JP5243590B2 - Flat lighting unit - Google Patents
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Description
本発明は、光源の光を導く入射端面部と、当該入射端面部と入射端面部に対向する反入射端面部とに接続する側面部と、入射端面部と側面部とに直交する表面部と裏面部とを有し、裏面部に光源からの光を表面部方向に反射させる光反射制御部を設け、表面部には導光板内の発散光を平行光に変換するようなコリーメートな光を出射させる光集光制御部を設けた導光板によって、導光板の裏面部の光反射制御部の全反射させる反射傾斜面と表面部の光集光制御部との位置関係が格子状になるとともに光集光制御部からの出射光が得られ、表面部上に備える光変換体のアパーチャの大きさと一致させることができる平面照明装置ユニットに関する。また、さらに光変換体の上方に表面が凸状や凹状の光制御シートを備え、光集光制御部と光制御シートの円弧状部とのピッチを同じにし、光集光制御部と光制御シートの円弧状部の中心位置に一致させることによって、アパーチャに対して垂直で平行光を供給するとともに光集光制御部とアパーチャとが対になって対応しているために光を効率的にアパーチャに供給して明るく色斑や滲みが無い出射光を得ることができる平面照明装置ユニットに関する。さらに、光制御シートの円弧状部の中心位置に対しても確実にアパーチャからの出射光を供給することができ、正確な情報および視野角を自由にコントロールでき、明るく鮮明で見やすく眼に優しい美しい画像等を出射することができる平面照明装置ユニットに関する。 The present invention includes an incident end surface portion that guides light from a light source, a side surface portion that is connected to the incident end surface portion and a non-incident end surface portion that faces the incident end surface portion, and a surface portion that is orthogonal to the incident end surface portion and the side surface portion. A light reflection control unit that reflects light from the light source in the direction of the front surface portion, and collimated light that converts divergent light in the light guide plate into parallel light on the front surface portion. The light guide plate provided with the light condensing control unit to be emitted has a lattice-like positional relationship between the light reflecting control surface of the light reflection control unit on the back surface of the light guide plate and the light condensing control unit on the front surface part. The present invention relates to a flat illuminating device unit in which light emitted from a light condensing control unit can be obtained and matched with the size of an aperture of a light conversion body provided on a surface portion. Further, a light control sheet having a convex or concave surface is provided above the light converter, and the pitch between the light condensing control unit and the arc-shaped part of the light control sheet is made the same, so that the light condensing control unit and the light control are controlled. By matching the center position of the arc-shaped portion of the sheet, parallel light is supplied vertically to the aperture, and the light condensing control unit and the aperture correspond to each other so that the light can be efficiently transmitted. The present invention relates to a flat illuminating device unit that can be supplied to an aperture and can obtain bright emission light without color spots or bleeding. Furthermore, light emitted from the aperture can be reliably supplied to the center position of the arc-shaped portion of the light control sheet, and accurate information and viewing angle can be freely controlled, making it bright, clear, easy to see and beautiful for the eyes. The present invention relates to a flat illumination unit that can emit an image or the like.
従来の平面照明装置としては、導光板の表面部や裏面部に反射部材を設け、どちらか一方に帯状のスリットである切欠部を設け、切欠部が光源に近いほど小さく、光源が点状の場合には点光源の発光部を中心とする円弧状スリットを設け、光源からの距離が大きくなるにつれスリット間が狭くなるようにする方法が知られている。 As a conventional flat illumination device, a reflective member is provided on the front surface portion and the back surface portion of the light guide plate, and a cutout portion that is a band-like slit is provided on either one, and the smaller the cutout portion is closer to the light source, the light source is a dot-like shape. In some cases, a method is known in which arc-shaped slits are provided centering on the light-emitting portion of the point light source so that the distance between the slits becomes narrower as the distance from the light source increases.
また、従来の平面照明装置として、導光板の表面側に拡散部材を有し、裏面側に反射部材を有し、導光板の反射面(裏面)に所定の長さを有する断面V字状のV字溝が光源と平行に各々が所定の間隔をもって離隔して一列にて配置され、各列の隣接列を交互に千鳥状に配置し、光源から遠ざかるにつれ間隔が徐々に小さくなるように配列するものも知られている。 Further, as a conventional flat illumination device, the light guide plate has a diffusion member on the front surface side, a reflection member on the back surface side, and a V-shaped cross section having a predetermined length on the reflection surface (back surface) of the light guide plate. V-shaped grooves are parallel to the light source and are arranged in a row with a predetermined interval between each other, and adjacent rows of each row are alternately arranged in a staggered pattern so that the interval gradually decreases as the distance from the light source increases. What to do is also known.
さらに、従来の導光板としては、表面や裏面全体に反射屈折させるV溝の窪みを入射方向に平行に多数断続的に千鳥状や円弧状に設け、光の進行方向に沿って窪み同士の間に隙間を設け、光源から遠ざかるにつれ間隔が徐々に小さくなるようにしたものが知られている。 Furthermore, as a conventional light guide plate, a large number of V-groove recesses that are reflected and refracted on the entire front and back surfaces are provided intermittently in a staggered or arcuate manner parallel to the incident direction, and between the recesses along the light traveling direction. There is known a structure in which a gap is provided in the gap so that the interval gradually decreases as the distance from the light source increases.
上述した従来の平面照明装置は、導光板の表面部や裏面部に反射部材を設け、どちらか一方に帯状のスリットである切欠部を設け、切欠部が光源に近いほど小さくすることで、光源に近いほどスリットから漏れる光の量をコントロールし、全体を均一に出射するようにしているが、出射光がスリット状になってしまうために見栄えが悪い。特に、光源に近い所では、スリットが小さいために、輝線として現れる。しかも、光源に近い光のため、光のエネルギが大きく、より強い輝線となってしまう課題がある。
また、光源が点状の場合には、点光源の発光部を中心とする円弧状スリットを設け、光源からの距離が大となるにつれスリット間が狭くなるような場合も、上記と同様な理由で円弧状の輝線が現れてしまう課題がある。
The above-described conventional flat illumination device is provided with a reflective member on the front surface portion and the back surface portion of the light guide plate, and provided with a notch portion that is a strip-shaped slit on one of them, and by making the notch portion closer to the light source, the light source is reduced. The amount of light leaking from the slit is controlled as it is closer to, so that the entire light is emitted uniformly. However, since the emitted light becomes a slit shape, the appearance is poor. In particular, near the light source, since the slit is small, it appears as a bright line. Moreover, since the light is close to the light source, there is a problem that the energy of the light is large and the emission line becomes stronger.
In addition, when the light source is point-like, an arc-shaped slit centered on the light-emitting portion of the point light source is provided, and the gap between the slits becomes narrower as the distance from the light source becomes larger. There is a problem that arc-like bright lines appear.
さらに、従来の平面照明装置は、導光板の表面側に拡散部材を有し、裏面側に反射部材を有し、導光板の反射面(裏面)に所定の長さを有する断面V字状のV字溝が光源と平行に各々が所定の間隔をもって離隔して一列にて配置され、各列の隣接列を交互に千鳥状に配置し、光源から遠ざかるにつれ間隔が徐々に小さくなるように配列するものであり、導光板内に入射された光が進行方向に対するV字溝の傾斜面によって反射され表面側にも偏向させるものなので、特に強い出射光は光源に対して常に平行な出射光であるために、例えば光源の両端部等では出射光の輝度が低くなってしまう課題がある。
特に光源が点光源の場合には、光源からの位置によって輝度分布が均一でない場合が多いために、隅等で著しく輝度低下になってしまう課題がある。
Furthermore, the conventional flat illumination device has a diffusing member on the front surface side of the light guide plate, a reflective member on the back surface side, and a V-shaped cross section having a predetermined length on the reflective surface (back surface) of the light guide plate. V-shaped grooves are parallel to the light source and are arranged in a row with a predetermined interval between each other, and adjacent rows of each row are alternately arranged in a staggered pattern so that the interval gradually decreases as the distance from the light source increases. Since the light incident on the light guide plate is reflected by the inclined surface of the V-shaped groove with respect to the traveling direction and deflected to the surface side, particularly strong emitted light is always emitted parallel to the light source. For this reason, for example, there is a problem that the luminance of the emitted light is lowered at both ends of the light source.
In particular, when the light source is a point light source, there are many cases where the luminance distribution is not uniform depending on the position from the light source.
また、従来の導光板は、表面や裏面全体に反射屈折させるV溝の窪みを入射方向に平行に多数断続的に千鳥状や円弧状に設け、光の進行方向に沿って窪み同士の間に隙間を設け、光源から遠ざかるにつれ間隔が徐々に小さくなるようにしたものであり、光源から遠ざかるにつれ間隔が徐々に小さくなるようにしても、大きな導光板では窪みに遮られてしまう課題がある。
さらに、表面や裏面全体にV溝の窪みを入射方向に対して円弧状に多数断続的に設けて、陰極線管での中央部が強く、周辺部で弱くなっている場合にも、一様な分布を期待しているが、陰極線管の中央部分からの光を反射させるべく円弧状にするために、陰極線管からの平行光は利用できないので、陰極線管の中央部分からの光は斜方向からの光しか利用できず、陰極線管からの平行光よりもエネルギが低く、反射された光の出射位置(形状)が異なり(全体として一様な出射光でない)表面からの出射された輝度分布に課題がある。
In addition, the conventional light guide plate is provided with a number of V-groove recesses that are reflected and refracted on the entire front and back surfaces in a staggered or arcuate manner parallel to the incident direction, and between the recesses along the light traveling direction. A gap is provided so that the distance gradually decreases as the distance from the light source increases. Even if the distance gradually decreases as the distance from the light source increases, there is a problem that a large light guide plate is blocked by the depression.
Further, even when a large number of V-groove dents are intermittently provided in an arc shape with respect to the incident direction on the entire front and back surfaces, the central portion of the cathode ray tube is strong and uniform in the peripheral portion. Although the distribution is expected, since the parallel light from the cathode ray tube cannot be used in order to reflect the light from the central portion of the cathode ray tube, the light from the central portion of the cathode ray tube cannot be used in the oblique direction. Can be used, and the energy distribution is lower than that of the parallel light from the cathode ray tube, and the reflected light emission position (shape) is different (not uniform as a whole). There are challenges.
また、従来の導光板は、光を屈折させたり、反射させたりする種々の手段を単に表面部や裏面部に設けたものであって、この手段が表面部と裏面部との関連性が無いものであったために、十分な光の利用に課題があった。
そのため、このような導光板を用いた従来の平面照明装置は、光の輝度に対して不満足なものであった。
In addition, the conventional light guide plate is simply provided with various means for refracting or reflecting light on the front surface portion or the back surface portion, and this means has no relation between the front surface portion and the back surface portion. Therefore, there was a problem in using sufficient light.
For this reason, the conventional flat illumination device using such a light guide plate is unsatisfactory with respect to the luminance of light.
