JP2007163605A - Illuminator and video display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば社名や商標などの文字や記号を照明するようにした照明装置及びこの照明装置を適用した液晶パネルやPDP(Plasma Display Panel:プラズマディスプレイパネル)などを使用したフラットパネルディスプレイやフラットパネルカラーテレビジョン受像機などの映像表示装置に関する。 The present invention relates to an illuminating device that illuminates characters and symbols such as company names and trademarks, and a flat panel display or flat panel using a liquid crystal panel or a plasma display panel (PDP) to which the illuminating device is applied. The present invention relates to a video display device such as a panel color television receiver.
従来、電子機器の前面パネルの透明部分に設けられた文字や記号などを明るく照光するようにしたものがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, there are some devices that brightly illuminate characters and symbols provided on a transparent portion of a front panel of an electronic device.
従来知られている透明板上の文字などを照明する技術として特許文献1、特許文献2に開示されているものがある。
特許文献1には、音響機器、映像機器などに使用されるエッヂライト用透明板に関するものが記載されており、このエッヂライト用透明板は、端面に白塗装または白印刷を施したものである。
このエッヂライト用透明板では、略短冊状とされる透明板の裏面に文字を印刷し、この透明板の一の側面に照明が配され、この一の側面と対向する他の側面(端面)に塗装や印刷による白色部が形成される。そして、この端面に塗装された白色部による反射光を利用して、一個の電球による一方の側面からの照明だけで文字などの照明部を照明するようにしている。
Conventionally known technologies for illuminating characters on a transparent plate are disclosed in
In this edge light transparent plate, characters are printed on the back side of a substantially strip-shaped transparent plate, illumination is arranged on one side surface of this transparent plate, and the other side surface (end surface) facing this one side surface. A white portion is formed by painting or printing. The light reflected from the white portion painted on the end face is used to illuminate an illuminating portion such as a character only by illumination from one side surface with a single light bulb.
特許文献2には、前面パネルを備える電子機器に関するものが記載されている。
この電子機器は、機器本体に前面パネルが設けられた電子機器において、前面パネルが導光体で形成され、この導光体に絵柄部が設けられる。そして、この導光体に光を入射させる光照射手段を備えることで、光照射手段から導光体に入射された光を絵柄部に反射させて導光体の前面側に出射させるものである。これにより、前面パネルの照明光源を少なくし多数の絵柄を簡易に照明するようにしている。
This electronic device is an electronic device in which a front panel is provided in a device main body, the front panel is formed of a light guide, and a pattern portion is provided on the light guide. And by providing the light irradiating means for making the light incident on the light guide, the light incident on the light guide from the light irradiating means is reflected on the pattern part and emitted to the front side of the light guide. . As a result, the illumination light source on the front panel is reduced, and a large number of patterns are easily illuminated.
また、PDPや液晶パネルなどを使用したフラットパネルディスプレイ、フラットパネルカラーテレビジョン受像機などの映像表示装置では、透明部材を有するフロント組立体を前面に設け、この透明部材の前面に社名や商標などの文字や記号を印刷し、この透明部材の一側からこの透明部材の内部に複数の光源により投光し、この光により印刷された文字や記号を照明して、これらがあたかも空中に浮いて光っているように見えるようにしたものが提案されている。
しかしながら、特許文献1に記載のエッヂライト用透明板を用いた照明構造では、白色部が形成された端面近くに配される文字などは比較的明るく照明できるものの、端面から離れた位置に設けられた文字などでは反射光を十分利用できず明るさが不足してしまい、設ける位置が制限され文字などを自由にレイアウトできない不都合があった。
また、特許文献2に記載の電子機器では、照明光を出射する発光ダイオード(LED)から文字などが記述された絵柄部までの光路が比較的長いため、光の反射や導光部材の内部材質起因の散乱や吸収などにより、光軸に対する光の強度分布が平準化されるとともに低下する。このため、電子機器を暗所で用いるようなときに複数の絵柄を確認するには十分な照度であっても、室内などの比較的明るい場所では絵柄への照明光不足のため、かえって視認しにくくなる不都合があった。
However, in the illumination structure using the edge light transparent plate described in
Further, in the electronic device described in
また、投光された光により文字や記号を照明して、これらがあたかも空中に浮いて光っているように見えるようにした従来の映像表示装置では、複数の光源として複数のLEDを用いたときは、この複数のLEDからの照明光のムラにより複数本の光線が透明部材に写り、品位が悪くなるという不都合があった。 In addition, when a plurality of LEDs are used as a plurality of light sources in a conventional video display device in which characters and symbols are illuminated by the projected light so that they appear to shine in the air. Has a disadvantage in that the quality of the light deteriorates because a plurality of light rays are reflected on the transparent member due to unevenness of illumination light from the plurality of LEDs.
本発明はかかる点に鑑み、ムラが少なく十分な照度で文字や記号などを照明できるようにした照明装置及びこの照明装置を適用した映像表示装置を提案するものである。 In view of this point, the present invention proposes an illuminating device that can illuminate characters and symbols with sufficient illuminance with little unevenness and a video display device to which the illuminating device is applied.
