CN104696743A - 照明装置和设置有照明装置的设备 - Google Patents

照明装置和设置有照明装置的设备 Download PDF

Info

Publication number
CN104696743A
CN104696743A CN201410594418.XA CN201410594418A CN104696743A CN 104696743 A CN104696743 A CN 104696743A CN 201410594418 A CN201410594418 A CN 201410594418A CN 104696743 A CN104696743 A CN 104696743A
Authority
CN
China
Prior art keywords
guide plate
light guide
light
lighting device
emission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410594418.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN104696743B (zh
Inventor
前田智司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Publication of CN104696743A publication Critical patent/CN104696743A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104696743B publication Critical patent/CN104696743B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0016Grooves, prisms, gratings, scattering particles or rough surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00Refractors for light sources
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00Refractors for light sources
    • F21V5/02Refractors for light sources of prismatic shape
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G02B19/0019Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having reflective surfaces only (e.g. louvre systems, systems with multiple planar reflectors)
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G02B19/0061Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED
    • G02B19/0066Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED in the form of an LED array
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/04Prisms
    • G02B5/045Prism arrays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0053Prismatic sheet or layer; Brightness enhancement element, sheet or layer
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02Constructional features of telephone sets
    • H04M1/0202Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
    • H04M1/0279Improving the user comfort or ergonomics
    • H04M1/0283Improving the user comfort or ergonomics for providing a decorative aspect, e.g. customization of casings, exchangeable faceplate
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02Constructional features of telephone sets
    • H04M1/22Illumination; Arrangements for improving the visibility of characters on dials

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)

Abstract

本公开涉及一种以线性方式照亮设备的外周面的一部分的照明装置,该照明装置包括:导光板,所述导光板的两个边缘在彼此之间具有预定距离,其中所述边缘中的一个边缘是设置在所述设备的外周面侧的光发射面,并且所述边缘中的另一个边缘是设置在所述设备的内侧的光入射面;以及至少一个光源,所述至少一个光源被设置成面向光入射面,其中在光入射面和光发射面上形成有具有相同底角的等腰三角形棱镜。