さらに、これらの導光板や平面照明装置を用いた液晶表示装置は、平面照明装置からの出射光が斜めからの光が多かったり、斜めからの光成分を含んでいたために、液晶パネルからの出射光に滲みや鮮明なRGB色の再現が困難であった。 Furthermore, in the liquid crystal display device using these light guide plates and flat illumination devices, the light emitted from the flat illumination device has a large amount of light from oblique directions or contains light components from oblique directions. It has been difficult to reproduce bleeding and clear RGB colors in the emitted light.
また、これらの導光板や平面照明装置を用いた液晶表示装置は、単に導光板や平面照明装置の上方に光変換体を載置しただけのものであるため、液晶パネルに必要な光量を得るために液晶パネルの各RGB等のピクセルの開口部を広く取る必要があった。そのため、ピュアな画面を得るためのピクセルを微細化することと輝度の向上とに互いに矛盾を解決することに課題があった。 In addition, since the liquid crystal display device using these light guide plates and flat illumination devices is simply a light conversion body placed above the light guide plates or flat illumination devices, it obtains the necessary amount of light for the liquid crystal panel. Therefore, it is necessary to widen the opening of each RGB pixel of the liquid crystal panel. For this reason, there has been a problem in resolving the contradiction between miniaturization of pixels for obtaining a pure screen and improvement in luminance.
(発明の目的)
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、少なくとも、光源と、光源の光を導く入射端面部と、当該入射端面部と入射端面部に対向する反入射端面部とに接続する側面部と、入射端面部と側面部とに直交する表面部と裏面部とを有し、表面部には互いに反対方向に傾斜面部を有するとともに互いの傾斜面部が接続する頂角が80°〜110°の範囲に設けて集光屈折を行う微細な凸状からなる光集光制御部を入射端面部に対して直角に反入射端面部方向に延在または連なるように並設に設け、裏面部には入射端面部や反入射端面部に対して平行に表面部方向に反射する傾斜面と同じ傾斜面とを接続する第2の傾斜面と成す角度が120°〜170°の範囲に設けて反射を行う微細な凹状からなる光反射制御部を設け、入射端面部からの直接光は出射せず、裏面部からの光のみを表面部の光集光制御部方向に反射し、光集光制御部で略垂直方向に光を屈折させ出射コーンの広がりが最大で中心から20°以内の鋭い光を出射する導光板と、表面部からの出射コーンの鋭い出射光を受光するために上方に光の輝度や透過時間をコントロールする光変換体とを備え、光変換体のアパーチャに最適な光を透過させた出射光を得るべく、裏面側が平坦であり、表面側が円弧状の微細な凸状や凹状からなる曲率半径を有し、円弧状部の中心位置に入射した光を屈折して集光や広げるように視野角をコントロールする光制御シートの円弧状部のピッチと光集光制御部のピッチとを同等にし、光集光制御部と円弧状の中心位置とが略一致するように光制御シートの円弧状部を平行に並列に並設またはマトリックス状に光制御シートを光変換体の表示面上に備え、光集光制御部と光変換体のアパーチャとが略対になるように配置し、光集光制御部からの出射光をアパーチャに一致させることにより、正確な情報や視野角が自由に選択でき鮮明で明るく色斑や滲みが無い光等を得ることのできる平面照明装置ユニットを提供することにある。
(Object of invention)
The present invention has been made to solve the above-described problems, and includes at least a light source, an incident end surface portion that guides light from the light source, and the incident end surface portion and an anti-incident end surface portion facing the incident end surface portion. And a front surface portion and a back surface portion orthogonal to the incident end surface portion and the side surface portion, the front surface portion having inclined surface portions in opposite directions and an apex angle at which the inclined surface portions are connected to each other. A light condensing control unit that is provided in a range of 80 ° to 110 ° and performs condensing and refraction is arranged in parallel so as to extend or continue in a direction perpendicular to the incident end surface in the direction of the anti-incident end surface. The angle formed between the second inclined surface connecting the same inclined surface to the inclined surface that reflects in the surface portion direction parallel to the incident end surface portion and the anti-incident end surface portion is 120 ° to 170 °. A light reflection control unit consisting of a fine concave shape that reflects in the area is provided and incident. The direct light from the surface part is not emitted, only the light from the back part is reflected in the direction of the light condensing control part on the front surface part, and the light condensing control part refracts the light in a substantially vertical direction, and the spread of the exit cone is maximized. A light guide plate that emits sharp light within 20 ° from the center, and a light converter that controls the brightness and transmission time of light upward to receive the sharp emitted light of the outgoing cone from the surface portion, In order to obtain outgoing light that transmits the optimal light to the aperture of the converter, the back side is flat, the front side has a radius of curvature consisting of fine convex or concave arcs, and at the center of the arc part The pitch of the arc-shaped portion of the light control sheet that controls the viewing angle so that the incident light is refracted and condensed or spread is made equal to the pitch of the light condensing control portion, and the light condensing control portion and the arc-shaped center Make the arc-shaped part of the light control sheet parallel so that the position is almost the same A light control sheet is provided in parallel or in a matrix on the display surface of the light conversion body, arranged so that the light collection control portion and the aperture of the light conversion body are substantially paired, and from the light collection control portion It is an object of the present invention to provide a flat illuminating device unit in which accurate information and a viewing angle can be freely selected and light that is clear and bright and free from color spots or blurs can be obtained by matching the emitted light of the light beam with the aperture.
本発明の請求項1に係る平面照明装置ユニットは、光源と、光源の光を導く入射端面部と、当該入射端面部と入射端面部に対向する反入射端面部とに接続する側面部と、入射端面部と側面部とに直交する表面部と裏面部とを有した導光板と、表面部からの光を受光する複数の微細なアパーチャを有した光変換体と、光変換体の上方に光を屈折する光制御シートとを備え、表面部からの光をアパーチャに対し鋭い光を出射し、光制御シートから屈折光を出射する平面照明装置ユニットであって、
表面部には屈折を行う微細な凸状からなる光集光制御部を設けるとともに裏面部には反射を行う微細な凹状からなる光反射制御部を設け、裏面部で入射端面部からの直接光は出射せず、光反射制御部からの光のみを表面部の光集光制御部方向に反射し、光集光制御部で略垂直方向に光を屈折させ出射コーンの鋭い光を出射するとともに光集光制御部とアパーチャとが略対になるように配置し、光集光制御部からの出射光がアパーチャに一致することを特徴とする。
The flat illumination device unit according to claim 1 of the present invention includes a light source, an incident end surface portion that guides light of the light source, and a side surface portion that is connected to the incident end surface portion and the anti-incident end surface portion facing the incident end surface portion, A light guide plate having a front surface portion and a back surface portion orthogonal to the incident end surface portion and the side surface portion, a light conversion body having a plurality of fine apertures for receiving light from the front surface portion, and above the light conversion body A light control sheet that refracts light, emits sharp light from the surface portion with respect to the aperture, and emits refracted light from the light control sheet.
The front surface is provided with a light condensing control unit consisting of a fine convex shape that refracts, and the back surface is provided with a light reflection control unit consisting of a fine concave shape that reflects light, and direct light from the incident end surface portion is provided on the back surface portion. Is not emitted, only the light from the light reflection control unit is reflected in the direction of the light collection control unit on the surface, and the light collection control unit refracts light in a substantially vertical direction to emit sharp light from the emission cone. The light collection control unit and the aperture are arranged so as to be substantially paired, and the emitted light from the light collection control unit matches the aperture.
請求項1に係る平面照明装置ユニットは、光源と、光源の光を導く入射端面部と、当該入射端面部と入射端面部に対向する反入射端面部とに接続する側面部と、入射端面部と側面部とに直交する表面部と裏面部とを有した導光板と、表面部からの光を受光する複数の微細なアパーチャを有した光変換体と、光変換体の上方に光を屈折する光制御シートとを備え、表面部からの光をアパーチャに対し鋭い光を出射し、光制御シートから屈折光を出射する平面照明装置ユニットであって、
表面部には屈折を行う微細な凸状からなる光集光制御部を設けるとともに裏面部には反射を行う微細な凹状からなる光反射制御部を設け、裏面部で入射端面部からの直接光は出射せず、光反射制御部からの光のみを表面部の光集光制御部方向に反射し、光集光制御部で略垂直方向に光を屈折させ出射コーンの鋭い光を出射するとともに光集光制御部とアパーチャとが略対になるように配置し、光集光制御部からの出射光がアパーチャに一致するので、導光板内に導かれた光の大部分を確実に導光板の表面部から略垂直方向に光を屈折させて絞られた出射コーンの鋭い光を光変換体のアパーチャに出射し、光変換体へ確実に光を供給および光変換体で受光することができる。
The flat illumination device unit according to claim 1 includes a light source, an incident end surface portion that guides light from the light source, a side surface portion that is connected to the incident end surface portion and a counter-incident end surface portion that faces the incident end surface portion, and an incident end surface portion. And a light guide plate having a front surface portion and a back surface portion orthogonal to the side surface portion, a light conversion body having a plurality of fine apertures for receiving light from the front surface portion, and refracting light above the light conversion body A planar illumination device unit that emits light from the surface portion, emits sharp light to the aperture, and emits refracted light from the light control sheet,
The front surface is provided with a light condensing control unit consisting of a fine convex shape that refracts, and the back surface is provided with a light reflection control unit consisting of a fine concave shape that reflects light, and direct light from the incident end surface portion is provided on the back surface portion. Is not emitted, only the light from the light reflection control unit is reflected in the direction of the light collection control unit on the surface, and the light collection control unit refracts light in a substantially vertical direction to emit sharp light from the emission cone. The light condensing control unit and the aperture are arranged so as to be substantially paired, and the light emitted from the light condensing control unit coincides with the aperture, so that most of the light guided into the light guiding plate is surely guided. The sharp light of the exit cone, which is narrowed by refracting light in a substantially vertical direction from the surface portion of the light, is emitted to the aperture of the light conversion body, and the light can be reliably supplied to the light conversion body and received by the light conversion body .
また、請求項2に係る平面照明装置ユニットは、光源と、光源の光を導く入射端面部と、当該入射端面部と入射端面部に対向する反入射端面部とに接続する側面部と、入射端面部と側面部とに直交する表面部と裏面部とを有した導光板と、表面部からの光を受光する複数の微細なアパーチャを有した光変換体と、光変換体の上方に光を屈折する光制御シートとを備え、表面部からの光をアパーチャに対し鋭い光を出射し、光制御シートから屈折光を出射する平面照明装置ユニットにおいて、
表面部には屈折を行う微細な凸状からなる光集光制御部を設けるとともに裏面部には反射を行う微細な凹状からなる光反射制御部を設け、裏面部で入射端面部からの直接光は出射せず、光反射制御部からの光のみを表面部の光集光制御部方向に反射し、光集光制御部で略垂直方向に光を屈折させ出射コーンの鋭い光を出射し、
光制御シートは、光変換体の受光する反対側に光を入射する裏面側が平坦であり、表面側が円弧状部を成しており、光集光制御部と円弧状部の中心位置とが略一致するように設け、円弧状部の中心位置に入射した光を円弧状部から集光または広がりのある光に屈折することを特徴とする。
In addition, the flat illumination device unit according to
The front surface is provided with a light condensing control unit consisting of a fine convex shape that refracts, and the back surface is provided with a light reflection control unit consisting of a fine concave shape that reflects light, and direct light from the incident end surface portion is provided on the back surface portion. Is not emitted, only the light from the light reflection control unit is reflected in the direction of the light collection control unit on the surface, the light collection control unit refracts the light in a substantially vertical direction, and emits the sharp light of the emission cone,
The light control sheet is flat on the back side where light is incident on the opposite side of the light converter receiving light, has a circular surface on the front side, and the light condensing control part and the center position of the circular part are approximately The light beams are provided so as to coincide with each other, and light incident on the center position of the arc-shaped portion is refracted from the arc-shaped portion into light that is condensed or spread.
