面状照明装置

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【発明の名称】	面状照明装置
【発明者】	【氏名】江川元二【氏名】鈴木信吾
【要約】	【課題】耐衝撃性を向上して破損を防止することによって取扱性を良くし、低電圧で点灯させることによって、インバータのような点灯装置を不要にすると共に安全面での配慮を不要とする光源を用いた面状照明装置を提供する。【解決手段】本発明の面状照明装置１は、透明基板２の側端面３に沿って近接配置する直線状の透明材料からなる導光体１３と、導光体１３の端部１４に配置される点状光源１２とで構成される光源１１を使用する。点状光源１２からの発光光線が導光体１３に進入し、樹脂基板２に対向する面１８から放出する光線が、透明基板２に進入することにより、全体として線状の光源となる。したがって、従来光源として使用されていた蛍光ランプを使用しないので、耐衝撃性が向上し、さらに低電圧で点灯可能である。

【特許請求の範囲】
【請求項１】透光性材料からなる透明基板の側面付近に直線状の光源を近接配置したサイドライト方式の面状照明装置において、前記光源は、前記透明基板の少なくとも一面以上の側端面付近に沿って近接配置される直線状の透明材料からなる導光体と、該導光体の少なくとも一端部に配置される点状光源とで構成されることを特徴とする面状照明装置。
【請求項２】導光体と樹脂基板の間を部分的に連結して一体化したことを特徴とする請求項１記載の面状照明装置。
【請求項３】導光体は、点状光源から遠ざかるにしたがって断面積が減少することを特徴とする請求項１または２に記載の面状照明装置。
【請求項４】導光体は、断面形状ほぼ四角形であることを特徴とする請求項１，２または３のいずれかに記載の面状照明装置。
【請求項５】導光体は、断面形状ほぼ円形であることを特徴とする請求項１，２または３のいずれかに記載の面状照明装置。
【請求項６】導光体には、樹脂基板に対向する面およびその対向面のうち少なくとも一方に光路変換手段を設けたことを特徴とする請求項１，２，３，４，または５のいずれかに記載の面状照明装置。
【請求項７】光路変換手段は、微小な凹凸面からなる光散乱部と平坦面とで構成されることを特徴とする請求項６に記載の面状照明装置。
【請求項８】光路変換手段は、白色または乳白色の塗料を部分的に塗布した光散乱部を形成した構成であることを特徴とする請求項６に記載の面状照明装置。
【請求項９】光路変換手段は、溝からなる光散乱部と平坦部を連続的に形成した構成であることを特徴とする請求項６に記載の面状照明装置。
【請求項１０】光路変換手段は、断面形状ほぼ三角形の傾斜面を連続的に形成して光散乱部とした構成であることを特徴とする請求項６に記載の面状照明装置。
【請求項１１】光路変換手段は、点状光源から遠ざかるにしたがって、光散乱部の面積密度が増加するように形成されていることを特徴とする請求項６，７，８，９，または１０のいずれかに記載の面状照明装置。
【請求項１２】導光体の樹脂基板に対向する以外の周面は、その全部または光路変換手段を形成した部分を覆う光反射部材を設けたことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０または１１のいずれかに記載の面状照明装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、看板や各種反射型表示装置等の前面照明手段に用いられる面状照明装置に関するものであり、特に、液晶表示装置の照明手段として用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】低消費電力で動作する液晶表示装置は、薄型、軽量等の特徴があるので、主にコンピュータ用途を中心とした表示装置としての需要が増大している。液晶表示装置の構成部材である液晶は、自ら発光しないため、ブラウン管等の発光型素子と異なり、画像を観察するための照明手段が必要である。特に、近年の薄型化の要求の中では、液晶表示装置を照射するための照明手段として、薄板状のサイドライト方式（導光板方式）の面状照明装置を使用することが多い。