Description

照明装置和设置有照明装置的设备
技术领域
本文中所讨论的实施方式涉及利用灯来装饰壳体的照明装置和设置有该照明装置的设备。
背景技术
至今,在设置有液晶面板的诸如计算机、移动电话、游戏机等电子设备中,来自设置在液晶显示器的背面侧的背光源的光被辐照到在液晶显示器上所显示的图片,使得可以从外部看到图片。通常,来自背光源的光被辐照到在液晶显示装置的下侧所设置的导光板的横向侧或下侧,并且例如在导光板内弯曲、漫射、反射和分散,使得从导光板的前侧部分发射的光的亮度不均匀度被限制。在日本公开特许公报第2003-59323号中公开了如下技术:通过将光辐照到导光板的横向侧来获得使导光板的角明亮并且不具有亮度不均匀度的发射光。此外,在国际公开第WO2009-096293号中公开了如下技术:将光辐照到导光板的后侧,以减少从导光板的前侧的表面发射的发射光的亮度不均匀度。
同时,除了从导光板的前侧或后侧的整个表面发射光使得将所述光用作液晶显示器的照明的应用之外,还已知一种从导光板的端面发射光以使用所述光来装饰壳体的发光装置(在下文中,被称为照明装置)。
可以将这样的照明装置用于例如移动电话和便携式信息终端(在下文中,此两者还被称为信息终端)中作为通过光来通知传入信息的接口。此外,这样的照明装置被设想为装置设计的一部分,并且相应地向照明装置提供设计使得各种形式的发射被采用。
图1A至图1D示出了设置有配备设计的照明装置10的移动电话1的示例。如图1A所示,示例性移动电话1是显示部1A相对于输入部1B进行打开和关闭的可折叠型。照明装置10被嵌入到显示部1A中作为在显示部1A的壳体周围以线性方式发射光的构件。
如图1B和图1C所示,照明装置10被设置在液晶面板2与罩14之间,并且包括框架形的导光板11和在其上安装有发光二极管(LED)12的电路基板13。LED 12被设置在电路基板13上使得光发射面面向导光板11的内周面11B。相应地,导光板11的内周面11B为入射面,来自LED 12的光入射到该入射面上。如图1D所示,对LED 12进行设置的间隔是使得来自LED 12中的每个LED的光能够以相等间隔布置在导光板11的外周面11A上的间隔。导光板11的外周面11A为发射面,来自LED12的光入射到该发射面上。
如图1D所示,在图1A至图1D中所示的照明装置10被配置成使得来自每个LED 12的光入射到导光板11的内周面11B上,使得在相对面上的外周面11A被照明。
然而,对于本配置,由于来自每个LED 12的光按原样穿过导光板11的内部,导光板11的其中相邻地设置有LED 12的部分是亮的,不利地使其他部分变成暗部分。
为了克服上述问题并且在各光分布不均匀的情况下获得均匀的分布,必须增加所设置的LED 12的数量,从而导致了成本的增加。
已经提出了如图2A至图2D所示的导光板15与LED 12的组合作为提高照明装置10的光分布的方法。在上述示例的导光板15中,以倾斜形状15C形成导光板15的入射部15B以使得来自每个LED 12的光的散布变宽。
当以倾斜形状15C形成导光板15的入射部15B以使得来自每个LED12的光的散布变宽时,如图2B中所示,电路基板13上的LED 12的取向变得不一致使得创建了浪费的空间;相应地,电路基板13上的电路部件的封装密度变低。
此外,如图2C所示,通过与LED 12的布置进行匹配,导光板15的每个光入射部(内周面)15B的形状变成大凸角(salient);相应地,在导光板15中的由附图标记B所表示的位置可以不安装电路元件,并且电路基板13上的电路部件的封装密度变低。
问题
此外,当以倾斜形状15C形成导光板15的入射部15B以使得每个LED 12的光的散布变宽时,如图2D中所示,出现了在导光板15的光发射面(外周面)15A上的发射光的分布变得不均匀的问题。这是因为,由于来自每个LED 12的光相对于导光板15的光发射面(外周面)15A以倾斜的方式进行辐照,所以光路的长度出现差异,使得其中光路的长度短的部分是亮的并且其中光路的长度长的部分是暗的。注意,在图2D中,亮部分以密集的方式进行点标记而暗部分以稀疏的方式进行点标记。
在一个方面中,本申请的目的是提供一种能够使得来自壳体的线性发射光的分布变得均匀的照明装置,以及提供一种设置有该照明装置的设备。
发明内容
根据本发明的一个方面,公开了一种以线性方式照亮设备的外周面的一部分的照明装置。所述照明装置包括:导光板,所述导光板的两个边缘在彼此之间具有预定距离,其中所述边缘中的一个边缘是设置在所述设备的外周面侧的光发射面,并且所述边缘中的另一个边缘是设置在所述设备的内侧的光入射面;以及至少一个光源,所述至少一个光源被设置成面向光入射面,其中在光入射面和光发射面上形成有具有相同底角的等腰三角形棱镜。
附图说明
图1A是示出设置有照明装置的移动电话的示例的立体图,图1B是示出在图1A中所示的移动电话中所安装的照明装置的配置的立体图,图1C是沿着图1B的线IC-IC所截取的横截面图,以及图1D是示出在图1B中所示的导光板中从LED起的光路的局部放大图;
图2A是与在图1B中所示的照明装置不同的另一种示例性的照明装置的立体图,图2B是在图2A中所示的照明装置的电路基板的立体图,图2C是用于描述来自在图2A中所示的照明装置的LED的发射光的方向的立体图,以及图2D是示出在图2A中所示的照明装置的导光板中从LED起的光路的局部放大图;
图3A是示出其中安装有本申请的照明装置的移动电话的示例的立体图,图3B是示出在图3A中所示的移动电话的照明装置的安装位置的立体投影,图3C是示出在图3B中所示的、从所述移动电话取出的照明装置的立体图,图3D是在图3C中所示的照明装置的分解立体图,以及图3E是沿着图3A的线IIIE-IIIE所截取的横截面图;
图4A是本申请的照明装置的第一实施方式的立体图;
图4B是本申请的照明装置的第二实施方式的立体图;
图5A是其中安装有照明装置的另一种示例性移动电话的立体图,以及图5B是在图5A的移动电话中所安装的、本申请的第三实施方式的照明装置的立体图;
图6A是示出本申请的照明装置的导光板的配置和LED的布置的局部放大立体图,图6B是以局部且放大的方式示出当在图6A中所示的导光板的入射面与发射面之间的距离为L时从LED起、进入导光板的光的光路以及在入射面和发射面处的光的光路,以及图6C是示出在图6B中所示的导光板的入射面和发射面中设置的等腰三角形棱镜的底角为45度的情况下发射面上的相对光强度与在无棱镜的情况下发射面上的相对光强度之间的比较的特性图;
