JP2004512643A

JP2004512643A - 照明システム及び表示装置

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Publication number: JP2004512643A
Application number: JP2002538095A
Authority: JP
Inventors: ランメルス　リアネ
Original assignee: ルミレッズ　ライティング　ビー　ヴィー
Priority date: 2000-10-25
Filing date: 2001-10-10
Publication date: 2004-04-22
Also published as: US20020135997A1; TW557373B; EP1247044A1; MXPA02006204A; KR20020064361A; CN1222710C; US6672734B2; WO2002035145A1; CN1406325A

Abstract

本バックライトシステムは光放出パネル（１）を有し、該パネルは前壁（２）と、該前壁とは反対側の後壁（３）と、対向する第１及び第２透光端面（４，５）とを有し、これら端面には複数の第１及び第２光源（６，７）が関連付けられている。光源（６，７）から発する光はパネル（１）内で拡散される。後壁（３）の表面領域の部分（８，９）には、パネル（１）から光を導出する導出手段（１８，１８’，…；１９，１９’，…）が設けられている。第１導出手段（１８，１８’，…）は好ましくは第１光源（６）から光を導出し、その逆も同じである。動作時において、上記表面領域（８，９）の部分は、関連するカラーフィルタ（３５）を備える（ＬＣＤ）表示装置パネル（３４）上に光を投射する。第２端面（５）の近傍において、第１導出手段（１８，１８’，…）の集中度は、第２導出手段（１９，１９’，…）のものより高くなり、及びその逆も同じである。好ましくは、導出手段（１８，１８’，…；１９，１９’，…）は楔状とし、第１導出手段（１８，１８’，…）の第２光源（７）に向けられた側面は第２端面（５）と平行に延び、その逆も同様である。好ましくは、光源（６，７）は複数の青、緑、（琥珀）及び赤のＬＥＤを有し、各ＬＥＤは好ましくは少なくとも５ルーメンの光束を有するものとする。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置を照明するための光放出パネルを備えるような照明システムであって、上記光放出パネルが、
前壁、及び該前壁に対向する後壁、並びに該前壁と後壁との間に配置された第１及び第２の透光端面と、
上記第１端面と組み合わされる少なくとも１つの第１光源及び上記第２端面と組み合わされる少なくとも１つの第２光源と、
を有し、動作時において、前記第１光源から発する光は前記第１透光端面に入射する一方、前記第２光源から発する光は前記第２透光端面に入射し、該光が上記光放出パネル内で拡散するような照明システムに関する。
【０００２】
また、本発明は上記のような照明システムが設けられた表示装置にも関する。
【０００３】
【従来の技術】
斯様な照明システム自身は既知であり、端部照明システムと呼ばれる。これらシステムは、とりわけ、例えばテレビジョン受信機及びモニタ用の（画像）表示装置のバックライトとして適用される。このような照明システムは、（携帯型）コンピュータ又は（コードレス）電話に採用される、ＬＣＤパネルとも呼ばれる液晶表示装置のような非発光型表示器用のバックライトとして特に好適に用いることができる。
【０００４】
このような表示装置は、通常、画像要素（ピクセル）の規則的なパターンが設けられた基板を有し、これらピクセルは各々少なくとも１つの電極により制御される。斯かる（画像）表示装置の（表示）スクリーンの該当する領域に画像又はデータグラフィック表示を形成するために、該表示装置は制御回路を使用する。ＬＣＤ装置においては、バックライトから発する光はスイッチ又は変調器により変調され、これにより、種々の形の液晶効果が利用される。更に、当該表示は電気泳動的又は電気機械的効果に基づくものとすることもできる。
【０００５】
冒頭の段落で述べた照明システムにおいては、例えば１以上のコンパクト蛍光ランプのような筒状低圧水銀蒸気放電ランプが上記光源として使用され、動作時に該光源により放出される光は、光導波器として作用する前記光放出パネルに導入される。この光導波器は、通常、例えば合成樹脂又はガラス等からなる比較的薄い平面パネルを形成し、光は（全）内部反射の影響の下で該光導波器を介して伝送される。