【０００３】以下、図１５に基づいて、サイドライト方式の面状照明装置２１の構成を説明する。２２は、面状照明装置の光源として用いる冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）または熱陰極蛍光管（ＨＣＦＬ）等の直線状の光源ランプである。透光性の高い材料で形成される透明基板２３は、断面形状ほぼ矩形の薄板状であり、その一側端面２４に沿って光源ランプ２２が所定間隔をおいて配置される。なお、透明基板２３は、軽量化を図る目的で、光源ランプ２２が配置される一側端面２４から遠ざかるにしたがって、その板厚が徐々に薄くなる、いわゆる楔形に形成されるものもある。
【０００４】光源ランプ２２の周面において、一側端面２４と対向しない部分には、フィルムに銀等を蒸着して形成されるランプリフレクタ２５を配置している。このようにランプリフレクタ２５を設けることによって、光源ランプ２２の発光光線の多くは、一側端面２４から透明基板２３の内部に進入することが可能となる。さらに、光の漏れを防止するために、透明基板２２の一側端面２４以外の側面（図１５には一側端面２４の対向面である側端面２６のみ図示）には、反射テープ等からなる反射材２７が付加されている。
【０００５】透明基板２３には、光源ランプ２２からの距離に左右されることなく面状光源装置の画面を均一に発光させるために、その裏面２８（図１５の下方）に光散乱パターン２９（詳細は後述）が形成され、さらに、その下方には反射板３０が裏面２８全面を覆うように配置されている。反射板３０は、透明基板２３の裏面２８から出射しようとする光線を反射させて透明基板２３の表面３１（図１６の上方）へ進行させる。
【０００６】さらに、面状光源装置２１には、透明基板２３の表面３１全面を覆うように拡散板３２を設けている。これは、透明基板２３内を進行して表面３１から出射する光線の多くが光散乱パターン２９で反射することに起因して、光散乱パターン２９のパターン柄のみが輝いて観察される現象（いわゆるドットイメージ）を除去するために、拡散板３２を配置することによって、拡散板３２を透過中に光を重ね合わせる（すなわち、拡散させる）ことで、光線の密度および出射分布をほぼ均一にさせて、画面上の均一発光を行うために配置される。
【０００７】図１６にそのパターン柄が示される光散乱パターン２９は、例えば特開平５－１３４２５１号に開示されているように、光源ランプ２２が配置されている一側端面２４からその対向面である側端面２６に向かうにつれて、ドットの径が徐々に大きくなるように形成されている。光散乱パターン２９は、光拡散反射物質を含んだ媒体を透明基板２３の裏面２８にスクリーン印刷方式で直接塗布されることによって形成される。
【０００８】このように、光散乱パターン２９は、その場所により単位面積当たりに、光拡散反射物質を含んだ媒体が占める割合（以下、単位面積当たりに所定物質が占める割合を「面積密度」という）を変化させて形成されることによって、光散乱パターン２９で反射して表面３１から放出する光線量を変化させる。すなわち、光線は光源ランプ２２に近いほど輝度が高くなるので、面状の均一発光を実現するために、光源ランプ２２から遠くなるにしたがって光散乱パターン２９の面積密度が大きくなるように形成することによって、光源ランプ２２から離間するほど表面３１側に反射する光線量が多くなるので、光源ランプ２２からの距離と光散乱パターン２９で反射する光線量とのバランスを考慮して、全体として均一に発光するようにしている。ここで、光散乱パターン２９は図１６において、断面ではないが判りやすいように斜線を施している。
【０００９】上述の光散乱パターン２９は、光拡散反射物質を含んだ媒体を透明基板２３の裏面２８に塗布する構成としたが、光線の反射量を多くする機能を有するものであればよいので、例えば特開平９－３３９２３号に開示されるように、透明基板２３の裏面２８に微小な凹凸面を直接形成して、その凹凸面によって光線を拡散・反射させるようにしたものもある。