图7A是以局部且放大的方式示出当在图6B中所示的导光板的入射面和发射面中的等腰三角形棱镜的相邻部分被弯曲时来自LED的、进入导光板内的光的光路以及在入射面和发射面处的光的光路,图7B是示出作为在图7A中所示的导光板的改型的导光板的局部放大图,以及图7C是示出在图7A中所示的导光板的入射面和发射面中设置的等腰三角形棱镜具有45度底角并且设置有弯曲部的情况下发射面上的相对光强度与在图6C中所示的特性之间的比较的特性图;
图8A是示出其中省去了本申请的照明装置的导光板的入射面侧的等腰三角形棱镜使得入射面侧为平面表面的导光板与其中省去了本申请的照明装置的导光板的发射面侧的等腰三角形棱镜使得发射面侧为平面表面的导光板的比较图,图8B是示出当采用图8A中所示的三种类型的导光板时每个发射面上的辐照分布的特性图,以及图8C是示出当使用图8A中所示的三种类型的导光板时每个发射面上的角度分布的特性图;
图9A是以放大的方式示出本申请的照明装置的导光板的、其中入射面侧和发射面侧的等腰三角形棱镜的底角被设定为40度、50度和60度的部分的比较图,以及图9B是示出当采用图9A中所示的三种类型的导光板时每个发射面上的光强度的特性图;
图10A是示出在本申请的照明装置的导光板中,在入射面侧的等腰三角形棱镜的底角被固定为45度并且在发射面侧的等腰三角形棱镜的底角被设定为30度、45度和60度的情况下的表,图10B是示出当采用图10A中所示的三种类型的导光板时每个发射面上的辐照分布的特性图,以及图10C是示出当使用图10A中所示的三种类型的导光板时每个发射面上的角度分布的特性图;
图11A是示出在本申请的照明装置的导光板中在入射面侧的等腰三角形棱镜的底角被固定为45度并且在发射面侧的等腰三角形棱镜的底角被设定为40度、45度和50度的情况下的表,图11B是示出当采用图11A中所示的三种类型的导光板时每个发射面的辐照分布的特性图,以及图11C是示出当使用图11A中所示的三种类型的导光板时每个发射面上的角度分布的特性图;
图12A是示出在本申请的照明装置的、其中在入射面侧和发射面侧的等腰三角形棱镜的底角被固定为45度并且其中在入射面侧和发射面侧的等腰三角形棱镜的中心线相同的导光板的图,图12B是示出其中在入射面侧的等腰三角形棱镜的中心线相对于在图12A的导光板的发射面侧的等腰三角形棱镜的中心线在横向方向上偏移25%的导光板的图,图12C是示出其中在入射面侧的等腰三角形棱镜的中心线相对于在图12A的导光板的发射面侧的等腰三角形棱镜的中心线在横向方向上偏移50%的导光板的图,以及图12D是示出在其中采用图12A、12B和12C中所示的导光板的情况下发射面上的相对光强度与在其中入射面和发射面没有棱镜的情况下发射面上的相对光强度之间的比较的特性图;
图13A是在本申请的第四实施方式的照明装置中所采用的导光板的立体图,图13B是沿着图13A的线XIIIB-XIIIB所截取的横截面图,图13C是其中安装有本申请的第四实施方式的照明装置的移动电话的示例的立体图,以及图13D是示出其中安装有第四实施方式的照明装置的标记的示例的立体图;以及
图14A是在本申请的第五实施方式的照明装置中所采用的导光板的横截面图,以及图14B是其中安装有本申请的第五实施方式的照明装置的移动电话的示例的立体图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图基于具体的实施方式来详细描述本申请的示例性实施方式。注意,除了术语照明装置之外,还将利用相同附图标记来表示和描述术语移动电话1、液晶面板2、LED 12、电路基板13、以及罩14,上述这些术语已被用于图1A至图2D中所描述的比较技术的移动电话1并且将被用于本申请。
图3A示出了其中安装有本申请的照明装置20的移动电话1的示例。本示例的移动电话1是其中显示部1A相对于输入部1B进行打开和关闭的可折叠型。照明装置20被嵌入到显示部1A中作为以线性方式来照亮在显示部1A的壳体周围的部分的构件。注意,在下文的描述中,将附图标记20和30用作用于分别说明本申请的照明装置和导光板的代表性附图标记,并且将会包括本申请的所有的各种实施方式。
图3B示出了照明装置20在图3A中所示出的移动电话1上的安装位置。在该附图中,安装有第一实施方式的照明装置21。图3C示出了已经从在图3B中所示的移动电话1取出的第一实施方式的照明装置21。此外,图3D示出了在图3C中所示的、被分解成导光板31和电路基板13的照明装置21。
第一实施方式的照明装置21的导光板31具有矩形框架形状,并且在导光板31的三个侧面中的每个侧面的相对边缘上形成有等腰三角形棱镜。在第一实施方式的照明装置21中,框架形的导光板31的内周面侧为入射面,来自每个LED 12的光入射到该入射面上。入射在导光板31上的光穿过导光板31,并且从外周侧的发射面发射。向导光板31辐照光的LED 12以预定间隔安装在电路基板13的边缘部上,使得在将电路基板13附接至导光板31时LED 12面向导光板31的入射面。
如上所述,通过采用具有与导光板31内部的中空形状相同的形状的电路基板13,可以降低导光板30与电路基板13上的其他安装部件之间的干扰。此外,如图3D中所示,由于LED 12的固定方向可以与其他一般安装部件(电阻器和集成电路)的安装方向相同,所以可以抑制无用空间被创建。
如应用于第一实施方式的照明装置21的导光板31,在本申请的照明装置20中,在导光板30的光入射面和光发射面中形成具有相同底角的等腰三角形棱镜。注意,随后将通过导光板31内的光路来描述使入射面和发射面中的等腰三角形棱镜的底角相同的原因。此外,如图3E所示,在移动电话1中,照明装置20夹在罩14与液晶面板2之间;然而,因为这些构件并未直接涉及本申请,所以省略了对这些构件的说明。如图3A和图3E中所示,在照明装置20的外周面侧,导光板31的光发射面一般沿着罩14的邻接面和液晶面板2的邻接面延伸。
图4A示出了本申请的第一实施方式的照明装置21。虽然导光板31具有矩形框架形状,但是导光板31不必一体形成。图4B示出了本申请的第二实施方式的照明装置22。在第二实施方式中,其上安装有LED 12的电路基板13与第一实施方式的照明装置21的电路基板相同;然而,导光板32并未一体形成而是被分成三个线性导光板32A、32B和32C。通过如上所述将线性导光板组合在一起来形成装饰设备的照明装置的导光板,可以将本申请的照明装置安装在设备上,而与设备的形状无关。
图5A示出了其中安装有本申请的照明装置20的另一类型的移动电话3的示例。该示例的移动电话3为智能电话,并且设置有操作部3B、显示部3D、发送部3M以及接收部3S。照明装置20被嵌入到移动电话3的下部中,使得以线性方式来照亮壳体的四个侧面3F。
