光学部材7に取り込んで、
この光学部材7の前面から前方に出射することができる
とともに、その反射光を、より所定方向(例えば正面方
向)の輝度が高い輝度分布の光とすることができる。Further, in the above embodiment, the optical member 7
The plurality of incident portions 8 are provided at intervals, and a region between the adjacent incident portions 8 on the rear surface of the optical member 7 is
Since the light guide 1 is configured so as to have the incident / exit surface 9 facing the plurality of step surfaces 2a, external light incident on the optical member 7 from the front surface is transmitted to the incident portion 8 and the incident / exit portion therebetween. The reflected light of external light which is emitted from the surface 9 to the back surface of the optical member 7 and is reflected by the reflection plate 6a and emitted from the plurality of stepped surfaces 2a of the light guide 1 is reflected by the incident portion 8 and the incident / emitted light. Taking in the optical member 7 from the surface 9,
The light can be emitted forward from the front surface of the optical member 7, and the reflected light can be converted into light having a higher luminance in a predetermined direction (for example, the front direction).
【0071】また、上記面光源装置においては、前記光
源3に、この光源3から出射する照明光の輝度を制御す
る照明輝度制御手段10を備えさせ、前記反射板6aに
よる外光の反射率と、前記照明輝度制御手段10による
前記照明光の輝度制御条件とを、面光源装置の前方に出
射する光の輝度が外部の環境の照度に応じて予め定めら
れた輝度範囲となるように設定しているため、低照度か
ら高照度の広い照度範囲の環境において、その環境照度
に対して好適な輝度の光を出射することができる。Further, in the above-mentioned surface light source device, the light source 3 is provided with an illumination brightness control means 10 for controlling the brightness of the illumination light emitted from the light source 3, so that the reflectance of the external light by the reflection plate 6a is improved. The luminance control condition of the illumination light by the illumination luminance control means 10 is set such that the luminance of the light emitted in front of the surface light source device is within a predetermined luminance range according to the illuminance of the external environment. Therefore, in an environment in a wide illuminance range from low illuminance to high illuminance, light having a luminance suitable for the environmental illuminance can be emitted.
【0072】すなわち、面光源装置が出射する出射光の
好適な輝度は、外部の環境の照度によって異なり、出射
光の輝度が同じでも、環境の照度によっては出射光が眩
しすぎたり暗すぎたりする。That is, the preferable luminance of the emitted light emitted from the surface light source device depends on the illuminance of the external environment. Even if the emitted light has the same luminance, the emitted light may be too dazzling or too dark depending on the illuminance of the environment. .
【0073】そのため、この実施例では、例えば夏期の
直射日光下のような100000ルクスを越える高照度
の環境下でも、眩しすぎない好適な輝度の出射光が得ら
れるように、前記反射板6aの反射率をある程度低めに
設定し、また、前記反射板6aにより反射される外光の
反射光と、前記光源3からの照明光との両方による出射
輝度(ただし、環境照度がほとんど0ルクスであるとき
は、照明光のみによる出射輝度)が、環境照度に応じた
好適な輝度になるように、前記光源3から出射させる照
明光の輝度を、環境照度に応じて前記照明輝度制御手段
10により制御するようにしている。For this reason, in this embodiment, even in an environment of high illuminance exceeding 100,000 lux, such as under direct sunlight in summer, for example, the reflecting plate 6a is provided so as to obtain light of suitable brightness that is not too dazzling. The reflectance is set to be somewhat lower, and the emission luminance by both the reflected light of the external light reflected by the reflection plate 6a and the illumination light from the light source 3 (however, the ambient illuminance is almost 0 lux) In such a case, the luminance of the illumination light emitted from the light source 3 is controlled by the illumination luminance control means 10 according to the environmental illuminance so that the emission luminance only by the illumination light) becomes a suitable luminance according to the environmental illuminance. I am trying to do it.
【0074】したがって、上記面光源装置によれば、充
分な明るさの外光が得られる環境において光源3を点灯
させずに外光の反射光だけを出射するときも、外光の明
るさが不足する環境において前記光源3を点灯させて外
光の反射光と前記光源3からの照明光の両方を出射する
ことにより外光の反射光の輝度不足を前記照明により補
うときも、また、外光が得られない環境において前記光
源からの照明光を出射するときも、前記環境の照度に応
じて、その環境照度に対して好適な輝度の光を出射する
ことができる。Therefore, according to the surface light source device described above, even when only the reflected light of the external light is emitted without turning on the light source 3 in an environment where the external light with sufficient brightness can be obtained, the brightness of the external light can be reduced. When the light source 3 is turned on in an insufficient environment to emit both the reflected light of the external light and the illumination light from the light source 3 to compensate for the lack of brightness of the reflected light of the external light by the illumination, Even when illuminating light from the light source is emitted in an environment where light cannot be obtained, it is possible to emit light having a luminance suitable for the environmental illuminance in accordance with the illuminance of the environment.
