CN207396780U - 面状照明装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种抑制亮度不均的产生的面照明装置,实施方式所涉及的面状照明装置具备:多个光源,它们配置为直线状,并发出光;以及导光板,其具有供上述多个光源对置配置的侧面、以及向从上述侧面的两端相互分离的方向并且向从上述多个光源分离的方向延伸的延伸部,上述导光板的发光区域、与靠上述延伸部侧的端部的光源的射出范围和不同于该射出范围的区域的靠上述延伸部侧的边界相切,或者,上述发光区域相比该边界而位于更靠与上述延伸部相反的一侧。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种面状照明装置。
背景技术
以往,存在一种面状照明装置,其具备射出从LED(Light Emitting Diode:发光二极管)射入到入光面的光的导光板(例如,参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开2008-298905号公报
这里,在上述的面状照明装置中,从包括被照明体的外观设计性等的观点出发,可想到将导光板形成为将矩形的四个角(四角)之中的至少配置有多个LED11侧的两个角切开的形状。例如,在以被切开的部分的形状呈曲面且与该曲面对置的方式配置LED的情况下,存在会产生LED与曲面的缝隙,产生亮度不均的情况。
实用新型内容
本实用新型是鉴于上述情况而完成的,目的在于提供一种能够抑制亮度不均的产生的面状照明装置。
为了解决上述课题,实现目的,本实用新型的一种实施方式所涉及的面状照明装置具备:多个光源,它们配置为直线状,并发出光;以及导光板,其具有供上述多个光源对置配置的侧面、以及向从上述侧面的两端相互分离的方向并且向从上述多个光源分离的方向延伸的延伸部,上述导光板的发光区域、与靠上述延伸部侧的端部的光源的射出范围和不同于该射出范围的区域的靠上述延伸部侧的边界相切,或者,上述发光区域相比该边界而位于更靠与上述延伸部相反的一侧。
根据本实用新型的一种实施方式,能够抑制亮度不均的产生。
附图说明
图1是表示实施方式所涉及的面状照明装置的外观的一个例子的主视图。
图2是图1的A-A线的剖视图。
图3是实施方式所涉及的入光面以及多个LED的俯视图。
图4是用于对实施方式所涉及的配置有端部的LED的x轴方向的位置的范围进行说明的图。
图5是用于对实施方式的θm进行说明的图。
图6是表示比较例1所涉及的面状照明装置中的导光板、发光区域、端部LED的位置关系的俯视图。
图7是表示比较例2所涉及的面状照明装置中的导光板、发光区域、端部LED的位置关系的俯视图。
图8是表示实施方式的第一变形例所涉及的面状照明装置中的导光板、发光区域、端部LED的位置关系的俯视图。
图9是表示实施方式的第二变形例所涉及的面状照明装置中的导光板、发光区域、端部LED的位置关系的俯视图。
图10是用于对第二变形例所涉及的端部LED发出的光到达导光板为止的射出范围进行说明的图。
附图标记说明:
10…面状照明装置;11…LED(光源);11a…发光面;12…导光板;12c…侧面(端面);40…侧面;41a、41b、41e、41f…延伸部;53、57…边界;90…发光区域;90a、90b…角部。
具体实施方式
以下,参照附图,对实施方式所涉及的面状照明装置进行说明。此外,附图中的各要素的尺寸的关系、各要素的比率等存在与现实不同的情况。在附图相互之间,也存在包括有相互的尺寸关系、比率不同的部分的情况。
(实施方式)
图1是表示实施方式所涉及的面状照明装置的外观的一个例子的主视图。如图1的例子所示,实施方式所涉及的面状照明装置10的形状在俯视观察下呈近似矩形。面状照明装置10的长边方向(y轴方向)的一端侧被包括第一遮光片材30a以及第二遮光片材30b的遮光片材30覆盖。另外,面状照明装置10的长边方向的另一端侧被遮光片材31覆盖。遮光片材30与遮光片材31一体成型。而且,面状照明装置10从未被遮光片材30、31所覆盖的发光区域(也称为发光区域)90射出光。即,借组遮光片材30、31规定发光区域90。本实施方式所涉及的面状照明装置10作为液晶显示装置的背光灯而使用。上述液晶显示装置例如用于智能手机中。
这里,在图1中,与遮光片材31相比,遮光片材30的宽度更宽。这是由于,遮光片材31覆盖存在于遮光片材31的下部的后述的导光板12、扩散片材15、棱镜片16,与此相对,遮光片材30除了覆盖存在于遮光片材30的下部的后述的导光板12、扩散片材15、棱镜片16外,还覆盖包括后述的LED11、FPC13等的较宽广的区域。
