JP2001250415A

JP2001250415A - 照明装置

Info

Publication number: JP2001250415A
Application number: JP2000395890A
Authority: JP
Inventors: Akira Tanaka; 章田中; Sadao Tezuka; 貞雄手塚; Isao Shiozawa; 勇雄塩澤; Masaya Hirano; 雅也平野; Shingo Furukawa; 真悟古川
Original assignee: Fujitsu Kasei Ltd
Current assignee: Fujitsu Kasei Ltd
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 2000-12-26
Publication date: 2001-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】ＬＥＤを光源ロッドに接合した光源を利用す
る照明装置を製造が容易に提供する。【解決手段】例えば、ＰＭＭＡ製の様な、透明な樹脂
製の板に光源ロッド（１０）と導光板（２０）とが光源
ロッドに平行な両端が閉じた間隙（３０）を介して一体
に形成されていて、光源ロッドの長さ方向の端面にＬＥ
Ｄ（４０）が接合されている。ＬＥＤの光源ロッドと接
合面を除く面は光が外側にもれないように反射処理され
ている。光源ロッドの左側の表面（１１）はブラスト処
理面（１１’）にされ、微小凹凸が形成されていて、そ
の外側にはリフレクタ（１５）が配設されている。ＬＥ
Ｄから光源ロッドに入射した光は光源の右側の表面（１
２）から間隙内に出射し、その後、導光板（２０）の入
射面（２１）に入射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は発光ダイオードを光
源ロッドに取り付けて成る光源の発生する光を導光板を
介して被照明物に照射する照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置が数多くの製品に使用され
ているが、液晶表示装置は自己発光能力がないために、
表示面側から光を照射するフロントライト型照明装置、
あるいは、表示面とは反対の反表示面側から光を照射す
るバックライト型照明装置が必要である。そこで、例え
ば、パソコンの表示面等の比較的大きな物に液晶表示装
置を使用する場合は冷陰極管を光源として用い、冷陰極
管の発した光を導光板を介して液晶表示装置の表示面ま
たは反表示面に向けて出射するフロントライト型、ある
いは、バックライト型照明装置が使用されている。

【０００３】しかしながら、携帯電話等の小さい物に使
用されている液晶表示装置を照明する場合には冷陰極管
は大き過ぎるので、発光ダイオード（以下ＬＥＤとい
う）を光源ロッドに接合したものを光源とし、光源ロッ
ドから出た光を導光板を介して液晶表示装置の表示面ま
たは反表示面に向けて出射するフロントライト型、ある
いは、バックライト型照明装置が使用されている。図２
１に示すのが、従来使用されている光源ロッドに接合し
た光源を利用した照明装置の概要であって、ＬＥＤ４０
を光源ロッド１０に接合した光源は導光板２０とは分離
して形成されている。その結果、組み立てに時間がかか
るという問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に
鑑み、製造が容易なＬＥＤを光源ロッドに接合した光源
を利用する照明装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、光源の光を導光板の側端の入射面から入射し、該入
射面に直角な方向に延伸する導光板の出射面から被照明
物に向けて出射する照明装置であって、光源は発光ダイ
オードを導光板の入射面と平行な長手方向に延伸する光
源ロッドに取り付けて成り、光源ロッドが導光板の入射
面と光源ロッドの間に長手方向に延伸する間隙を介して
導光板と一体成形されている、照明装置が提供される。
この様に構成された照明装置では、発光ダイオードが取
り付けられる光源ロッドは導光板と一体成形され、光源
ロッドと導光板を別々に作って組み立てる必要がなく製
造が容易である。

【０００６】請求項２の発明では発光ダイオードは光源
ロッドの長手方向の端面に取り付けられる。請求項３の
発明では発光ダイオードは光源ロッドの長手方向の端面
以外の面に取り付けられるが、請求項４の発明では長手
方向の端部で取り付けられ、請求項５の発明では長手方
向の中間部で取り付けられる。請求項６の発明では発光
ダイオードの少なくとも一部が光源ロッドに形成された
切り欠き内にあるように取り付けられ、発光ダイオード
の取り付けによる寸法の増大を防止している。請求項７
の発明では発光ダイオードは光源ロッドに密着して取り
付けられている、請求項８の発明では発光ダイオードは
光源ロッドに隙間を介して取り付けられている。請求項
９の発明では発光ダイオードを取り付ける光源ロッドの
面がレンズ面にされている。請求項１０の発明では発光
ダイオードの光源ロッドとの取り付け面以外の面が反射
処理され、光が光源ロッド以外に漏れるのを防止してい
る。