【０００６】
このような照明システムには、特には発光ダイオード（ＬＥＤ）等のエレクトロルミネッセント素子のような、電気光学素子とも呼ばれる、複数の光電子素子の形態の代替光源を設けることもできる。これらの光源は、通常、上記光放出パネルの透光端面に近接して又は当接して設けられ、かくして、動作時において該光源から発する光は該透光端面に入射すると共に上記パネル内に拡散する。
【０００７】
米国特許第５６６４８６２号には、ＬＣＤパネルを照明する照明システムが記載されている。光源には、白熱ランプが使用されている。蛍光ランプ及び発光ダイオードのような他の光源も言及されている。動作時において、光源は第１透光端面を介して光放出パネルに光を結合するが、該光放出パネルは光ガイドとも呼ばれている。該光放出パネルの後壁には、ファセットとも呼ばれる導出メンバが設けられている。これらのファセットは、好ましくは、上記第１透光端面を介して当該パネルに侵入した光が主に該パネルの長軸方向に、反対側の第２透光端面の方向へ反射されるように形成される。この第２透光端面において反射された光は上記ファセットに衝突し、結果として、該光は当該光放出パネルから導出されるように一部偏向されると共に、一部は該光放出パネルを介して進行し続ける。これらファセットは上記後壁に、照明されるべきＬＣＤパネル上での一様な光分布が得られるように設けられる。
【０００８】
上述した型式の照明システムは、上記光放出パネルにおける光分布が、特に光源の近くで、充分に一様にならないという欠点を有している。結果として、表示装置は充分に一様には照明されない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記欠点を完全に又は部分的に除去することにある。更に詳細には、本発明は冒頭の段落で述べた型式の照明システムであって、当該照明システムにおける光分布の均一さ、従って当該表示装置が照明される一様さ、が改善されるような照明システムを提供することを目指すものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、この目的は、
前記光放出パネルの前記前壁又は前記後壁の第１副面には、前記第１光源から主に発する光を該パネルから導出する第１導出メンバが設けられ、
前記光放出パネルの前記前壁又は前記後壁の第２副面には、前記第２光源から主に発する光を該パネルから導出する第２導出メンバが設けられ、
前記第１導出メンバの前記第２端面の近くの集中度が前記第２導出メンバの集中度よりも高く、
前記第２導出メンバの前記第１端面の近くの集中度が前記第１導出メンバの集中度よりも高い、
ことを特徴とすることにより達成される。
【００１１】
上記導出メンバを、第１光源から発する光を主に導出する第１導出メンバと、第２光源から発する光を主に導出する第２導出メンバとに分割することにより、及びこれらの導出メンバを第１副面及び第２副面に各々グループ化すると共に、これら副面を、対応する第１又は第２光源からの光が上記光放出パネルに導入される前記端面から或る距離位置に配置することにより、これら光源の光が当該光放出パネルから光を導出する導出手段に接触する前に、該光放出パネルの一部を各光源から発する光を混合するために使用することが可能になる。第１光源から（直接）発する光を導出する優位性を有するような第１導出メンバの第２端面近傍の集中度（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ：濃度）を上昇させることにより、第１光源から発する光が先ず暫くの間上記光放出パネルを介して進行するようになり、その結果、当該光が該光を導出する導出メンバに衝突する危険性が比較的小さくなる。言い換えると、第２導出メンバの第１端面近くの集中度が、第１導出メンバの集中度よりも高くなるように選定されると、第１光源から（直接）発する光のかなりの部分は、上記第１端面から比較的大きな距離に位置する場所で当該光放出パネルから導出されるようになる。同じことが、第２光源から発する光に対しても当てはまる。第２光源から（直接）発する光を導出する優位性を有するような第２導出メンバの第１端面近傍の集中度を上昇させることにより、第２光源から発する光が先ず暫くの間上記光放出パネルを介して進行するようになり、その結果、当該光が該光を導出する導出メンバに衝突する危険性が比較的小さくなる。
