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`(57)【要約】
`【目的】 光源の光強度を維持しつつ均一な明るさの面
`輝度を得る。
`【構成】 上面に開口部１１Ａを有する筐体１１内に所
`定径Ｄの棒状光源１２が配設されると共に該開口部１１
`Ａを覆ってプリズムレンズフィルム１３と光拡散シート
`１４とが設けられている。そして、棒状光源１２とプリ
`ズムレンズフィルム１３との距離はプリズムレンズフィ
`ルム１３の表面における棒状光源の像が互いに離間しな
`い所定距離に設定されている。
`
`TOYOTA EXHIBIT 1021
`
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`
`

`

`(2)
`
`特開平６−２５０１７８
`
`【特許請求の範囲】
`【請求項１】 上面に開口部を有する筐体内に少なくと
`も一本の所定径の棒状光源を配設すると共に、前記開口
`部を覆うプリズムレンズフィルムを設け、前記棒状光源
`と前記プリズムレンズフィルムとの距離を該プリズムレ
`ンズフィルムにおける前記棒状光源の像が互いに離間し
`ない所定距離に設定したことを特徴とする面光源装置。
`【請求項２】 前記プリズムレンズフィルムが複数枚で
`あって、最外側のプリズムレンズフィルムにおける前記
`棒状光源の像が離間しない所定距離に前記各々のプリズ
`ムレンズフィルムを配設したことを特徴とする請求項１
`に記載の面光源装置。
`【請求項３】 前記筐体は前記棒状光源の配設部内面に
`反射面を備え、該反射面は前記プリズムレンズフィルム
`と平行な第１反射面と、前記棒状光源から両側にその径
`の２倍を越えない距離離間され第１反射面に対し所定角
`度傾斜した第２反射面とから形成されることを特徴とす
`る請求項１に記載の面光源装置。
`【請求項４】 前記棒状光源が複数本であって、その径
`の２倍を越えないピッチで配置されていることを特徴と
`する請求項１に記載の面光源装置。
`【請求項５】 前記プリズムレンズフィルムの表面側に
`さらに拡散フィルムを配設したことを特徴とする請求項
`１ないし４のいずれかに記載の面光源装置。
`【発明の詳細な説明】
`【０００１】
`【産業上の利用分野】本発明は面光源装置、特に液晶テ
`レビ，ワードプロセッサ，パーソナルコンピュータ等の
`携持型電子機器における液晶表示装置のような非発光表
`示装置に実装され、そのバックライト用の光源として用
`いられる面光源装置のうちの直下型面光源装置に関す
`る。
`【０００２】
`【従来の技術】従来、かかる直下型の面光源装置として
`は、例えば開口部を有する筐体内に蛍光ランプ等からな
`る棒状光源を配設すると共に開口部に拡散板を配し、さ
`らに斑を解消するためにランプと拡散板との間に光制御
`フィルム（ＬＣＦ）を介在させたものが知られている
`（特公昭５９−８８０９号等参照）。
`【０００３】
`【発明が解決しようとする課題】ところで、一般にこの
`ような面光源装置には、光源からの距離にかかわりなく
`面全体に亘り均一な明るさを有していることが要求され
`る他、光源の光強度を減じないようにすることが要求さ
`れる。また、機器の小型化，低価格化に対応して製作が
`容易で実装性に優れていることが要求されている。
`【０００４】しかしながら、上述の従来装置にあって
`は、明るさの均一性という面では一応の評価が得られる
`ものの、光源の光強度の維持という観点においてまだ満
`足できないものであった。というのも、光制御フィルム
`
`は、ドット等の光遮断のパターンをフィルム表面に印刷
`することにより形成し、これにより光源からの明るい部
`分の光を遮ることにより均一な明るさを得るようにして
`いるからである。
`【０００５】本発明の目的は、かかる従来の問題を解消
`し、光源の明るさを減ずることなく均一な面輝度が得ら
`れ、かつ実装性に優れた面光源装置を提供することにあ
`る。
`【０００６】
`【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
`に、本発明の面光源装置は、上面に開口部を有する筐体
`内に少なくとも一本の所定径の棒状光源を配設すると共
`に、前記開口部を覆うプリズムレンズフィルムを設け、
`前記棒状光源と前記プリズムレンズフィルムとの距離を
`該プリズムレンズフィルムにおける前記棒状光源の像が
`互いに離間しない所定距離に設定したことを特徴とす
`る。
`【０００７】
`【作用】本発明の面光源装置によれば、少なくとも一本
`の光源から光が照射されると、プリズムレンズフィルム
`には主として２本の棒状光源像が結像される。しかし
`て、この２本の光源像が互いに離間しないように棒状光
`源とプリズムレンズフィルムとの距離が所定距離に設定
`されているので、光強度が低下することなく光源の光強
`度が維持された状態で斑のない均一な明るさの面輝度が
`得られる。
`【０００８】
`【実施例】以下、本発明の実施例を添附図面を参照しつ
`つ説明する。
`【０００９】図１および図２に本発明の第１実施例を示
`す。図において、１０は液晶表示装置の液晶パネルの裏
`面側に配設される面光源装置であり、上面に開口部１１
`Ａを有する略々方形の筐体１１と、この筐体１１内に配
`設された所定の径Ｄを有する線状あるいは棒状の光源１
`２と、開口部１１Ａを覆うプリズムレンズフィルム１３
`とから主に構成され、必要に応じさらに光拡散シート１
`４がプリズムレンズフィルム１３の上面に配設されてい
`る。
`【００１０】筐体１１には開口部１１Ａの周囲に段付棚
`部１１Ｂが形成されると共に、棒状光源１２が収容配設
`される配設室１１Ｃが形成されている。配設室１１Ｃは
`段付棚部１１Ｂと平行な底面部１１Ｄと、棒状光源１２
`の両側に平行に位置し４５°の傾斜角を有する斜面部１
`１Ｅとで画成されている。そして、この配設室１１Ｃの
`内面、すなわち、底面部１１Ｄと斜面部１１Ｅとには、
`それぞれ銀蒸発シートあるいはアルミ蒸着シート等から
`なる鏡面シート１５が貼着され、それぞれ第１反射面１
`５Ａおよび第２反射面１５Ｂを構成している。
`【００１１】プリズムレンズフィルム１３は、筐体１１
`の段付棚部１１Ｂに両面テープ等により貼着されてお
`
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`
`