【００１０】さらに、液晶表示装置の照明手段として、特に反射型液晶表示装置の補助照明装置として使用される、上述の面状照明装置２１とは異なる照明装置の構成を以下に説明する。反射型液晶表示装置は、周囲が明るい環境の場合には、その周囲光を照明光として使用して画面を照射できる構成であるため、内部に照明手段が不要ではあるものの、周囲が比較的暗い環境では画像が観察しにくくなるという不具合を生じるので補助照明装置が必要である。このような反射型液晶素子の好適な補助照明手段として、特願平９－３４７６４８号において、反射型液晶素子の前面（画面側）に配置される面状照明装置が開示されている。
【００１１】図１７に示すこの種の面状照明装置１’は、上述の構成の反射型液晶素子Ｌの観察面Ｆを覆うように配置されて使用されるものであり、その構成は、図１７および図１８に示すように、透光性の高い材料で断面矩形状に形成された平板状の透明基板２の一側端面３に近接するように直線状の光源ランプ４が配置されている。光源ランプ４は、冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）または熱陰極蛍光管（ＨＣＦＬ）等が用いられる。また、透明基板２としては、軽量化を図る目的で、光源ランプ４が配置される一側端面３から遠ざかるにしたがって、その板厚が徐々に薄くなる、いわゆる楔形にものを使用しているものもある。
【００１２】ここで、図１７において反射型液晶素子Ｌに当接する透明基板２の一面（図１８の下方）を下面５とし、その反対面（図１８の上方）である観察面（画面）側を上面（表面）６とする。
【００１３】透明基板２の上面６には、光反射パターン７が形成されている。光反射パターン７は、断面形状ほぼ三角形の多数の溝部８及び溝部８に隣接する平坦部９とで構成される。光反射パターン７は、図１８に示すように、光源ランプ４からの距離に左右されることなく透明基板２の何れの位置においても明るさがほぼ均一になるように、溝８の形成される間隔が場所によって異なっている。すなわち、平坦部９の幅（占有面積）に対する溝部８の幅（占有面積）の比率は、透明基板２の一側端面３から遠ざかるに従って徐々に大きくなるように設定されている。
【００１４】このような補助照明としての面状照明装置１’を反射型液晶素子Ｌに付加すると、光源ランプ４からの発光光線は、透明基板２の一側端面３から透明基板２の内部へ入射して、その内部で反射・屈折を繰り返しながら対向面１０へ向かって進行する間に、少しづつ透明基板２の下面５から出射することによって、透明基板２に密接して配置されている反射型液晶素子Ｌを照射する。さらに、透明基板２には光反射パターン７を形成していることから、下面５からの出射光の量をほぼ均一な分布とすることができる。
【００１５】なお、図１７および図１８において図示省略しているが、光源ランプ４および一側端面３の周面は、フィルム状の反射部材で覆っているので、光線の結合効率を高めることができる。さらに、一側端面３以外の透明基板２の側面も反射部材で覆うことにより、光線が側端面から射出してしまうことを防止するので、透明基板２の下面５からの照明光量を増加させることができる。特に、一側端面３の対向面１０においては、他の２側面と比較して光線の射出量が多いため、反射部材で覆うことが望ましい。
【００１６】また、光反射パターン７の溝部８の形状に応じて光の反射角度が変化することにより、透明基板２の下面５からの光線の出射方向が変化するから、下面５に対して垂直な方向（すなわち正面方向）に多くの光線が出射するように、溝部８の形状は適宜設定可能である。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】ところで上述した液晶表示装置（反射型液晶素子Ｌも含む）の照射手段としての面状照明装置２１，１’は、いずれも光源として、冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）または熱陰極蛍光管（ＨＣＦＬ）等が用いられているため、以下に示す問題がある。