【０００７】請求項１１の発明では、光源ロッドの反導
光板側面の少なくとも間隙の長さ部分に光を間隙側に反
射し得る反射面が設けられており、請求項１２の発明で
は、反射面が微小凹凸面とされ、請求項１３の発明で
は、反射面がアルミ蒸着で形成され、請求項１４の発明
では、反射面が銀反射フィルムを貼着して形成されてい
る。請求項１５の発明では、光源ロッドの、少なくとも
微小凹凸面が形成された反導光板側面を含む、導光板側
面以外の面にリフレクタが配設され、請求項１６の発明
ではリフレクタが、間隙の照明物側開口と反照明物側開
口を閉じるように導光板側に延伸され、光が有効に導光
板の入射面に届くようにされている。

【０００８】請求項１７の発明では、間隙を形成する光
源ロッドの導光板側面と導光板の入射面の一方、また
は、両方に凹凸面が形成されている。請求項１８の発明
では、間隙を形成する光源ロッドの導光板側面と導光板
の入射面の一方、または、両方が、レンズ面にされてい
る。請求項１９の発明では、間隙を形成する光源ロッド
の導光板側面と導光板の入射面が、互いに角度を成す平
面とされている。請求項２０の発明では、光源ロッドの
導光板側面が谷線と山線が厚さ方向に延伸するプリズム
面にされ、請求項２１の発明では、プリズム面が中央が
反導光板側に凹んだ単一プリズム面とされ、請求項２２
の発明では、プリズム面が複数のプリズム面を含むよう
にされ、請求項２３の発明では、発光ダイオードが光源
ロッドの長手方向の一方の端部にのみ取り付けられてい
て、プリズム面が光源ロッドの発光ダイオードが付設さ
れた方の端部から発光ダイオードの付設されていない方
の端部に向かうにつれて導光板に近づく片傾斜のプリズ
ム面とされている。

【０００９】請求項２４の発明では、光源の長手方向寸
法と導光板の長手方向寸法が等しくされている。請求項
２５の発明では、導光板の出射面と反出射面の一方、ま
たは、両方に互いに平行な稜線、谷線を有するプリズム
アレイが配設されている。

【００１０】請求項２６の発明では、被照明物が液晶表
示装置であって、液晶表示装置の表示面を表示面側から
照明するフロントライト型の照明装置である照明装置が
提供され、請求項２７の発明では、被照明物が液晶表示
装置であって、液晶表示装置の表示面を表示面とは反対
側の反表示面側から照明するバックライト型の照明装置
である照明装置が提供される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。はじめに第１の実施形態につ
いて説明する。図１が第１の実施形態の照明装置を概略
的に示す斜視図である。図１において参照番号１で全体
が示される照明装置は、例えば、図１３に示されるよう
に液晶表示装置を、その表示面の側から照明する、フロ
ントライト方式で照明するための照明装置であって、照
明装置１０は透明な、屈折率が１．４５乃至１．７程度
の、例えば、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）の
ような樹脂製の矩形の板に光源ロッド１０と導光板２０
とが光源ロッド１０に平行な両端が閉じた間隙３０を介
して一体に形成されていて、光源ロッドにＬＥＤ４０が
接合されている。逆に言えば、板の図中左側の一方の端
面の近傍に平行に間隙３０を形成して、間隙３０の左側
を光源ロッド１０とし、間隙３０の右側を導光板２０と
したものである。ＬＥＤ４０は、例えば、白色、端面発
光のものが使用される。