【0075】しかも、上記面光源装置は、充分な明るさ
の外光が得られる環境では光源3を点灯させなくても外
光の反射光だけで環境照度に対して好適な輝度の光を出
射することができ、また、外光の明るさが不足する環境
において前記光源3を点灯させて外光の反射光と前記光
源3からの照明光の両方を出射することにより外光の反
射光の輝度不足を前記照明により補うときも、外光の反
射光と前記照明光との両方による出射輝度が、環境照度
に対して好適な輝度になるように前記光源3から出射さ
せる照明光の輝度を制御すればよいため、前記光源3の
消費電力は少なくてよい。Further, in the above-mentioned surface light source device, in an environment where external light of sufficient brightness can be obtained, light having a luminance suitable for environmental illuminance can be emitted only by reflected light of external light without turning on the light source 3. In the environment where the brightness of the external light is insufficient, the light source 3 is turned on, and both the reflected light of the external light and the illumination light from the light source 3 are emitted, so that the reflected light of the external light is reduced. Even when the insufficient illumination is compensated for by the illumination, the luminance of the illumination light emitted from the light source 3 is adjusted so that the emission luminance by both the reflected light of the external light and the illumination light becomes a luminance suitable for environmental illuminance. Since the control is sufficient, the power consumption of the light source 3 may be small.
【0076】上記面光源装置は、例えば、外光を利用す
る反射型表示と面光源装置からの照明光を利用する透過
型表示との両方の表示を行なう2ウエイ表示装置に利用
されるものであり、この面光源装置によれば、光源3か
らの照明光を前方に出射するとともに、前方から入射す
る外光を反射して前方に出射することができるため、2
ウエイ表示装置を、半透過反射板を用いることなく構成
することができる。The above-mentioned surface light source device is used, for example, in a two-way display device which displays both a reflection type display using external light and a transmission type display using illumination light from the surface light source device. According to this surface light source device, the illumination light from the light source 3 can be emitted forward, and external light incident from the front can be reflected and emitted forward, so that 2
The way display device can be configured without using a transflective plate.
【0077】すなわち、上記面光源装置を用いて2ウエ
イ表示装置を構成する場合は、この面光源装置の前面側
に、図1に仮想線(二点鎖線)で示したように、液晶表
示素子等の非発光型表示体14を配置するだけでよい。That is, when a two-way display device is constructed using the above-mentioned surface light source device, the liquid crystal display element is provided on the front side of the surface light source device as shown by a virtual line (two-dot chain line) in FIG. It is only necessary to arrange a non-light emitting type display 14 such as.
【0078】この2ウエイ表示装置は、半透過反射板を
必要としないため、面光源装置からの照明光も、前方か
ら入射する外光も効率良く利用して、明るい画像を表示
することができる。Since the two-way display device does not require a transflective plate, a bright image can be displayed by efficiently using both the illumination light from the surface light source device and the external light incident from the front. .
【0079】すなわち、半透過反射板を用いる2ウエイ
表示装置は、面光源装置からの照明光が、前記半透過反
射板の反射/透過特性に応じた透過率でこの半透過反射
板を透過して表示体にその背面から入射し、また、前記
表示体の前方から入射した外光が、前記半透過反射板の
反射/透過特性に応じた反射率でこの半透過反射板を透
過して前記表示体にその背面から入射するため、面光源
装置からの照明光も、前方から入射する外光も、効率良
く利用することができない。That is, in the two-way display device using the transflective plate, the illumination light from the surface light source device transmits through the transflective plate at a transmittance according to the reflection / transmission characteristics of the transflective plate. The external light incident on the display body from the rear surface thereof and from the front of the display body transmits through the semi-transmissive reflection plate at a reflectance according to the reflection / transmission characteristics of the semi-transmissive reflection plate. Since the light enters the display body from the back, neither the illumination light from the surface light source device nor the external light entering from the front can be used efficiently.