图2是图1的A-A线的剖视图。如图2所示,面状照明装置10具有LED11、导光板12、FPC13、扩散片材15、棱镜片16、框架17、反射片材18、固定部件20、第一连结部件21、第二连结部件22、双面胶带23以及遮光片材30。
FPC13是沿面状照明装置10的短边方向(x轴方向、后述的入光面12c的长边方向)延伸的长方形的基板。FPC13具有两个主面13a、13b。两个主面13a、13b是沿面状照明装置10的短边方向延伸的长方形的面。两个主面13a、13b之中的一个主面13a是安装LED11的安装面。因此,存在将“主面13a”记为“安装面13a”的情况。在安装面13a载置有LED11的与发光面11a相反的一侧的面。经由FPC13,通过未图示的驱动电路的控制,驱动LED11,使之发光。
导光板12使用透明材料(例如,聚碳酸酯树脂),形成为在俯视观察下呈矩形。导光板12具有主面12a、12b与侧面(端面)12c。侧面12c为配置LED11一侧的侧面亦即入光面,是沿面状照明装置10的短边方向延伸的长方形的入光面。因此,在以下的说明中,存在将“侧面12c”记为“入光面12c”的情况。LED11发出的光向入光面12c射入。即,入光面12c供LED11发出的光射入。两个主面12a、12b之中的一个主面12a为供从入光面12c射入的光(LED11发出的光)射出的射出面。因此,在以下的说明中,存在将“主面12a”记为“射出面12a”的情况。在导光板12的与射出面12a相反的一侧的面亦即主面12b侧,例如形成有由多个点构成的光路变更图案。通过形成光路变更图案,从而在导光板12内行进的光的行进方向变更,从射出面12a射出光。即,实施方式所涉及的面状照明装置10为所谓的侧光型的照明装置。此外,作为面状照明装置10,在射出面12a中,从发光区域90射出光。即,发光区域90射出从入光面12c射入的光。
LED11为点状的光源(点状光源)。LED11例如是由蓝色LED与黄色荧光体构成的疑似白色LED。LED11整体形成为近似长方体形,是具有发光面11a以及在与发光面11a相反的一侧载置于FPC13的安装面13a的面的所谓顶视型的LED。多个LED11沿安装面13a的长边方向(x轴方向)空开规定的间隔地安装于安装面13a。由此,多个LED11在使发光面11a与导光板12的入光面12c对置的状态下,沿着入光面12c的长边方向(x轴方向)空开规定的间隔地配置。此外,虽然在后文叙述,但多个LED11在入光面12c之中沿后述的平面亦即侧面40呈直线状配置。此外,LED11也可以为侧视型的LED。
框架17收纳LED11、导光板12、FPC13、扩散片材15、棱镜片16、反射片材18、固定部件20、第一连结部件21、第二连结部件22以及双面胶带23。框架17为刚性与光的反射率较大的例如不锈钢制的板金框架。框架17具有侧壁17a与底部17b。
底部17b具有沿导光板12的主面12b而扩展的形状。底部17b具有导光板12侧的面亦即底面17d。底面17d具有平面17d_1以及后述的凹部17c所具有的凹形的面17d_2。在平面17d_1载置有导光板12、LED11。侧壁17a是在沿导光板12的入光面12c的长边从底部17b射出光的方向(底面17d的平面17d_1的法线方向、z轴的正方向)上与底部17b一体立起的部分。侧壁17a具有内侧的面亦即侧面17e。另外,底部17b具有凹部17c。凹部17c为以向与从底面17d的侧面17e侧的部分沿侧面17e射出光的方向相反的方向(z轴的负方向)凹陷的方式形成且避开FPC13的下端部的部件。为了更大的第一连结部件21配置于底面17d的平面17d_1,凹部17c的宽度以形成为较狭窄。凹部17c具有凹形的面17d_2。
反射片材18对从与射出面12a相反的一侧的主面12b泄漏的光进行反射,使之再次返回至导光板12。反射片材18在通过双面胶带23固定到底面17d(具体而言,为底面17d的平面17d_1)上的状态下,配置于导光板12的主面12b与底面17d之间。
双面胶带23例如为白色的双面胶带。双面胶带23的一个面粘贴于反射片材18的一部分,另一个面粘贴于底面17d(具体而言,为底面17d的平面17d_1)。由此双面胶带23将反射片材18固定于底面17d上。
固定部件20使FPC13固定于框架17所具有的侧面17e。固定部件20例如为双面胶带。通过将固定部件20的一个面粘贴于FPC13的主面12b且将另一个面粘贴于侧面17e,从而将FPC13固定于侧面17e。
第一连结部件21配置于导光板12与底面17d(具体而言,为底面17d的平面17d_1)之间以及LED11与底面17d(具体而言,为底面17d的平面17d_1)之间,使导光板12与LED11在光学或者结构上连结。若举具体例子进行说明,第一连结部件21在导光板12的光轴与LED11的光轴一致的状态下,使导光板12的入光面12c与LED11的发光面11a连结。第一连结部件21为长方形的单面胶带,包括粘合层(粘合剂)21a以及基材21b。