【００１８】すなわち、近年の装置の薄型化のニーズに答えるべく、光源ランプ４，２２として使用される上記蛍光管は、極端にその径を小さくして形成される傾向にあり、これに伴って、小さな衝撃によっても破損してしまう場合があるので、その取扱いに慎重をきさなければならない。
【００１９】さらに、光源ランプ４，２２として使用される蛍光管を発光させるためには、一般的に数百～１０００Ｖ以上の高電圧が必要であるため、蛍光管は、いわゆるインバータと呼ばれる複雑な点灯回路を備えている。このため、インバータを設置するスペースを必ず確保しなければならず、薄型および軽量化のニーズの中では、このインバータ設置スペースを可能な限り縮小化したいという要望が高まっている。また、高電圧に対する安全面での煩雑な対策を必要とするという問題もある。
【００２０】このような問題点を有する蛍光管（線状光源）を光源ランプ４，２２として使用する代わりに、例えば電球や発光ダイオードのような点状光源を使用することによって、上記問題を解決可能であるが、上記従来の面状照明装置２１，１’の光源ランプ４，２２の配置位置に、点状光源を単に配置するだけでは、該点状光源の近傍のみが明るくなり、面状の均一発光を実現できないという問題を生じる。
【００２１】したがって本発明は、上記問題点を解決するべく、耐衝撃性を向上させて破損を防止することによって取扱性を良くし、低電圧で点灯させることによって、インバータのような点灯装置や、安全面での配慮を不要とする光源ランプを用いることによって、面状の均一発光を実現できる面状照明装置を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するための手段として、請求項１記載の発明では、透光性材料からなる透明基板の側面付近に直線状の光源を近接配置したサイドライト方式の面状照明装置において、前記光源は、前記透明基板の少なくとも一面以上の側端面付近に沿って近接配置される直線状の透明材料からなる導光体と、該導光体の少なくとも一端部に配置される点状光源とで構成されることを特徴とする。
【００２３】請求項２記載の発明では、導光体と樹脂基板の間を部分的に連結して一体化したことを特徴とする。
【００２４】請求項３記載の発明では、導光体は、点状光源から遠ざかるにしたがって断面積が減少することを特徴とする。
【００２５】請求項４記載の発明では、導光体は、断面形状ほぼ四角形であることを特徴とする。
【００２６】請求項５記載の発明では、導光体は、断面形状ほぼ円形であることを特徴とする。
【００２７】請求項６記載の発明では、導光体には、樹脂基板に対向する面およびその対向面のうち少なくとも一方に光路変換手段を設けたことを特徴とする。
【００２８】請求項７記載の発明では、光路変換手段は、微小な凹凸面からなる光散乱部と平坦面とで構成されることを特徴とする。
【００２９】請求項８記載の発明では、光路変換手段は、白色または乳白色の塗料を部分的に塗布した光散乱部を形成した構成であることを特徴とする。
【００３０】請求項９記載の発明では、光路変換手段は、溝からなる光散乱部と平坦部を連続的に形成した構成であることを特徴とする。
【００３１】請求項１０記載の発明では、光路変換手段は、断面形状ほぼ三角形の傾斜面を連続的に形成して光散乱部とした構成であることを特徴とする。
【００３２】請求項１１記載の発明では、光路変換手段は、点状光源から遠ざかるにしたがって、光散乱部の面積密度が増加するように形成されていることを特徴とする。
【００３３】請求項１２記載の発明では、導光体の樹脂基板に対向する以外の周面は、その全部または光路変換手段を形成した部分を覆う光反射部材を設けたことを特徴とする。
【００３４】上記構成としたことにより、本発明の面状照明装置は、面状照明を実現させる光源として、透明基板の側端面に沿って直線状の導光体を配置し、その導光体の端部に点状光源を配置することにより、点状光源からの発光光線が導光体に進入するので、樹脂基板に対向する面から放出する光線が透明基板に進入し、面状照明を実現する。