【0080】これに対して、上記実施例の面光源装置を
用いる2ウエイ表示装置は、前記面光源装置が、理論的
には、光源3からの光をほぼ100%の出射効率で出射
するとともに、前方から入射する外光もほぼ100%の
反射効率で反射するものであり、しかも半透過反射板を
必要としないため、面光源装置からの照明光も、前方か
ら入射する外光も効率良く利用して、明るい画像を表示
することができる。On the other hand, in the two-way display device using the surface light source device of the above embodiment, the surface light source device theoretically emits light from the light source 3 with almost 100% emission efficiency. Also, external light incident from the front is reflected with a reflection efficiency of almost 100%, and furthermore, since a semi-transmissive reflector is not required, both the illumination light from the surface light source device and the external light incident from the front are efficient. By using this, a bright image can be displayed.
【0081】また、この2ウエイ表示装置は、前記面光
源装置が、光源3からの照明光も、前方から入射する外
光の反射光も、前記光学部材7の前面から所定方向の輝
度が高い輝度分布の光として出射するため、所定方向、
例えば正面方向の輝度が高い表示を得ることができる。In the two-way display device, the surface light source device has a high luminance in a predetermined direction from the front surface of the optical member 7 for both the illumination light from the light source 3 and the reflected light of the external light incident from the front. In order to emit as light of brightness distribution, a predetermined direction,
For example, a display with high luminance in the front direction can be obtained.
【0082】さらに、前記面光源装置は、光源3に、こ
の光源3から出射する照明光の輝度を制御する照明輝度
制御手段10を備えさせ、前記反射板6aによる外光の
反射率と、前記照明輝度制御手段10による前記照明光
の輝度制御条件とを、面光源装置の前方に出射する光の
輝度が外部の環境の照度に応じて予め定められた輝度範
囲となるように設定したものであるため、この面光源装
置を用いた上記2ウエイ表示装置は、低照度から高照度
の広い照度範囲の使用環境において、その環境照度に対
して好適な画面輝度の表示を得ることができる。Further, the surface light source device has the light source 3 provided with an illumination brightness control means 10 for controlling the brightness of the illumination light emitted from the light source 3, and the reflectance of the external light by the reflecting plate 6a, The luminance control condition of the illumination light by the illumination luminance control means 10 is set such that the luminance of the light emitted in front of the surface light source device falls within a predetermined luminance range according to the illuminance of the external environment. Therefore, the two-way display device using this surface light source device can obtain a display having a screen luminance suitable for the environmental illuminance in a usage environment in a wide illuminance range from low illuminance to high illuminance.
【0083】なお、上記2ウエイ表示装置では、前方か
ら入射する外光が前記表示体14を透過して面光源装置
に入射し、また、前記面光源装置からの出射光(外光が
得られる環境では外光の反射光または前記外光の反射光
と光源3からの照明光との両方、外光が得られない環境
では光源3からの照明光)が前記表示体14を透過して
その前方に出射するため、画面輝度は、前記面光源装置
の反射板6aによる外光の反射率および光源3からの照
明光の輝度と、前記表示体14の透過率とによって決ま
る。In the two-way display device, external light incident from the front passes through the display 14 and enters the surface light source device, and light emitted from the surface light source device (external light is obtained). In the environment, the reflected light of the external light or both the reflected light of the external light and the illumination light from the light source 3, and the illumination light from the light source 3 in the environment where the external light cannot be obtained, pass through the display body 14. Since the light is emitted forward, the screen luminance is determined by the reflectance of external light by the reflector 6 a of the surface light source device, the luminance of illumination light from the light source 3, and the transmittance of the display 14.
【0084】したがって、前記面光源装置を2ウエイ表
示装置に用いるときは、反射板6aによる外光の反射率
と、前記照明輝度制御手段10による前記照明光の輝度
制御条件とを、前記画面輝度が外部の環境の照度に応じ
て予め定められた輝度範囲となるように設定すればよ
い。Therefore, when the surface light source device is used in a two-way display device, the reflectivity of external light by the reflector 6a and the luminance control condition of the illumination light by the illumination luminance control means 10 are set to the screen luminance. May be set to be a predetermined luminance range according to the illuminance of the external environment.