基材21b例如为PET,粘合层21a例如为硅、丙烯酸。粘合层21a粘合于导光板12的主面12b的靠近LED11的至少一部分,并且粘合于LED11的底面17d侧的面的靠近导光板12的至少一部分。由此,第一连结部件21安装有导光板12的主面12b的至少一部分与LED11的底面17d侧的面的至少一部分。其结果,第一连结部件21使导光板12的入光面12c与LED11的发光面11a连结。
这里,对假设第一连结部件21为双面胶带的情况进行说明。此时,可想到在底面17d固定导光板12以及LED11,因此若从外部对面状照明装置10施加任何力,则导光板12以及LED11无法避开该力,而导致破损。然而,由于本实施方式所涉及的第一连结部件21为单面胶带,不在底面17d固定导光板12以及LED11,所以导光板12以及LED11能够避开来自外部的力。因此,根据本实施方式所涉及的面状照明装置10,能够抑制导光板12以及LED11产生破损。
第一连结部件21具有对光进行吸收的部件或者对光进行反射的部件。例如,在第一连结部件21具有对光进行反射的部件的情况下,由于对由LED11的发光面11a所发出的光进行反射,使之再次返回至导光板12,因此能够提高亮度。
第二连结部件22相对于导光板12以及LED11配置于与第一连结部件21相反的一侧,使导光板12与LED11在光学或者结构上连结。若举具体例子进行说明,则使导光板12的入光面12c与LED11的发光面11a连结。第二连结部件22配置于后述的扩散片材15与导光板12之间以及扩散片材15与LED11之间。第二连结部件22例如为双面胶带。第二连结部件22的一个面粘贴于导光板12的射出面12a的靠近LED11的至少一部分,并且粘贴于LED11的与底面17d侧的面相反的一侧的面的靠近导光板12的至少一部分。由此,在第二连结部件22安装有导光板12的射出面12a的至少一部分和LED11的与底面17d侧的面相反的一侧的面的至少一部分。其结果,第二连结部件22使导光板12的入光面12c与LED11的发光面11a连结。
另外,第二连结部件22的另一个面粘贴于扩散片材15的侧壁17a侧的至少一部分。由此,第二连结部件22使扩散片材15固定于导光板12以及LED11。因此,第二连结部件22能够抑制扩散片材15从导光板12浮起,所以能够抑制从发光区域90射出的光的亮度、亮度分布等亮度特性的劣化。
扩散片材15配置于导光板12的射出面12a侧,对从射出面12a射出的光进行扩散。若举具体例子进行说明,则扩散片材15以覆盖射出面12a以及LED11的与底面17d侧的面相反的一侧的面的至少一部分的方式而配置,对从射出面12a射出的光进行扩散。如上所述,扩散片材15通过第二连结部件22固定于导光板12以及LED11。
棱镜片16配置于扩散片材15的与射出面12a对置的面的相反侧的面,进行被扩散片材15扩散的光的配光控制,射出进行了配光控制的光。
遮光片材30以覆盖棱镜片16的侧壁17a侧的一部分的方式而配置,遮挡从导光板12的射出面12a中的一部分的区域射出的光。
遮光片材30包括第一遮光片材30a以及第二遮光片材30b。例如,第一遮光片材30a为能够遮挡光的单面胶带。第一遮光片材30a的一端侧粘贴于框架17的侧壁17a的外侧的面。另外,第一遮光片材30a的另一端侧粘贴于棱镜片16的侧壁17a侧。另外,例如,第二遮光片材30b为能够遮挡光的双面胶带。第二遮光片材30b所具有的两个主面之中的一个主面粘贴于第一遮光片材30a的另一端侧,另一个主面粘贴于将面状照明装置10作为背光灯而使用的液晶显示装置。
接下来,参照图3,对本实施方式所涉及的多个LED11相对于入光面12c的配置的一个例子进行说明。图3是实施方式所涉及的入光面以及多个LED的俯视图。如图3的例子所示,入光面12c包括侧面40与延伸部41a、41b。即,在导光板12的一个侧面形成有侧面40,在侧面40的x轴方向的一端侧形成有延伸部41a,在侧面40的x轴方向的另一端侧形成有延伸部41b。在图3的例子中,在入光面12c之中,在x轴方向,x坐标为“0”以上且不足“xl1”的范围的面为延伸部41a,x坐标为“xl1”以上且“xl3”以下的范围的面为侧面40,x坐标大于“xl3”且在“xl4”以下的范围的面为延伸部41b。
另外,如图3所示,导光板12具有上述的发光区域90。发光区域90为至少入光面12c侧的两个角部90a、90b带有圆角的近似矩形状。角部90a形成于与延伸部41a相对应的位置,角部90b形成于与延伸部41b相对应的位置。