【００３５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態としての面状照明装置１の構成を添付図面に基づいて説明する。なお、この面状照明装置１は、従来技術の欄において図１７および図１８に基づいて説明した面状照明装置１’と同様に、反射型液晶表示装置Ｌの観察面Ｆを覆うように配置される照明装置と同様の目的のために使用されるものであるから、従来の面状照明装置１’と同様な部材には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３６】図１および図２に示すように、本発明の面状照明装置１の構成は、従来とほぼ同様で、透明基板２および光源１１（詳細は後述）を主構成として、透明基板２の下面５を反射型液晶素子Ｌの観察面Ｆ側に配置させるものであり、従来の装置１’との相違点は、従来の線状光源を光源ランプ４として使用する代わりに、光源１１として点状光源１２および棒状の導光体１３（図２では、判別しやすいように黒色で図示している）を設けている点である。
【００３７】点状光源１２として本実施の形態では発光ダイオードを使用し、さらに透明材料からなる導光体１３は、透明基板２の一側端面３に沿うように所定距離おいて配置されるものであり、導光体１３の一方の端部１４に点状光源１２を近接配置する。さらに、導光体１３には、詳細を後述する光路変換手段１５が形成されている。また、導光体１３の透明基板２に対向する面以外の長手方向周囲は、光線を高効率で透明基板２内へ導くために、光反射部材（リフレクタ）１６によって覆われている。
【００３８】光反射部材は、点状光源１２を配置していない導光体１３の他端部１７にも付加することにより、光線をより高効率で透明基板２内へ導くことができる。また、設計等の理由により導光体１３の周面を覆えない場合には、少なくとも光路変換手段１５が形成されている部分のみを覆うことにより効率は飛躍的に向上する。光反射部材は、銀等の金属を蒸着したフィルム、または、白色フィルムまたは白色の塗料を塗布したフィルム等のシート状のもの、もしくは、鏡面加工を施したアルミ板等の金属板を曲げ加工したものを使用する。
【００３９】以下、図３に基づいて、導光体１３に形成される光路変換手段１５について説明する。光路変換手段１５は、樹脂基板２の一側端面３に向き合う面１８（図１および図２参照）の対向面１９に、部分的に粗面化加工を施し微小な凹凸を形成した光散乱部２０（図３中の黒色部分）と、粗面化加工を施さない平面部２１とからなる。光散乱部２０は、微小な凹凸が形成されていることから、点状光源１２で発光して端部１４から導光体１３内に進入して対向面１９で反射する光線のうち、光散乱部２０で反射する光線は、平面部２１のそれと比較して、面１８を透過して結果的に透明基板２内へ進行する光量が多くなる。
【００４０】このため、図３に示すように、点状光源１２から遠ざかるにしたがって、光散乱部２０の面積が大きくなるように形成する。これにより、点状光源１２から離間するほど面１８を透過する光線量が多くなるように、点状光源１２からの距離と光散乱部２０の面積とのバランスを考慮して光散乱部２０を形成することにより、点状光源１２が端部１４に配置されているにも関わらず、光線は面１８において均一に放射されることになる。したがって、点状光源１２および導光体１３で構成される光源１１は、従来の線状光源と同様に機能することになる。なお、面状照明装置１の面状の均一発光は、従来技術の欄で説明した面状光源装置１’と同様であるからその説明は省略する。
【００４１】導光体１３の光路変換手段１５を構成する光散乱部２０を形成するための粗面化の方法としては、サンドブラスト等により直接的に導光体１３の対向面１９に加工することも可能であるが、導光体１３を透明樹脂材料を使用して作成する場合には、予め金型の所定位置にサンドブラスト、エッチング等の手法により、微小な凹凸面を形成しておくことによって、導光体１３を成形すると同時に光散乱部２０を転写する方法でもよい。