請求項2に係る平面照明装置ユニットは、光源と、光源の光を導く入射端面部と、当該入射端面部と入射端面部に対向する反入射端面部とに接続する側面部と、入射端面部と側面部とに直交する表面部と裏面部とを有した導光板と、表面部からの光を受光する複数の微細なアパーチャを有した光変換体と、光変換体の上方に光を屈折する光制御シートとを備え、表面部からの光をアパーチャに対し鋭い光を出射し、光制御シートから屈折光を出射する平面照明装置ユニットにおいて、
表面部には屈折を行う微細な凸状からなる光集光制御部を設けるとともに裏面部には反射を行う微細な凹状からなる光反射制御部を設け、裏面部で入射端面部からの直接光は出射せず、光反射制御部からの光のみを表面部の光集光制御部方向に反射し、光集光制御部で略垂直方向に光を屈折させ出射コーンの鋭い光を出射し、
光制御シートは、光変換体の受光する反対側に光を入射する裏面側が平坦であり、表面側が円弧状部を成しており、光集光制御部と円弧状部の中心位置とが略一致するように設け、円弧状部の中心位置に入射した光を円弧状部から集光または広がりのある光に屈折するので、導光板内に導かれた光の大部分を確実に導光板の表面部から略垂直方向に光を屈折させて絞られた出射コーンの鋭い光を光変換体に出射し、光変換体からの光を確実に光制御シートの円弧状部の中心位置から集光または広がりのある光を出射でき明るく色斑や滲みが無い出射光を得ることができる。
The flat illumination device unit according to
The front surface is provided with a light condensing control unit consisting of a fine convex shape that refracts, and the back surface is provided with a light reflection control unit consisting of a fine concave shape that reflects light, and direct light from the incident end surface portion is provided on the back surface portion. Is not emitted, only the light from the light reflection control unit is reflected in the direction of the light collection control unit on the surface, the light collection control unit refracts the light in a substantially vertical direction, and emits the sharp light of the emission cone,
The light control sheet is flat on the back side where light is incident on the opposite side of the light converter receiving light, has a circular surface on the front side, and the light condensing control part and the center position of the circular part are approximately Since the light incident on the center position of the arc-shaped portion is refracted into light that is condensed or spread from the arc-shaped portion, most of the light guided into the light guide plate Sharp light from the exit cone, which is narrowed by refracting light in a substantially vertical direction from the surface, is emitted to the light conversion body, and the light from the light conversion body is reliably collected from the center position of the arc-shaped portion of the light control sheet. Alternatively, it is possible to emit light having a spread, and to obtain light that is bright and free from color spots and bleeding.
さらに、請求項3に係る平面照明装置ユニットは、光制御シートの円弧状部のピッチと光集光制御部のピッチとが同等であることを特徴とする。
Furthermore, the flat illumination device unit according to
請求項3に係る平面照明装置ユニットは、光制御シートの円弧状部のピッチと光集光制御部のピッチとが同等であるので、光集光制御部で略垂直方向に光を屈折させた出射コーンの鋭い光が光変換体のアパーチャを透過し、確実に円弧状部の中心位置から広がりのある光を出射することができる。 In the flat illumination device unit according to the third aspect, since the pitch of the arc-shaped portion of the light control sheet is equal to the pitch of the light collection control unit, the light collection control unit refracts light in a substantially vertical direction. The sharp light of the exit cone can be transmitted through the aperture of the light converter, and the spread light can be reliably emitted from the center position of the arcuate portion.
また、請求項4に係る平面照明装置ユニットは、光制御シートが、平坦な裏面側からの垂直な平行光を円弧状部で屈折させて集光または広げる曲率半径を有することを特徴とする。 The flat illumination device unit according to claim 4 is characterized in that the light control sheet has a radius of curvature that condenses or spreads the parallel light perpendicular to the flat back side by refracting the arc-shaped portion.
請求項4に係る平面照明装置ユニットは、光制御シートが、平坦な裏面側からの垂直な平行光を円弧状部で屈折させて集光または広げる曲率半径を有するので、光変換体のアパーチャの大きさや目的とする視野角に対応した集光や広がりを有した出射光を得ることができる。 In the flat illumination device unit according to the fourth aspect, the light control sheet has a radius of curvature that condenses or spreads the parallel parallel light from the flat back surface side by refracting the arc-shaped portion. It is possible to obtain outgoing light having a condensed light and a spread corresponding to the size and the intended viewing angle.
さらに、請求項5に係る平面照明装置ユニットは、光制御シートに対し、円弧状部を平行に並列に並設またはマトリックス状に設けることを特徴とする。
Furthermore, the flat illuminating device unit which concerns on
請求項5に係る平面照明装置ユニットは、光制御シートに対し、円弧状部を平行に並列に並設またはマトリックス状に設けるので、光変換体のアパーチャや導光板の光集光制御部に対応することができる。
The flat illumination device unit according to
また、請求項6に係る平面照明装置ユニットは、光集光制御部が、互いに反対方向に傾斜面部を有するとともに互いの傾斜面部が接続する頂角が80°〜110°の範囲であることを特徴とする。 Further, in the flat illumination device unit according to claim 6, the light condensing control unit has inclined surface portions in opposite directions and the apex angle at which the inclined surface portions are connected is in the range of 80 ° to 110 °. Features.
請求項6に係る平面照明装置ユニットは、光集光制御部が、互いに反対方向に傾斜面部を有するとともに互いの傾斜面部が接続する頂角が80°〜110°の範囲であるので、導光板の裏面部の光反射制御部からの反射光を表面部から略垂直方向に光を屈折させ出射コーンの鋭い光を出射することができる。 In the flat illumination device unit according to claim 6, since the light condensing control unit has the inclined surface portions in the opposite directions and the apex angle at which the inclined surface portions are connected is in the range of 80 ° to 110 °, the light guide plate It is possible to refract the reflected light from the light reflection control portion on the back surface portion of the back surface portion from the front surface portion in a substantially vertical direction and emit sharp light from the exit cone.
さらに、請求項7に係る平面照明装置ユニットは、光集光制御部の出射コーンの広がりが最大で中心から20°以内であることを特徴とする。
Furthermore, the flat illumination device unit according to
請求項7に係る平面照明装置ユニットは、光集光制御部の出射コーンの広がりが最大で中心から20°以内であるので、光変換体のアパーチャに対して略垂直方向に屈折させた出射コーンの鋭い光を供給することができる。
The flat illumination device unit according to
また、請求項8に係る平面照明装置ユニットは、光集光制御部を、入射端面部に対して直角に反入射端面部方向に延在または連なるように並設に設けることを特徴とする。
Further, the flat illumination device unit according to
請求項8に係る平面照明装置ユニットは、光集光制御部を、入射端面部に対して直角に反入射端面部方向に延在または連なるように並設に設けるので、光変換体のアパーチャや光制御シートの円弧状部に対応した位置に入射端面部から反入射端面部方向に矩形形状の複数の略垂直方向の光を屈折させ出射コーンの鋭い光が並列に並設または略四角形状にマトリックス状に略垂直方向の光を屈折させ出射コーンの鋭い光を出射することができる。 In the flat illumination device unit according to the eighth aspect of the invention, the light condensing control unit is provided in parallel so as to extend or continue in a direction perpendicular to the incident end surface portion in the direction opposite to the incident end surface portion. A plurality of substantially vertical light beams in a rectangular shape are refracted from the incident end surface portion to the non-incident end surface portion at a position corresponding to the arc-shaped portion of the light control sheet, and the sharp light of the exit cone is arranged in parallel or in a substantially rectangular shape. Light in a substantially vertical direction can be refracted in the form of a matrix to emit light with a sharp exit cone.
さらに、請求項9に係る平面照明装置ユニットは、光反射制御部を、入射端面部および反入射端面部に対して平行に設けるとともに表面部方向に反射する反射傾斜面と同じ反射傾斜面とを接続する第2の傾斜面と成す角度が120°〜170°の範囲であることを特徴とする。
Furthermore, the flat illumination device unit according to
請求項9に係る平面照明装置ユニットは、光反射制御部を、入射端面部および反入射端面部に対して平行に設けるとともに表面部方向に反射する反射傾斜面と同じ反射傾斜面とを接続する第2の傾斜面と成す角度が120°〜170°の範囲であるので、入射端面部から導光板内に導かれた光を入射端面部付近から反入射端面部付近まで傾斜面で表面部方向に反射することができる。
In the flat illumination device unit according to
また、請求項10に係る平面照明装置ユニットは、光集光制御部が、入射端面部から反入射端面部に進む程、傾斜面部が接続する頂角が110°から80°へと小さくまたは頂角の高さが高くなることを特徴とする。
Further, in the flat illumination device unit according to
請求項10に係る平面照明装置ユニットは、光集光制御部が、入射端面部から反入射端面部に進む程、傾斜面部が接続する頂角が110°から80°へと小さくまたは頂角の高さが高くなるので、特に導光板の入射端面部から反入射端面部までの長さが長い場合には、光源からの光が反入射端面部に近づく程、裏面部の光反射制御部で反射する反射光が表面部方向に対しての反射角が大きいために表面部の光集光制御部からの屈折角を一定にすることができる。
In the flat illumination device unit according to
さらに、請求項11に係る平面照明装置ユニットは、光反射制御部の反射傾斜面の長さを光集光制御部のピッチと同等もしくはやや長めにすることを特徴とする。
Furthermore, the flat illumination device unit according to
請求項11に係る平面照明装置ユニットは、光反射制御部の反射傾斜面の長さを光集光制御部のピッチと同等もしくはやや長めにするので、光反射制御部の反射幅と光集光制御部のピッチ幅とが表面部方向から見た場合に格子状となる。 In the flat illumination device unit according to the eleventh aspect, the length of the reflection inclined surface of the light reflection control unit is equal to or slightly longer than the pitch of the light collection control unit. When the pitch width of the control part is viewed from the surface part direction, it becomes a lattice shape.
また、請求項12に係る平面照明装置ユニットは、導光板の表面部の上部に頂角を導光板方向に向けたプリズムシートを備えることを特徴とする。 According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a flat illumination device unit including a prism sheet having an apex angle directed toward the light guide plate at an upper portion of the surface portion of the light guide plate.