【００１２】この第１の実施形態においては図示される
ようにＬＥＤ４０（分かりやすくするためにハッチング
してある）は光源ロッド１０が延伸している長さ方向
（以下この方向を長さ方向という）の端面に接合されて
いる。ＬＥＤ４０の光源ロッド１０と接合面を除く面は
光が外側にもれないように反射処理されている。

【００１３】図２に示されるように光源ロッド１０の図
中左側の表面１１はブラスト処理１１’面にされ、微小
凹凸が形成されていて、その外側にはリフレクタ１５が
配設されている。その結果、ＬＥＤ４０から光源ロッド
１０に入射した光は光源ロッド１０の図中右側の表面１
２から間隙３０内に出射する。

【００１４】間隙３０内に出射した光は導光板２０の図
中左側の端面２１から導光板２０内に入射する。導光板
２０の図中上側の表面には稜線２３と谷線２４が導光板
２０の左側の端面２１に平行に延伸するプリズムアレイ
２２が形成されていて、導光板２０の図中左側の端面２
１から導光板２０内に入射した光はプリズムアレイ２２
により図中下側に偏向され導光板２０の図中下側の面か
ら出射し、導光板２０の下方に配置される液晶表示装置
（図示しない）の表示面を照射する。

【００１５】第１の実施形態は上記のような構成とされ
光源ロッド１０と導光板２０が一体とされているので従
来技術のように別個に形成された光源ロッド１０と導光
板２０を組み立てる必要が全くなく製造が簡単である。

【００１６】図３はリフレクタ１５を光源ロッド１０の
上面、下面にも配設した第１の実施形態の第１の変形例
の特徴部を示す図であり、図４はさらに光源ロッド１０
の上面、下面に配設したリフレクタ１５を導光板２０側
に延長して、間隙３０の上方の開口部３１、下方の開口
部３２を被うようにした第１の実施形態の第２の変形例
の特徴部を示す図である。

【００１７】図５は、第２の実施形態の構造を示す図で
あって、ＬＥＤ４０を光源ロッド１０の長さが導光板２
０の長さよりも短くなるように材料の板の隅を切り欠き
その部分にＬＥＤ４０を配設したものである。この様に
することによりＬＥＤ４０が突出することがなく全体を
コンパクトにおさめることができる。他の部分は第１の
実施形態と同じである。

【００１８】図６は、第３の実施形態の構造を示す図で
あって、ＬＥＤ４０を光源ロッド１０の端部の上面に接
合し、このＬＥＤ４０が接合された光源ロッド１０の端
部部分の下面を図示のように斜めにカットした傾斜面１
６としたものである。傾斜面１６の上にはリフレクタが
配設されるが図示しない。

【００１９】図７は、第４の実施形態の構造を示す図で
あって、第３の実施形態とは逆に、ＬＥＤ４０を光源ロ
ッド１０の端部の下面に接合し、このＬＥＤ４０が接合
された光源ロッド１０の端部部分の上面を図示のように
斜めにカットした傾斜面１６としたものである。傾斜面
１６の上にはリフレクタが配設されるが図示しない。ま
た、間隙３０を構成する光源ロッド１０の導光板側面１
２は上側が導光板２０に近づく様に傾斜せしめらてい
る。この様に、間隙３０を構成する光源ロッド１０の導
光板側面１２を傾斜せしめることは他の実施形態におい
ても適用可能であり、導光板２０の反導光板側面２１を
傾斜せしめること、あるいは、両方を傾斜せしめること
も可能である。

【００２０】図８は、第５の実施形態の構造を示す図で
あって、ＬＥＤ４０を光源ロッド１０の図中左側の端面
に接合し、このＬＥＤ４０が接合された光源ロッド１０
の端部部分の内側に図示のように斜めに切り欠き傾斜面
１６を設けたものである。傾斜面１６の上にはリフレク
タが配設されるが図示しない。

【００２１】図９は、第６の実施形態の構造を示す図で
あって、間隙３０の長手方向の延長部分の板材を切り欠
き、その切り欠き部分にＬＥＤ４０を配設したものであ
って、対応して、光源ロッド１０の隅を図示のように切
り欠いて傾斜面１６を設けたものである。傾斜面１６の
上にはリフレクタが配設されるが図示しない。