`

`(3)
`
`特開平６−２５０１７８
`
`り、図２に示すように、そのプリズム側を上側にして配
`設されている。プリズムレンズフィルム１３は、例えば
`その厚みｔが２３０μｍ、頂部ピッチｐが３１μｍ、お
`よび各プリズム間の傾斜角度ａが１００度のものを用い
`ることができる。
`【００１２】光拡散シート１４は、プリズムレンズフィ
`ルム１３に同じく両面テープ等で貼着され、例えばポリ
`エステルあるいはポリカーボネイトのフィルムで構成さ
`れ、液晶パネルの照射光を均一とするために拡散性粒子
`が混成されたものや、その表面を粗面加工したものが使
`用される。
`【００１３】棒状光源１２は直径Ｄの蛍光灯等からな
`り、前記プリズムレンズフィルム１３との距離Ｈおよび
`第２反射面との距離が後述する所定の距離に設定されて
`いる。
`【００１４】棒状光源１２とプリズムレンズフィルム１
`３との距離Ｈと、プリズムレンズフィルム１３の表面に
`結像される棒状光源１２の二本の像（ＬＳ−Ｉ，ＬＳ−
`ＩＩ）の間の距離Ｌとの間には、その厚みｔ，各プリズ
`ム間の傾斜角度ａおよび頂部ピッチｐをパラメータとし
`て、図４に示すように、所定の関係が存在する。
`【００１５】従って、二本の像ＬＳ−Ｉ，ＬＳ−ＩＩが
`互いに重畳しない、すなわちＬ＝０のときの棒状光源１
`２とプリズムレンズフィルム１３との距離Ｈ0 に両者間
`の距離を設定し、さらに棒状光源１２の径をＤとすると
`き２Ｄのピッチで棒状光源を並べると、プリズムレンズ
`フィルム１３の表面には棒状光源１２の像が重畳かつ離
`間することなく密集して並び輝度も高く均一な明るさが
`得られることになる。
`【００１６】本発明は、このような原理を利用したもの
`であり、第１実施例は棒状光源１２とプリズムレンズフ
`ィルム１３との距離を上述の所定距離Ｈ0 に設定すると
`共に、棒状光源を複数本並べるのに代え、第２反射面１
`５Ｂを利用することにより、一本の棒状光源１２で三本
`分に相当する光量を得るようにしたものである。
`【００１７】従って、第２反射面１５Ｂは上述の関係を
`満たすべく、その反射面１５Ｂの中心と棒状光源１２の
`中心との距離が径Ｄの２倍離間するよう第２反射面１５
`Ｂは設定されている。
`【００１８】上記構成になる本実施例においては、棒状
`光源１２から光が照射されると、これと所定距離Ｈ0 離
`間して配置されたプリズムレンズフィルム１３の表面に
`は、図３（Ｂ）に示すように、直接の像であるＬＳ−Ｉ
`およびＬＳ−ＩＩが互いに重畳かつ離間することなく並
`んで結像され、同時に、第２反射面１５Ｂの反射像であ
`るＬＭ−ＩおよびＬＭ−ＩＩがそれらの両側に同じく互
`いに重畳かつ離間することなく並んで結像される。この
`場合は、前述のように一本の棒状光源から三本分の光源
`が利用でき極めて効率的である。
`【００１９】ちなみに、発明者等の実験によると、Ｄ＝
`
`３．２ｍｍ，長さ２４ｍｍの冷陰極蛍光灯を棒状光源と