上記課題を解決するため、本発明照明装置は、裏面の側に文字又は図形の被表示物が印刷された平板状の透明部材と、透明部材の一側面の側より照明する複数の光源と、を有し、透明部材の内部を通過した光源による光で被表示物を照明する照明装置において、光源の光軸を透明部材の裏面に略直交するように配設し、透明部材の一側面の側に第1の傾斜面を形成し、かつ透明部材の裏面から板の厚さ方向に第2の傾斜面を有する凹部を設け、光を第1の傾斜面に反射させ透明部材の内部の略面方向に導くようにしたものである。 In order to solve the above problems, the illumination device of the present invention includes a flat plate-like transparent member on which a display object of characters or figures is printed on the back side, and a plurality of light sources that illuminate from one side of the transparent member, An illumination device that illuminates a display object with light from a light source that has passed through the inside of the transparent member, the optical axis of the light source being disposed so as to be substantially orthogonal to the back surface of the transparent member, The first inclined surface is formed on the side, and a concave portion having a second inclined surface is provided in the thickness direction of the plate from the back surface of the transparent member to reflect the light to the first inclined surface, and the inside of the transparent member. It is intended to guide in the surface direction.
また、上記課題を解決するため、本発明映像表示装置は、平板状の透明部材を映像表示面の周囲の少なくとも一部に有するフロント部材を前面に設けた映像表示装置において、透明部材は、裏面の側に印刷された文字又は図形の被表示物を有し、一側面に第1の傾斜面が形成され、かつ裏面から前記板の厚さ方向に第2の傾斜面を有する凹部を設け、被表示物の照明を行う光源を、光軸が透明部材の裏面に略直交するように複数配設し、光源の光を第1の傾斜面に反射させて透明部材の内部の略面方向に導くようにしたものである。 In order to solve the above problems, the video display device according to the present invention is a video display device in which a front member having a flat transparent member at least part of the periphery of the video display surface is provided on the front surface. A character or graphic display object printed on the side, a first inclined surface is formed on one side surface, and a concave portion having a second inclined surface in the thickness direction of the plate from the back surface is provided, A plurality of light sources for illuminating the display object are arranged so that the optical axis is substantially orthogonal to the back surface of the transparent member, and the light from the light source is reflected on the first inclined surface in the direction of the substantially surface inside the transparent member. It is something that is guided.
このように構成した本発明照明装置及び映像表示装置によれば、複数の光源から出射された光は、先ず第1の傾斜面で透明部材の内部で面方向に反射されたのち、第2の傾斜面を介して透明部材の面方向に反射させられ、光がより広く拡散されて透明部材の表裏の両面間で全反射するようになされるので、照明光の照度ムラが低減されるとともに裏面に印刷された文字又は図形の被表示物に透明部材の内部の側から入射する光量を増加させ、明るく照明することができる。 According to the illuminating device and the image display device of the present invention configured as above, the light emitted from the plurality of light sources is first reflected in the plane direction inside the transparent member by the first inclined surface, and then the second Reflected in the surface direction of the transparent member through the inclined surface, the light is diffused more widely and is totally reflected between both the front and back surfaces of the transparent member. It is possible to increase the amount of light incident on the display object of characters or figures printed on the side from the inside of the transparent member, and to illuminate brightly.
本発明照明装置及び映像表示装置によれば、照明光の照度ムラを低減し、文字又は図形の被表示物に透明部材の内部の側から入射する光量を増加させ、十分な照度で被表示物を照明することができる。 According to the illumination device and the image display device of the present invention, the unevenness of illumination light is reduced, the amount of light incident on the character or figure display object from the inner side of the transparent member is increased, and the display object is sufficiently illuminated. Can be illuminated.
本発明の一実施の形態の映像表示装置の例を、図1〜図15,表1〜3を参照して説明する。 An example of a video display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図3は本例による映像表示装置の正面側斜視図を示し、図4はこの映像表示装置の背面側斜視図を示す。本例は液晶ディスプレイパネルに適用したものである。 FIG. 3 shows a front perspective view of the video display device according to this example, and FIG. 4 shows a rear perspective view of the video display device. This example is applied to a liquid crystal display panel.
図3において、1は映像表示面の前面の周囲に配されたフロント部材であるフロント組立体を示し、2は液晶パネルの映像表示画面で、図4において、3はリアーカバーを示し、このフロント組立体1とリアーカバー3との間に図示しない液晶パネル本体、その駆動回路、チューナ部、スピーカ等が組み込まれる。
本例においては、この映像表示装置の映像表示画面を例えば46インチとし、この奥行きを例えば9.8cmと極めて薄く作製される。
In FIG. 3,
In this example, the video display screen of the video display device is 46 inches, for example, and the depth is made extremely thin, for example, 9.8 cm.