图5B示出了在图5A中所示的移动电话3中所安装的、本申请的第三实施方式的照明装置23。类似于到目前为止所描述的实施方式,第三实施方式的照明装置23包括导光板33和其上安装有LED 12的电路基板13。第三实施方式的照明装置23的导光板33也具有矩形框架形状,并且在导光板33的每个侧面的相对表面上形成了设置有相同底角的等腰三角形棱镜。在第三实施方式的照明装置23中,框架形的导光板33的内周面侧为入射面,来自每个LED 12的光入射到该入射面上。入射在导光板33上的光穿过导光板33,并且从外周侧的发射面发射。因此,第三实施方式的照明装置23的导光板33包括:以闭环方式延伸的光入射面;以及被布置在移动电话3的外周面上使得以闭环方式延伸的光发射面。类似于到目前为止所描述的实施方式,向导光板33辐照光的LED 12以预定间隔安装在电路基板13的边缘部上,使得在将电路基板13附接至导光板33时LED 12面向导光板33的入射面。
现在,将参照图6A至图12D来给出在以上所述的第一至第三实施方式的照明装置21至23的导光板31至33中用于在导光板31至33中的每个导光板的光入射面和光发射面上形成具有相同底角的等腰三角形棱镜的基础。注意,在该描述中,将给出如下描述:导光板附有代表性的附图标记30,同时在入射面上所形成的等腰三角形棱镜附有附图标记P1,并且在发射面上所形成的等腰三角形棱镜附有附图标记P2。
图6A示出了在本申请的照明装置中所采用的导光板30的结构和LED 12的布置。在导光板30的光入射面和光发射面中分别形成设置有相同底角的等腰三角形棱镜P1和P2。此外,在面向入射面侧的等腰三角形棱镜P1的位置处以预定间隔设置有LED 12。注意,LED 12的尺寸与图6A中的棱镜P1和P2的尺度不同。在入射面侧的等腰三角形棱镜P1和在发射面侧的等腰三角形棱镜P2彼此全等或相似,并且棱镜P1和P2被连续地设置成与LED 12的布置方向平行。此外,在单个LED 12的前面设置有多个棱镜P1。
图6B示出了其中在图6A中所示的导光板30的入射面与发射面之间的距离L为10mm并且在入射面和发射面上形成有具有相同尺寸(全等)和45度底角的等腰三角形棱镜P1和P2的示例。如从示例理解的,在LED 12的前面设置有多个等腰三角形棱镜P1。通过在入射面侧的等腰三角形棱镜P1,来自每个LED 12的光被分束并且以大于其原始光分布(角度分布)的方式进行发散,使得光以较宽的角度朝向发射面传播到导光板30内。注意,来自LED 12的发射光通常为发散光;然而,为了方便观察,从图6B开始,当要示出光线时,将会示出以垂直方式从LED 12发射的代表性光。
在导光板30中已发散的光通过在发射面侧的等腰三角形棱镜P2被返回至其原始角度,并且从导光板30发射。如上所述,由于来自LED 12的、入射在导光板30上的光不仅展开而且可以在保持光的发射角特性的同时被发射,所以可以获得与在将LED 12以密集方式布置在入射面上时所获得的效果类似的效果。因此,在不增加光源(LED 12)的数量和反射器的数量的情况下,可以使发射光的分布均匀。此外,可以使光路缩短,并且可以使安装有本申请的照明装置的设备小型化。
图6C是示出在图6B中所示的导光板30的入射面和发射面上分别设置有等腰三角形棱镜P1和P2的情况下发射面上的相对光强度与在入射面和发射面上不存在棱镜的情况下发射面上的相对光强度之间的比较的特性图。每个LED 12的宽度为4mm,导光板30的入射面与发射面之间的距离L为10mm,等腰三角形棱镜P1和P2两者的底角为45度,以及间距为0.2mm。可以从图6C理解的是,在不采用等腰三角形棱镜的无棱镜配置中,半值辐照区域——即发射面上的其中发光强度变成一半的区域——为±5.2mm,并且相反地,在采用具有45度的底角的棱镜的情况下,半值辐照区域为±9.8mm,并且光的散布是无棱镜配置的1.9倍。换句话说,通过图6B中所示的导光板30的配置,可以获得与LED的数量加倍时的分布大约相同的分布。
图7A示出了其中使分别在图6B中所示的导光板30的入射面和发射面中的等腰三角形棱镜P1和P2的邻接部分弯曲的改型。图7A以放大方式示出了来自LED 12的、进入导光板30的光的光路的一部分和在入射面和发射面处的光的光路的一部分。入射面与发射面之间的距离、等腰三角形棱镜P1和P2的底角、以及间距与图6B中所示的实施方式的情况相同。此外,在曲面棱镜P1和P2的底部(在导光板30侧的棱镜P1的相邻部分和P2的相邻部分)处的槽的曲率半径R为0.06mm。注意,曲面棱镜P1的相邻部分和P2的相邻部分不必为棱镜P1和P2的底部,还可以如图7B中所示为棱镜P1和P2的尖端。
图7C是示出在图7A中所示的导光板的光发射面和发射面中所设置的等腰三角形棱镜具有45度底角并且设置有弯曲部的情况下发射面上的相对光强度与在图6C中所示的特性之间的比较的特性图。如从图7C所理解的,与不具有弯曲部的情况相比,通过使在棱镜P1和P2的底部处的每个槽弯曲成曲率半径R为0.06mm,在中间的暗部分变亮。本改型的发射面的辐照区域为±8.1mm,并且光散布可以比无棱镜配置大1.6倍。换句话说,通过本改型的配置,可以获得与当LED的数量增加大约2倍时的光分布相类似的效果。
图8A是示出其中省去了本申请的照明装置的导光板30的入射面侧的等腰三角形棱镜P1使得入射面侧为平面表面的导光板30与其中省去了本申请的照明装置的导光板30的发射面侧的等腰三角形棱镜P2使得发射面侧为平面表面的导光板30的比较图。此外,图8B是示出当采用图8A中所示的三种类型的导光板30时每个发射面上的辐照分布的特性图,而图8C是示出当采用图8A中所示的三种类型的导光板30时每个发射面上的角度分布的特性图。每个导光板30的入射面与发射面之间的距离、等腰三角形棱镜P1和P2的底角、以及间距与图6B中所示的导光板30的情况相同。
如从图8B中所示的发射面上的辐照分布所理解的,通过其中在入射面和发射面二者上都设置了具有45度底角的棱镜的配置,光散布最大;然而,当与其中仅在所述侧面的任意一个侧面上设置具有45度底角的棱镜的配置相比时,光在很大程度上不会散布。另一方面,如从图8C中所示的每个发射光的角度分布所理解的,其中入射面和发射面二者均设置有具有45度底角的棱镜的配置获得了与在没有设置棱镜的配置中LED的发射光的角度分布最接近的角度分布,并且在±90度的范围内发射光。然而,通过其中仅在入射面和发射面中的任意一个面上设置具有45度底角的棱镜的配置,在0度方向(发射面的法线的方向)上不发射光并且发射的角度范围是窄的。因此,可以说其中在入射面侧和发射面侧二者上都形成棱镜P1和P2的配置是最优的。