【００１２】
上記光放出パネルの一部を光の混合を向上させるために使用することは、光源（又は複数の光源）から発する光が当該光放出パネルに導入される前に混合されるような別個の光混合室が最早不要になり、これが当該照明システムにおける空間の大幅な節減に繋がるという付加的な利点を有する。本発明による上記対策によれば、上記光放出パネルの一部が、あたかも、“内部”光混合室として使用されることになる。
【００１３】
光放出パネルにおける光の混合は、光源が異なるカラーの光源、例えば青、緑、（琥珀）及び赤の光源の集合（例えば、異なるカラーの発光ダイオードの集合）を有する場合に、非常に有利である。斯様な集合は、上記光放出パネルの透光端面に対して位置するようにアレイの形で設けることができ、異なるカラーの種々の光源のカラー、波長及び相対輝度を、充分な混合の後に或る（調整可能な）カラー温度の白色光が形成されるように選定することができる。光の不十分な混合の結果として、上記光放出パネルの縁部で発生し、表示装置において見えるカラー効果は望ましいものではない。
【００１４】
本発明による上記対策により、第１光源から発する光を導出する導出メンバと、第２光源から発する光を導出する導出メンバとの間に一種の（光学的）分割が生じる。
【００１５】
通常、本発明による照明システムにおいては、前記各副面は協働して表示装置を一様に照明する。上記副面及びこれら副面上の上記導出メンバの分布の選択は、動作時において上記副面の各々から放出される光が当該表示装置を一様に照明するようなものとする。
【００１６】
本発明による上記対策により、当該照明システムにより放出される光の分布の均一さは改善される。結果として、（画像）表示装置の一層一様な照明が得られる。
【００１７】
既知の照明システムにおいては、導出メンバは、透光端面を介して当該パネルに侵入すると共に上記導出メンバに衝突する光が該パネルの略長さ方向に、即ち反対側の端面の方向に反射されるように形成されている。この反対側の端面から反射されると上記導出メンバに衝突するような当該透光端面から発する光は、これら導出メンバの形状が該伝搬方向に関して相違することにより、次いで当該パネルから導出することができる。当該透光端面の反対側の端面からの上記反射の後まで光を導出することができないと、当該光放出パネルの効率は悪影響を受ける。
【００１８】
上記導出メンバの形状は、光が当該光放出パネルから放出する仕方に影響する。当該照明システムの好ましい実施例は、本発明によれば、
上記第１及び第２導出メンバが楔状であり、
第１導出メンバの第２光源に面する側面が、第２端面に対して少なくとも略平行に延在し、
第２導出メンバの第１光源に面する側面が、第１端面に対して少なくとも略平行に延在する、
ことを特徴とする。
【００１９】
第１導出メンバの第２光源に面する側面は、第２光源が光を放出する（主）方向に対して垂直に延在するので、該第２光源により（直接）放出された光が第１導出メンバに衝突しても、光は当該光放出パネルから導出されることはない。また、第２導出メンバの第１光源に面する側面は、第１光源が光を放出する（主）方向に対して垂直に延在するので、該第１光源により（直接）放出された光が第２導出メンバに衝突しても、光が当該光放出パネルから導出されることはない。このようにして反射された光は、当該パネルの長さ方向に略平行に移動する。光は、該光が導出メンバの上記光の（主）伝搬方向に垂直には延在しない側面に衝突した場合にのみ当該光放出パネルから導出することができる。上記光源のうちの、当該光源が関連付けられた端面に近い一方から直接発する光が導出される可能性を低減することにより、当該光源に近い側の光の混合が改善される。
【００２０】
上記副面の形状及び斯かる副面の相対位置は、上記光導出メンバが斯かる副面上に分布される態様と共に、当該光放出パネルから光が放出する仕方に影響を与える。
【００２１】
当該照明システムの好ましい実施例は、本発明によれば、
前記副面の各々が、前記光放出パネルの前壁又は後壁の約半分を覆う単一の表面を有し、
前記導出メンバが、前記副面により光が導出される程度が少なくとも略一定となるように設けられる、
ことを特徴とする。
【００２２】