【0085】すなわち、環境照度に応じた好適な画面輝
度は、例えば夜間の街灯化のような50ルクスの環境照
度で20〜200ニット、昼間や夜間の室内照明を点灯
させたときの室内のような1000ルクスの環境照度で
30〜300ニット、晴天時の木陰のような30000
ルクスの環境照度で400〜4000ニットである。That is, the suitable screen luminance according to the environmental illuminance is, for example, 20 to 200 nits at an ambient illuminance of 50 lux such as a street lamp at night, as in a room when the daytime or nighttime indoor lighting is turned on. 30-300 nits at 1000 lux of ambient illuminance, 30,000 like a shade on a sunny day
Lux ambient illuminance is 400-4000 nits.
【0086】したがって、前記面光源装置を2ウエイ表
示装置に用いるときは、前記光源3からの照明光の輝度
を、照明輝度制御手段10により、環境照度に対する画
面輝度が、50ルクスの環境照度で20〜200ニッ
ト、1000ルクスの環境照度で30〜300ニット、
30000ルクスの環境照度で400〜4000ニット
の範囲をそれぞれ満足する二次関数で表わされる輝度と
なるように、環境照度に応じて制御すればよい。Therefore, when the surface light source device is used in a two-way display device, the luminance of the illumination light from the light source 3 is controlled by the illumination luminance control means 10 so that the screen luminance with respect to the environmental illuminance is 50 lux. 20-200 nits, 30-300 nits at 1000 lux ambient illuminance,
What is necessary is just to control according to environmental illuminance so that it may become the brightness | luminance represented by the quadratic function which respectively satisfies the range of 400-4000 nits in environmental illuminance of 30,000 lux.
【0087】なお、図1では、便宜上、導光体1の階段
形状面2と、光学部材7の複数の入射部8およびその間
の入出射面9を大きく拡大して示したが、例えば前記非
発光型表示体10にドットマトリックス型の液晶表示素
子を用いる場合は、前記光学部材7の入射部8のピッチ
を前記液晶表示素子の画素ピッチとほぼ同じか、あるい
はそれよりも小さくし、この光学部材7の入射部8のピ
ッチに応じて前記導光体1の階段形状面2の段差面2b
のピッチを設定するのが好ましく、このようにすること
により、外光の反射光および光源3からの照明光を前記
液晶表示素子の全ての画素部に入射させ、画素の欠け落
ちの無い良好な画像を表示させることができる。In FIG. 1, for convenience, the step-shaped surface 2 of the light guide 1, the plurality of entrances 8 of the optical member 7, and the entrance / exit surface 9 therebetween are greatly enlarged. When a dot matrix type liquid crystal display element is used for the light emitting type display body 10, the pitch of the incident portion 8 of the optical member 7 is set substantially equal to or smaller than the pixel pitch of the liquid crystal display element. The step surface 2b of the step-shaped surface 2 of the light guide 1 according to the pitch of the incident portion 8 of the member 7
It is preferable to set the pitch of the reflected light of the external light and the illumination light from the light source 3 to all the pixel portions of the liquid crystal display element. Images can be displayed.
【0088】また、上記面光源装置は、2ウエイ表示装
置に限らず、例えば、側方に配置した光源からの光と前
方から入射する外光とを利用する照明パネル等として広
く利用することができる。The surface light source device is not limited to a two-way display device, and can be widely used, for example, as an illumination panel that uses light from a light source disposed laterally and external light incident from the front. it can.
【0089】なお、上記実施例では、導光板1の前面側
に、前方から入射する外光および前記反射板6aにより
反射されて前記導光体1の複数の段面2aから出射する
前記外光の反射光を透過させ、前記導光体1の複数の段
差面2bから出射する照明光を所定方向に向けて前方に
出射する光学部材を配置しているが、照明光の出射方向
が導光板1の前面の法線に対して大きく傾いた方向でよ
いときは、前記光学部材7を省略してもよい。In the above embodiment, the external light incident on the front side of the light guide plate 1 from the front and the external light reflected by the reflector 6a and emitted from the plurality of step surfaces 2a of the light guide 1 are described. An optical member that transmits the reflected light and emits the illumination light emitted from the plurality of stepped surfaces 2b of the light guide 1 forward in a predetermined direction is disposed, but the emission direction of the illumination light is The optical member 7 may be omitted when the direction of inclination may be large with respect to the normal line of the front surface of the optical member 1.