图9A是以放大方式示出本申请的照明装置的导光板30的其中入射面侧和发射面侧的等腰三角形棱镜P1和P2的底角分别被设定为40度、50度和60度的部分的比较图。此外,图9B是示出当采用在图9A中所示的三种类型的导光板30时每个发射面上的相对光强度的特性图。虽然底角为40度、50度和60度,但是每个导光板30的入射面与发射面之间的距离、等腰三角形棱镜P1和P2的间距与在图6B中所示的导光板30的情况相同。
如图9B所示,即使当导光板30的等腰三角形棱镜P1和P2的底角被设定为40度、50度和60度时,也可以确认在每个发射面上的光分布中光的散布。因此,导光板30的等腰三角形棱镜P1和P2的底角并不限于45度。
图10A示出了在本申请的照明装置的导光板中在入射面侧的等腰三角形棱镜的底角被固定为45度并且在发射面侧的等腰三角形棱镜的底角被设定为30度、45度和60度的情况。虽然发射面侧的等腰三角形棱镜的底角为40度、50度和60度,但是每个导光板的入射面与发射面之间的距离、等腰三角形棱镜的间距与在图6B中所示的导光板30的情况相同,。
图10B是示出当采用图10A中所示的三种类型的导光板时每个发射面上的辐照分布的特性图,而图10C是示出当采用图10A中所示的三种类型的导光板时每个发射面上的角度分布的特性图。如图10B所示,在发射面上的辐照分布中,当在发射面中的棱镜的底角是大的,即60度时,光散布最大。另一方面,在图10C中所示的发射光的角度分布中,当发射面中的棱镜的底角是大的,即60度时,光散布被抑制,并且一旦在相对于发射面的法线的±60度处,光的发射就停止。此外,当发射面上的棱镜的底角是小的,即30度时,与发射面中的棱镜的底角为45度的情况相比,在相对于发射面的法线的±60度处的光强度减小,使亮度下降。因此,当导光板30的等腰三角形棱镜P1和P2彼此类似时是最优的。
图11A是用于研究在本申请的照明装置的、其中入射面侧的等腰三角形棱镜的底角被固定为45度并且发射面侧的等腰三角形棱镜的底角被设定为40度、45度和50度的导光板中的底角的余量的表。导光板的入射面与发射面之间的距离、在入射面侧和发射面侧的等腰三角形棱镜的间距与在图6B中所示的导光板30的情况相同。
图11B是示出当采用图11A中所示的三种类型的导光板时每个发射面上的辐照分布的特性图,以及图11C是示出当采用图11A中所示的三种类型的导光板时每个发射面上的角度分布的特性图。在这两种特性中,也就是说在如图11B所示的每个发射面上的辐照分布和如图11C所示的每个发射光的角度分布中,当发射面中的棱镜的底角为45±5度时,光强度的下降均在大约±10%内。可以说,如果导光板30的等腰三角形棱镜P1的底角和P2的底角的差在±5度内,则可以获得类似的性能。
图12A示出了本申请的照明装置的其中入射面侧和发射面侧的等腰三角形棱镜的底角被固定为45度并且其中在入射面侧和发射面侧的等腰三角形棱镜P1和P2的中心线相同的导光板30。此外,图12B示出了其中在入射面侧的等腰三角形棱镜P1的中心线相对于在图12A的导光板30的发射面侧的等腰三角形棱镜P2的中心线在横向方向上偏移25%的导光板30。此外,图12C示出了其中入射面侧的等腰三角形棱镜P1的中心线相对于在图12A的导光板30的发射面侧的等腰三角形棱镜P2的中心线在横向方向偏移50%的导光板30。
图12D是示出在其中采用图12A、12B和12C中所示的导光板30的情况下发射面上的相对光强度与在入射面和发射面中没有棱镜的情况下发射面上的相对光强度之间的比较的特性图。导光板30的入射面与发射面之间的距离、在入射面侧和发射面侧的等腰三角形棱镜P1和P2的间距分别与图6B中所示的导光板30的情况相同。仅棱镜P1的位置相对于棱镜P2的位置而偏移。在上述情况下,如图12D所示,即使当棱镜P1的位置相对于棱镜P2的位置偏移时,光散布分布几乎不改变。因此,即使例如由于某些原因在制造期间棱镜P1的位置相对于棱镜P2的位置偏离(偏移/滑动),也不会出现问题。
如上所述,在本申请的照明装置中,只要在入射面和发射面中的棱镜的底角相同,棱镜的间距就可以不同。此外,如果在入射面和发射面中的棱镜的底角精度和平行精度在制造误差内,则可以容许这些误差并且可以获得足够的性能。此外,在上述实施方式中,棱镜是相对于彼此以线性方式对准的;然而,即使棱镜是以不同于线性方式的其他方式例如以具有大半径的弧对准的,只要入射面和发射面的等腰三角形棱镜的棱镜彼此相似,就可以获得类似的效果。
图13A示出了在本申请的第四实施方式的照明装置中所采用的导光板34,以及图13B是沿着图13A的线XIIIB-XIIIB所截取的横截面图。类似于图5B中所示的第三实施方式的导光板33,在第四实施方式的照明装置中所使用的导光板34设置有分别贯穿导光板34的整个内周面和外周面的棱镜P1和P2。在另一方面,在第四实施方式的导光板34中,在光入射面与光发射面之间存在有弯曲34B,使得设置有棱镜P1的光入射面正交于设置有棱镜P2的光发射面。根据弯曲34B的所设定的弯曲角度,可以将设置有棱镜P1的光入射面的角度改变成相对于设置有棱镜P2的光发射面的任意角度。
图13C示出了其中安装有本申请的第四实施方式的照明装置24的移动电话4的示例。本实施方式的移动电话4是在移动电话4的前面的表面上设置有显示部4D的智能电话。可以将第四实施方式的照明装置24设置在移动电话4的显示部4D周围。此外,图13D示出了其中安装有第四实施方式的照明装置24的标记5(STOP:停止)的示例。标记5包括显示部5D,并且可以将第四实施方式的照明装置24设置在标记5的显示部5D周围。标记5可以通过使照明装置24闪烁来提高在显示部5D上所显示的标记的可见度。
图14A是在本申请的第五实施方式的照明装置中所采用的导光板35的横截面图。虽然省略了整体导光板35的图示,但是类似于在图5B中所示的第三实施方式的导光板33,在第五实施方式的照明装置中所采用的导光板35设置有分别贯穿导光板35的整个内周面和外周面的棱镜P1和P2。另一方面,在第五实施方式的导光板35中,在光入射面与光发射面之间设置有刚性弯曲35B1和凹陷弯曲35B2,使得光入射面平行于光发射面并且光入射面具有与光发射面不同的高度。根据导光板35的刚性弯曲35B1与凹陷弯曲35B2之间的所设定的长度,可以将其中设置有棱镜P2的光发射面的高度改变成相对于其中设置有棱镜P1的光入射面的任意高度。
图14B示出了其中安装有本申请的第五实施方式的照明装置25的移动电话6的示例。本实施方式的移动电话6是在移动电话6的前面的表面上设置有显示部6D的智能电话。可以将第五实施方式的照明装置25的导光板35的发射面设置在移动电话6的侧面,使得包围与显示部6D接近的部分。在其中安装有第五实施方式的照明装置25的移动电话6中,由于可以改变导光板35的发射面在横向侧的位置,所以本实施方式可以对应于具有不同设计的移动电话6。