【００２２】図１０は、第７の実施形態の構造を示す図
であって、間隙３０の長さを予め大きく形成しておい
て、その中に光源ロッド４０を配置したものである。第
６の実施形態と同様に、光源ロッド１０の隅を図示のよ
うに切り欠いて傾斜面１６が設けられ、傾斜面１６の上
にはリフレクタが配設されるが図示しない。

【００２３】図１１は、第８の実施形態の構造を示す図
であって、ＬＥＤ４０は光源ロッド１０の端部ではなく
て中央部分の反導光板側の面１１に付設されている。そ
して、間隙３０を構成している光源ロッド１０の導光板
側面と導光板２０の光源ロッド側面は、それぞれ、凹凸
を有するブラスト処理面１１’、２１’とされ導光板２
０に入射する光の均一化をはかっている。なお、同様
に、ＬＥＤ４０は光源ロッド１０の中央部分の上面、あ
るいは、下面に付設することも可能である。また、光源
ロッド１０の導光板側面１２と導光板２０の光源ロッド
側面２１をブラスト処理面ではなくて、互いに平行な稜
線と谷線が長手方向に延伸するプリズム面にすることも
可能であり、この様な処理を第１〜第７の実施形態に適
用することは可能であり、一方の面のみに適用すること
も可能である。

【００２４】図１２は、第９の実施形態の構造を示す図
であって、光源ロッド１０の中央部分の反導光板側に凹
部１０ａが形成され、その面は、凹状のレンズ面１１ａ
とされている。そして、ＬＥＤ４０はその一部がこの凹
部１０ａ内にあるように光源ロッド１０と直接接触しな
いように配置されている。そして、間隙３０を構成して
いる光源ロッド１０の導光板側面は反導光板側に凹んだ
レンズ面１２ａとされていて、導光板２０に入射する光
の均一化をはかっている。なお、この様に光源ロッド１
０の上面、下面に凹部を設け、その凹部内にＬＥＤ４０
の一部があるようにすることも可能であって、また、凹
部を端部付近に設けることも可能である。また、光源ロ
ッド１０の導光板側面１２をレンズ面にすることは、第
１〜第８の実施形態にも適用可能であり、導光板の入射
面２１もレンズ面にすることも可能である。

【００２５】図１３は、第１０の実施形態の構造を示す
図であって、第１の実施の形態に対して、光源ロッド１
０の導光板側の面１２がプリズム面１２ｂとされ中央で
反導光板側に凹んでいる点が異なる。また、光源ロッド
１０の反導光板側の面１１には図中クロスハッチングで
示すアルミ蒸着または銀反射フィルムの貼着による反射
膜１１" が設けられている。

【００２６】図１４は、第１１の実施の形態の構造を示
す図であって、第１０の実施の形態に対して、プリズム
面１２ｂが複数のプリズムを有するようにされている点
が異なる。

【００２７】図１５は」、第１２の実施の形態の構造を
示す図であって、第１０の実施の形態に対して、ＬＣＤ
４０が１個のみとされ、光源ロッド１０の反導光板側の
面１１がＬＣＤ４０のある方の端部からＬＣＤ４０のな
い方の端部に向かうにつれて導光板２０に近づく片傾斜
のプリズム面にされている点がことなる。

【００２８】図１６は、第１３の実施形態の構造を示す
図であって、第１の実施形態に対して、導光板２０の下
側に、稜線２３’と谷線２４’が光源ロッド１０の長さ
方向に延伸するプリズムアレイ２２’を設け点が異な
る。

【００２９】図１７は、第１４の実施形態の構造を示す
図であって、第１３の実施形態に対して、導光板２０の
上側に、稜線２６と谷線２７が光源ロッド１０の長さ方
向に直角な方向に延伸するプリズムアレイ２５を設け点
が異なる。

【００３０】図１８は例えば、第１の実施形態の照明装
置を用いてフロントライト方式で液晶表示装置５０の表
示面を表側から照明する照明システムの全体を示す図で
あり、図１９は例えば、第１４の実施形態の照明装置を
用いてバックライト方式で液晶表示装置５０の表示面５
１を裏側から照明する照明システムの全体を示す図であ
り、それぞれ、光源ロッド１０から発した光の経路が破
線で示されている。