【0090】また、上記実施例では、前記導光板1の背
面側に、その背面に近接させて反射板6aを配置してい
るが、この反射板6aは、前記導光板1の背面に貼り付
けてもよく、また、前記導光体1の背面側に設ける外光
の反射手段6は、前記反射板6aに限らず、例えば導光
体1の背面にアルミニウムまたは銀等からなる反射膜を
蒸着等の手段により成膜して形成してもよい。In the above embodiment, the reflection plate 6a is arranged on the back side of the light guide plate 1 so as to be close to the back surface, but this reflection plate 6a is attached to the back surface of the light guide plate 1. The external light reflection means 6 provided on the back side of the light guide 1 is not limited to the reflection plate 6a, and a reflection film made of, for example, aluminum or silver is deposited on the back of the light guide 1. Alternatively, it may be formed by film formation.
【0091】さらに、上記実施例では、導光板1の一端
面を入射端面としたが、前記導光板1は、例えば、両端
の端面を入射端面とし、前面を、両端側から導光体の中
間部に向かって段階的に低くなる階段形状面に形成し
た、長さ方向の中間部をはさんで左右対称な形状のもの
でもよい。Further, in the above embodiment, one end face of the light guide plate 1 is used as the incident end face. However, the light guide plate 1 has, for example, the end faces at both ends as the incident end faces, and the front face as the middle of the light guide from both ends. It may be a symmetrical shape formed on a stair-shaped surface that gradually decreases toward the portion, with a middle portion in the length direction interposed therebetween.
【0092】このような構成の導光体を用いる場合は、
この導光板の両端の入射端面の側方にそれぞれ光源を配
置すればよく、また前記導光体の前面側に配置する光学
部材7を、その長さ方向の中間部をはさんで左右対称な
形状に形成すればよい。When a light guide having such a configuration is used,
Light sources may be arranged on both sides of the incident end faces at both ends of the light guide plate, and the optical member 7 arranged on the front side of the light guide is symmetrical with respect to the left and right sides of the middle part in the length direction. What is necessary is just to form in a shape.
【0093】[0093]
【発明の効果】この発明の面光源装置は、少なくとも一
端面が入射端面とされ、前面が複数の段面およびこれら
の段面をつなぐ複数の段差面とからなる階段形状面に形
成されており、前記入射端面から照明光を取り込んで前
記複数の段差面から出射するとともに、前方から入射す
る外光を前記複数の段面から取り込んで背面に出射し、
前記背面から入射する光を前記複数の段面から出射する
導光体と、前記導光体の側方に配置され、この導光体の
前記入射端面に向けて照明光を出射する光源と、前記導
光体の背面側に設けられ、前記導光体の背面に出射する
前記外光を反射する反射手段とを備え、前記光源からの
照明光を、前記導光体にその入射端面から取り込んでこ
の導光体の前面の複数の段差面から出射するとともに、
前記導光体の前方から入射する外光を、この導光体の前
面の複数の段面から取り込んで背面に出射し、前記反射
手段により反射されて前記導光体にその背面から入射す
る前記外光の反射光を、この導光体の前記複数の段面か
ら出射するようにしたものであり、この面光源装置によ
れば、光源からの照明光を前方に出射するとともに、前
方から入射する外光を反射させて前方に出射することが
できるため、充分な明るさの外光が得られるときは、光
源を点灯させずに外光の反射光だけを出射し、外光の明
るさが不足するときは、前記光源を点灯させて外光の反
射光と前記光源からの照明光の両方を出射することによ
り外光の反射光の輝度不足を前記照明により補い、ま
た、外光が得られないときは、前記光源からの照明光を
出射することができる。According to the surface light source device of the present invention, at least one end surface is an incident end surface, and the front surface is formed as a step-shaped surface having a plurality of step surfaces and a plurality of step surfaces connecting these step surfaces. Taking in the illumination light from the incident end face and emitting from the plurality of step faces, and taking in the external light incident from the front from the plurality of step faces and emitting to the rear face,
A light guide that emits light incident from the back surface from the plurality of step surfaces, and a light source that is disposed on a side of the light guide and emits illumination light toward the incident end surface of the light guide, A reflection unit that is provided on the back side of the light guide and reflects the external light emitted to the back of the light guide, and irradiates the illumination light from the light source to the light guide from its incident end face. The light is emitted from a plurality of step surfaces on the front surface of the light guide,
External light incident from the front of the light guide is taken in from a plurality of step surfaces on the front of the light guide and emitted to the back, and reflected by the reflection means and incident on the light guide from the back. The reflected light of the external light is emitted from the plurality of step surfaces of the light guide. According to this surface light source device, the illumination light from the light source is emitted forward and is incident from the front. When the external light with sufficient brightness is obtained, only the reflected light of the external light is emitted without turning on the light source, and the brightness of the external light is increased. Is insufficient, the light source is turned on to emit both the reflected light of the external light and the illumination light from the light source to compensate for the lack of luminance of the reflected light of the external light by the illumination. When not obtained, it is possible to emit illumination light from the light source .