このフロント組立体1は、図1及び図2に示すように構成される。図1は、このフロント組立体1の斜視図で、図2はこのフロント組立体1の前面側から見た分解斜視図である。
The
図1,図2において、10,11,12は、それぞれ映像表示画面と略同じ大きさの開口を有する略左右対称の矩形の枠体である、アウターフレーム,インナーフレーム,カバーフレームを示し、フロント組立体1は、これらアウターフレーム10,インナーフレーム11,カバーフレーム12及びサッシ20から構成される。ここで、サッシ20は、アウターフレーム10の外縁4辺に枠状に設けられるものでサッシ辺20a,20a,20b,20bからなる。
1, 2, 10, 11, and 12 indicate an outer frame, an inner frame, and a cover frame, which are substantially left-right symmetrical rectangular frames each having an opening that is substantially the same size as the video display screen. The
アウターフレーム10は、図2に示すように、例えばアクリル樹脂(メタクリル酸メチル樹脂)やポリカーボネート樹脂などの透明度の大きい材料を用いて射出成形などにより略矩形透明枠形状に形成される。そして、後述するインナーフレーム11と一体に固定するためのねじ挿通孔と、リアーカバー3を組み付けるときのねじ挿通孔とが形成される。
また、アウターフレーム10の矩形透明枠の下枠部には、図3に示すように、略中央に社名や商標などの被表示物(図3例では、「ABCD」)14が印刷され、右側にセンサ受光部15とインジケータ16が設けられる。
ここで、センサ受光部15は赤外線などによるリモートコントローラの信号を受光するもので、インジケータ16は、電源ON/OFF状態やタイマー設定の有無などを表示するものである。
As shown in FIG. 2, the
Further, as shown in FIG. 3, a display object such as a company name or a trademark (“ABCD” in the example of FIG. 3) 14 is printed on the lower frame portion of the rectangular transparent frame of the
Here, the sensor light receiving unit 15 receives a signal from a remote controller such as infrared rays, and the indicator 16 displays a power ON / OFF state, presence / absence of timer setting, and the like.
インナーフレーム11は、例えばポリカーボネート樹脂やABS樹脂などの成形性の良好な材料で射出成形により形成し、枠体の図2に示す左右に、スピーカを露呈する開口11L及び11Rが一体に形成され、例えばその後光沢塗装を施すようにする。また、アウターフレーム10と固定するためのねじ孔と、後述するカバーフレーム12を着脱自在に装着するための係合孔が設けられる。
カバーフレーム12は、例えばポリカーボネート樹脂やABS樹脂などの成形性が良好で形状安定性のよい材料で射出成形により、インナーフレーム11と略同じ枠寸法に形成し、図2に示す背面の側にインナーフレーム11と着脱自在に装着するための図示しない係合爪が設けられる。
サッシ20は、アルミニウムなどの金属による断面が略コの字形状の、2本の長いサッシ辺20a,20aと2本の短いサッシ辺20b,20bからなり、コの字の溝部は比較的光が反射しやすい光沢面とされる。
The
The
The
このように構成されるフロント組立体1は、アウターフレーム10にインナーフレーム11がねじで固定され、インナーフレーム11の係合孔にカバーフレーム12の係合爪が挿入されることで、カバーフレーム12がインナーフレーム11に着脱自在に装着される。そして、矩形枠体であるアウターフレーム10の4つの周縁にサッシ辺20a,20a,20b,20bが固定される。なお、カバーフレーム12のインナーフレーム11への取付けにより、スピーカ取付部11L,11Rを含むインナーフレーム11の前面側の略全面が覆われて外観上すっきりした印象を与えるようにしている。
In the
このようなフロント組立体1を有する液晶パネルディスプレイは、先ず、液晶パネル2(図3参照)の背面側に図示しない金属フレームによる補強部材を組付ける。それから、アウターフレーム10の矩形の開口から液晶パネル2の前面が露呈されるようにした状態でリアーカバー3(図4参照)により背面を覆い、このリアーカバー3と補強部材を固定する。そして、リアーカバー3とインナーフレーム11とで、アウターフレーム10とをねじで挟持・固定する。そして、インナーフレーム11にカバーフレーム12を設け、アウターフレーム10の周縁にサッシ辺20a,20a,20b,20bを固定する。
最後に、図3及び図4に示すように、スタンド9に液晶パネルディスプレイを固定し液晶パネルディスプレイ装置とする。
In a liquid crystal panel display having such a
Finally, as shown in FIGS. 3 and 4, the liquid crystal panel display is fixed to the stand 9 to form a liquid crystal panel display device.