【００４２】さらに、図４に示すように、光源１１として、導光体１３の形状を楔形に形成し、その両端部のうち面積の大きい方を端部１４として点状光源１２を配置させる構成としてもよい。このような光源１１は、他端部１７側が薄く形成される分だけ体積を小さくすることができることから軽量化を図ることができる。このような構成とした場合には、面１８を基準として対向面１９側が傾斜している形状であるから、導光体１３の内部を進行する光線の対向面１９での反射角度が異なってくる。すなわち、点状光源１２から離れるにしたがって、対向面１９で反射する光線は、対向面１８に対して徐々に垂直方向に進行するようになるので、対向面１９の傾斜角度も考慮して面１８で光が均一に放射するようにバランスをとる必要がある。
【００４３】なお、図３および図４等に示す導光体１３のように、断面形状が四角形であるものに限定されることはなく、例えば図５に示すように、断面形状が円である導光体１３を使用してもよい。
【００４４】次に図６に示す光源１１は、光源１１の輝度の向上を図るために、導光体１３の端部１４に配置される点状光源１２の他に、さらに、他の点状光源１２を他端部１７側に配置している。このように導光体１３の両端１４，１７にそれぞれ点状光源１２，１２が配置される構成の場合には、光路変換手段１５は、導光体１３の中央付近で光散乱部２０の面積を最大に、さらに両端１４，１７に向かって光散乱部２０の面積が徐々に少なくなるように形成して、面１８での光線の放射量を均一になるようにする。このように点状光源１２を２個配置すると、光源１１としての輝度は、図３に示す光源１１と比較してほぼ２倍になる。
【００４５】さらに図７に示す光源１１は、導光体１３の光路変換手段１５’として、光散乱部２０’（図７の斜線部分）が白色（乳白色でも可）の塗料を塗布して形成されている。白色の塗料を塗布した光散乱部２０’とすることによって、平面部２１と比較して光線の反射率が高くなるため、光散乱部２０’で反射すると、面１８を透過して透明基板２内へ進行する光量が多くなる。このため、上述の凹凸により形成される光散乱部２０と同様に、光散乱部２０’を、点状光源１２から遠ざかるにしたがって、その面積が大きくなるように形成して、面１８での均一発光を実現する。光散乱部２０’に塗料を塗布する方法は、スクリーン印刷、その他の一般的な印刷またはスプレー塗装等の一般的な塗装方法が適用可能である。
【００４６】さらに図８および図９に示す光源１１は、導光体１３の光路変換手段１５”が、断面形状ほぼ三角形の溝部２２と、該溝部２２の間に形成される平坦部２３とで構成されている。導光体１３内部を進行し対向面１９で反射する光線は、溝部２２で反射される場合には、溝部２２を形成する傾斜面によって面１８にほぼ垂直に進行しやすく、平面部２１で反射する場合と比較して、面１８を透過して結果的に透明基板２内へ進行する光量が多くなる。したがって、平坦部２３の幅（占有面積）に対する溝部２２の幅（占有面積）の比率は、導光体１３の端部１４から遠ざかるに従って徐々に大きくなるように設定されている。このとき、点状光源１２からの距離および溝部２２の占有面積のバランスを考慮して形成することにより、点状光源１２が端部１４に配置されているにも関わらず、光線は面１８において均一に放射される。
【００４７】上述のように溝部２２および平坦部２３の占有面積の比率を具体的に変化させるために、図８に示す光路変換手段１５”の場合は、一の溝部２２と隣接する溝部２２との間隔（ピッチ）を一定にして、溝部２２の切り込み深さが、点状光源１２から遠ざかるにしたがって徐々に大きくなるように設定している。一方、図９に示す光路変換手段１５”の場合には、溝部２２の切り込み深さは一定にして、溝部２２を形成する間隔（ピッチ）を徐々に狭くなるように形成している。
【００４８】光路変換手段１５”を構成する溝部２２は、その断面形状をほぼ三角形としたが、特にこれに限定されるものでなく、断面形状ほぼ四角形としてもよいし、その他の多角形、さらには、溝部２２を構成する平面の傾斜に類似させた曲面により構成してもよい。さらに、図１０に示す光路変換手段１５”ａとして、平坦部を設けずに、断面形状ほぼ三角形となるような２つの傾斜面からなる山部２４を連続的に形成する構成としてもよい。この場合にも、面１８での均一発光を実現するために、その傾斜角度、大きさ、および間隔を考慮して形成する必要がある。