【0094】そのため、この面光源装置によれば、例え
ば外光を利用する反射型表示と面光源装置からの照明光
を利用する透過型表示との両方の表示を行なう2ウエイ
表示装置を、半透過反射板を用いることなく構成するこ
とができる。For this reason, according to this surface light source device, for example, a two-way display device that performs both a reflective display using external light and a transmissive display using illumination light from the surface light source device can be used as a half-display device. It can be configured without using a transmission reflection plate.
【0095】この発明の面光源装置においては、前記導
光体の前面側に、前方から入射する外光および前記反射
手段により反射されて前記導光体の複数の段面から出射
する前記外光の反射光を透過させ、前記導光体の複数の
段差面から出射する照明光を所定方向に向けて前方に出
射する光学部材を配置するのが望ましく、このようにす
れば、前記導光体の複数の段差面から出射する照明光
を、前記光学部材により所定方向に向きを変えて前方に
出射することができるため、前記照明光を所定の方向に
出射することができる。In the surface light source device of the present invention, the external light incident on the front side of the light guide from the front and the external light reflected by the reflecting means and emitted from the plurality of step surfaces of the light guide. It is desirable to arrange an optical member that transmits the reflected light of the light guide and emits the illumination light emitted from the plurality of step surfaces of the light guide forward in a predetermined direction, and in this case, the light guide Since the illumination light emitted from the plurality of step surfaces can be changed in a predetermined direction by the optical member and emitted forward, the illumination light can be emitted in a predetermined direction.
【0096】その場合、前記光学部材は、平坦面からな
る前面と、前記導光体の前面に対向する背面とを有する
透明板からなっており、その背面に、前記導光体の前記
段差面から出射する照明光を取り込む入射面と、前記入
射面から取り込んだ光を前面方向に屈折させる屈折面と
を有する突起状の複数の入射部が形成されているものが
好ましく、前記光学部材をこのような構成とすることに
より、前記導光体の複数の段差面から出射する照明光の
ほとんどを無駄なく前記光学部材に取り込んで、その前
面から前方に出射することができる。In this case, the optical member is made of a transparent plate having a flat front surface and a back surface facing the front surface of the light guide, and the rear surface is provided with the step surface of the light guide. It is preferable that a plurality of projection-like incident portions having an incident surface for capturing illumination light emitted from the lens and a refraction surface for refracting the light captured from the incident surface in the front direction are formed, With such a configuration, almost all of the illumination light emitted from the plurality of step surfaces of the light guide can be taken into the optical member without waste, and can be emitted forward from the front surface.
【0097】しかも、前記光学部材をこのような構成と
することにより、前記導光体の複数の段差面から出射
し、前記光学部材の複数の入射部に前記入射面から入射
した光を、前記屈折面により屈折させて所定の方向に集
光し、この光学部材の前面から所定方向(例えば正面方
向)の輝度が高い輝度分布の照明光を出射することがで
きるとともに、前記反射手段により反射されて前記導光
体の前記複数の段面から出射する外光の反射光も、所定
方向(例えば正面方向)の輝度が高い輝度分布の光とし
て前記光学部材の前方に出射することができる。Further, by configuring the optical member as described above, light emitted from a plurality of step surfaces of the light guide and incident on a plurality of incident portions of the optical member from the incident surface can be reflected by the optical member. The light is refracted by the refraction surface and condensed in a predetermined direction, and illumination light having a high luminance distribution in a predetermined direction (for example, front direction) can be emitted from the front surface of the optical member, and is reflected by the reflection unit. Thus, the reflected light of the external light emitted from the plurality of stepped surfaces of the light guide can also be emitted forward of the optical member as light having a high brightness distribution in a predetermined direction (for example, the front direction).