この照明システムの好ましい実施例においては、第１導出メンバは当該表示装置の一方の半部の照明を主に担当し、第２導出メンバは該表示装置の他方の半部の照明を主に担当する。好ましくは、上記２つの副面は表示装置の照明の均一さを改善するために幾らかの重なりを示すようにする。上記導出メンバの上記副面上における分布は、これら副面により放出される光が当該表示装置の対応する部分を非常に一様に照明する程、一様である。一様に照明される表示装置は、好ましくは、前記前壁又は後壁における、当該光源の透光端面から或る（最大の）距離に位置する部分に上記副面を設けることにより得られる。
【００２３】
上記光放出パネルの第１副面が当該表示装置の一方の半部（例えば下半部）を主に照明する一方、該光放出パネルの第２副面が該表示装置の他方の半部（例えば上半部）を主に照明するのが特に好ましい。これは、上記表示装置の２つの半部の照明レベルを異ならせることができるという利点を有している。これは、表示装置の表示スクリーンが空間的な順次動作に適するという他の利点を有している。他の実施例においては、上記副面の一方又は両副面に畝が設けられ、結果として、表示装置の２つの半部の間の光の混合が効果的に防止されるようにする。
【００２４】
上記導出メンバの副面上における上述した一様な分布以外に、他の実施例により、上記導出メンバを副面上に不均一に分布させるのも有利であろう。この目的のため、当該照明システムの好適な実施例は、上記副面が互いに部分的に重なり合うことを特徴とする。
【００２５】
また、上記導出メンバの適切に選定された非一様な分布は、種々の副面により放出される光が表示装置を非常に一様に照明するのを可能にする。この目的のため、本発明による照明システムの他の好ましい実施例は、
前記副面が、前記光放出パネルの前壁又は後壁のかなりの部分にわたり延在し、
前記導出メンバが、導出される光の量が前記透光端面への距離の関数として変化するように設けられる、
ことを特徴とする。
【００２６】
好ましくは、上記導出メンバは上記光放出パネルの前壁又は後壁の全体にわたり、導出される光の量が上記透光端面の近くでは比較的少なく、反対側の端面の近くでは比較的多くなるように、設けられる。
【００２７】
特に有利な分布によれば、上記導出メンバは、導出される光の量が上記透光端面への距離の関数として線形に変化するように、配置される。他の好ましい実施例においては、上記導出メンバは、光の導出が正弦又は余弦の二乗として変化するように配置される。
【００２８】
上記導出メンバは、好ましくは、上記光放出パネルの後壁上に配置される。
【００２９】
好ましくは、前記光源は少なくとも５ｌｍの光束を持つ少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）を有するものとする。斯様な高出力を持つＬＥＤは、ＬＥＤパワーパッケージとも呼ばれる。これらの高効率、高出力ＬＥＤの使用は、所望の比較的高い発光出力に要するＬＥＤの数を比較的少なくすることができるという特別な利点を有している。このことは、製造されるべき照明システムの小型さ及び効率に有利な効果を有する。ＬＥＤの使用の他の利点は、ＬＥＤを備える照明システムの非常に長い寿命、比較的低いエネルギコスト及び比較的低い保守コストである。
【００３０】
ＬＥＤの適用は、動的な照明の可能性が得られるという他の利点も有する。この目的のため、当該照明システムの一実施例は、上記光放出パネルに、動作時に前記光源（又は複数の光源）から放出される光の光学特性を測定するセンサが設けられることを特徴とする。異なる型式のＬＥＤが組み合わされ、及び／又は異なるカラーのＬＥＤが使用される場合、カラーは適切に混合することができ、例えば所望の色温度の白色光を得ることができる。加えて、カラー変更を表示装置の状態とは独立して得ることができる。上記センサは、例えば、前記光放出パネルの端面上に設けることができる。
【００３１】
他の好ましい実施例においては、当該照明システムは前記光源の光束を変化させる制御電子回路を有する。適切な制御電子回路は、所望の照明効果が達成されるのを可能にすると共に、導出される光の均一さが改善されるのを可能にする。更に、ＬＥＤの適切な組合せは白色光が得られるのを可能にし、該白色光の所望の色温度は制御電子回路により調整することができる。
【００３２】
当該照明システムの好ましい実施例においては、上記光源が、異なる発光波長を持つ少なくとも２つの発光ダイオードを有する。斯様なダイオードは所定の波長範囲内で光を放出する。これらＬＥＤは、好ましくは、青、緑及び赤のＬＥＤの既知の組合せ、又は赤、緑、青及び琥珀色のＬＥＤの組合せを有するものとする。
【００３３】
本発明の、これら及び他の態様は、以下に説明する実施例から明らかとなるであろうし、斯かる実施例を参照して解説されるであろう。