侧面40为平面。即,侧面40为平面状的面。在本实施方式中,多个LED11与侧面40对置,沿侧面40配置为直线状。即,多个LED11沿x轴方向排列配置。因此,在本实施方式中,x轴是沿配置多个LED11的方向延伸的轴。x轴是第一轴的一个例子。
延伸部41a从侧面40的一端(侧面40的x轴方向的一端)向从延伸部41b分离的方向(从侧面40分离的方向)并且向从多个LED11分离的方向延伸。延伸部41b从侧面40的另一端(侧面40的x轴方向的另一端)向从延伸部41a分离的方向(从侧面40分离的方向)并且向从多个LED11分离的方向延伸。这样,延伸部41a、41b向从侧面40的两端(侧面40的x轴方向的两端)相互分离的方向并且向从多个LED11分离的方向延伸。即,一对延伸部41a、41b向从侧面40的两端相互分离的方向扩展。
因此,可以说本实施方式所涉及的导光板12在俯视观察下,并非呈完全的矩形,而是呈在矩形的四个角(四角)之中至少将配置有多个LED11侧的两个角切开而成的形状。
接下来,参照图4,对配置为直线状的多个LED11之中,配置有端部的LED11的x轴方向的位置的范围进行说明。在以下的说明中,作为端部的LED11,虽然对配置有延伸部41a侧的LED11(在图3中,最左侧的LED11)的位置的范围进行说明,但是也能够根据在以下进行说明的、与对延伸部41a侧的LED11的位置的范围进行规定的原理相同的原理,对于延伸部41b侧的LED11(在图3中,最右侧的LED11),规定其配置的位置的范围。
图4是用于对配置端部的LED的x轴方向的位置的范围进行说明的图。如图4所示,对延伸部41a侧的端部的LED11(在图4中,wie最左侧的LED11(以下,称为端部LED11))的发光面11a与入光面12c接触,并且发出光的发光面11a的x轴方向的长度与端部LED11的x轴方向的长度一致的情况进行说明。
将端部LED11的配置有靠延伸部41a侧的侧面11c的x轴方向的位置(x坐标)设为xled。这种情况下,端部LED11的发光面11a的最靠近延伸部41a侧的位置用l0(xled,0)表示,xled的范围用以下的式(1)表示。
【式1】
xll≤xled≤xl2…(1)
其中,式(1)中的xl1用以下的式(2)表示。
【式2】
其中,式(2)中的Rs是包含端部LED11的光轴11b在内的xy平面中的在圆周包括延伸部41a所形成的圆弧在内的圆的半径。此外,xy平面是包括x轴以及与x轴交叉(具体而言,为正交)的y轴的平面。y轴是第二轴的一个例子。另外,式(2)中的xrs、yrs是包括端部LED11的光轴11b在内的xy平面中的在圆周包括延伸部41a所形成的圆弧在内的圆的中心Prs的坐标的x坐标、y坐标。即,xrs表示圆的中心Prs在x轴的位置,yrs表示圆的中心Prs在y轴的位置。
即,图4所示的点l1(xl1,0)是指侧面40的靠延伸部41a侧的端部。
另外,式(1)中的xl2用以下的式(3)表示。
【式3】
另外,式(3)中的xc1用以下的式(4)表示。
【式4】
其中,式(4)中的Rl是包含端部LED11的光轴11b在内的xy平面中的在圆周包含发光区域90的角部90a所形成的圆弧在内的圆的半径。另外,式(4)中的xrl是包含端部LED11的光轴11b在内的xy平面中的在圆周包含发光区域90的角部90a所形成的圆弧在内的圆的中心Prl的坐标的x坐标。即,xrl表示在圆周包括发光区域90的角部90a所形成的圆弧在内的圆的中心Prl在x轴的位置。
另外,式(4)中的θm用以下的式(5)表示。
【式5】
其中,式(5)中的n为导光板12的折射率。即,假定端部LED11所发出的光沿与侧面40平行的方向射入到侧面40的情况,θm表示临界角。
图5是用于对实施方式所涉及的θm进行说明的图。例如,如图5所示,θm是在包括端部LED11的光轴11b在内的xy平面50中,射入到导光板12的侧面40并在导光板12内行进的光的射出范围51和不同于射出范围51的区域(非射出范围51的区域)52的边界53、54分别与端部LED11的光轴11b所形成的角度。这里,射出范围51是从端部LED11射入到侧面40的光的在导光板12内的范围。另外,在图5中,在两个边界53、54之中,边界53是靠延伸部41a侧的边界。此外,如上所述,从端部LED11射入到侧面40的光在导光板12内行进的范围为射出范围51,但是射出范围51是来自LED11的直射光在导光板12内行进的范围,反射光所行进的范围并不包含于射出范围51。
另外,式(3)中的yc1用以下的式(6)表示。
【式6】