Claims (5)

1.一种以线性方式照亮设备的外周面的一部分的照明装置,所述照明装置包括:
导光板,所述导光板的两个边缘在彼此之间具有预定距离,其中所述边缘中的一个边缘是设置在所述设备的外周面侧的光发射面,并且所述边缘中的另一个边缘是设置在所述设备的内侧的光入射面;以及
至少一个光源,所述至少一个光源被设置成面向所述光入射面,其中
在所述光入射面和所述光发射面中形成具有相同底角的等腰三角形棱镜。
2.根据权利要求1所述的照明装置,其中
在所述光入射面和所述光发射面中形成的所述等腰三角形棱镜彼此全等或相似。
3.根据权利要求1或2所述的照明装置,其中
所述导光板包括:
设置成沿着所述设备的外周面的邻接面延伸的所述光发射面,以及
设置在面向所述光发射面的位置处的所述光入射面。
4.根据权利要求1或2所述的照明装置,其中
所述导光板包括:
以闭环方式延伸的所述光入射面,以及
设置在所述设备的外周面中并且以闭环方式延伸的所述光发射面。
5.一种设备,包括:
能够以线性方式照亮所述设备的外周面的一部分的照明装置,其中
所述照明装置包括:
导光板,所述导光板的两个边缘在彼此之间具有预定距离,其中所述边缘中的一个边缘是设置在所述设备的外周面侧的光发射面,并且所述边缘中的另一个边缘是设置在所述设备的内侧的光入射面,以及
至少一个光源,所述至少一个光源被设置成面向所述光入射面,以及
在所述光入射面和所述光发射面中形成具有相同底角的等腰三角形棱镜。
CN201410594418.XA 2013-12-04 2014-10-29 照明装置和设置有照明装置的设备 Expired - Fee Related CN104696743B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013251055A JP2015109183A (ja) 2013-12-04 2013-12-04 イルミネーション装置及びイルミネーション装置を備えた機器
JP2013-251055 2013-12-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104696743A true CN104696743A (zh) 2015-06-10
CN104696743B CN104696743B (zh) 2017-08-15