【0098】さらに、前記光学部材は、前記複数の入射
部を間隔を存して設け、前記光学部材の背面のうちの隣
接する前記入射部の間の領域を、前記導光体の前記複数
の段面に対向する入出射面とした構成とするのがより望
ましく、このような構成の光学部材によれば、この光学
部材にその前面から入射した外光を、前記入射部および
その間の前記入出射面から光学部材の背面に出射すると
ともに、前記反射手段により反射されて前記導光体の前
記複数の段面から出射する外光の反射光を、前記入射部
および入出射面から光学部材に取り込んで、この光学部
材の前面から前方に出射することができるとともに、そ
の反射光を、より所定方向(例えば正面方向)の輝度が
高い輝度分布の光とすることができる。Further, in the optical member, the plurality of incident portions are provided at intervals, and a region between the adjacent incident portions on the back surface of the optical member is divided into the plurality of light guides. It is more preferable that the input / output surface is configured to face the stepped surface. According to the optical member having such a configuration, external light incident on the optical member from the front surface is transmitted to the incident portion and the input / output portion therebetween. While being emitted from the emission surface to the back surface of the optical member, the reflected light of external light reflected by the reflection means and emitted from the plurality of step surfaces of the light guide is transmitted from the incident portion and the input / output surface to the optical member. The light can be taken in and emitted forward from the front surface of the optical member, and the reflected light can be light having a higher luminance distribution in a predetermined direction (for example, the front direction).
【0099】また、この面光源装置においては、前記光
源に、この光源から出射する照明光の輝度を制御する照
明輝度制御手段を備えさせ、前記反射手段による外光の
反射率と、前記照明輝度制御手段による前記照明光の輝
度制御条件とを、面光源装置の前方に出射する光の輝度
が外部の環境の照度に応じて予め定められた輝度範囲と
なるように設定するのが望ましく、このようにすること
により、充分な明るさの外光が得られる環境において光
源を点灯させずに外光の反射光だけを出射するときも、
外光の明るさが不足する環境において前記光源を点灯さ
せて外光の反射光と前記光源からの照明光の両方を出射
することにより外光の反射光の輝度不足を前記照明によ
り補うときも、また、外光が得られない環境において前
記光源からの照明光を出射するときも、前記環境の照度
に応じて、その環境照度に対して好適な輝度の光を出射
することができる。Further, in this surface light source device, the light source is provided with illumination luminance control means for controlling the luminance of illumination light emitted from the light source, and the reflectance of the external light by the reflection means and the illumination luminance It is preferable that the brightness control condition of the illumination light by the control means is set such that the brightness of the light emitted in front of the surface light source device falls within a predetermined brightness range according to the illuminance of the external environment. By doing so, even when emitting only reflected light of external light without turning on the light source in an environment where external light of sufficient brightness is obtained,
When the light source is turned on in an environment where the brightness of the external light is insufficient, and both the reflected light of the external light and the illumination light from the light source are emitted to compensate for the insufficient luminance of the reflected light of the external light by the illumination. Also, when illuminating light from the light source is emitted in an environment where external light cannot be obtained, it is possible to emit light having a brightness suitable for the illuminance of the environment according to the illuminance of the environment.
【図1】この発明の一実施例を示す面光源装置の側面
図。FIG. 1 is a side view of a surface light source device according to an embodiment of the present invention.
【図2】前記面光源装置の前面板および光学部材の一部
分の拡大図。FIG. 2 is an enlarged view of a part of a front plate and an optical member of the surface light source device.
1…導光体 1a…入射端面 2…階段形状面 2a…段面 2b…段差面 6…反射手段 6a…反射板 7…光学部材 8…入射部 8a…入射面 8b…屈折面 9…入出射面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light guide 1a ... Entrance end surface 2 ... Stepped surface 2a ... Step surface 2b ... Step surface 6 ... Reflection means 6a ... Reflector 7 ... Optical member 8 ... Incident part 8a ... Incident surface 8b ... Refraction surface 9 ... Incoming / outgoing surface
Claims (5)
が複数の段面およびこれらの段面をつなぐ複数の段差面
とからなる階段形状面に形成されており、前記入射端面
から照明光を取り込んで前記複数の段差面から出射する
とともに、前方から入射する外光を前記複数の段面から
取り込んで背面に出射し、前記背面から入射する光を前
記複数の段面から出射する導光体と、前記導光体の側方
に配置され、この導光体の前記入射端面に向けて照明光
を出射する光源と、前記導光体の背面側に設けられ、前
記導光体の背面に出射する前記外光を反射する反射手段
とを備えたことを特徴とする面光源装置。At least one end surface is an incident end surface, and a front surface is formed as a step-shaped surface including a plurality of step surfaces and a plurality of step surfaces connecting these step surfaces, and illumination light is transmitted from said incident end surface. A light guide that captures and emits light from the plurality of step surfaces, captures external light incident from the front from the plurality of step surfaces, emits the light to the back surface, and emits light incident from the back surface from the plurality of step surfaces. And a light source that is disposed on the side of the light guide and emits illumination light toward the incident end face of the light guide, and is provided on the back side of the light guide and on the back side of the light guide. Reflecting means for reflecting the emitted external light.