另外,式(6)中的yrl是包含端部LED11的光轴11b在内的xy平面中的在圆周包括发光区域90的角部90a所形成的圆弧在内的圆的中心Prl的坐标的y坐标。即,yrl表示在圆周包括发光区域90的角部90a所形成的圆弧在内的圆的中心Prl在y轴的位置。
通过上述的式(3)~式(6)可知,图4所示的点l2(xl2,0)是边界53与发光区域90相切的情况下的边界53与侧面40交叉的点。另外,通过上述的式(4)以及式(6)可知,图4所示的点C1(xc1,yc1)是边界53与发光区域90的切点。
根据以上的叙述,在xled处于上述的式(1)所表示的范围,即处于图4所示的xl1以上且xl2以下的范围70内的情况下,端部LED11与作为平面的侧面40对置。另外,在xled处于范围70内的情况下,由于发光区域90与边界53相切,或者发光区域90相比边界53而位于更靠近与延伸部41a相反的一侧,因此端部LED11所发出的光会可靠地到达至发光区域90的角部90a。
这里,使用图6、7,对比较例1所涉及的面状照明装置100以及比较例2所涉及的面状照明装置101进行了说明之后,对实施方式所涉及的面状照明装置10与面状照明装置100、101进行比较。图6是表示比较例1所涉及的面状照明装置中的导光板、发光区域、端部LED的位置关系的俯视图。图7是表示比较例2所涉及的面状照明装置中的导光板、发光区域、端部LED的位置关系的俯视图。
如图6所示,在比较例1所涉及的面状照明装置100中,端部LED11配置为与延伸部41a对置。此时,在端部LED11与延伸部41a之间存在空气层的缝隙100a,该缝隙100a较大。另外,端部LED11所发出的光沿上下方向(z轴方向)扩展行进。因此,若缝隙100a较大,则端部LED11所发出的光的一部分不会射入延伸部41a,而是相比延伸部41a更靠上侧以及下侧行进。因此,比较例1所涉及的面状照明装置100的发光效率并不良好。
另外,端部LED11的发光面11a具有与延伸部41a接触的部位和在其与延伸部41a之间存在缝隙100a的部位。因此,从与延伸部41a接触的部位射入到延伸部41a的光量不同于从在与延伸部41a之间存在缝隙100a的部位射入到延伸部41a的光量。这样,由于从端部LED11射入到延伸部41a的光量因发光面11a的部位而有所不同,因此存在从与端部LED11对置的发光区域90的角部90a所发出光会产生亮度不均的情况。
如图7所示,在比较例2所涉及的面状照明装置101中,导光板12具有对矩形的角部进行倒角而成的延伸部41c。在比较例2所涉及的面状照明装置101中,端部LED11配置为与延伸部41c对置。这样,端部LED11在配置于倒角而成的延伸部41c的情况下,端部LED11的发光面11a与发光区域90的距离d根据发光面11a上的位置而有所不同。因此,受到发光区域90中的漏光的影响的难易程度根据发光面11a上的位置而有所不同,存在从与端部LED11对置的发光区域90的角部90a所发出的光会产生亮度不均的情况。
另外,为了使亮度不均不明显,也可以想到加长距离d,使因发光面11a上的位置而有所不同的射入到延伸部41c的光量之差相对地减小。然而,此时,由于距离d加长,所以面状照明装置101的外形会变大,所谓的窄边框化的实现会变得困难。
另外,在与延伸部41c和侧面40的边界的点41d接触并且与延伸部41c以及侧面40中的任一处接触的方式配置端部LED11的情况下,会在不接触的一方的面与端部LED11之间产生缝隙。因此,发光效率并不良好。另外,由于端部LED11与导光板12的入光面12c的距离根据发光面11a上的位置而有所不同,所以存在从与端部LED11对置的发光区域90的角部90a发出的光会产生亮度不均的情况。
根据以上的叙述,可知从发光效率的提高以及亮度不均的抑制的观点出发,端部LED11优选不配置于延伸部41a、41c。
因此,在实施方式所涉及的面状照明装置10中,端部LED11配置为与侧面40对置。即,所有的LED11(多个LED11)仅与侧面40对置地呈直线状配置。由此,在所有的LED11中,发光面11a与侧面40的距离在发光面11a上的任何位置都大致相同。
另外,在实施方式所涉及的面状照明装置10中,发光区域90在配置有多个LED11的方向(x轴方向)上,相比端部LED11(侧面40)更靠延伸部41a、41b侧延伸。即,发光区域90在平面状的侧面40所延伸的方向(x轴方向)上,相比平面状的侧面40,更靠延伸部41a、41b侧延伸。然而,即使发光区域90向延伸部41a、41b侧延伸,来自端部LED11的光也会可靠地到达其延伸的区域。
若举具体例子进行说明,则在实施方式所涉及的面状照明装置10中,发光区域90与边界53相切,或者发光区域90相比边界53而位于更靠与延伸部41a相反的一侧。因此,端部LED11所发出的光会可靠地到达发光区域90的角部90a。