【００４９】続いて、図１に示す面状照明装置１と比較して、さらなる画面の輝度の向上を図るための実施の形態をいくつか説明する。なお、光源１１の周面を覆う光反射部材１６は、以下図示省略している。図１１に示す面状照明装置１は、図６に基づいて説明した点状光源１２を２個有する構成の光源１１を使用するものであり、樹脂基板２の一側端面３に沿って、導光体１３の面１８を対向させて配置する。
【００５０】さらに図１２に示す面状照明装置１は、点状光源１２および導光体１３で構成される光源１１を複数使用するものであり、単一の光源１１を使用する場合に配置される一側端面３側に、光源１１を配置すると共に、対向面１０側にも同様に光源１１を配置するものである。この場合には、面状照明装置１の画面全体の均一発光を実現するために、光散乱パターン７のパターン柄を考慮して形成することは言うまでもない。また、光源１１を配置する位置は、樹脂基板２の一側端面３および対向面１０に限定されるものではなく、透明基板２の任意の側面に光源１１を配置可能であり、さらに、光源１１を２個使用するものとは限定されるものではないので、さらに多くの光源１１を配置してもよい。
【００５１】図１３に示す面状照明装置１は、透明基板２の一側端面３に沿って２つの光源１１を連接配置するものである。導光体１３は、透明材料で作成されているため、外方に位置する側の光源１１からの出射光が透明基板２へ入射することを妨げない。
【００５２】以上のように、図１１ないし図１３に基づいて、画面の輝度の向上を目的とした面状光源装置１の構成例は、それぞれを任意に組み合わせることによって、さらなる輝度の向上を図ることもできる。
【００５３】図１４に示す面状照明装置１は、透明基板２の下面５から光源１１の導光体１３の下面に延在する連結部２５を形成し、樹脂基板２および導光体１３を一体化したものである。このように、連結部２５を設けた構成とすることによって、樹脂基板２および導光体１３を同時に成形することができ、部品点数が削減され組み立て工数の削減が可能となる。連結部２５は、効率の面から、機械的強度の許す限り極力小さいことが望ましい。
【００５４】また、本実施の形態において、点状光源１２は、発光ダイオードを使用しているが、これに限定されるものではなく、例えば白熱球など、比較的低電圧で点灯可能な点状光源であれば、本発明の点状光源１２として使用可能である。
【００５５】種々の実施の形態に基づいて説明した導光体１３は、その断面形状が、四角形（図３参照）および円形（図５参照）のみに限定されるものでなく、四角形以外の多角形や楕円等であるような形状でも適用可能である。また、図４に示す楔形状の導光体１３のように、断面形状が四角形以外のものであっても、点状光源１２から離間するにしたがって、その断面積を徐々に小さくなるように形成するようにしてもよい。さらに導光体１３は、断面形状自身が変化する（例えば、断面形状が円から四角形に変化する等）の形状であってもよい。
【００５６】導光体１３の素材は、光を効率よく通過させる物質であれば良く、その透光性・加工性からアクリル樹脂が最も適している。しかしながら、本発明を実施する場合に、特にこれに限定されるものでなく、これに代えて、塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂等の各種熱可塑性の透明樹脂等が使用可能である。また、エポキシ樹脂、アリルジグリコールカーボネート樹脂等の熱硬化性透明樹脂や各種ガラス材料等の無機透明材料も場合によっては適用可能である。
【００５７】導光体１３の作成方法は、切削、研削加工との直接的な機械加工、または、キャスト法、熱加圧成形法、押出し成形法、射出成形法等の各種成形法が適用可能であるが、生産性の点からは樹脂材料を用いた射出成形法が最も適している。
【００５８】さらに、導光体１３に形成される光路変換手段１５は、本実施の形態においては、対向面１９にのみ形成される構成としたが、対向面１９に形成すると共に、対向面１９以外の他面にも形成し、より広範囲にわたる光路変換手段を形成することも可能である。