【００３４】
【発明の実施の形態】
各図は、純粋に概念的なものであって、寸法通りには描かれていない。特に、幾つかの寸法は明瞭化のために強く誇張されている。各図において、可能な限り同様の部分は同様の符号により示す。
【００３５】
図１Ａは、本発明による照明システムの一実施例の断面図である。該照明システムは、透光性材料の光放出パネル１を有している。該パネル１は、例えば合成樹脂、アクリル、ポリカーボネイト、ペルスペックス（Ｐｅｒｓｐｅｘ）のようなＰＭＭＡからなるか、又はガラスからなる。動作時においては、全内部反射の影響の下で、光はパネル１を介して伝達される。パネル１は、前壁２と、該前壁と反対側の後壁３とを有している。前壁２と後壁３との間には、端面４、５が存在し、これら端面は共に透光性である。図１Ａに示す例においては、少なくとも１つの光源６が符号４で示す端面と関連付けられ、少なくとも１つの光源７が符号５で示す端面に関連付けられている。動作時において、光源６、７から発する光は透光端面４、５上に入射し、該パネル１内に拡散する。
【００３６】
本発明によれば、上記光放出パネルの前壁又は後壁は、少なくとも２つの型式の導出メンバを有し、これら２つの型式の導出メンバは前壁又は後壁にわたり適切に非対称に分散されている。図１Ａに示す例においては、当該光放出パネル１の後壁３の第１副面８に、光をパネル１から導出するための第１導出メンバ１８、１８’、…が設けられている。これら第１導出メンバ１８、１８’、…により導出される光は、主に第１光源６から発生する。図１Ａは、更に、パネル１から光を導出するための第２導出メンバ１９、１９’、…が設けられた光放出パネル１の後壁３における第２副面９も示している。第２導出メンバ１９、１９’、…により導出される光は、主に第２光源７から発生する。図１Ａにおいて、上記副面８及び９は僅かな重なりを示している。
【００３７】
上記導出メンバ１８、１８’、…及び１９、１９’、…は、ファセットとも呼ばれる変形、並びに例えばスクリーン印刷されたドット、ウェッジ及び／又は畝（のパターン）を有する。これら導出メンバは、光放出パネル１の後壁３に、例えばエッチング、けがき（ｓｃｒｉｂｉｎｇ）又はサンドブラストにより形成される。他の実施例においては、これら導出メンバは光放出パネル１の前壁２に設けられる。更に他の実施例においては、これら導出メンバは光を回折により導出する微細構造として実施化される。通常、これら導出メンバは光をパネル１から反射、散乱、回折及び／又は屈折により導出する。
【００３８】
図１Ａに示す例においては、副面８及び９の各々は光放出パネル１の後壁３の大凡半分を覆い、導出メンバ１８、１８’、…及び１９、１９’、…は副面８及び９により導出される光の量が少なくとも略一定となるように設けられる。この実施例においては、第１光源から発する光を導出する導出メンバと第２光源から発する光を導出する導出メンバとの間で一種の（光学的）分割がなされる。結果として、光源６及び７の一方から発する光は、該光が導出される前に当該光放出パネル１内を或る距離だけ進行する。第１光源６から直接発する光が第２副面９における第２導出メンバ１９、１９’、…に衝突する場合、該光は導出されない。第１光源６から発する光が第１副面８における第１導出メンバ１８、１８’、…に衝突する場合にのみ、該光を当該光放出パネル１から導出することができる。第２光源から発する光に関しても、同様の状況が生じる。第２光源７から直接発する光が第１副面８における第２導出メンバ１８、１８’、…に衝突する場合、該光は導出されない。第２光源７から発する光が第２副面９における第２導出メンバ１９、１９’、…に衝突する場合にのみ、該光を当該光放出パネル１から導出することができる。このように、光源６及び７から各々発する光は、当該パネル１から導出され得る前に、先ず該光放出パネル１の約半分の或る距離だけ進行する。光放出パネル１のうちの、これらの第１部分は光源６及び７から発する光の混合を高めるために使用される。
【００３９】