以上,对本实施方式所涉及的面状照明装置10进行了说明。根据以上的叙述,在实施方式所涉及的面状照明装置10中,能够提高发光效率,抑制亮度不均的产生。
(实施方式的第一变形例)
在上述的实施方式中,对角部90a带有圆角,角部90a的外形在xy平面中为曲线的情况进行了说明。然而,导光板12也可为对矩形的角部进行倒角而成的形状。因此,将这样的实施方式作为实施方式的第一变形例进行说明。
图8是表示实施方式的第一变形例所涉及的的面状照明装置中的导光板、发光区域、端部LED的位置关系的俯视图。如图8的例子所示,第一变形例所涉及的面状照明装置10a具备导光板12,导光板12具有对与发光区域90的角部90a相对应的角部进行了倒角并呈平面的延伸部41e。
另外,与发光区域90的角部90b相对应的角部与上述的延伸部41e相同进行了倒角,导光板12具有呈平面的延伸部41f。
延伸部41e从侧面40的一端(侧面40的x轴方向的一端)向从延伸部41f分离的方向(从侧面40分离的方向)并且向从多个LED11分离的方向延伸。延伸部41f从侧面40的另一端(侧面40的x轴方向的另一端)向从延伸部41e分离的方向(从侧面40分离的方向)并且向从多个LED11分离的方向延伸。即,延伸部41e、41f向从侧面40的两端(侧面40的x轴方向的两端)相互分离的方向并且向从多个LED11分离的方向延伸。
在第一变形例所涉及的面状照明装置10a中,也与上述的实施方式所涉及的面状照明装置10相同,xled处于用上述的式(1)所表示的范围,即处于图8所示的xl1以上且xl2以下的范围70内。
第一变形例所涉及的xl2与上述的实施方式所涉及的xl2相同。另一方面,第一变形例所涉及的xl1为包括端部LED11的光轴11b在内的xy平面中的延伸部41e所形成的直线与侧面40的交点l1的x坐标。
以上,虽然对配置有延伸部41e侧的LED11的x轴方向的位置的范围进行了说明,但是利用与规定延伸部41e侧的LED11的位置的范围的原理相同的原理,对于延伸部41f侧的LED11,也能够规定所配置的位置的范围。
在xled处于图8所示的xl1以上且xl2以下的范围70内的情况下,端部LED11与呈平面的侧面40对置。另外,在xled处于范围70内的情况下,由于发光区域90与边界53相切,或者,发光区域90相比边界53而位于更靠近与延伸部41e相反的一侧,所以延伸部41e侧的端部LED11所发出的光会可靠地到达发光区域90的角部90a。同样地,延伸部41f侧的端部LED11所发出的光会可靠地到达发光区域90的角部90b。
以上,对实施方式的第一变形例所涉及的面状照明装置10a进行了说明。根据以上的叙述,在第一变形例所涉及的面状照明装置10a中,与上述的实施方式所涉及的面状照明装置10相同,能够提高发光效率,能够抑制亮度不均的产生。
(实施方式的第二变形例)
在上述的实施方式以及第一变形例中,对LED11与导光板12接触的情况进行了说明。然而,LED11也可以与导光板12分离。因此,将这样的实施方式作为实施方式的第二变形例进行说明。
图9是表示实施方式的第二变形例所涉及的面状照明装置中的导光板、发光区域、端部LED的位置关系的俯视图。如图9的例子所示,第二变形例所涉及的面状照明装置10b在多个(所有)LED11与侧面40分离距离d1这一点与上述的实施方式所涉及的面状照明装置10不同。即,如图9所示,端部LED11的发光面11a的最靠近延伸部41a侧的位置用l7(xled,-d1)表示。
图10是用于对第二变形例所涉及的端部LED所发出的光到达导光板的射出范围进行说明的图。在第二变形例中,将端部LED11所发出的光之中的亮度为规定值以上的光所行进的范围作为射出范围55。例如,如图10所示,在包括端部LED11的光轴11b在内的xy平面50中,端部LED11所发出的光的射出范围55和不同于射出范围55的区域(非射出范围55的区域)56的两个边界57、58分别与端部LED11的光轴11b所形成的角度为θα。这样,θα为端部LED11的光轴11b分别与边界57、58所形成的角的角度。即,来自端部LED11的亮度为规定值以上的光相对于光轴11b具有角度θα的宽度地行进直至到达导光板12为止。这里,在图10中,两个边界57、58之中,边界57为延伸部41a侧的边界。此外,若将角度θα具体表示为半值宽度(半值角),则通常为60°。
在第二变形例中,xled并非处于上述的式(1)所表示的范围内,而是处于以下的式(7)所表示的范围内,这一点与上述的实施方式、第一变形例不同。
【式7】
xll≤xled≤xl5…(7)
