JPH0797445B2 - 透過形画像表示装置の照明装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は透過形画像表示装置の背面に配置し、画像表示
素子の背面より均一に照明する照明装置に関するもので
ある。

従来の技術 液晶などの画像表示素子を用いた透過形画像表示装置に
は、その画像表示素子を背面から明るく均一に照明する
ために、例えば第５図に示すような照明装置が用いられ
ている。

すなわち、直管形蛍光ランプなどの線状の光源１の下部
に、前記光源１から照射される光を効率よく集光させる
ための断面形状が放物線の反射板２を設け、光源１から
の直射光と反射板２からの反射光とを、光源１の上部に
設けた拡散板３に照射することにより、拡散板３の上に
平行に置いた画像表示素子４の背面を照明している。

発明が解決しようとする課題 このような従来の照明装置において、光源１が直管形蛍
光ランプである場合、ランプの横断方向（図中のＸ方
向）の輝度分布特性は第６図に示すように、光源１の真
上（拡散板３の中央部）の輝度が高く、光源１から離れ
る（拡散板３の端部）にしたがい輝度が低くなるという
問題を有していた。

拡散板３の輝度分布特性を均一にする方法として、例え
ば特開昭55−133008号公報に記載の薄形シャーカステン
のように、直管形蛍光ランプの上に輝度ムラ除去用のド
ットパターンを設けて、ランプの真上に相当する部分の
輝度を低下させて、均一性を得ようとするものである
が、ランプと拡散板との間に精度よくドットパターンを
配置しなければならず、またそのパターンも均一な輝度
分布特性に合致させるため複雑になるというデメリット
を含んでいる。

また別の方法として、特開昭57−13478号公報に記載の
表示装置のバックライト構造のように、拡散板の厚さを
輝度が高い部分を厚く輝度が低い部分を薄くして、部分
的に変化させることにより輝度分布の均一化をはかるこ
とも考えられているが、所要の輝度分布に相対させた厚
さのコントロールがむずかしいという問題がある。

さらに、上記の２つの方法とも輝度の高い部分を低下さ
せて輝度分布の均一化をはかるため、光源からの光の利
用効率が悪いという問題がある。

一方、特開昭62−186405号公報に記載の面光源ユニット
では、Ｕ字状に屈曲させた蛍光ランプを用いて、光源を
複数併置するのと同様の効果をもたせることにより、ラ
ンプの横断方向の輝度分布を均一化している。

拡散板の大きさに対して、蛍光ランプの大きさ（長さ）
に制約がない場合には、蛍光ランプの管中央部の陽光柱
部分の輝度に比べて、管端部の電極部分の輝度が低下す
ることを考慮して、管端部が拡散板の形状の外側になる
ように蛍光ランプを配置した前記の方法によりバックラ
イトを構成すればよい。しかし、透過形画像表示装置な
どでは、画像表示部分の大きさに対して、バックライト
の大きさは同等もしくはそれより小さくすることの要求
が常である。

また、このような画像表示装置を複数併置してより大画
面化をはかる場合には、隣接する画像表示装置のお互い
の間隔がより制約されるため、これにともないバックラ
イトに内蔵した蛍光ランプの大きさも制約されることに
なり、前記の方法を用いることができないという問題を
含んでいる。

さらに従来の方法では、単一の光源を用いることが多い
ため、たとえばその光源が不点になった場合に、必要と
する画像情報が欠落するという、画像表示装置として致
命的な問題がある。

このため光源を多数併置することにより、光源の不点に
よる画像情報の欠落を防止することも考えられている
（例えば、丹下ら「液晶用バックライトの開発」昭和63
年照明学会全国大会予稿集P.20）が、この場合、各光源
にそれぞれ専用の点灯装置を設ける必要があるため、照
明装置の構成が繁雑になるばかりでなく、大型化すると
いうデメリットがある。

そこで本発明は、装置の小型化をはかりつつ、光源から
の光の利用効率を低下させることなく、拡散板の輝度分
布特性を均一にするものである。

課題を解決するための手段 本発明は、線状の光源と、この光源の一部を包囲し、光
源からの光の一部を反射させる反射部材と、前記光源の
上部に設け光源からの直射光および前記反射部材からの
反射光とを照射する拡散板とを備え、前記光源が２つ以
上の直管部を有し、かつ管軸方向の長さが各々異なると
ともに、各々の管端部が直管部と直交する方向で、かつ
反射部材の方向に屈曲させた複数の蛍光ランプを備えた
構成である。