本例の液晶パネルディスプレイ装置は、液晶パネル2の映像表示画面の周りに矩形枠状のカバーフレーム12が配され、その外周にアウターフレーム10の透明枠部が露呈され、この透明枠の外縁にサッシ20が設けられる。このため、液晶パネル2があたかも浮遊しているような見映えを有し、かつカバーフレーム12を着脱自在に装着できるため、例えば種々の色・模様のカバーフレーム12を交換して容易にユーザの好みに変更し楽しむことができる。
なお、図3の例では、透明なアウターフレーム10を表示画面の上下左右全ての全周に設けたが、下部などの一部の面だけを透明にしてもよい。
In the liquid crystal panel display device of this example, a rectangular frame-shaped
In the example of FIG. 3, the transparent
次に、図3に示す液晶パネルディスプレイ装置のアウターフレーム10に設けられる被表示物である記号14を照明する照明装置を、図5〜図8を参照して説明する。
Next, an illuminating device that illuminates a
先ず、アウターフレーム10に文字又は図形の被表示物が設けられる記号形成部について図5A〜C及び図6を参照して説明する。
図5A〜Cは、アウターフレーム10の下側の枠の、文字「ABCD」なる記号14が形成された記号形成部10aの両側を破断して示したものである。図5Aは透明樹脂材料による記号形成部10aの前面から見た斜視図、図5Bは背面から見た斜視図、図5Cは、図5Bの断面の一部拡大斜視図である。また、図6は、記号形成部10a断面形状の例を示し、図5Cに示す記号形成部10aの断面部に、光源となるLED13とサッシ辺20aを示すとともに、LED13から発せられた光の透明部材内での光路の例を合わせて示したものである。
First, a symbol forming portion in which a character or graphic display object is provided on the
FIGS. 5A to 5C show the lower frame of the
記号形成部10aは、例えば、図5A及び図6に示すように、枠の高さWが50mmで、下部の厚さt0が3.5mmの透明部材の背面10-2の上部に略直方体の突設部10cが設けられる。この突設部10cは、図5B及び図6に示すように、この直方体の一面と上面10-3とが面一となし、前面10-1側からの厚さt1が5.2mmとなるように形成される。
そして、この突設部10cの前面10-1の側の上端に、第1の傾斜面である平面状の斜面10bが設けられる。この斜面10bは、平面に対して梨地加工が施され表面に微小な凹凸が形成される。
ここで斜面10bは、斜面10bの光軸に対する図6に示す傾斜角θをθ=45°に形成される。これは、LED13の斜面10bでの反射光の多くを記号形成部10aの透明部材内に導くためである。
なお、この梨地加工は、記号形成部10aを含むアウターフレーム10を成形のときに同時に行うのが工程上有利であるが、成形後に斜面10bのみをサンドブラスト法などにより別途加工してもよい。
A flat
Here, the
In addition, although it is advantageous in terms of the process that the matte processing is performed simultaneously with the molding of the
また、記号形成部10aの背面10-2側の略直方体の突設部10cには、図5Bに示すように、その上部に円筒曲面を有する半円筒凹部10fが4箇所形成される。これにより、斜面10bとこの半円筒凹部10fとの間で透明部材による光の拡散レンズ部を形成する。
また、記号形成部10aの背面10-2側で突設部10cの下部に、図5B及びCに示すように、断面が略三角形の凹部10dが形成される。ここで、断面三角形により形成される凹部10dの法線が斜め上方に向かう図6に示す凹部傾斜面10eが第2の傾斜面となる。
本例では凹部10dは、図6に示すように、断面形状が直角三角形とされ、その斜辺が紙面に直交する前後方向に延長されて平面状で平滑面仕上げされた凹部傾斜面10eが形成される。そして、例えば凹部10dと前面10-1によって形成されるネック部10gの厚さnをn=1mmとし、光軸L0からの距離H1がH1=11mmの位置とし、凹部傾斜面10eの前面10-1に対する傾斜角φをφ=20°とする。
Further, as shown in FIG. 5B, four
Further, as shown in FIGS. 5B and 5C, a
In this example, as shown in FIG. 6, the
そして、記号形成部10aの背面10-2の側で、図6に示すように、底面10-4から高さG2の位置に記号14が設けられる。ここで,記号14は、例えば図5Bに示す「ABCD」のような文字列で裏返しに印刷される。この印刷は、例えばメジウムインクと蛍光白インクを混合したインクを使用しシルク印刷により行う。
ここで印刷される文字等の記号14としては、図6に示すように、例えば上下方向の大きさ2hを略10mmとし、記号14の上下方向の中心と、光軸L0との距離G1を略35mmとし、記号形成部10aの底面10-4からの距離G2を略12mmとする。このため、本例では光軸L0と底面10-4との距離H0は47mmほどである。
As shown in FIG. 6, the
As shown in FIG. 6, the
以下、本例のアウターフレーム10の記号形成部10aによる照明光の、横断面分布と記号14の形成面の照度を説明する。
本例で用いるLED13の発光における配光特性としては、その光軸L0の方向で最大でその光軸周りの±10°の円錐内での光のみが有効であるとし、これより大きな円錐外の拡がり領域では無視し得るものとし、また、上述のようにアウターフレーム10の前面10-1に対してLED13の光軸が略直交するように配設することを前提に説明する。
Hereinafter, the cross-sectional distribution of illumination light by the
As light distribution characteristics in the light emission of the
先ず、文字等による記号14とこの記号14が照明されているときの記号形成部10aの横断面部と照光面について説明する。