請求項12に係る平面照明装置ユニットは、導光板の表面部の上部に頂角を導光板方向に向けたプリズムシートを備えるので、特に導光板の入射端面部から反入射端面部までの長さが長い場合には、光源からの光が反入射端面部に近づく程、裏面部の光反射制御部で反射する反射光が表面部方向に対しての反射角が大きいために表面部の光集光制御部からの屈折角の大きくなるのを垂直方向になるように制御することができる。
Since the planar illumination device unit according to
以上のように、請求項1に係る平面照明装置ユニットは、光源と、光源の光を導く入射端面部と、当該入射端面部と入射端面部に対向する反入射端面部とに接続する側面部と、入射端面部と側面部とに直交する表面部と裏面部とを有した導光板と、表面部からの光を受光する複数の微細なアパーチャを有した光変換体と、光変換体の上方に光を屈折する光制御シートとを備え、表面部からの光をアパーチャに対し鋭い光を出射し、光制御シートから屈折光を出射する平面照明装置ユニットであって、
表面部には屈折を行う微細な凸状からなる光集光制御部を設けるとともに裏面部には反射を行う微細な凹状からなる光反射制御部を設け、裏面部で入射端面部からの直接光は出射せず、光反射制御部からの光のみを表面部の光集光制御部方向に反射し、光集光制御部で略垂直方向に光を屈折させ出射コーンの鋭い光を出射するとともに光集光制御部とアパーチャとが略対になるように配置し、光集光制御部からの出射光がアパーチャに一致するので、導光板内に導かれた光の大部分を確実に導光板の表面部から略垂直方向に光を屈折させて絞られた出射コーンの鋭い光を光変換体のアパーチャに出射し、光変換体へ確実に光を供給および光変換体で受光することができる。
そのために、正確な情報や目的にあった視野角を再現することができ、鮮明で見やすく眼に優しい美しい画像を得ることができる。
As described above, the flat illumination device unit according to claim 1 includes the light source, the incident end surface portion that guides light of the light source, and the side surface portion connected to the incident end surface portion and the anti-incident end surface portion facing the incident end surface portion. A light guide plate having a front surface portion and a back surface portion orthogonal to the incident end surface portion and the side surface portion, a light conversion body having a plurality of fine apertures for receiving light from the front surface portion, and a light conversion body A planar illumination device unit that includes a light control sheet that refracts light upward, emits sharp light from the surface portion to the aperture, and emits refracted light from the light control sheet;
The front surface is provided with a light condensing control unit consisting of a fine convex shape that refracts, and the back surface is provided with a light reflection control unit consisting of a fine concave shape that reflects light, and direct light from the incident end surface portion is provided on the back surface portion. Is not emitted, only the light from the light reflection control unit is reflected in the direction of the light collection control unit on the surface, and the light collection control unit refracts light in a substantially vertical direction to emit sharp light from the emission cone. The light condensing control unit and the aperture are arranged so as to be substantially paired, and the light emitted from the light condensing control unit coincides with the aperture, so that most of the light guided into the light guiding plate is surely guided. The sharp light of the exit cone, which is narrowed by refracting light in a substantially vertical direction from the surface portion of the light, is emitted to the aperture of the light conversion body, and the light can be reliably supplied to the light conversion body and received by the light conversion body .
Therefore, it is possible to reproduce accurate information and a viewing angle suitable for the purpose, and it is possible to obtain a beautiful image that is clear and easy to see and is easy on the eyes.
請求項2に係る平面照明装置ユニットは、光源と、光源の光を導く入射端面部と、当該入射端面部と入射端面部に対向する反入射端面部とに接続する側面部と、入射端面部と側面部とに直交する表面部と裏面部とを有した導光板と、表面部からの光を受光する複数の微細なアパーチャを有した光変換体と、光変換体の上方に光を屈折する光制御シートとを備え、表面部からの光をアパーチャに対し鋭い光を出射し、光制御シートから屈折光を出射する平面照明装置ユニットにおいて、
表面部には屈折を行う微細な凸状からなる光集光制御部を設けるとともに裏面部には反射を行う微細な凹状からなる光反射制御部を設け、裏面部で入射端面部からの直接光は出射せず、光反射制御部からの光のみを表面部の光集光制御部方向に反射し、光集光制御部で略垂直方向に光を屈折させ出射コーンの鋭い光を出射し、
光制御シートは、光変換体の受光する反対側に光を入射する裏面側が平坦であり、表面側が円弧状部を成しており、光集光制御部と円弧状部の中心位置とが略一致するように設け、円弧状部の中心位置に入射した光を円弧状部から集光または広がりのある光に屈折するので、導光板内に導かれた光の大部分を確実に導光板の表面部から略垂直方向に光を屈折させて絞られた出射コーンの鋭い光を光変換体に出射し、光変換体からの光を確実に光制御シートの円弧状部の中心位置から集光または広がりのある光を出射でき明るく色斑や滲みが無い出射光を得ることができる。
そのために、目的にあった視野角を再現することができ、鮮明で見やすく眼に優しい美しい画像を得ることができる。
The flat illumination device unit according to
The front surface is provided with a light condensing control unit consisting of a fine convex shape that refracts, and the back surface is provided with a light reflection control unit consisting of a fine concave shape that reflects light, and direct light from the incident end surface portion is provided on the back surface portion. Is not emitted, only the light from the light reflection control unit is reflected in the direction of the light collection control unit on the surface, the light collection control unit refracts the light in a substantially vertical direction, and emits the sharp light of the emission cone,
The light control sheet is flat on the back side where light is incident on the opposite side of the light converter receiving light, has a circular surface on the front side, and the light condensing control part and the center position of the circular part are approximately Since the light incident on the center position of the arc-shaped portion is refracted into light that is condensed or spread from the arc-shaped portion, most of the light guided into the light guide plate Sharp light from the exit cone, which is narrowed by refracting light in a substantially vertical direction from the surface, is emitted to the light conversion body, and the light from the light conversion body is reliably collected from the center position of the arc-shaped portion of the light control sheet. Alternatively, it is possible to emit light having a spread, and to obtain light that is bright and free from color spots and bleeding.
Therefore, a viewing angle suitable for the purpose can be reproduced, and a beautiful image that is clear, easy to see and gentle to the eyes can be obtained.
請求項3に係る平面照明装置ユニットは、光制御シートの円弧状部のピッチと光集光制御部のピッチとが同等であるので、光集光制御部で略垂直方向に光を屈折させた出射コーンの鋭い光が光変換体のアパーチャを透過し、確実に円弧状部の中心位置から広がりのある光を出射することができる。
そのために、多種多様な情報や画像を出射できるとともに明るく色斑や滲みが無い出射光を得ることができる。
In the flat illumination device unit according to the third aspect, since the pitch of the arc-shaped portion of the light control sheet is equal to the pitch of the light collection control unit, the light collection control unit refracts light in a substantially vertical direction. The sharp light of the exit cone can be transmitted through the aperture of the light converter, and the spread light can be reliably emitted from the center position of the arcuate portion.
Therefore, a wide variety of information and images can be emitted, and emission light that is bright and free from color spots and blurring can be obtained.
請求項4に係る平面照明装置ユニットは、光制御シートが、平坦な裏面側からの垂直な平行光を円弧状部で屈折させて集光または広げる曲率半径を有するので、光変換体のアパーチャの大きさや目的とする視野角に対応した集光や広がりを有した出射光を得ることができる。
そのために、異なる種類の光変換体にも対応することができるとともに個人使用のような外部に見られにくい画像や色々な位置のあらゆる角度からも外部に見易い画像等、多種多様な情報を出力できるとともに多種多様の要求に対応することができる。
In the flat illumination device unit according to the fourth aspect, the light control sheet has a radius of curvature that condenses or spreads the parallel parallel light from the flat back surface side by refracting the arc-shaped portion. It is possible to obtain outgoing light having a condensed light and a spread corresponding to the size and the intended viewing angle.
Therefore, it can support different types of light converters, and can output a wide variety of information such as images that are difficult to see externally such as personal use and images that are easy to see externally from various angles at various positions. At the same time, it can meet a wide variety of requirements.
請求項5に係る平面照明装置ユニットは、光制御シートに対し、円弧状部を平行に並列に並設またはマトリックス状に設けるので、光変換体のアパーチャや導光板の光集光制御部に対応することができる。
そのために、光変換体に対して正確に確実に光を供給でき光変換体から確実に透過光を得、明るく色斑や滲みが無い鮮明で見やすく眼に優しい美しい画像を得ることができる。
The flat illumination device unit according to
Therefore, light can be supplied accurately and reliably to the light converter, and the transmitted light can be reliably obtained from the light converter, and a bright, clear and easy-to-view beautiful image free from color spots and bleeding can be obtained.
請求項6に係る平面照明装置ユニットは、光集光制御部が、互いに反対方向に傾斜面部を有するとともに互いの傾斜面部が接続する頂角が80°〜110°の範囲であるので、導光板の裏面部の光反射制御部からの反射光を表面部から略垂直方向に光を屈折させ出射コーンの鋭い光を出射することができる。
そのために、光変換体のアパーチャに対して垂直な光を供給することができる。
In the flat illumination device unit according to claim 6, since the light condensing control unit has the inclined surface portions in the opposite directions and the apex angle at which the inclined surface portions are connected is in the range of 80 ° to 110 °, the light guide plate It is possible to refract the reflected light from the light reflection control portion on the back surface portion of the back surface portion from the front surface portion in a substantially vertical direction and emit sharp light from the exit cone.
Therefore, light perpendicular to the aperture of the light converter can be supplied.
請求項7に係る平面照明装置ユニットは、光集光制御部の出射コーンの広がりが最大で中心から20°以内であるので、光変換体のアパーチャに対して略垂直方向に屈折させた出射コーンの鋭い光を供給することができる。
そのために、光変換体から確実に透過光が明るく色斑や滲みが無い出射光を得ることができる。
The flat illumination device unit according to
Therefore, it is possible to reliably obtain outgoing light that is bright in transmitted light and free from color spots and blurring from the light converter.
請求項8に係る平面照明装置ユニットは、光集光制御部を、入射端面部に対して直角に反入射端面部方向に延在または連なるように並設に設けるので、光変換体のアパーチャや光制御シートの円弧状部に対応した位置に入射端面部から反入射端面部方向に矩形形状の複数の略垂直方向の光を屈折させ出射コーンの鋭い光が並列に並設または略四角形状にマトリックス状に略垂直方向の光を屈折させ出射コーンの鋭い光を出射することができる。
そのために、光変換体のアパーチャに対して確実に鋭い光を出射することができる。
In the flat illumination device unit according to the eighth aspect of the invention, the light condensing control unit is provided in parallel so as to extend or continue in a direction perpendicular to the incident end surface portion in the direction opposite to the incident end surface portion. A plurality of substantially vertical light beams in a rectangular shape are refracted from the incident end surface portion to the non-incident end surface portion at a position corresponding to the arc-shaped portion of the light control sheet, and the sharp light of the exit cone is arranged in parallel or in a substantially rectangular shape. Light in a substantially vertical direction can be refracted in the form of a matrix to emit light with a sharp exit cone.
Therefore, sharp light can be reliably emitted to the aperture of the light converter.