这里,式(7)中的xl5用以下的式(8)表示。
【式8】
xl5=xl2+d1 tanθα…(8)
另外,在第二变形例中,θm并非用上述的式(5)表示,而是用以下的式(9)表示,这一点与上述的实施方式、第一变形例不同。
【式9】
在xled处于图9所示的xl1以上且xl5以下的范围81内的情况下,端部LED11与呈平面的侧面40对置。另外,在xled处于范围81内的情况下,由于发光区域90与边界53相切,或者发光区域90相比边界53位于更靠近与延伸部41e相反的一侧,所以延伸部41e侧的端部LED11所发出的光会可靠地到达发光区域90的角部90a。同样地,延伸部41f侧的端部LED11所发出的光会可靠地到达发光区域90的角部90b(参照图3)。
以上,对实施方式的第二变形例所涉及的面状照明装置10b进行了说明。通过以上的叙述,在第二变形例所涉及的面状照明装置10b中,与上述的实施方式所涉及的面状照明装置10、第一变形例所涉及的面状照明装置10a相同,都能够提高发光效率,能够抑制亮度不均的产生。
另外,在上述的实施方式、各种变形例中,虽然对未在导光板12的侧面40形成有入光棱镜的情况进行了说明,但是也可以在侧面40形成有入光棱镜。此时,上述的θm可通过光学模拟而求得。
以上,虽然对实施方式以及实施方式的变形例进行了说明,但是本实用新型并不局限于上述实施方式以及上述变形例。对上述的各构成要素进行适当地组合而构成的实施方式也包含于本实用新型。另外,本领域技术人员能够容易地推导出进一步的效果、变形例。因此,本实用新型的更广泛的实施方式并不局限于上述的实施方式,而能够进行各种变更。
Claims (11)
1.一种面状照明装置,其中,
具备:
多个光源,它们配置为直线状,并发出光;以及
导光板,其具有供所述多个光源对置配置的侧面、以及向从所述侧面的两端相互分离的方向并且向从所述多个光源分离的方向延伸的延伸部,
所述导光板的发光区域、与靠所述延伸部侧的端部的光源的射出范围和不同于该射出范围的区域的靠所述延伸部侧的边界相切,或者,所述发光区域相比该边界而位于更靠与所述延伸部相反的一侧。
2.根据权利要求1所述的面状照明装置,其中,
所述发光区域在配置多个所述光源的方向上相比所述端部的光源更靠延伸部侧延伸。
3.根据权利要求1所述的面状照明装置,其中,
所述发光区域、与从所述端部的光源射入到所述侧面的光在所述导光板内的所述射出范围和不同于该射出范围的区域的所述边界相切,或者,所述发光区域相比所述边界而位于更靠与所述延伸部相反的一侧。
4.根据权利要求2所述的面状照明装置,其中,
所述发光区域、与从所述端部的光源射入到所述侧面的光在所述导光板内的所述射出范围和不同于该射出范围的区域的所述边界相切,或者,所述发光区域相比所述边界而位于更靠与所述延伸部相反的一侧。
5.根据权利要求1所述的面状照明装置,其中,
在所述侧面形成有入光棱镜。
6.根据权利要求1~5中的任一项所述的面状照明装置,其中,
所述端部的光源在沿配置多个所述光源的方向延伸的第一轴的位置xled处于式(1)所表示的范围内,
【式1】
x11≤xled≤x12 …(1)
其中,式(1)中的xl1用式(2)表示,
【式2】
其中,式(2)中的Rs为包含所述端部的光源的光轴在内且包含所述第一轴以及与所述第一轴交叉的第二轴在内的平面中的在圆周包含所述延伸部所形成的圆弧在内的圆的半径,另外,式(2)中的xrs表示所述圆的中心在所述第一轴的位置,另外,式(2)中的yrs表示所述圆的中心在所述第二轴的位置,
另外,式(1)中的xl2用式(3)表示,
【式3】
其中,式(3)中的xc1用以下的式(4)表示,
【式4】
其中,式(4)中的Rl为所述平面中的在圆周包括所述发光区域的角部所形成的圆弧在内的圆的半径,另外,式(4)中的xrl表示在圆周包括所述发光区域的所述角部所形成的圆弧在内的圆的中心在所述第一轴的位置,另外,式(4)中的θm用以下的式(5)表示,
【式5】
其中,式(5)中的n为所述导光板的折射率,
另外,式(3)中的yc1用以下的式(6)表示,
【式6】
其中,式(6)中的yrl表示在圆周包括所述发光区域的所述角部所形成的圆弧在内的圆的中心在所述第二轴的位置。
7.根据权利要求1~5中的任一项所述的面状照明装置,其中,
所述端部的光源在沿配置多个所述光源的方向延伸的第一轴的位置xled处于式(7)所表示的范围内,
【式7】
x11≤xled≤x15 …(7)
其中,式(7)中的xl1用式(8)表示,
【式8】
其中,式(8)中的Rs为包含所述端部的光源的光轴在内且包含所述第一轴以及与所述第一轴交叉的第二轴在内的平面中的在圆周包括所述延伸部所形成的圆弧在内的圆的半径,另外,式(8)中的xrs表示所述圆的中心在所述第一轴的位置,另外,式(8)中的yrs表示所述圆的中心在所述第二轴的位置,