図7は、図5に示す記号14の文字列の例の「ABCD」の配置を示している。記号14は、例えば幅p1がp1=14mm、高さq1がq1=10mmの大きさで、各文字のピッチp0がp0=15mmとし、幅p=4×p0=60mm、高さq=12mmの領域に形成され、図8に示すように形成される。なお、q1=2hである。
そして、横断面10pを、図8に示すxyz座標系でのxy平面に平行で、幅pで奥行き(厚さ方向)t0の領域とする。また、記号14の照光面10qは、xz平面に平行な面である背面10-2上の幅pで高さqの領域とする。
なお、本例ではLED13は、図8に示すように、ピッチuで形成された4つの半円筒凹部10fのそれぞれに対し配設される。
First, the
FIG. 7 shows an arrangement of “ABCD” in the example of the character string of the
Then, a
In this example, as shown in FIG. 8, the
このように配設されたLED13から照射された光の光路を、図6を参照して説明する。
先ず、記号形成部10aの斜面10bに梨地加工がない状態での光路を説明する。すなわち、斜面10bに入射して反射される光の方向成分の内多くは直角下方に向かうので、簡単のため記号形成部10aの前面10-1と背面10-2と斜面10bとでは全反射するものとして説明する。
LED13から出射され、図6に示す実線で示す光軸L0上を進む光は、記号形成部10aの斜面10bで下方に反射されてから、凹部傾斜面10eで前面10-2の方に全反射される。そして、前面10-2でさらに全反射されてネック部10gを透過して記号形成部10aの前面10-1と背面10-2との間で反射を繰り返しながら下方向に進み底面10-4に至る。そして、この底面10-4で一部がそのまま上方に反射されるとともに、底面10-4を突き抜けた光がサッシ辺20aの金属面で上方に反射され、再度底面10-4から記号形成部10aに入射する。ここで、サッシ辺20aの金属面での反射率は例えば20%程度である。
The optical path of the light emitted from the
First, an optical path in a state where the
The light emitted from the
また、LED13の光軸L0に対し上側に拡がる、破線で示すL1の方向に進む光も、光軸L0の方向に進む光と同様に、記号形成部10aの斜面10bで下方に反射されてから、凹部傾斜面10eで前面10-2の方に全反射される。このときの光の反射位置は、光軸L0上の光での前面10-2の反射位置に対して上方にずれる。
そして、前面10-2で全反射された光の凹部傾斜面10eへの入射角は、臨界角より小さくなされるため、一部の光は凹部傾斜面10eを突き抜けて凹部10dの空気中に進み、再度記号形成部10aの凹部10dの下の透明部材に進入し、記号形成部10aの背面10-2で全反射して下方向に進み底面10-4に至る。そして、この底面10-4で一部がそのまま上方に反射されるとともに、底面10-4を突き抜けた光がサッシ辺20aの金属面で上方に反射され、再度底面10-4から記号形成部10aに入射する。
なお、他の光は図示しないが、凹部傾斜面10eで前面10-2の方に反射されてから、再度凹部傾斜面10eに入射して突き抜けたり反射されたりし、結局背面10-2の側に至り、下方向に進み底面10-4に至る。
Further, the light traveling in the direction of L1 indicated by a broken line and spreading upward with respect to the optical axis L0 of the
Since the incident angle of the light totally reflected by the front surface 10-2 to the concave inclined surface 10e is made smaller than the critical angle, a part of the light penetrates the concave inclined surface 10e and travels into the air of the concave 10d. Then, it again enters the transparent member below the
Although not shown, other light is reflected by the concave inclined surface 10e toward the front surface 10-2, and then enters the concave inclined surface 10e again to penetrate or be reflected. To the bottom 10-4.
また、LED13の光軸L0に対し下側に拡がる、一点鎖線で示すL2の方向に進む光は、光軸L0の方向に進む光と同様に、記号形成部10aの斜面10bで下方に反射されるが、この場合、凹部傾斜面10eには至らず直接前面10-2で反射される。このときの光の反射位置は、光軸L0上の光での前面10-2の反射位置に対して下方にずれる。
そして、前面10-2で全反射された光は、ネック部10gを透過して背面10-2で全反射して記号形成部10aの下方向に進み底面10-4に至る。そして、この底面10-4で上方に反射されるとともに、底面10-4を突き抜けた光がサッシ辺20aの金属面で上方に反射され、再度底面10-4から記号形成部10aに入射する。
In addition, the light traveling downward in the direction of L2 indicated by the alternate long and short dash line and extending downward with respect to the optical axis L0 of the
The light totally reflected by the front surface 10-2 passes through the neck portion 10g, is totally reflected by the rear surface 10-2, proceeds downward in the
また、図示しないがLED13の光軸L0に対し、図8に示す幅(x)方向、つまり図6に示す紙面の前後方向に拡がって進む光は、円筒曲面を有する半円筒凹部10fと斜面10bによる透明樹脂部が拡散レンズ効果を有することから、さらに記号形成部10aの図8に示す幅(x)方向に拡がるようになされ、4つのLED13による光の横断面10p(図7及び図8参照)内の照度ばらつきが平準化される。