請求項9に係る平面照明装置ユニットは、光反射制御部を、入射端面部および反入射端面部に対して平行に設けるとともに表面部方向に反射する反射傾斜面と同じ反射傾斜面とを接続する第2の傾斜面と成す角度が120°〜170°の範囲であるので、入射端面部から導光板内に導かれた光を入射端面部付近から反入射端面部付近まで傾斜面で表面部方向に反射することができる。
そのために、効率良く表面部の光集光制御部に光を導くことができる。
In the flat illumination device unit according to
Therefore, light can be efficiently guided to the light collection controller on the surface.
請求項10に係る平面照明装置ユニットは、光集光制御部が、入射端面部から反入射端面部に進む程、傾斜面部が接続する頂角が110°から80°へと小さくまたは頂角の高さが高くなるので、特に導光板の入射端面部から反入射端面部までの長さが長い場合には、光源からの光が反入射端面部に近づく程、裏面部の光反射制御部で反射する反射光が表面部方向に対しての反射角が大きいために表面部の光集光制御部からの屈折角を一定にすることができる。
そのために、表面部全体から均一に略垂直方向に光を屈折させて絞られた出射コーンの鋭い光を出射することができる。
In the flat illumination device unit according to
Therefore, it is possible to emit the sharp light of the exit cone that is narrowed by refracting light uniformly and substantially vertically from the entire surface portion.
請求項11に係る平面照明装置ユニットは、光反射制御部の反射傾斜面の長さを光集光制御部のピッチと同等もしくはやや長めにするので、光反射制御部の反射幅と光集光制御部のピッチ幅とが表面部方向から見た場合に格子状となる。
そのため、光反射制御部の反射光幅と光集光制御部のピッチ幅とが等しくなり、光集光制御部から略矩形状の出射光を得ることができる。
In the flat illumination device unit according to the eleventh aspect, the length of the reflection inclined surface of the light reflection control unit is equal to or slightly longer than the pitch of the light collection control unit. When the pitch width of the control part is viewed from the surface part direction, it becomes a lattice shape.
For this reason, the reflected light width of the light reflection control unit is equal to the pitch width of the light collection control unit, and a substantially rectangular emission light can be obtained from the light collection control unit.
請求項12に係る平面照明装置ユニットは、導光板の表面部の上部に頂角を導光板方向に向けたプリズムシートを備えるので、特に導光板の入射端面部から反入射端面部までの長さが長い場合には、光源からの光が反入射端面部に近づく程、裏面部の光反射制御部で反射する反射光が表面部方向に対しての反射角が大きいために表面部の光集光制御部からの屈折角の大きくなるのを垂直方向になるように制御することができる。
そのために、光変換体のアパーチャに対して略垂直な方向に光を屈折させ出射コーンの鋭い光を出射することができる。
Since the planar illumination device unit according to
Therefore, the light can be refracted in a direction substantially perpendicular to the aperture of the light converter, and the sharp light of the exit cone can be emitted.
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
なお、本発明は、光源、導光板、反射体、光変換体、光制御シートを基本的構成としてなり、光源からの光を表面部から略垂直方向に光を屈折させて絞られ出射コーンの広がりが最大で中心から20°以内の出射コーンの鋭い光を出射させるために、導光板の裏面部に反射を行う微細な凹状からなる光反射制御部を入射端面部および反入射端面部に対して平行に設けるとともに表面部方向に反射する反射傾斜面と接続する第2の傾斜面との成す角度が120°〜170°の範囲に設け、入射端面部7に直角な仮想水平面と反射傾斜面とが成す角度が6°以上にした場合には裏面部の外部に積極的に光を出射させて反射体から成るケースによって再度導光板内に光を戻す。また、入射端面部7に直角な仮想水平面と反射傾斜面とが成す角度が6°以内の場合に裏面部からは出射せずに全て表面部方向に進む。また、導光板の表面部には屈折を行う微細な凸状からなる光集光制御部を入射端面部に対して直角に反入射端面部方向に延在または連なるように並設に設けるとともに光集光制御部を互いに反対方向に傾斜面部(2面または4面)を有するとともに互いの傾斜面部が接続する頂角が80°〜110°の範囲に設けて光集光制御部からの出射コーンの広がりが最大で中心から20°以内にし、光集光制御部は入射端面部からの直接光は出射せずに光反射制御部からの反射光を表面部から略垂直方向に光を屈折させ出射コーンの鋭い光を出射することができる。
また、光集光制御部を入射端面部から反入射端面部に進む程、傾斜面部が接続する頂角が110°から80°へと小さくまたは頂角の高さが高くし、特に導光板の入射端面部から反入射端面部までの長さが長い場合には光源からの光が反入射端面部に近づく程、裏面部の光反射制御部で反射する反射光が表面部方向に対しての反射角が大きいために表面部の光集光制御部の屈折角を一定にすることができ、表面部全体から均一に略垂直方向に光を屈折させて絞られた出射コーンの鋭い光を出射することができる。
さらに、光反射制御部の反射傾斜面の長さを光集光制御部のピッチと同等もしくはやや長めにするので、光反射制御部の反射幅と光集光制御部のピッチ幅とが表面部方向から見た場合に格子状となり、光反射制御部の反射光幅と光集光制御部のピッチ幅とが等しくなり、光集光制御部から略矩形状や四角形状の出射光を得ることができる。
このような略垂直方向に光を屈折させ出射コーンの鋭い光の上方に制御される光変換体を備え、この光変換体に対して光集光制御部と光変換体のアパーチャとが略対になるように配置し、光集光制御部からの出射光をアパーチャに一致させて、導光板内に導かれた光の大部分を確実に導光板の表面部から略垂直方向に光を屈折させて絞られた出射コーンの鋭い光を光変換体のアパーチャに出射し、光変換体のアパーチャに対して垂直な光を供給することによって、光変換体からの正確な情報や光変換体からの透過光が明るく色斑や滲みが無い出射光を得ることができる。
さらに、光変換体の上方には、裏面側が平坦であり、裏面側からの垂直な平行光を屈折させて集光や広げる曲率半径を有する円弧状部を表面側に平行に並列に並設またはマトリックス状に設けた光制御シートを備える。
よって、光変換体のアパーチャからの光を集光や広がりを有した出射光として得ることができ、光変換体のアパーチャの大きさや目的とする視野角に対応した出射光を得ることができ、光変換体からの透過光が明るく色斑や滲みが無く視野角をコントロールでき、鮮明で見やすく眼に優しい美しい画像や情報を得られ異なる種類の光変換体にも対応することができるとともに個人使用のような外部に見られにくい画像や色々な位置のあらゆる角度からも外部に見易い画像等、多種多様な情報や画像を出射できるとともに多種多様の要求に対応することができる。
さらに、光制御シートの円弧状部のピッチと光集光制御部のピッチとを同等にすることによって、光集光制御部で略垂直方向に光を屈折させた出射コーンの鋭い光を光変換体のアパーチャを透過し、確実に円弧状部の中心位置から集光や広がりのある光を出射することができ、多種多様な情報や明るく色斑や滲みが無い画像等の出射光を得ることができる。
然るに、本発明は、導光板からの出射コーンの鋭い光をアパーチャに的確に供給し、アパーチャを透過した光を光制御シートで集光のある光または広がりのある光を出射でき、明るく色斑や滲みが無く視野角をコントロールした鮮明で見やすく眼に優しい美しい画像を実現することができたり、正確に多種多様な情報を発信することができる平面照明装置ユニットを提供することにある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
The present invention has a basic configuration of a light source, a light guide plate, a reflector, a light converter, and a light control sheet. The light from the light source is refracted from the surface portion in a substantially vertical direction and is narrowed down. In order to emit the sharp light of the exit cone whose spread is maximum and within 20 ° from the center, a light reflection control unit composed of a fine concave shape that reflects on the back surface portion of the light guide plate is provided to the incident end surface portion and the anti-incident end surface portion. Are provided in a range of 120 ° to 170 ° with the second inclined surface connected to the reflecting inclined surface that is reflected in the direction of the surface portion and connected to the reflecting inclined surface, and the virtual horizontal plane perpendicular to the incident
Further, as the light condensing control unit is advanced from the incident end surface portion to the non-incident end surface portion, the apex angle to which the inclined surface portion is connected is reduced from 110 ° to 80 ° or the height of the apex angle is increased. When the length from the incident end surface portion to the anti-incident end surface portion is long, the light reflected from the light reflection control unit on the back surface is reflected toward the surface portion as the light from the light source approaches the anti-incident end surface portion. Since the reflection angle is large, the refraction angle of the light condensing control unit on the surface can be made constant, and the sharp light of the exit cone that is refracted from the entire surface uniformly by refracting light in a substantially vertical direction is emitted. can do.
Furthermore, since the length of the reflection inclined surface of the light reflection control unit is equal to or slightly longer than the pitch of the light collection control unit, the reflection width of the light reflection control unit and the pitch width of the light collection control unit are the surface portion. When viewed from the direction, it becomes a lattice shape, and the reflected light width of the light reflection control unit is equal to the pitch width of the light collection control unit, so that a substantially rectangular or square-shaped emitted light is obtained from the light collection control unit. Can do.
A light converter that refracts light in such a substantially vertical direction and is controlled above the sharp light of the exit cone is provided, and the light condensing control unit and the aperture of the light converter are substantially paired with the light converter. By aligning the light emitted from the light condensing control unit with the aperture, most of the light guided into the light guide plate is reliably refracted from the surface portion of the light guide plate in a substantially vertical direction. By emitting the sharp light of the exit cone narrowed down to the aperture of the light conversion body and supplying light perpendicular to the aperture of the light conversion body, accurate information from the light conversion body and from the light conversion body The transmitted light can be bright and free from color spots and bleeding.
Further, above the light conversion body, the back surface side is flat, and arc-shaped portions having a radius of curvature that refracts and expands parallel parallel light from the back surface side are arranged in parallel in parallel to the front surface side. A light control sheet provided in a matrix is provided.
Therefore, the light from the aperture of the light conversion body can be obtained as emission light having a condensed or spread, and the emission light corresponding to the size of the aperture of the light conversion body and the intended viewing angle can be obtained, The transmitted light from the light converter is bright and there are no color spots or blurring, and the viewing angle can be controlled. It is possible to obtain beautiful images and information that are clear and easy to see, and are compatible with different types of light converters. Thus, it is possible to emit a variety of information and images, such as images that are difficult to see to the outside and images that are easy to see from all angles at various positions, and can meet a variety of requirements.
Furthermore, by making the pitch of the arc-shaped part of the light control sheet equal to the pitch of the light condensing control part, light conversion of the sharp light of the exit cone refracted light in the substantially vertical direction by the light condensing control part It can transmit through the aperture of the body and reliably emit light that is condensed or spread from the center position of the arcuate part, and obtain a wide variety of information and emitted light such as images that are bright and free from color spots and bleeding Can do.
However, according to the present invention, the sharp light of the exit cone from the light guide plate is accurately supplied to the aperture, and the light transmitted through the aperture can be emitted by the light control sheet as condensed light or spread light. An object of the present invention is to provide a flat illumination device unit that can realize a clear, easy-to-see and beautiful image that is easy to see and has no blur and has a controlled viewing angle, and can accurately transmit a wide variety of information.