【００５９】実施の形態では、主に反射型液晶装置の補助照明として、反射型液晶の前面に配置される面状照明装置（図１７および図１８参照）について説明を行ったが、これに限定されるものではなく、例えば図１５および図１６の従来例に示す透過型液晶の背面照明手段としての面状照明装置２１の光源ランプ２２を、本発明の光源１１の構成に代えて使用することも可能であり、さらに従来、蛍光ランプを光源としている全ての照明装置に適用可能である。
【００６０】
【発明の効果】以上、詳述したように、請求項１に記載の本発明の面状照明装置は、透明基板の少なくとも一面以上の側端面に沿って近接配置する直線状の透明材料からなる導光体と、導光体の少なくとも一端部に配置される点状光源とで構成される光源を使用するので、点状光源からの発光光線が導光体に進入し、樹脂基板に対向する面から放出する光線が透明基板に進入することにより、全体として線状の光源となる。したがって、従来光源として使用されていた蛍光ランプを使用することなく、面状照明装置の照明手段として本発明の光源を使用できることから、低電圧で点灯させることが可能となり、インバータのような点灯装置を不要にすると共に安全面での配慮を不要である。さらに、透明材料からなる導光体を使用することによって、同等の大きさの蛍光ランプを使用する場合と比較して、飛躍的に耐衝撃性を向上して破損を防止することによって取扱性を向上することができる。
【００６１】請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明と同様の効果の他に、導光体と樹脂基板の間を部分的に連結して一体化することから、部品点数を少なくなるため、組付作業等が低減される。
【００６２】請求項３記載の発明は、導光体は、点状光源から遠ざかるにしたがって断面積が減少するので、軽量化を図ることができる。その他、請求項１記載の発明と同様の効果を有する。
【００６３】請求項４記載の発明は、導光体は、断面形状ほぼ四角形であるから安定性が良いので固定作業が容易である。その他、請求項１記載の発明と同様の効果を有する。
【００６４】請求項５記載の発明では、導光体は、断面形状ほぼ円形であるので、点状光源からの距離が同一な位置では、その周囲に均等に光が出射することから、部分的に暗くなることがない。その他、請求項１記載の発明と同様の効果を有する。
【００６５】請求項６記載の発明では、導光体には、樹脂基板に対向する面およびその対向面のうち少なくとも一方に光路変換手段を設けたので、高効率で樹脂基板内へ光線を入射させることができる。その他、請求項１記載の発明と同様の効果を有する。
【００６６】請求項７，８，９，および１０記載の発明では、光路変換手段として具体的構成を示したことにより確実に実施できる。
【００６７】請求項１１記載の発明では、光路変換手段は、点状光源から遠ざかるにしたがって、光散乱部の面積密度が増加するように形成されているので、点状光源からの距離によって光線の反射量が異なるので、樹脂基板に対向する導光体の一面から放出する光線を均一にすることができる。したがって、樹脂基板内に進入する光線が直線状に均一になることから、従来の蛍光管と同様に機能する。その他、請求項１記載の発明と同様の効果を有する。
【００６８】請求項１２記載の発明では、導光体の樹脂基板に対向する以外の周面は、その全部または光路変換手段を形成した部分を覆う光反射部材を設けたので、光線を高効率で樹脂基板内へ進入させることができる。その他、請求項１記載の発明と同様の効果を有する。

【出願人】	【識別番号】０００１１４２１５【氏名又は名称】ミネベア株式会社
【出願日】	平成１０年６月２９日（１９９８．６．２９）
【代理人】	【識別番号】１０００６８６１８【弁理士】【氏名又は名称】萼経夫（外３名）
【公開番号】	特開２０００－１１７２３（Ｐ２０００－１１７２３Ａ）
【公開日】	平成１２年１月１４日（２０００．１．１４）
【出願番号】	特願平１０－１８２０７６