また、上述では簡単のため斜面10bで全反射するとして説明したが、本例では記号形成部10aの斜面10bが梨地加工されているため、光源と透明部材との間に拡散シートを用いて光を平準化する場合と比較し、大きく減光させることなく反射の際の光拡散効果を得ることができ、光の横断面10p内の照度ばらつきをより顕著に均等化させることができる。
Further, although not shown in the drawing, the light that spreads in the width (x) direction shown in FIG. 8, that is, the front-rear direction of the paper surface shown in FIG. 6, with respect to the optical axis L0 of the
Further, in the above description, it is assumed that the light is totally reflected on the
このように構成した記号照光装置では、LED13から円錐状に出射され断面が略円形の照射光が、半円筒凹部10fで図8に示すx方向に偏平に広げられて、さらに梨地加工された斜面10bで反射されて記号形成部10aの下方に進む。そして、斜面10bでの反射光の一部は、凹部傾斜面10eで全反射されて前面10-1に至り、以降背面10-2と前面10-1との間で全反射を繰り返しながら略下方に進み記号14を照光する。
また、斜面10bでの反射光の他の一部は、凹部傾斜面10eと前面10-1とで全反射されて再度凹部傾斜面10eに至り、この凹部傾斜面10eから空気中を通って記号形成部10aの凹部10dの下部に再度進入・入射し、以降背面10-2だけあるいは背面10-2と前面10-1との間で全反射しながら略下方に進み記号14を照光する。
さらに、反射光の他の一部は、斜面10bからの反射光が、直接前面10-1に至り、この前面10-1で反射された光がそのまま背面10-2で反射され略下方に進み記号14を照光する。また、背面10-2と前面10-1との間で全反射しながら略下方に進み記号14を照光する。
そして、底面10-4に到達した光は、この底面10-4あるいはサッシ辺20aの金属面で上方に反射されて記号14の照光を補助するようにしている。
In the symbol illuminating device configured as described above, the illumination light emitted from the
Further, another part of the reflected light on the
Further, as for another part of the reflected light, the reflected light from the
The light reaching the bottom surface 10-4 is reflected upward by the metal surface of the bottom surface 10-4 or the
そして、本例の記号照光装置の記号形成部10aでは、従来の透明板内での照明光に比べ、透明部材内で厚さt0方向(図8に示すy方向)の光の成分を多くすることができるので、記号14に入射する光量を多くすることができる。つまり、4つのLED13から発せられた光の照度が横断面10p(図8参照)の面内で略均等とされ、また、記号形成部10aの背面10-2側に設けられた文字等の記号14が透明部材内部の側から効率的に照光することができる。そして、前面10-1の側から見たとき、記号14全体があたかもアウターフレーム10の透明枠内で浮遊したようにすることができる。
Then, the
次に、図8に示す例1と、後述する図9例と比較例1及び2に対して行った、横断面10pと照光面10qの照度についての記号照光装置のシミュレーションとその結果を図5〜図15,表1〜表3を参照して説明する。
Next, FIG. 5 shows the simulation of the symbol illumination device and the results of the illuminance of the
図8例でのシミュレーションの条件(構成要件)は、以下のようにした。
(1)アウターフレーム10の素材をアクリル樹脂とし、屈折率として1.49を採用する。
(2)斜面10bは図6に示す傾斜θをθ=45°とし、梨地面とする。
(3)凹部傾斜面10eは図6に示す傾斜φをφ=20°とする。
(4)LED13の波長を550nm、光束を1[Lumen]とし、このLED13の光の広がり角を10°とし、光線数を20本とする。
(5)記号14に入射した光のうち、8%は損失され92%は前面10-1側に乱反射される。
(6)横断面10pは、幅p=60mmの分割数を120個、奥行きt0=3.5mmの分割数を7個とする(1区画は0.5mmの正方形となる)。
(7)照光面10qは、幅p=60mmの分割数を160個、高さq=12mmの分割数を32個とする(1区画は0.375mmの正方形となる)。
(8)底面10-4での反射率を20%とする。
(9)上述図6例での寸法諸元により形成された記号形成部10aに対して、ピッチu=17mmで4個配設したLED13から出射された光の光路をシミュレートする。
なお、上述した諸元以外は、図5及び図6例で説明した値とした。
The simulation conditions (configuration requirements) in the example of FIG. 8 were as follows.
(1) The
(2) The
(3) The concave inclined surface 10e has an inclination φ shown in FIG.
(4) The wavelength of the
(5) Of the light incident on the
(6) The
(7) The
(8) The reflectance at the bottom surface 10-4 is 20%.
(9) Simulate the optical path of the light emitted from the four
In addition, it was set as the value demonstrated in the example of FIG.5 and FIG.6 except the item mentioned above.