`し、開口部１１Ａの棒状光源１２と直交する方向の寸法
`が約２０ｍｍとした本実施例では、３ｍＡの電流を流し
`たとき、５０００ＮＩＴの明るさが得られると共に光拡
`散シート１４における面内輝度分布が８２％であった。
`【００２０】なお、上述したように第２反射面１５Ｂの
`中心と棒状光源１２の中心との距離が径Ｄの２倍離間
`し、プリズムレンズフィルム１３と棒状光源１２との距
`離が所定距離Ｈ0 であるときには、プリズムレンズフィ
`ルム１３における像が互いに重畳かつ離間することなく
`均一な輝度分布が得られるが、上述の距離が径Ｄの２倍
`を越えたり、所定距離Ｈ0 を越えると、プリズムレンズ
`フィルム１３における像が離間し均一な輝度分布が得ら
`れない。しかしながら、上述の第２反射面１５Ｂと棒状
`光源１２との距離を径Ｄの２倍以下としたり、所定距離
`Ｈ0 以下として、プリズムレンズフィルム１３における
`像が多少重畳するようなことがあっても、輝度分布は著
`しく損なわれることがないことが実験により確認されて
`いる。
`【００２１】ちなみに、上述と同じ条件で開口部１１Ａ
`の寸法が約１５ｍｍとなるように第２反射面１５Ｂと棒
`状光源１２との距離を２Ｄよりも小さくし像の重畳が生
`ずるようにした場合であっても、面内輝度分布が８０％
`で５０００ＮＩＴの明るさが得られた。
`【００２２】かかる観点から、上述の第２反射面１５Ｂ
`の傾斜角度は４５°に限られることはなく、プリズムレ
`ンズフィルム１３における像の離間が生じない限り、上
`述の距離に対応させて変更することが可能である。
`【００２３】次に、本発明の第２実施例を図５に基づき
`説明する。本実施例は前実施例が一本の直線状の棒状光
`源１２を用いたのに対し、Ｗ字型の棒状光源１２1 を用
`いた例であり、実質的に四本の直線状の棒状光源１２を
`用いることに相当する（本例の場合、Ｗ字型棒状光源の
`直線部のピッチは径をＤとするとき６Ｄとなる）。従っ
`て、基本的単位構成は第１実施例と同じであり、重複説
`明を避けるため同一機能部位には同一符号を付し説明に
`かえる。
`【００２４】本実施例は光源面を拡大するときに有効で
`あり、発明者等の実験によると、Ｄ＝４．８ｍｍ，直線
`部長さ１１０ｍｍのＷ字型冷陰極蛍光灯を棒状光源と
`し、開口部１１Ａの棒状光源１２1 と直交する方向の寸
`法が約８０ｍｍとして５ｍＡの電流を流した場合、７０
`００ＮＩＴで面内分布が８０％の面輝度が得られた。
`【００２５】さらに、本発明の第３実施例を図６および
`図７を用いて説明する。
`【００２６】本実施例は、前述の第１および第２の実施
`例がいずれも反射面を利用して棒状光源の相当本数の増
`大をはかるようにしたのに対し、プリズムレンズフィル
`ムの板数を増やすことにより同様の効果を得るようにし
`たものである。
`
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`
`