本例の平面照明装置ユニットは、図1に示すように、光源6と導光板2とから成る平面照明装置の上に光変換体3を設け、またさらにその上方に光制御シート4を設けてケース5に収納したものである。
As shown in FIG. 1, the flat illumination device unit of this example is provided with a
ケース5は、熱可塑性樹脂に例えば酸化チタンのような白色材料を混入した物や熱可塑性樹脂にアルミニウム等の金属蒸着を施したり、金属箔を積層した物からなり、完全反射光として再度上方のみの光を導光板2に戻す。
そのために、ケース5の底部5a以外のケース内側部5bや5cに漏れた光は導光板2の上方とは無関係で余分な光であるために、ケース内側部5bやケース内側部5cの部分には光を吸収するように、例えば黒色等のカーボンを塗布したり、樹脂に練り込んで着色したケース5の底部5aに反射材を敷いても良い。
さらに、光の反射性を有した樹脂を底部5aに光の吸収性を施した樹脂との2色成形を行っても良い。
また、ケース5は、底部5aの反射面を凹凸形状またはプリズム形状を成し、反射光を散乱光にして均一な反射光にしても良い。
尚、ケース5は、ケース形状にすることによって平面照明装置、光変換体、光制御シート等の設置位置を容易に組立することができるが、ケース5をケース形状にせずに導光板2に光を再度戻すことが目的とするために反射の要素があれば良い。
The
For this reason, the light leaked to the case
Further, two-color molding may be performed with a resin having light reflectivity and a resin having light absorption on the bottom 5a.
Further, the
In addition, although the
光源6は、一体化された赤色発光(R)、緑色発光(G)、青色発光(B)から成る半導体発光素子や、これら半導体発光素子の単色発光半導体発光素子、単色発光半導体発光素子をアレー状にしたもの、R,G,Bの三原色をアレー状にしたものや青色発光半導体発光素子と蛍光材とを用いた擬似白色半導体発光素子からなる。
また、CCFL(冷陰極蛍光放電管)やHCFL(熱陰極蛍光放電管)からなる。
尚、導光板2の大きさ等によっては、両端側(入射端面部7および反入射端面部8)に光源6を設けても良い。
The light source 6 is an array of semiconductor light emitting elements composed of integrated red light emission (R), green light emission (G), and blue light emission (B), a single color light emitting semiconductor light emitting element of these semiconductor light emitting elements, and a single color light emitting semiconductor light emitting element. A quasi-white semiconductor light emitting device using a blue light emitting semiconductor light emitting device and a fluorescent material.
Moreover, it consists of CCFL (cold cathode fluorescent discharge tube) and HCFL (hot cathode fluorescent discharge tube).
Depending on the size of the
導光板2は、屈折率が1.4〜1.7程度の無色透明なアクリル樹脂(PMMA)や環状オレフィン・コポリマ(COC)、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルサルフォン(PES)等により形成される。図2および図3に示すように、導光板2は、外形が光源6の光を導く入射端面部7と、入射端面部7に対向する反入射端面部8と、入射端面部7と反入射端面部8とに接続する側面部9と、入射端面部7および反入射端面部8と側面部9とに直交する表面部10と裏面部11とからなる矩形形状に形成されている。
The
尚、導光板2に入射した光は、屈折角γが0≦|γ|≦Sin-1(1/n)の式を満たす範囲で導光板2内を進み、例えば一般の導光板2に使用されている樹脂材料であるアクリル樹脂の屈折率はn=1.49程度であるので、入射端面部7で屈折する屈折角γはγ=0〜±42°程度の範囲内になる。
The light incident on the
さらに、屈折角γ=0〜±42°の範囲内で導光板2内に入射した光は、導光板2と空気層(屈折率n=1)との境界面において、Sinα=(1/n)の式により臨界角を表すことができる。例えば一般の導光板2に使用されている樹脂材料であるアクリル樹脂の屈折率はn=1.49程度であるので、臨界角αはα=42°程度になる。よって、導光板2の表面部10や裏面部11が平らな面の時に光線を偏向する傾斜角の大きい凸や凹等が無かったり、臨界角αを越えなければ、導光板2内の光は表面部10や裏面部11で全て全反射しながら入射端面部7から反対方向の反入射端面部8方向へ進むことになる。
Further, the light incident on the
裏面部11は、図2および図3に示すように、導光板2の光反射制御部16を入射端面部7および反入射端面部8に対して平行に複数設ける。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
また、光反射制御部16は、入射端面部7方向に傾き表面部10方向に反射する反射傾斜面17aと、隣の反射傾斜面17aとに接続し反入射端面部8方向に傾く第2の傾斜面17bとからなり、これら反射傾斜面17aと第2の傾斜面17bと成す角度θ2がθ2=130°〜160°の範囲に設けてある。
尚、入射端面部7に直角な仮想水平面と反射傾斜面17aとが成す角度が6°以内の場合には、導光板2の裏面部11からは光が漏れないが、角度が大きく成る程に裏面部11からの光の漏れが多くなる。
このため、導光板2の大きさや目的によって、導光板2の裏面部11から全く光を漏らさないようにする時には6°以内とし、積極的に裏面部11から光を漏らしケース5での反射を利用し、再度導光板2内に戻すことも可能である。
The light
In addition, when the angle formed by the virtual horizontal plane perpendicular to the incident
For this reason, depending on the size and purpose of the
よって、導光板2内に入射した光は、裏面部11方向へ屈折角γ=0〜−42°の範囲内で進み、入射した光は、入射端面部7から反入射端面部8まで全て反射傾斜面17aで全反射して表面部10方向に進む。
Therefore, the light incident on the
表面部10は、図2に示すように、導光板2の入射端面部7に対して直角に反入射端面部8方向に光集光制御部10aを延在して設ける。
As shown in FIG. 2, the
光集光制御部10aは、側面部9方向に互いに反対方向に傾き接続する2つの傾斜面部12および傾斜面部13を有し、互いの傾斜面部12,13が接続する頂角θ1がθ1=80°〜110°の範囲に設ける。
この場合、導光板2内に入射した光は、表面部10方向へ屈折角γ=0〜+42°の範囲内で進む。そして、導光板2内に入射した光であって、入射角が大きな角度(+42°近辺)での光の中で光集光制御部10aの嶺線部分では、導光板2に沿うような大きな出射角での光が僅かに出射する。
また、光集光制御部10aの傾斜面部12および傾斜面部13では、より傾斜面部12側および傾斜面部13側に屈折し、導光板2に沿うような大きな出射角での光が僅かに出射する。
The light
In this case, the light incident on the
Further, the
このように、光集光制御部10aでは、導光板2の表面部10方向へ進んだ光が極ほんの僅かしか漏れず、裏面部11の光反射制御部16(反射傾斜面17aで全反射光)からの反射光(入射端面部7や反入射端面部8に平行な反射光)を受ける。
Thus, in the light
図4(a)および図4(b)に示すように、光集光制御部10aは、傾斜面部12および傾斜面部13が接続し、頂角θ1がθ1=80°〜110°の範囲で光反射制御部16の反射傾斜面17aで全反射した光、入射端面部7や反入射端面部8に平行な反射光(光集光制御部10aの延在方向と略直角方向からの反射光)を傾斜面部12および傾斜面部13で屈折し、両側面部9方向側に集光させ表面部10から略垂直方向に出射コーンの広がりが最大で中心からδ=20°以内の出射コーンの鋭い光を外部に出射することができる。
As shown in FIG. 4A and FIG. 4B, the light
また、表面部10’は、図3に示すように、導光板2の入射端面部7に対して直角に反入射端面部8方向に光集光制御部10bのドット状に連なるように並設に設ける。
Further, as shown in FIG. 3, the
光集光制御部10bは、側面部9方向に互いに反対方向に傾き接続する2つの傾斜面部12および傾斜面部13さらに入射端面部7方向と反入射端面部8方向とに傾き接続する2つの傾斜面部14および傾斜面部15から成る四角錐状を有し、互いの傾斜面部12,13,14,15が接続する頂点θ1がθ1=80°〜110°の範囲に設ける。
この場合、導光板2内に入射した光は、表面部10方向へ屈折角γ=0〜+42°の範囲内で進む。そして、導光板2内に入射した光であって、入射角が大きな角度(+42°近辺)での光の中で光集光制御部10bの傾斜面部12および傾斜面部13では、より傾斜面部12側および傾斜面部13側に屈折し、導光板2に沿うような大きな出射角での光が僅かに出射する。
同様に、傾斜面部14および傾斜面部15では、より傾斜面部14側および傾斜面部15側に屈折し、導光板2に沿うような大きな出射角での光が僅かに出射する。
The light
In this case, the light incident on the
Similarly, the
このように、光集光制御部10bでは、導光板2の表面部10方向へ進んだ光が極ほんの僅かしか漏れず、裏面部11の光反射制御部16(反射傾斜面17aで全反射光)からの反射光(入射端面部7や反入射端面部8に平行な反射光)を受ける。
Thus, in the light
図5(a)〜図5(c)に示すように、光集光制御部10bは、傾斜面部12と傾斜面部13および傾斜面部14と傾斜面部15とが頂点で接続し、互いの頂角θ1がθ1=80°〜110°の範囲で光反射制御部16の反射傾斜面17aで全反射光した光、入射端面部7や反入射端面部8に平行な反射光(光集光制御部10aの延在方向と略直角方向からの反射光)を傾斜面部12と傾斜面部13および傾斜面部14と傾斜面部15とで屈折し、両側面部9方向側と入射端面部7方向側と反入射端面部8方向側とに集光させ、表面部10’から略垂直方向に出射コーンの広がりが最大で中心からδ=20°以内の出射コーンの鋭い光を外部に出射することができる。
尚、反射傾斜面17aの幅と、傾斜面部14と傾斜面部15との幅とが一致している。
As shown in FIGS. 5A to 5C, the light
In addition, the width of the reflective