次に、本実施の形態の照光装置の変形例を図9に示す。この図9の例は、図8例の条件の内(9)の代わりにLED13の配設ピッチは同じで配設数を3個にしたものである。
Next, a modification of the illumination device of this embodiment is shown in FIG. In the example of FIG. 9, the arrangement pitch of the
比較例1の照光装置は、図10に示すように、図8例の条件の内(2)の斜面10bを、梨地面とせず、斜面10bの上面を三角波状の光沢面に加工したものである。
As shown in FIG. 10, the illumination device of Comparative Example 1 is obtained by processing the
比較例2の照光装置は、図11に示すように、図8例の条件の内(3)の斜面10bと凹部10dを設けず、LED13で記号形成部10aの上方から拡散シートを介して照光するようにしたものである。
As shown in FIG. 11, the illumination device of Comparative Example 2 is not provided with the
表1は、上述の図8例,図9例,比較例1及び2でのシミュレーションの条件を一覧で示した表である。
そして、シミュレーションは、図8〜図11に示す横断面10pと照光面10qの分割された各区画について照度を求めることにより行うようにしている。
すなわち、記号形成部10aの幅p,高さq,厚さt0の直方体で、背面10-2側の記号14が印刷される照光面10qと横断面10pとについて予め所定の区画に分割しておき、それぞれの区画に入射する光の量を、光路のシミュレーションにより求めて各区画の照度を算出する。
横断面10pについては、横120分割×奥行き7分割として計840区画に分割して、通過する光線の量から照度とその分布を算出した。また、照光面10qについては、上述のように横160分割×縦32分割として計5120区画に分割して、照光面10qの記号14に入射し、前面10-1側に反射される光線の量から照度とその分布を算出した。
なお、実際のシミュレーションに用いた記号14は、本願出願人が自らの製品に記す「SONY」(登録商標)なる文字列である。
The simulation is performed by obtaining the illuminance for each divided section of the
That is, the width p of the
The
The
この記号照光装置での照度のシミュレーションでは、横断面10pについては、840区画のそれぞれの照度から横断面の幅(x)方向と厚さ(y)方向についての照度分布から、光源からの光の横断面方向の均一性を把握することができる。また、照光面10qについては、5120区画のそれぞれの照度を得ることで文字列における明るい箇所と暗い箇所とその程度を把握することができる。
In the simulation of the illuminance with this symbol illumination device, for the
先ず、横断面10pについてシミュレーションの結果を、表2を参照して説明する。
表2は、幅(p=60mm)で奥行き(t0=3.5mm)の横断面10pを、手前(前面10-1)と断面中央と印刷面(背面10-2)の3つの領域に分け、それぞれの値の平均値と標準偏差とを求め、平均照度とそのばらつきの一例を示している。
ここで、横断面10pは、120×7分割であるため、中央の3分割と前後の2分割に対して算出してある。つまり、120×2分割(手前240区画)と120×3分割(中央360区画)と120×2分割(奥240区画)の帯状の3つの領域として結果を整理している。
表2より、図8例,図9例及び比較例1は、比較例2と比べ横断面10pでの平均照度は大きい。また、図8例は、比較例1と比べ平均照度は小さいものの、照度ばらつきは半減している。また、図9例は、平均照度が小さく照度ばらつきも大きい。
Table 2 shows that a
Here, since the
From Table 2, the average illuminance in the
また、図12A及びB,図13A及びBは、それぞれ図8例,図9例,比較例1及び2での横断面10pの中心線上の照度と、この中心線から手前側1mm(y=1mm)、奥側(y=−1mm)に離れた線上の照度を幅(x)方向に対して求め、照度分布を折れ線でグラフ化した例を示したものである。
図12Aに示す例(図8例)が全幅領域で比較的ばらつきが小さいのに対して、図12Bに示す例(図9例)は幅方向の両端側で照度不足であり、図13Aに示す比較例1は照度は全体的に高いものの、光源であるLED13の光軸周りの光量ばらつきが顕著に反映しており横断面10pでの照度ばらつきが大きい。また、比較例2は拡散シートを用いているため全体に照度が小さい。
ここで、図9例は、中央部では図8例同様ばらつきが小さいので、幅方向の両端側での照度不足はLED13の配設個数が少ない(3個)のが要因であると考えられ、図8例及び図9例のように、透明部材の記号形成部10aを、半円筒凹部10fと梨地面の斜面10bと凹部傾斜面10eを有する凹部10dを有する構成とすることで横断面10pの照度分布が大幅に改善されることがわかる。
FIGS. 12A and 12B and FIGS. 13A and 13B show the illuminance on the center line of the
The example shown in FIG. 12A (example in FIG. 8) has a relatively small variation in the entire width region, whereas the example shown in FIG. 12B (example in FIG. 9) has insufficient illuminance at both ends in the width direction, and is shown in FIG. 13A. In Comparative Example 1, although the illuminance is high as a whole, the variation in the amount of light around the optical axis of the
Here, in the example of FIG. 9, the variation in the central portion is as small as in the example of FIG. 8, so the lack of illuminance at both ends in the width direction is considered to be due to the small number (3) of
次に、照光面10qについてシミュレーションの結果を、表3を参照して説明する。
表3は、幅(p=60mm)で高さ(q=12mm)の照光面10qを、照光面10qを略3.5mm幅の帯状に上中下の3つの領域に分け、背面10-2側から印刷された記号14である「SONY」(登録商標)なる文字列上の照度について、図8例,図9例,比較例1,2に対し平均値と標準偏差とを求め、平均照度とそのばらつきの一例を示している。
Table 3 shows that the
表3で、上照度と中央照度と下照度は、160×32分割の縦方向を上下の端を除いた30分割を10分割ずつ振り分け、160×10分割の帯状の3つ領域として結果を整理している。結果は、160×10分割でなる1600区画のそれぞれの値の平均値と標準偏差とを求め、平均照度とそのばらつきを示した。
表3より、図8例、図9例及び比較例1は、拡散シートを用いた比較例2と比べ平均照度が2〜3倍と大きい。また、図8例における平均照度は、図9例より大きく比較例1と略同等でばらつきが小さく照度のムラが小さい。
なお、何れの例でも文字列「SONY」(登録商標)の中心線(z=0)周りに、印刷文字の多くの線部が配されるため、表3中で中央照度が上下の照度と比べ大きな値となっている。
In Table 3, the upper illuminance, the central illuminance, and the lower illuminance are divided into 10 divisions by dividing the vertical direction of 160 x 32 divisions excluding the upper and lower edges into 10 divisions, and the results are organized as three strips of 160 x 10 divisions. is doing. As a result, an average value and a standard deviation of each value of 1600 sections divided by 160 × 10 were obtained, and an average illuminance and its variation were shown.