図１Ａは、更に、オプション的な（偏光）拡散器２８及び反射性拡散器２９も非常に概念的に示し、これら拡散器は光放出パネル１から発する光の更なる混合を生じさせると共に、当該光に（ＬＣＤ）（画像）表示装置に対する所望の偏光方向を付与する。更に、図１Ａにおいて符号３４は、非常に概念的に図示された、カラーフィルタ３５を備えるＬＣＤパネルを示している。図１Ａにおいて、ＬＣ素子３４Ａ、３４Ａ’は光を透過するように接続されている。しかしながら、（交差線により示される）ＬＣ素子３４Ｂ、３４Ｂ’は光を透過しない（図１Ａにおける水平矢印参照）。本例において、カラーフィルタ３５はＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）で示す三原色を有している。カラーフィルタ３５におけるＲ、Ｇ、Ｂフィルタ要素はＬＣＤパネル３４におけるＬＣ素子と対応している。Ｒ、Ｇ、Ｂフィルタ要素は、当該フィルタ要素の色に対応する光のみを透過する。
【００４０】
光放出パネル１及び導出メンバ１８、１８’、…；１９、１９’、…、光源６；７、拡散器２８；２９、ＬＣＤパネル３４、並びにハウジング２０は、例えば（ビデオ）画像を表示する表示装置を形成している。
【００４１】
光放出パネル１には、好ましくは、動作時に光源６及び７から放出される光の光学特性を測定するセンサ（図１Ａには図示せず）が設けられる。このセンサは、光源６及び７の光束を適切に調節する制御電子回路（図１Ａには図示せず）に結合される。上記センサ及び制御電子回路により、当該パネル１から導出される光の品質及び量に影響を与える帰還機構を形成することができる。
【００４２】
図１Ｂは、寸法通りではないが、図１Ａに示した照明システム、即ち光源６及び７並びに各副面８及び９に分割された導出メンバ１８、１８’、…及び１９、１９’、…を備える光放出パネルの詳細を概念的に示している。この図は、第１光源６から発する（破線）及び第２光源７から発する（実線）幾つかの光ビームを非常に概念的に示し、光の方向は矢印により示されている。
【００４３】
光放出パネル１の後壁３に設けられた導出メンバ１８、１８’、…及び１９、１９’、…は、二次光源として作用する。特定の光学システムを、これら二次光源に関連付けることができ、斯かる光学システムは例えば前壁２上に設けられる（図１Ａ及び１Ｂには図示せず）。該光学システムは、例えば広い光ビームを形成するために使用することができる。
【００４４】
図１Ａ及び１Ｂにおいて、第１及び第２導出メンバ１８、１８’、…及び１９、１９’、…は楔形であり、第２光源７に面する第１導出メンバ１８、１８’、…の側面は少なくとも第２端面５と略平行である一方、第１光源６に面する第２導出メンバ１９、１９’、…の側面は少なくとも第１端面４と略平行である。このように、導出メンバ１８、１８、…及び１９、１９、…の上記側面は後壁３に略垂直に延びている。導出メンバ１８、１８、…及び１９、１９、…の配設の結果として、後壁３と導出メンバ１８、１８、…及び１９、１９、…との間の角度は９０°から僅かにずれる可能性がある。斯様なずれは、上記側面における反射に際して、反射光のビームが隣接する導出メンバに衝突しないことを有利にも防止し得る。
【００４５】
本例においては、光源６及び７は複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を有するが、他の例として該光源は、例えば放電ランプ、又は通常はエレクトロルミネッセント素子のような複数の光電子素子（電気光学素子とも呼ばれる）等の他の光源とすることもできる。ＬＥＤの光源輝度は、蛍光管のものよりも何倍も高い。加えて、蛍光管と較べると、ＬＥＤは光が光放出パネルに高い効率で結合されるのを可能にする。ＬＥＤを光源として使用することは、これらＬＥＤが合成樹脂からなるパネルと接触させることができるという利点を有している。ＬＥＤは、熱を光放出パネル１の透光端面４、５の方向に殆ど放出せず、有害な（ＵＶ）放射も発しない。ＬＥＤの使用は、これらＬＥＤから発する光を上記パネルに導入する手段を省略することができるという付加的な利点も有する。ＬＥＤの使用は、一層小型の照明システムに繋がる。
【００４６】
好ましくは、３つの異なるカラーのＬＥＤ、即ち青、緑及び赤のＬＥＤが使用されるようにする。他の実施例においては、比較的高い光出力を持つ琥珀色ＬＥＤを使用することもできる。使用されるＬＥＤは、好ましくは、各々少なくとも５ｌｍの光束を有するものとする。斯様な高出力を有するＬＥＤは、ＬＥＤパワーパッケージとも呼ばれる。パワーＬＥＤの例は、“バラクーダ（Ｂａｒｒａｃｕｄａ）”型ＬＥＤ（ヒューレット・パッカード社）である。ＬＥＤ当たりの光束は、赤色ＬＥＤの場合は１５ｌｍ、緑色ＬＥＤの場合は１３ｌｍ、青色ＬＥＤの場合は５ｌｍ、及び琥珀色ＬＥＤの場合は２０ｌｍである。他の実施例として、“プロメテウス”型ＬＥＤ（ヒューレット・パッカード社）も使用することができ、これらＬＥＤは赤色ＬＥＤの場合は３５ｌｍ、緑色ＬＥＤの場合は２０ｌｍ、青色ＬＥＤの場合は８ｌｍ、及び琥珀色ＬＥＤの場合は４０ｌｍのＬＥＤ当たりの光束を有する。