さらに、裏面部11の光反射制御部16での反射傾斜面17aの長さを光集光制御部10aや光集光制御部10bのピッチと同等もしくはやや長めにすれば、光反射制御部16の光の反射幅と光集光制御部10aや10bのピッチ幅とが表面部10や10’方向から見た場合に格子状となり、光反射制御部16の反射光幅と光集光制御部10aや10bのピッチ幅とが等しくなる。
Furthermore, if the length of the reflection inclined
そして、光集光制御部10aの場合には、入射端面部7から反入射端面部8方向に略矩形状の複数の略垂直方向の光を屈折させた出射コーンの鋭い光が並列に並設な状態で出射光を得ることができる。
In the case of the light
同様に、光集光制御部10bの場合には、略四角形状にマトリックス状に略垂直方向の光を屈折させ、出射コーンの鋭い光を出射することができる。
Similarly, in the case of the light
また、図11(a)および図11(b)に示すように、光集光制御部10aまたは光集光制御部10bは、光制御シート4の円弧状部23a,23bや円弧状部24a,24bの中心位置とが略一致するように設ける。
Further, as shown in FIGS. 11A and 11B, the light
これにより、導光板2内に導かれた光の大部分を確実に導光板2の表面部10aや表面部10bから略垂直方向に光を屈折させて絞られた出射コーンの鋭い光を光変換体3に出射し、光変換体3のアパーチャ25を透過した光変換体3からの光が確実に光制御シート4の円弧状部23a,23bや円弧状部24a,24bの中心位置に達して、光制御シート4の円弧状部23a,23bや円弧状部24a,24bの中心位置から広がりのある光を出射でき、明るく色斑や滲みが無い出射光を得ることができる。
As a result, most of the light guided into the
さらに、光集光制御部10aまたは光集光制御部10bのピッチと光制御シート4の円弧状部23a,23bや円弧状部24a,24bのピッチとを同じに設ける。
Furthermore, the pitch of the light
これにより、光集光制御部10aまたは光集光制御部10bで略垂直方向に光を屈折させた出射コーンの鋭い光が光変換体3のアパーチャ25を透過し、確実に円弧状部23a,23bや円弧状部24a,24bの中心位置から広がりのある光を出射することができ、明るく色斑や滲みが無い出射光を得ることができる。
Thereby, the sharp light of the exit cone refracted light in the substantially vertical direction by the light
さらに、光集光制御部10aまたは光集光制御部10bは、光変換体3のアパーチャ25とが略対になるように配置する。
Furthermore, the light
そして、光集光制御部10aまたは光集光制御部10bからの出射光がアパーチャ25に一致するようにすれば、導光板2内に導かれた光の大部分を確実に導光板2の表面部10aや表面部10bから略垂直方向に光を屈折させて絞られた出射コーンの鋭い光を光変換体3のアパーチャ25に出射することができる。また、光変換体3のアパーチャ25を透過した明るく色斑や滲みが無い出射光を確実に光制御シート4に導くことにより、光制御シート4の円弧状部23a,23bや円弧状部24a,24bの中心位置から広がりのある光を出射でき、明るく色斑や滲みが無い出射光を得ることができる。
And if the emitted light from the light
また、光集光制御部10aの傾斜面部12と傾斜面部13が接続する頂角θ1が入射端面部7から反入射端面部8に進む程、頂角θ1をθ1=110°からθ1=80°へと小さくまたは頂角θ1の高さを高くする。
同様に、光集光制御部10bの傾斜面部12と傾斜面部13および傾斜面部14と傾斜面部15が接続する頂角が入射端面部7から反入射端面部8に進む程、頂角θ1をθ1=110°からθ1=80°へと小さくまたは頂角θ1の高さを高くする。
Further, as the apex angle θ1 connecting the
Similarly, as the apex angle at which the
これにより、特に導光板2の入射端面部7から反入射端面部8までの長さが長い場合には、光源6からの光が反入射端面部8に近づく程、裏面部11の光反射制御部16で反射する反射光が表面部10や表面部10’方向に対しての反射角が大きい。このため、表面部10や表面部10’の光集光制御部10aや光集光制御部10bからの屈折角を一定にすることができ、表面部10や表面部10’の全体から均一に略垂直方向に光を屈折させて絞られた出射コーンの鋭い光を出射することができる。
Thereby, especially when the length from the incident
光変換体3は、図11(a)および図11(b)に示すように、下方の導光板2の出射面部である表面部10側からの出射コーンの鋭い光を電子シャッタ等で光の透過時間および遮蔽時間や輝度をコントロールし、各アパーチャ25からの光を変換し情報を外部に出射する。
さらに、各アパーチャ25は行列状または千鳥状に配置されている。
As shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), the
Further, the
導光板2の出射面部10上に設けた光集光制御部10aの傾斜面部12および傾斜面部13によって屈折され、光変換体3のアパーチャ25に対して略垂直に光を出射する。
尚、この時の出射光は、反射傾斜面17aの幅と、傾斜面部14と傾斜面部15との幅(三角柱)とが一致しているので、光反射制御部16の反射幅と光集光制御部10aのピッチ幅とが表面部10方向から見た場合に格子状となる。これにより、光反射制御部16の反射光の幅と光集光制御部10aのピッチ幅とが等しくなり、光集光制御部10aから略矩形状の出射光として光束Lsbとなって各アパーチャ25の開口部に垂直に放射することができる。
The light is refracted by the
In addition, since the width | variety of the reflective
同様に導光板2の出射面部10上に設けた光集光制御部10bの傾斜面部12および傾斜面部13と傾斜面部14および傾斜面部15とによって屈性され、光変換体3のアパーチャ25に対して略垂直に光を出射する。
この時、光集光制御部10bは、略四角錐凸形状(格子状)であり、各傾斜面部12、傾斜面部13、傾斜面部14、傾斜面部15で屈折した光束が四角錐凸形状の投射形状に等しく、四角形の光束Lsbとなって各アパーチャ25の開口部に垂直に放射する。
Similarly, it is bent by the
At this time, the light
このように、光集光制御部10aまたは光集光制御部10bからアパーチャ25の開口部の形状に対応した光集光制御部10aから略矩形状の出射光として光束Lsbとなって各アパーチャ25の開口部に出射され、光変換体3によって各受光の光に対して電気信号を透過や遮光等の光信号に変換され外部に出射する。
As described above, each
尚、先に説明したように、光変換体3のアパーチャ25と光集光制御部10aまたは光集光制御部10bとが略対になるように配置することにより、光集光制御部10aまたは光集光制御部10bからの出射光がアパーチャ25に一致する。これにより、導光板2内に導かれた光の大部分を確実に導光板2の表面部10や表面部10’から略垂直方向に光を屈折させて絞られた出射コーンの鋭い光を光変換体3のアパーチャ25に対して垂直な光を出射し、正確な情報を供給することができる。
そのため、光変換体3のアパーチャ25を透過した光変換体3からの光を確実に光制御シート4の円弧状部の中心位置から集光または広がりのある光を出射でき、明るく色斑や滲みが無い出射光を得ることができる。
As described above, by arranging the
Therefore, the light from the
光制御シート4は、無色透明なポリエチレンテレフタレート(PET)やポリエステル樹脂基材の表面に微細な凸状または凹状の円弧状部23のレンズアレイ形状をアクリル樹脂層によって形成したり、無色透明なポリエチレンテレフタレート(PET)やポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルサルフォン(PES)、アクリル樹脂(PMMA)、ポリカーボネート(PC)等により形成される。 The light control sheet 4 is formed by forming a lens array shape of a fine convex or concave arcuate portion 23 on the surface of a colorless and transparent polyethylene terephthalate (PET) or polyester resin substrate with an acrylic resin layer, or a colorless and transparent polyethylene. It is formed of terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), acrylic resin (PMMA), polycarbonate (PC) or the like.
図6および図7に示すように、光制御シート4は、裏面22側が平坦であり、表面21側が複数の微細な凸状または凹状の円弧状部23a,23bを導光板2の入射端面部7方向に対応した縦面18や導光板2の反入射端面部8方向に対応した縦面19を平行に導光板2の側面部9方向に対応した側面20を並列に並設したものである。
故に、円弧状部23a,23bがX方向に対して連なっているものである。
As shown in FIGS. 6 and 7, the light control sheet 4 has a
Therefore, the arc-shaped
また、光制御シート4は、図8(a)〜(d)および図9(a)〜(d)に示すように、裏面22側が平坦であり、表面21側が複数の微細な凸状の円弧状部24aまたは凹状の円弧状部24bをマトリックス状に設けたものである。
この場合には、図8(a)〜(d)および図9(a)〜(d)に示すように、円弧状部24a,24bがX−Y方向に行列になっているものである。
In addition, as shown in FIGS. 8A to 8D and FIGS. 9A to 9D, the light control sheet 4 has a
In this case, as shown in FIGS. 8A to 8D and FIGS. 9A to 9D, the arc-shaped
さらに、図10(a)および図10(b)に示すように、これら光制御シート4は、固有の曲率半径Rを有し、平坦な裏面22側からの垂直な平行光を円弧状部23aや円弧状部24aで屈折して狭角βに集光または円弧状部23bや円弧状部24bで屈折して広角βに広げる。
尚、光制御シート4の曲率半径Rは、使用する光変化体や目的とする用途によって変化させる。
Further, as shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b), these light control sheets 4 have a specific radius of curvature R, and perpendicular parallel light from the
Note that the radius of curvature R of the light control sheet 4 is changed depending on the light changing body to be used and the intended application.