【００３１】図２０は、第１５の実施の形態を説明する
図であって、図１８に示したフロントライト方式で液晶
表示装置５０の表示面を表側から照明する照明システム
において出射面の外側に保護カバー６０を配設したもの
であって、保護カバー６０は導光板２０の出射面の外周
部と密着固定されていて出射面の表面に埃が付着した
り、傷が付いたりすることが防止される。なお、このよ
うな保護カバー６０は、図１９に示したバックライト方
式の照明装置や、図２１に示す光源ロッド１０と導光板
２０は分離されているような従来技術の場合の導光板に
も適用できることは容易に理解されるであろう。また、
導光板２０と一体成形すれば工数が減りより好ましい。

【００３２】以上、説明してきた各実施形態および、そ
の変形例を、最終製品の形態、用途に合わせて、適宜使
用することができるが、いずれにせよ、光源ロッド１０
と導光板２０が一体化されていて両者の組み立てを要し
ないという大きな利点を享受することができる。

【００３３】

【発明の効果】本発明による光源の光を導光板の側端の
入射面から入射し、該入射面に直角な方向に延伸する導
光板の出射面から被照明物に向けて出射する照明装置で
は、光源は発光ダイオードを導光板の入射面と平行な長
手方向に延伸する光源ロッドに取り付けて成り、光源ロ
ッドが導光板の入射面と光源ロッドの間に長手方向に均
等幅で延伸する間隙を介して導光板と一体成形されてお
り、発光ダイオードが取り付けられる光源ロッドは導光
板と一体成形され、それらを組み立てる必要がなく製造
が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の構成を示す図である。