【００４７】
好ましくは、これらＬＥＤは（金属コア）プリント回路基板上に実装されるものとする。パワーＬＥＤが斯様な（金属コア）プリント回路基板（ＰＣＢ）上に例えば熱伝導性接着剤により設けられると、これらＬＥＤにより発生される熱を、該ＰＣＢを介する熱伝導により容易に放散することができる。当該照明システムの他の興味ある実施例においては、上記（金属コア）プリント回路基板は、適切な熱伝導性接続体（例えば、アルミニウムのような熱伝導性金属）を介して当該表示装置のハウジングに接触される。通常、本発明の対策によれば、第１導出メンバの第２端面の近くにおける集中度（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ：濃度）は第２導出メンバの集中度よりも高く、第２導出メンバの第１端面の近くにおける集中度は第１導出メンバの集中度よりも高い。
【００４８】
本発明による照明システムの他の実施例においては、前記副面が互いに部分的に重なり合う。好ましくは、これら副面は当該光放出パネルの前壁又は後壁のかなりの部分にわたり延在するようにし、前記導出メンバは、導出される光の量が前記透光端面への距離の関数として徐々に変化するように設けられる。
【００４９】
図２Ａは、本発明による照明システムの他の実施例における細部の概略断面図である。図１Ａ及び１Ｂに対して、該図２Ａにおける対応する部分は１００だけ大きい符号により示されている。該照明システムは、前壁１０２と後壁１０３とを持つ光放出パネル１０１を有している。符号１０４、１０５が付された端面は、透光性であり、少なくとも１つの光源１０６、１０７に関連付けられている。
【００５０】
図２Ａに示す本発明による照明システムの実施例において、副面１０８及び１０９は光放出パネル１０１の後壁１０３全体を有している。これら副面１０８及び１０９は、導出メンバ（図２Ａには図示せず）が、導出された光の量が透光端面１０４、１０５への距離の関数として線形に変化するように設けられることを示すために、三角形として図示されている。第１光源１０６の近傍においては、導出される光の量は、副面１０８の一部を形成する第１導出メンバの結果として少なくなり、透光端面１０４の反対側の透光端面１０５の近傍においては、導出される光の量は、副面１０８の一部を形成する第１導出メンバの結果として最大となる。対応するように、第２光源１０７の近傍においては、導出される光の量は、副面１０９の一部を形成する第２導出メンバの結果として少なくなり、透光端面１０５の反対側の透光端面１０４の近傍においては、導出される光の量は、副面１０９の一部を形成する第２導出メンバの結果として最大となる。このようにして、第１光源１０６から直接発する比較的少量の光しか該第１光源１０６の近傍では導出されず、逆に、第２光源１０７から直接発する比較的少量の光しか該第２光源１０７の近傍では導出されない。
【００５１】
図２Ｂは、本発明による照明システムの他の実施例における細部の概略断面図である。図２Ａに対して、該図２Ｂにおける対応する部分は１００だけ大きい符号により示されている。該照明システムは、前壁２０２と後壁２０３とを持つ光放出パネル２０１を有している。符号２０４、２０５が付された端面は、透光性であり、少なくとも１つの光源２０６、２０７に関連付けられている。
【００５２】
図２Ｂに示す本発明による照明システムの実施例において、副面２０８及び２０９は光放出パネル２０１の後壁２０３全体を有している。これら副面２０８及び２０９は、導出メンバ（図２Ｂには図示せず）が、第１副面２０８において導出される光の量が正弦の二乗に従って変化する一方、第２副面２０９において導出される光の量が余弦の二乗に従って変化するように設けられることを示すために、湾曲した三角形（ｔｒｉｈｅｄｒｏｎ）として図示されている。正弦及び余弦の二乗の和は一定であるから、当該照明システムによれば、照明されるべき表示装置（図２Ｂには図示せず）に対する非常に一様な光分布が得られる。図２Ａに示したものと同様の態様で、第１光源２０６の近傍において導出される光の量は、副面２０８の一部を形成する第１導出メンバにより少なくなる一方、透光端面２０４の反対側の透光端面２０５の近傍においては、導出される光の量は、副面２０８の一部を形成する第１導出メンバの結果として最大となる。対応するように、第２光源２０７の近傍においては、導出される光の量は、副面２０９の一部を形成する第２導出メンバの結果として少なくなる一方、透光端面２０５の反対側の透光端面２０４の近傍においては、導出される光の量は、副面２０９の一部を形成する第２導出メンバの結果として最大となる。このようにして、第１光源２０６から直接発する比較的少量の光しか該第１光源２０６の近傍では導出されず、逆に、第２光源２０７から直接発する比較的少量の光しか該第２光源２０７の近傍では導出されない。