このように、光制御シート4は、任意の曲率半径Rを有するので、光変換体3のアパーチャ25の大きさや目的とする視野角に対応した集光狭角βまたは広がり広角βを有した出射光を得ることができ、異なる種類の光変換体3にも対応することができるとともに個人使用のような外部に見られにくい画像や色々な位置のあらゆる角度からも外部に見易い画像等、多種多様な要求に対応することができる。
Thus, since the light control sheet 4 has an arbitrary radius of curvature R, the light control sheet 4 has a converging narrow angle β or widening angle β corresponding to the size of the
さらに、光制御シート4は、光変換体3のアパーチャ25や導光板2の光集光制御部10aや光集光制御部10bに対応することができ、光変換体3からの透過光が明るく色斑や滲みが無く視野角の広く鮮明で見やすく眼に優しい美しい画像等の情報や信号を得ることができる。
Further, the light control sheet 4 can correspond to the
尚、先に説明したように、光制御シート4の円弧状部23a,23bや円弧状部24a,24bのピッチと光集光制御部10aや光集光制御部10bのピッチが同等であるので、光集光制御部10aや光集光制御部10bで略垂直方向に光を屈折させた出射コーンの鋭い光が光変換体3のアパーチャ25を透過し、確実に円弧状部23a,23bや円弧状部24a,24bの中心位置から集光狭角βまたは広がり広角βのある出射光線Lsを出射することができ、明るく色斑や滲みが無い出射光を得ることができる。
As described above, the pitch of the arc-shaped
図12に示すように、プリズムシート31は、無色透明なポリエステル樹脂基材の表面や裏面に微細なプリズムやレンズアレイ等の形状をアクリル樹脂層によって形成して構成される。
また、プリズムシート7は、透明なアクリル樹脂やポリカーボネート等の表面や裏面に微細なプリズムやレンズアレイ等の形状を形成しても良く、無色透明なポリエチレンテレフタレート(PET)やポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルサルフォン(PES)の透明なシート状でも良い。
As shown in FIG. 12, the
Further, the
尚、プリズムシート31を平面照明装置の導光板2の表面部10の上部にプリズム頂角λを導光板2の表面部10方向に向けたプリズムシート31を設ける。
In addition, the
プリズムシート31は、導光板2等から出射光線BLをプリズムシート31のプリズムシート入射面PIで屈折してプリズムシート31内に導かれ、プリズムシート反射面PRに達した光線BL1がプリズムシート反射面PRで全反射を行い、反射光BL2はプリズムシート出射面PS方向に進み、再度屈折を行いプリズムシート出射面PSから出射光BLOを出射する。
The
そして、プリズムシート31を備えた構成において、特に導光板2の入射端面部7から反入射端面部8までの長さが長い場合には、光源6からの光が反入射端面部8に近づく程、裏面部11の光反射制御部16で反射する反射光が表面部10方向に対しての反射角が大きい。このため、表面部10の光集光制御部10aや光集光制御部10bからの屈折角の大きくなるのを垂直方向に成るように制御することができ、光変換体3のアパーチャ25に対して略垂直な方向に光を屈折させ出射コーンの鋭い光を出射することができる。
尚、光変換体3の大きさや光集光制御部10aや光集光制御部10bおよび光反射制御部16の変化によって使用しなくとも良い。
And in the structure provided with the
Note that the
このように、本発明の平面照明装置ユニット1は、少なくとも光源6、導光板2、光変換体3、光制御シート4を基本的構成とし、光源6からの光を表面部10や10’から略垂直方向に光を屈折させて絞られ出射コーンの広がりが最大で中心からδ=20°以内の出射コーンの鋭い光を出射させるために、導光板2の裏面部11に反射を行う微細な凹状からなる光反射制御部16を入射端面部7および反入射端面部8に対して平行に設ける。しかも、表面部10や10’方向に反射する反射傾斜面17aと隣り合う同じ反射傾斜面17aとを接続する第2の傾斜面17bと成す角度θ2がθ2=120°〜θ2=170°の範囲に設ける。また、表面部10や10’には、屈折を行う微細な凸状からなる光集光制御部10aや10bを入射端面部7に対して直角に反入射端面部8方向に延在または連なるように並設に設ける。しかも、光集光制御部10aや10bを互いに反対方向に傾斜面部12,13および14,15を有するとともに互いの傾斜面部12,13および14,15が接続する頂角θ1がθ1=80°〜θ1=110°の範囲に設けて光集光制御部10aや10bからの出射コーンの広がりが最大で中心から20°以内にする。さらに、光集光制御部10aや10bは、入射端面部7からの直接光は出射せずに光反射制御部16からの反射光を表面部10や10’から略垂直方向に光を屈折させ出射コーンの鋭い光を出射することができる。
また、光集光制御部10aや10bを入射端面部7から反入射端面部8に進む程、傾斜面部12,13および14,15が接続する頂角がθ1=110°からθ1=80°へと小さくまたは頂角θ1の高さが高くし、特に導光板2の入射端面部7から反入射端面部8までの長さが長い場合には、光源6からの光が反入射端面部8に近づく程、裏面部11の光反射制御部16で反射する反射光が表面部10や10’方向に対しての反射角が大きい。このため、表面部10や10’の光集光制御部10aや10bからの屈折角を一定にすることができる。
その結果、表面部10や10’全体から均一に略垂直方向に光を屈折させて絞られた出射コーンの鋭い光を出射することができる。
さらに、光反射制御部16の反射傾斜面17aの長さを光集光制御部10aや10bのピッチと同等もしくはやや長めにするので、光反射制御部16の反射幅と光集光制御部10aや10bのピッチ幅とが表面部10や10’方向から見た場合に格子状になる。これにより、光反射制御部16の反射光幅と光集光制御部10aや10bのピッチ幅とが等しくなり、光集光制御部10aや10bから略矩形状や四角形状の出射光を得ることができる。
このような略垂直方向に光を屈折させ出射コーンの鋭い光を出射する導光板2の上方に電子的に制御される光変換体3を備え、この光変換体3に対して光集光制御部10aや10bと光変換体3のアパーチャ25とが略対になるように配置し、光集光制御部10aや10bからの出射光がアパーチャ25に一致させる。これにより、導光板2内に導かれた光の大部分を確実に導光板2の表面部10や10’から略垂直方向に光を屈折させて絞られた出射コーンの鋭い光を光変換体3のアパーチャ25に出射し、光変換体3のアパーチャ25に対して垂直な光を供給する。これにより、多種多様な情報を正確に供給および出射でき、光変換体3からの透過光が鮮明で明るく色斑や滲みが無い出射光を得ることができる。
さらに、光変換体3の上方に裏面側22が平坦で表面側21に裏面側22からの垂直な平行光を円弧状部23a,23bや円弧状部24a,24bで屈折させて集光または広げる曲率半径Rを有し、この円弧状部23a,23bや円弧状部24a,24bを平行に並列に並設またはマトリックス状に設けた光制御シート4を備える。
よって、光変換体3のアパーチャ25からの光を集光または広がりを有した出射光として得ることができ、光変換体3のアパーチャ25の大きさや目的とする視野角に対応した出射光を得ることができ、光変換体3からの透過光が明るく色斑や滲みが無く鮮明で見やすく眼に優しい美しい画像や情報を得られることができるとともに個人使用のような外部に見られにくい画像や色々な位置のあらゆる角度からも外部に見易い画像等、多種多様な要求に対応することができる。
さらに、光制御シート4の円弧状部23a,23bや円弧状部24a,24bのピッチと光集光制御部10aや10bのピッチとが同等にする。これにより、光集光制御部10aや10bで略垂直方向に光を屈折させた出射コーンの鋭い光を光変換体3のアパーチャ25を透過し、確実に円弧状部23a,23bや円弧状部24a,24bの中心位置から集光または広がりのある光を出射することができ、鮮明で明るく色斑や滲みが無い出射光を得ることができる。
然るに、本発明の平面照明装置ユニット1は、導光板2からの出射コーンの鋭い光をアパーチャ25に的確に供給し、アパーチャ25を透過した光を光制御シート4で集光または広がりのある光を出射でき明るく色斑や滲みが無く鮮明で見やすく眼に優しい美しい画像や情報を正確に実現することができる。
Thus, the flat illumination device unit 1 of the present invention has at least the light source 6, the
Further, as the light
As a result, it is possible to emit the sharp light of the exit cone that is narrowed down by refracting light uniformly and substantially vertically from the
Furthermore, since the length of the reflection inclined
The
Furthermore, the
Therefore, the light from the
Further, the pitch of the arc-shaped
However, the flat illumination device unit 1 of the present invention accurately supplies the sharp light of the exit cone from the
1 平面照明装置ユニット
2 導光板
3 光変換体
4 光制御シート
5 ケース
5a ケース底部
5b,5c ケース内側部
6 光源
7 入射端面部
8 反入射端面部
9 側面部
10 表面部
10’ 表面部
10a 光集光制御部(三角柱)
10b 光集光制御部(三角錐)
11 裏面部
12 傾斜面部
13 傾斜面部
14 傾斜面部
15 傾斜面部
16 光反射制御部
17a 反射傾斜面
17b 第2の傾斜面
18 縦面(導光板入射端面部方向)
19 縦面(導光板反入射端面部方向)
20 側面(導光板側面部方向)
21 表面側
22 裏面側
23a 凸状円弧状部(X)
23b 凹状円弧状部(X)
24a 凸状円弧状部(X−Y)
24b 凹状円弧状部(X−Y)
25 アパーチャ
31 プリズムシート
32 出射コーン
δ コーン角(極角)
n 屈折率
γ 屈折角
α 臨界角
R 曲率半径
β 広角
θ1 頂角(表面部)
θ2 頂角(裏面部)
λ プリズム頂角
PI プリズムシート入射面
PR プリズムシート反射面
PS プリズムシート出射面
Ls 出射光線
LSb 光束
BLBL1,BL2,BLO 光線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Planar illuminating
10b Light condensing control unit (triangular pyramid)
DESCRIPTION OF
19 Longitudinal plane (direction of light incident side opposite to the light guide plate)
20 side (light guide plate side surface direction)
21
23b Concave arc-shaped part (X)
24a Convex arcuate part (XY)
24b concave arcuate part (XY)
25
n refractive index γ refraction angle α critical angle R radius of curvature β wide angle θ1 apex angle (surface)
θ2 Vertical angle (back side)
λ Prism apex angle PI Prism sheet entrance surface PR Prism sheet reflection surface PS Prism sheet exit surface Ls Outgoing ray LSb Luminous flux BLBL1, BL2, BLO ray
Claims (12)
前記表面部には屈折を行う微細な凸状からなる光集光制御部を設けるとともに前記裏面部には反射を行う微細な凹状からなる光反射制御部を設け、前記裏面部で前記入射端面部からの直接光は出射せず、前記光反射制御部からの光のみを前記表面部の前記光集光制御部方向に反射し、前記光集光制御部で略垂直方向に光を屈折させ出射コーンの鋭い光を出射するとともに前記光集光制御部と前記アパーチャとが略対になるように配置し、前記光集光制御部からの出射光が前記アパーチャに一致することを特徴とする平面照明装置ユニット。 A light source, an incident end face that guides light from the light source, a side face connected to the incident end face and the non-incident end face facing the incident end face, and orthogonal to the incident end face and the side face A light guide plate having a front surface portion and a back surface portion; a light converter having a plurality of fine apertures that receive light from the front surface portion; and a light control sheet that refracts light above the light converter. In the flat illumination device unit that emits light from the surface portion to the aperture, and emits refracted light from the light control sheet,
The front surface portion is provided with a light converging control portion having a fine convex shape for performing refraction, and the back surface portion is provided with a light reflection control portion having a fine concave shape for performing reflection. Direct light from the light is not emitted, only the light from the light reflection control unit is reflected in the direction of the light collection control unit on the surface, and the light collection control unit refracts light in a substantially vertical direction and emits the light. A plane that emits light having a sharp cone and is arranged so that the light collection control unit and the aperture are substantially paired, and light emitted from the light collection control unit coincides with the aperture. Lighting device unit.
前記表面部には屈折を行う微細な凸状からなる光集光制御部を設けるとともに前記裏面部には反射を行う微細な凹状からなる光反射制御部を設け、前記裏面部で前記入射端面部からの直接光は出射せず、前記光反射制御部からの光のみを前記表面部の前記光集光制御部方向に反射し、前記光集光制御部で略垂直方向に光を屈折させ出射コーンの鋭い光を出射し、
前記光制御シートは、前記光変換体の受光する反対側に光を入射する裏面側が平坦であり、表面側が円弧状部を成しており、前記光集光制御部と前記円弧状部の中心位置とが略一致するように設け、前記円弧状部の中心位置に入射した光を前記円弧状部から集光または広がりのある光に屈折することを特徴とする平面照明装置ユニット。 A light source, an incident end face that guides light from the light source, a side face connected to the incident end face and the non-incident end face facing the incident end face, and orthogonal to the incident end face and the side face A light guide plate having a front surface portion and a back surface portion; a light converter having a plurality of fine apertures that receive light from the front surface portion; and a light control sheet that refracts light above the light converter. In the flat illumination device unit that emits light from the surface portion to the aperture, and emits refracted light from the light control sheet,
The front surface portion is provided with a light converging control portion having a fine convex shape for performing refraction, and the back surface portion is provided with a light reflection control portion having a fine concave shape for performing reflection. Direct light from the light is not emitted, only the light from the light reflection control unit is reflected in the direction of the light collection control unit on the surface, and the light collection control unit refracts light in a substantially vertical direction and emits the light. Emits a sharp cone of light,
The light control sheet is flat on the back side where light is incident on the opposite side of the light converter that receives light, and the front side forms an arcuate part, and the center of the light condensing control part and the arcuate part A flat illuminating device unit provided so as to substantially coincide with a position, and refracting light incident on a central position of the arc-shaped portion from the arc-shaped portion into condensed or spreading light.
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