`

`(4)
`
`特開平６−２５０１７８
`
`【００２７】すなわち、図６において前実施例と同一機
`能部位には同一符号を付しその異なる点につき説明する
`が、１１は筐体であり、本実施例においては反射面用の
`斜面部を備えない方形の配設室１１Ｃ0 が形成されてい
`る。そして、開口部１１Ａの段付棚部１１Ｂには第１プ
`リズムレンズフィルム１３1 が両面テープ等で貼着さ
`れ、さらにスペーサ１６により前述の所定距離Ｈ0 離間
`されて第２プリズムレンズフィルム１３2 が同じく両面
`テープ等で貼着されている。
`【００２８】また、棒状光源としてＵ字型の棒状光源１
`２2 が用いられているが、このこと自体は必須ではな
`い。重要なことは棒状光源１２2 と第１プリズムレンズ
`フィルム１３1 との距離Ｈが所定距離ＨD とされている
`ことである。
`【００２９】棒状光源とプリズムレンズフィルムとの距
`離Ｈと、プリズムレンズフィルムの表面に結像される棒
`状光源の二本の像（ＬＳ−Ｉ，ＬＳ−ＩＩ）の間の距離
`Ｌとの間には図４に示すように所定の関係が存在するこ
`とは前述の通りである。
`【００３０】本実施例では、棒状光源１２2 の径をＤと
`するとき、この二本の像ＬＳ−ＩおよびＬＳ−ＩＩの間
`の距離がＤに等しくなる所定距離ＨD に上述の距離Ｈを
`設定している。
`【００３１】このようにすることにより、図７に示すよ
`うに、棒状光源１２2 の二本の像ＬＳ−ＩおよびＬＳ−
`ＩＩが距離Ｄ離間して第１プリズムレンズフィルム１３
`1 の表面に結像する。さらに、第１プリズムレンズフィ
`ルム１３1 と所定距離Ｈ0 離間されて配設された第２プ
`リズムレンズフィルム１３2 の表面には、前述のように
`ＬＳ−Ｉの像が互いに重畳かつ離間することなく並んだ
`ＬＳ−Ｉ−ＩおよびＬＳ−Ｉ−ＩＩとして、およびＬＳ
`−ＩＩの像が同様なＬＳ−ＩＩ−ＩおよびＬＳ−ＩＩ−
`ＩＩとして結像することになる。
`【００３２】本実施例においては、二本の直線状の棒状
`光源が配設されたことに相当するから、結局、第２プリ
`ズムレンズフィルム１３2 の表面には棒状光源１２2 の
`径Ｄの８倍の広さの面光源が得られることになる。
`【００３３】ちなみに、本実施例において発明者等の実
`験によると、Ｄ＝４．８ｍｍ，直線部長さ１１０ｍｍの
`Ｕ字型冷陰極蛍光灯を棒状光源とし、開口部１１Ａの棒
`状光源１２2 と直交する方向の寸法が約４０ｍｍとして
`
`５ｍＡの電流を流した場合、５０００ＮＩＴの面輝度
`（面内分布８０％）が得られた。
`【００３４】なお、上述の実施例はあくまでも例示で、
`種々の組合せが可能であり、これ等に制限されるもので
`ないことは言うまでもない。例えば、図示はしなかった
`が、複数本の直線状棒状光源を並列に配設し、これ等に
`前述の所定距離Ｈ0 離間させてプリズムレンズフィルム
`を配置したものは本発明の基本的構成として把握でき
`る。
`【００３５】さらに、棒状光源としては冷陰極に限らず
`熱陰極の蛍光灯やネオン管等を用いてもよいことは当然
`である。また、プリズムレンズフィルムも例示した寸法
`のみのものに限らず、同一の機能を示すものであればそ
`の名称には左右されるべきものではない。
`【００３６】
`【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明の
`面光源装置によれば光源の明るさを減ずることなく均一
`な面輝度が得られる。
`【図面の簡単な説明】
`【図１】本発明の第１実施例を示し、（Ａ）は平面図、
`（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は（Ａ）のＡ−Ａ線断面図であ
`る。
`【図２】本発明の第１実施例の分解斜視図である。
`【図３】本発明の第１実施例の作用を説明するための説
`明図である。
`【図４】本発明の原理を説明するためのグラフである。
`【図５】本発明の第２実施例を示し、（Ａ）は平面図、
`（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図であ
`る。
`【図６】本発明の第３実施例を示し、（Ａ）は平面図、
`（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図であ
`る。
`【図７】本発明の第３実施例の作用を説明するための説
`明図である。
`【符号の説明】
`１０ 面光源装置
`１１ 筐体
`１２，１２1 ，１２2 棒状光源
`１３ プリズムレンズフィルム
`１４ 光拡散シート
`
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`
`

`

`(5)
`
`特開平６−２５０１７８
`
`【図１】
`
`【図２】
`
`【図３】
`
`【図４】
`
`Page 5 of 6
`
`

`

`(6)
`
`特開平６−２５０１７８
`
`【図５】
`
`【図６】
`
`【図７】
`
`Page 6 of 6
`
`