Family

ID=51868750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410594418.XA Expired - Fee Related CN104696743B (zh) 2013-12-04 2014-10-29 照明装置和设置有照明装置的设备

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20150153500A1 (zh)
EP (1) EP2881657A3 (zh)
JP (1) JP2015109183A (zh)
CN (1) CN104696743B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016164830A (ja) * 2015-03-06 2016-09-08 セイコーエプソン株式会社 照明装置、表示装置および携帯用電子機器
US10330858B1 (en) * 2015-06-25 2019-06-25 Advanced Technology, Inc. Deformable mount for LED assembly
USD961572S1 (en) 2020-11-11 2022-08-23 Case-Mate, Inc. Case for mobile device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0807832A2 (en) * 1996-05-14 1997-11-19 Omron Corporation Optical path converting optical element, optical path converter, and optical projector and image display apparatus using said optical element
CN2292291Y (zh) * 1996-11-29 1998-09-23 台湾光宝电子股份有限公司 二极体散射光源板
WO2009109206A1 (en) * 2008-03-04 2009-09-11 Giorgio Armani S.P.A. Mobile telephone device with incoming call category recognition
CN101588396A (zh) * 2008-01-30 2009-11-25 京瓷株式会社 便携终端
CN202171654U (zh) * 2011-08-08 2012-03-21 京东方科技集团股份有限公司 一种导光板及led背光源
KR20130076970A (ko) * 2011-12-29 2013-07-09 주식회사 엘에스텍 톱니형상 결합판이 도광판에 결합되는 구조를 갖는 백라이트장치