外光および前記反射手段により反射されて前記導光体の
前記複数の段面から出射する前記外光の反射光を透過さ
せ、前記導光体の前記複数の段差面から出射する照明光
を所定方向に向けて前方に出射する光学部材が配置され
ていることを特徴とする請求項1に記載の面光源装置。2. A front surface of the light guide, through which external light incident from the front and reflected light of the external light reflected by the reflection means and emitted from the plurality of step surfaces of the light guide are transmitted. 2. The surface light source device according to claim 1, wherein an optical member that emits illumination light emitted from the plurality of step surfaces of the light guide toward a predetermined direction and forward is disposed.
前記導光体の前面に対向する背面とを有する透明板から
なっており、その背面に、前記導光体の前記段差面から
出射する照明光を取り込む入射面と、前記入射面から取
り込んだ光を前面方向に屈折させる屈折面とを有する突
起状の複数の入射部が形成されていることを特徴とする
請求項2に記載の面光源装置。3. The optical member according to claim 1, wherein the optical member comprises a flat front surface,
The light guide is made of a transparent plate having a back surface facing the front surface, and on the back surface, an incident surface for taking in illumination light emitted from the step surface of the light guide, and a light taken in from the incident surface. The surface light source device according to claim 2, wherein a plurality of projecting incident portions having a refraction surface for refracting the light in the front direction are formed.
ており、前記光学部材の背面のうちの隣接する前記入射
部の間の領域が、前記導光体の前記複数の段面に対向す
る入出射面となっていることを特徴とする請求項3に記
載の面光源装置。4. The plurality of incident portions are provided at intervals, and a region between the adjacent incident portions on the back surface of the optical member is the plurality of stepped surfaces of the light guide. The surface light source device according to claim 3, wherein the surface light source device has an input / output surface facing the light source.
の輝度を制御する照明輝度制御手段を備えており、前記
反射手段による外光の反射率と、前記照明輝度制御手段
による前記照明光の輝度制御条件とが、面光源装置の前
方に出射する光の輝度が外部の環境の照度に応じて予め
定められた輝度範囲となるように設定されていることを
特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の面光源装
置。5. The illumination device according to claim 1, wherein the light source includes illumination brightness control means for controlling the brightness of illumination light emitted from the light source, and the reflectance of the external light by the reflection means and the illumination light by the illumination brightness control means. The brightness control condition is set such that the brightness of light emitted in front of the surface light source device falls within a predetermined brightness range according to the illuminance of an external environment. 5. The surface light source device according to any one of 4.
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10260140A JP2000090719A (en) | 1998-09-14 | 1998-09-14 | Surface light source device |
CA002294438A CA2294438A1 (en) | 1998-04-30 | 1999-04-27 | Display device using ambient light and a lighting panel |
EP99917193A EP0991896A1 (en) | 1998-04-30 | 1999-04-27 | Display device using ambient light and a lighting panel |
KR1019997012474A KR100366161B1 (en) | 1998-04-30 | 1999-04-27 | Display device using ambient light and a lighting panel |
US09/300,307 US6556258B1 (en) | 1998-04-30 | 1999-04-27 | Display device using ambient light a lighting panel |
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JP10260140A JP2000090719A (en) | 1998-09-14 | 1998-09-14 | Surface light source device |
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Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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Country | Link |
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JP (1) | JP2000090719A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002073087A1 (en) * | 2001-03-08 | 2002-09-19 | Sony Corporation | Illuminator and portable information terminal having the same |
JP2005208564A (en) * | 2004-01-20 | 2005-08-04 | Ringi Kofun Yugenkoshi | Backlight module of liquid crystal display apparatus equipped with controlling mechanism for irradiation angle |
EP2853810A3 (en) * | 2013-09-30 | 2015-07-01 | Continental Automotive Systems, Inc. | Lighting assembly for display illumination |
-
1998
- 1998-09-14 JP JP10260140A patent/JP2000090719A/en active Pending
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