【００５３】
当業者にとっては、本発明の範囲内において多くの変形例が可能であることは明らかである。
【００５４】
尚、本発明の範囲は、上述した実施例に限定されるものではない。本発明は、各々の新規な特徴及び特徴の組合せにおいて実施化される。また、請求項における符号は、斯かる請求項の保護の範囲を限定するものではない。また、“有する”なる動詞及びその活用は、請求項に記載されたもの以外の要素の存在を排除するものではない。また、単数形の要素は、複数の斯かる要素の存在を排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】
図１Ａは、本発明による照明システムの一実施例を有する表示装置の断面図である。
【図１Ｂ】
図１Ｂは、図１Ａの照明システムの詳細を示す。
【図２Ａ】
図２Ａは、本発明による照明システムの他の実施例の細部の断面図である。
【図２Ｂ】
図２Ｂは、本発明による照明システムの更に他の実施例の細部の断面図である。

Claims

表示装置を照明する照明システムであって、該照明システムには光放出パネルが設けられ、該光放出パネルは、
前壁及び該前壁とは反対側の後壁、並びに前記前壁と前記後壁との間に位置する第１及び第２透光端面、
を有し、
前記第１端面には少なくとも１つの第１光源が関連付けられる一方、前記第２端面には少なくとも１つの第２光源が関連付けられ、
動作時において、前記第１光源から発する光が前記第１透光端面に入射すると共に、前記第２光源から発する光は前記第２透光端面に入射し、該光が前記光放出パネル内で拡散する、
ような照明システムにおいて、
前記光放出パネルの前記前壁又は前記後壁の第１副面には、前記第１光源から主に発する光を該パネルから導出する第１導出メンバが設けられ、
前記光放出パネルの前記前壁又は前記後壁の第２副面には、前記第２光源から主に発する光を該パネルから導出する第２導出メンバが設けられ、
前記第１導出メンバの前記第２端面の近くの集中度が前記第２導出メンバの集中度よりも高く、
前記第２導出メンバの前記第１端面の近くの集中度が前記第１導出メンバの集中度よりも高い、
ことを特徴とする照明システム。
請求項１に記載の照明システムにおいて、
前記第１及び第２導出メンバは楔状であり、
前記第１導出メンバの前記第２光源に面する側面は、前記第２端面に対して少なくとも略平行に延在し、
前記第２導出メンバの前記第１光源に面する側面は、前記第１端面に対して少なくとも略平行に延在する、
ことを特徴とする照明システム。
請求項１又は請求項２に記載の照明システムにおいて、
前記副面の各々は、前記光放出パネルの前記前壁又は前記後壁の約半分を覆う単一の表面を有し、
前記導出メンバは、前記副面により光が導出される程度が少なくとも略一定となるように設けられている、
ことを特徴とする照明システム。
請求項１又は請求項２に記載の照明システムにおいて、前記副面が互いに部分的に重なり合うことを特徴とする照明システム。
請求項４に記載の照明システムにおいて、
前記副面は、前記光放出パネルの前記前壁又は前記後壁のかなりの部分にわたり延在し、
前記導出メンバは、導出される光の量が前記透光端面への距離の関数として変化するように設けられている、
ことを特徴とする照明システム。
請求項１又は請求項２に記載の照明システムにおいて、前記第１及び第２光源は、少なくとも５ｌｍの光束を持つ少なくとも１つの発光ダイオードを有していることを特徴とする照明システム。
請求項６に記載の照明システムにおいて、前記発光ダイオードがプリント回路基板上に実装されていることを特徴とする照明システム。
請求項１又は請求項２に記載の照明システムにおいて、前記光源は、異なる発光波長を持つ少なくとも２つの発光ダイオードを有していることを特徴とする照明システム。
請求項１又は請求項２に記載の照明システムにおいて、該照明システムが前記光源の光束を変化させる制御電子回路を有していることを特徴とする照明システム。
請求項１又は請求項２に記載の照明システムを有する表示装置。