另外,式(7)中的xl5用式(9)表示,
【式9】
x15=x12+d1tanθα …(9)
其中,式(9)中的d1为所述端部的光源与所述导光板的所述侧面之间的距离,另外,式(9)中的θα为所述光轴与所述边界所形成的角的角度,另外,式(9)中的xl2用式(10)表示,
【式10】
其中,式(10)中的xc1用以下的式(11)表示,
【式11】
其中,式(11)中的Rl为所述平面中的在圆周包含所述发光区域的角部所形成的圆弧在内的圆的半径,另外,式(11)中的xrl表示在圆周包括所述发光区域的所述角部所形成的圆弧在内的圆的中心在所述第一轴的位置,另外,式(11)中的θm用以下的式(12)表示,
【式12】
其中,式(12)中的n为所述导光板的折射率,
另外,式(10)中的yc1用以下的式(13)表示,
【式13】
其中,式(13)中的yrl表示在圆周包括所述发光区域的所述角部所形成的圆弧在内的圆的中心在所述第二轴的位置。
8.一种面状照明装置,其中,
具备:
多个光源,它们发出光;以及
导光板,其具有供所述多个光源发出的光射入的端面、以及射出从所述端面射入的光的发光区域,
所述端面具有平面状的侧面、与向从所述侧面的两端相互分离的方向扩展的一对延伸部,
所述发光区域在所述平面状的侧面延伸的方向上相比所述平面状的侧面更靠所述延伸部侧延伸,
所述多个光源配置为仅与所述平面状的侧面对置。
9.根据权利要求8所述的面状照明装置,其中,
在所述侧面形成有入光棱镜。
10.根据权利要求8或9所述的面状照明装置,其中,
靠所述延伸部侧的端部的光源在沿配置多个所述光源的方向延伸的第一轴的位置xled处于式(1)所表示的范围内,
【式1】
x11≤xled≤x12 …(1)
其中,式(1)中的xl1用式(2)表示,
【式2】
其中,式(2)中的Rs为包含所述端部的光源的光轴在内且包含所述第一轴以及与所述第一轴交叉的第二轴在内的平面中的在圆周包含所述延伸部所形成的圆弧在内的圆的半径,另外,式(2)中的xrs表示所述圆的中心在所述第一轴的位置,另外,式(2)中的yrs表示所述圆的中心在所述第二轴的位置,
另外,式(1)中的xl2用式(3)表示,
【式3】
其中,式(3)中的xc1用以下的式(4)表示,
【式4】
其中,式(4)中的Rl为所述平面中的在圆周包括所述发光区域的角部所形成的圆弧在内的圆的半径,另外,式(4)中的xrl表示在圆周包括所述发光区域的所述角部所形成的圆弧在内的圆的中心在所述第一轴的位置,另外,式(4)中的θm用以下的式(5)表示,
【式5】
其中,式(5)中的n为所述导光板的折射率,
另外,式(3)中的yc1用以下的式(6)表示,
【式6】
其中,式(6)中的yrl表示在圆周包括所述发光区域的所述角部所形成的圆弧在内的圆的中心在所述第二轴的位置。
11.根据权利要求8或9所述的面状照明装置,其中,
靠所述延伸部侧的端部的光源在沿配置多个所述光源的方向延伸的第一轴的位置xled处于式(7)所表示的范围内,
【式7】
xl1≤xled≤xl5 …(7)
其中,式(7)中的xl1用式(8)表示,
【式8】
其中,式(8)中的Rs为包含所述端部的光源的光轴在内且包含所述第一轴以及与所述第一轴交叉的第二轴在内的平面中的在圆周包括所述延伸部所形成的圆弧在内的圆的半径,另外,式(8)中的xrs表示所述圆的中心在所述第一轴的位置,另外,式(8)中的yrs表示所述圆的中心在所述第二轴的位置,
另外,式(7)中的xl5用式(9)表示,
【式9】
x15=x12+d1tanθα …(9)
其中,式(9)中的d1为所述端部的光源与所述导光板的所述侧面之间的距离,另外,式(9)中的θα为所述光轴、与所述端部的光源的射出范围和不同于该射出范围的区域的靠所述延伸部侧的边界所形成的角的角度,另外,式(9)中的xl2用式(10)表示,
【式10】
其中,式(10)中的xc1用以下的式(11)表示,
【式11】
其中,式(11)中的Rl为所述平面中的在圆周包含所述发光区域的角部所形成的圆弧在内的圆的半径,另外,式(11)中的xrl表示在圆周包括所述发光区域的所述角部所形成的圆弧在内的圆的中心在所述第一轴的位置,另外,式(11)中的θm用以下的式(12)表示,
【式12】
其中,式(12)中的n为所述导光板的折射率,
另外,式(10)中的yc1用以下的式(13)表示,
【式13】
其中,式(13)中的yrl表示在圆周包括所述发光区域的所述角部所形成的圆弧在内的圆的中心在所述第二轴的位置。
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