作用 本発明は、蛍光ランプの複数の直管部の各々の長さを、
蛍光ランプの横断方向と管軸方向の輝度分布のバランス
が均一になるように設定でき、蛍光ランプからの直射光
と反射部材からの反射光との光量比のバランスを拡散板
によってより均一な輝度分布にし、さらに、蛍光ランプ
の管端部を、直管部と直交し、かつ反射部材の方向に屈
曲させていることにより、蛍光ランプの管端部での輝度
低下の影響が、画像表示素子上で出ないようにしてお
り、これにより、輝度分布をより均一にするものであ
る。

実施例 以下、本発明の実施例について、添付図面に基づいて説
明する。

第１図は本発明の実施例である照明装置の断面を示す図
であり、５は線状の光源でコ字状の蛍光ランプを２つ併
置したものである。

この光源５の上部には拡散板６を設けており、さらに拡
散板６の上には画像表示素子７を拡散板６との間が数mm
と接近し、かつ平行に配置している。

一方、光源５の下部には断面形状が多角形からなる反射
板８を配置しており、光源５からの照射光を拡散板６に
対して効率よく反射させている。

第２図に光源５の外観を、また第３図に前記光源５の配
置をそれぞれ示す。第２図および第３図からわかるよう
に、光源５は管軸方向の長さが異なる直管部Ａと直管部
Ｂとを有し、コ字状の形状に屈曲させた蛍光ランプで、
２つの光源を向かい合わせている。

なお、光源５の直管部Ａと直管部Ｂとの長さの関係はＡ
＞Ｂとしており、その比率は光源５の横断方向および管
軸方向の輝度分布のバランスを確認しながら設定すれば
よい。

第４図において、本発明の照明装置における光源５が両
方点灯している場合の横断方向（Ｘ方向）の輝度分布特
性を実線で、また光源５のうち片側が不点になった場合
の輝度分布特性を破線でそれぞれ示す。

本発明において、光源５の管端部を直管部Ａおよび直管
部Ｂに対して直交させ、かつ反射板の方向に屈曲させて
いるが、これは管端部の電極部分の輝度が管中央部の陽
光柱部分の輝度より低下するため、この部分の影響をで
きるだけ少なくさせるようにしたものである。

発明の効果 本発明は、管軸方向の長さが異なる直管部を２つ以上有
し、管端部が直管部と直交する方向で、かつ反射板の方
向に屈曲させた蛍光ランプを光源として、複数併置した
構成であるため、直管形の光源を複数併置したものと同
様の効果を得ることができるため、光源および拡散板の
横断方向の輝度分布を均一にすることができるばかりで
なく、複数の光源のうちいずれかが不点になっても輝度
の均一性が僅かに低下するだけで、画像情報が完全に欠
落することがない。

また、管端部を反射板の方向に屈曲させているため、輝
度低下の部分がなくなり、画像表示素子の全面の輝度を
高め、均一にすることができる。また、光源と拡散板と
の間に輝度分布特性改善用のドットパターンを設けた
り、拡散板の厚さを変えることも不要なため、照明装置
の構成が簡素化できるばかりでなく、光源からの光の利
用効率がよい。

さらに光源に使用数量を必要最少限にしているため、光
源に付随する点灯装置の使用数量も併せて減少できるば
かりでなく、照明装置も小型化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である照明装置の断面図、第２
図は本発明の照明装置に用いた光源の外観図、第３図は
本発明の照明装置に用いた光源の配置図、第４図は本発
明の照明装置の効果を示す輝度分布特性図、第５図は従
来の照明装置の構成図、第６図は従来の照明装置の輝度
分布特性図である。 ５……光源、６……拡散板、７……画像表示素子、８…
…反射板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 治夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電子 工業株式会社内 (72)発明者 能見 和正 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電子 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−35477（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】線状の光源と、この光源の一部を包囲し、
   前記光源からの光の一部を反射させる反射部材と、前記
   光源の上部に設け前記光源からの直射光および前記反射
   部材からの反射光とを照射する拡散板と、前記光源が２
   つ以上の直管部を有し、かつ管軸方向の長さが各々異な
   るとともに、各々の管端部が直管部と直交する方向で、
   かつ反射部材の方向に屈曲させた複数の蛍光ランプを備
   えた透過形画像表示装置の照明装置。