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4413455B2 (ja) 2001-08-09 2010-02-10 日本ライツ株式会社 導光板および平面照明装置
US20070002588A1 (en) * 2005-07-01 2007-01-04 K-Bridge Electronics Co., Ltd. Backlight module light equilibrator
KR101232059B1 (ko) * 2006-07-27 2013-02-12 삼성디스플레이 주식회사 양면 프리즘 시트 및 이를 가지는 백라이트 어셈블리
CN101393277B (zh) * 2007-09-17 2010-09-29 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 背光模组及其棱镜片
TW200947065A (en) 2008-01-30 2009-11-16 Zeon Corp Direct backlighting device
US8608359B2 (en) * 2008-01-30 2013-12-17 Kyocera Corporation Mobile terminal having a light source and a light reflector within the mobile terminal to illuminate the mobile terminal
JP2010050063A (ja) * 2008-08-25 2010-03-04 Citizen Electronics Co Ltd 線光源装置、液晶表示装置及び電子機器
KR101606063B1 (ko) * 2008-09-26 2016-03-24 엘지전자 주식회사 휴대 단말기
JP2010238483A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Sharp Corp バックライト装置および表示装置
JP5940762B2 (ja) * 2010-10-19 2016-06-29 富士通株式会社 照明装置及び電子機器
JP2012199015A (ja) * 2011-03-18 2012-10-18 Fujikura Ltd 電子機器及び導光体
US8439548B2 (en) * 2011-06-30 2013-05-14 Skc Haas Display Films Co., Ltd. Symmetric serrated edge light guide having circular base segments

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0807832A2 (en) * 1996-05-14 1997-11-19 Omron Corporation Optical path converting optical element, optical path converter, and optical projector and image display apparatus using said optical element
CN2292291Y (zh) * 1996-11-29 1998-09-23 台湾光宝电子股份有限公司 二极体散射光源板
CN101588396A (zh) * 2008-01-30 2009-11-25 京瓷株式会社 便携终端
WO2009109206A1 (en) * 2008-03-04 2009-09-11 Giorgio Armani S.P.A. Mobile telephone device with incoming call category recognition
CN202171654U (zh) * 2011-08-08 2012-03-21 京东方科技集团股份有限公司 一种导光板及led背光源
KR20130076970A (ko) * 2011-12-29 2013-07-09 주식회사 엘에스텍 톱니형상 결합판이 도광판에 결합되는 구조를 갖는 백라이트장치

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015109183A (ja) 2015-06-11
US20150153500A1 (en) 2015-06-04
EP2881657A2 (en) 2015-06-10
EP2881657A3 (en) 2015-07-01
CN104696743B (zh) 2017-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4442767B2 (ja) 導光板、該導光板を備えた面光源装置、及び該面光源装置を備えた表示装置
JP4970177B2 (ja) 面発光装置及び表示装置
WO2012124569A1 (ja) 面光源装置
JP2004361914A (ja) フロントライト、反射型表示装置及びフロントライトにおける光制御方法
KR101524914B1 (ko) 광확산 소자, 및 이를 갖는 발광소자 어레이 유닛
TWI494623B (zh) 面狀照明裝置
JP2008277110A (ja) 面状照明装置
CN104914618A (zh) 面光源装置、显示装置及电子设备
JP2011108520A (ja) 面状照明装置
CN104696743A (zh) 照明装置和设置有照明装置的设备
CN107272257B (zh) 显示装置
JP2008171717A (ja) 面状照明装置
JP2006323615A (ja) 光インジケータ構造
EP2048436A1 (en) Illuminating device, liquid crystal display device provided with the illuminating device and portable terminal device
JP5447944B2 (ja) 面状照明装置
JP2005345628A (ja) バックライト装置
JP2014170654A (ja) 照明器具
JP2001184926A (ja) 面状照明装置
US11293604B2 (en) LED light source mechanism, telephone set, and method for forming LED light source
TW201348820A (zh) 背光模組與液晶顯示裝置
JP6277416B2 (ja) 照明装置
JP2007273133A (ja) 面発光装置およびその製造方法
JP4033854B2 (ja) 照明装置及び液晶表示装置
US20120063170A1 (en) Mobile terminal device
CN104806925A (zh) 面光源装置及使用该面光源装置的显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170815

Termination date: 20181029