【図２】第１の実施形態の光源ロッド１０部の構造を示
す拡大断面図である。

【図３】第１の実施形態の第１の変形例の光源ロッド１
０部の構造を示す拡大断面図である。

【図４】第１の実施形態の第２の変形例の光源ロッド１
０部の構造を示す拡大断面図である。

【図５】第２の実施形態の構成を示す図である。

【図６】第３の実施形態の構成を示す図である。

【図７】第４の実施形態の構成を示す図である。

【図８】第５の実施形態の構成を示す図である。

【図９】第６の実施形態の構成を示す図である。

【図１０】第７の実施形態の構成を示す図である。

【図１１】第８の実施形態の構成を示す図である。

【図１２】第９の実施形態の構成を示す図である。

【図１３】第１０の実施形態の構成を示す図である。

【図１４】第１１の実施形態の構成を示す図である。

【図１５】第１２の実施形態の構成を示す図である。

【図１６】第１３の実施形態の構成を示す図である。

【図１７】第１４の実施形態の構成を示す図である。

【図１８】第１の実施形態を利用した液晶表示装置のフ
ロントライト式の照明装置を示す図である。

【図１９】第１４の実施形態を利用した液晶表示装置の
バックライト式の照明装置を示す図である。

【図２０】第１５の実施形態の構成を示す図である。

【図２１】従来技術を示す図である。

【符号の説明】

１０…光源ロッド２０…導光板３０…間隙４０…ＬＥＤ（発光ダイオード）５０…液晶表示装置６０…保護カバー

フロントページの続き (72)発明者塩澤勇雄神奈川県横浜市都筑区川和町654番地富士通化成株式会社内 (72)発明者平野雅也神奈川県横浜市都筑区川和町654番地富士通化成株式会社内 (72)発明者古川真悟神奈川県横浜市都筑区川和町654番地富士通化成株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源の光を導光板の側端の入射面から入
射し、該入射面に直角な方向に延伸する導光板の出射面
から被照明物に向けて出射する照明装置であって、光源は発光ダイオードを導光板の入射面と平行な長手方
向に延伸する光源ロッドに取り付けて成り、光源ロッドが導光板の入射面と光源ロッドの間に長手方
向に延伸する間隙を介して導光板と一体成形されてい
る、ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】発光ダイオードは光源ロッドの長手方向
の端面に取り付けられていることを特徴とする請求項１
に記載の照明装置。
【請求項３】発光ダイオードは光源ロッドの長手方向
の端面以外の面に接合されていることを特徴とする請求
項１に記載の照明装置。
【請求項４】発光ダイオードは光源ロッドの端面以外
の面に、長手方向の端部において、接合されていること
を特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】発光ダイオードは光源ロッドの端面以外
の面に、長手方向の中間部において、接合されているこ
とを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【請求項６】発光ダイオードの少なくとも一部が光源
ロッドに形成された切り欠き内にあるように取り付けら
れていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項７】発光ダイオードは光源ロッドに密着して
取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の
照明装置。
【請求項８】発光ダイオードは光源ロッドに隙間を介
して取り付けられていることを特徴とする請求項１に記
載の照明装置。
【請求項９】発光ダイオードを取り付ける光源ロッド
の面がレンズ面にされていることを特徴とする請求項１
に記載の照明装置。
【請求項１０】発光ダイオードの光源ロッドの取り付
け面以外の面に反射処理がされていることを特徴とする
請求項１に記載の照明装置。
【請求項１１】光源ロッドの反導光板側面の少なくと
も間隙の長さ部分に光を間隙側に反射し得る反射面が設
けられていることを特徴とする請求項１に記載の照明装
置。
【請求項１２】反射面が微小凹凸面であることを特徴
とする請求項１１に記載の照明装置。
【請求項１３】反射面がアルミ蒸着で形成されている
ことを特徴とする請求項１１に記載の照明装置。
【請求項１４】反射面が銀反射フィルムを貼着して形
成されていることを特徴とする請求項１１に記載の照明
装置。
【請求項１５】光源ロッドの、少なくとも微小凹凸面
が形成された反導光板側面を含む、導光板側面以外の面
にリフレクタが配設されていることを特徴とする請求項
１２に記載の照明装置。
【請求項１６】リフレクタが、間隙の照明物側開口と
反照明物側開口を閉じるように導光板側に延伸している
ことを特徴とする請求項１５に記載の照明装置。
【請求項１７】間隙を形成している光源ロッドの導光
板側面と導光板の入射面の一方、または、両方に、微小
凹凸面が形成されていることを特徴とする請求項１に記
載の照明装置。
【請求項１８】間隙を形成している光源ロッドの導光
板側面と導光板の入射面の一方、または、両方が、レン
ズ面にされていることを特徴とする請求項１に記載の照
明装置。
【請求項１９】間隙を形成している光源ロッドの導光
板側面と導光板の入射面が、互いに角度を成す平面とさ
れていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項２０】光源ロッドの導光板側面が谷線と山線
が厚さ方向に延伸するプリズム面にされていることを特
徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項２１】プリズム面が中央が反導光板側に凹ん
だ単一プリズム面であることを特徴とする請求項２０に
記載の照明装置。
【請求項２２】プリズム面が複数のプリズム面を含む
ことを特徴とする請求項２０に記載の照明装置。
【請求項２３】発光ダイオードが光源ロッドの長手方
向の一方の端部にのみ取り付けられていて、プリズム面
が光源ロッドの発光ダイオードが付設された方の端部か
ら発光ダイオードの付設されていない方の端部に向かう
につれて導光板に近づく片傾斜のプリズム面であること
を特徴とする請求項２０に記載の照明装置。
【請求項２４】光源ロッドの長手方向長さと、導光板
の長手方向長さが等しいことを特徴とする請求項１に記
載の照明装置。
【請求項２５】導光板の出射面と反出射面の一方、ま
たは、両方に互いに平行な稜線、谷線を有するプリズム
アレイが配設されていることを特徴とする請求項１に記
載の照明装置。
【請求項２６】被照明物が液晶表示装置であって、液
晶表示装置の表示面を表示面側から照明するフロントラ
イト型の照明装置であることを特徴とする請求項１に記
載の照明装置。
【請求項２７】被照明物が液晶表示装置であって、液
晶表示装置の表示面を表示面側とは反対側の反表示面側
から照明するバックライト型の照明装置であることを特
徴とする請求項１に記載の照明装置。