From Table 3, the average illuminance of FIG. 8, Example 9, and Comparative Example 1 is as large as 2 to 3 times that of Comparative Example 2 using the diffusion sheet. Further, the average illuminance in the example of FIG. 8 is larger than that of the example of FIG.
In any example, since many line portions of the printed characters are arranged around the center line (z = 0) of the character string “SONY” (registered trademark), the central illuminance in Table 3 is the upper and lower illuminance. It is a large value.
図14A及びB,図15A及びBは、それぞれ図8例,図9例,比較例1及び比較例2での照光面10qの中心線(z=0)上の照度を幅(x)方向に対して求め、照度分布を折れ線でグラフ化し示したものである。
図14A及びB,図15A及びBで、折れ線でのピークの部分は文字列からの反射光が多く、谷は反射光が少ない文字列の隙間に対応しており、4つの折れ線の形状はほぼ似通ったものとなっている。
図14Aに示す例(図8例)のピークの高さ(照度)が略2000〜2500[lux]であるのに対し、図14Bに示す例(図9例)では照度が略1500[lux]程度で幅方向の両端側でピークが漸減し照度不足である。また、図15Aに示す比較例1では大きなピークが一部に見られ照度のばらつきが大きい。また、図15Bに示す比較例2は照度が700[Lumen]程度で全体に照度が小さく照度不足で、また、幅方向の両端側でピークが漸減している。
すなわち、表3と図14A及びB,図15A及びBの結果より、図8例による照光面10qでの照度が比較的平均化されていることが分かる。
FIGS. 14A and 14B and FIGS. 15A and 15B show the illuminance on the center line (z = 0) of the
In FIGS. 14A and 14B and FIGS. 15A and 15B, the peak portion of the polygonal line corresponds to the gap of the character string with much reflected light from the character string, and the valley corresponds to the gap of the character string with little reflected light. It is similar.
In the example shown in FIG. 14A (example in FIG. 8), the peak height (illuminance) is about 2000 to 2500 [lux], whereas in the example shown in FIG. 14B (example in FIG. 9), the illuminance is about 1500 [lux]. The peak gradually decreases at both ends in the width direction, and the illuminance is insufficient. In Comparative Example 1 shown in FIG. 15A, a large peak is seen in part, and the illuminance variation is large. Further, in Comparative Example 2 shown in FIG. 15B, the illuminance is about 700 [Lumen], the entire illuminance is small and the illuminance is insufficient, and the peaks gradually decrease at both ends in the width direction.
That is, it can be seen from Table 3 and the results of FIGS. 14A and 14B and FIGS. 15A and 15B that the illuminance on the
本例の照明装置によれば、図8例での記号形成部10aの断面図である図6に示すように、LED13から円錐状に発せられた光が、半円筒凹部10fと斜面10bによる拡散レンズ部を介してさらに広げられて記号形成部10aの斜面10bに入射し、略直角となる下方に反射される。この反射のとき、斜面10bが梨地加工されているので光は下方に向かうものの、記号形成部10aの横断面方向により広く拡散するようになされる。
そして、拡散された光が、凹部10dの凹部傾斜面10eと前面10-1で反射されたり、また、凹部傾斜面10eと前面10-1で反射されてから再度凹部傾斜面10eに至り凹部10dの空間を透過して再度記号形成部10aに入射したり、さらに凹部傾斜面10eに反射されないままネック部10gを通過して記号形成部10aの記号14形成側に至り、記号14を照光する。また、記号形成部10aの底面10-4に到達した光は、ここで反射されたり、底面10-4に設けられるサッシ辺20aにより上方に反射されて有効に光が活用されて記号14を照明する。
このとき、LED13から発せられる光が略均等に拡散され、記号形成部10aの背面10-2に印刷された記号14を上下と横方向に照度のムラが少なくなるように照明することができる。
そして、本例では、記号形成部10aの斜面10bが梨地加工されているため、光源と透明部材との間に拡散シートを用いて光を平準化する場合と比較し、大きく減光させることなく反射の際の光拡散効果を得ることができ、光の横断面10p内の照度ばらつきをより顕著に均等化させることができる。
According to the illumination device of this example, as shown in FIG. 6 which is a cross-sectional view of the
Then, the diffused light is reflected by the concave inclined surface 10e and the front surface 10-1 of the
At this time, the light emitted from the
And in this example, since the
また、本例の映像表示装置は、このアウターフレーム10の下側の記号形成部10aに設けた文字又は図形の記号14の照度を略均等とし、記号14の周りには記号形成部10aの透明部材が露呈しているため記号14が浮遊しているように照明することができる。
Further, in the video display device of this example, the illuminance of the character or
本例の映像表示装置によれば、液晶パネルなどのフラットディスプレイパネルに対して透明な枠状のアウターフレーム10を設けこのアウターフレーム10の外縁にサッシ20を設け、室内空間との一線を隔するようにしている。そして、映像画面を視認したときに映像画面が宙に浮いたような状態に見え、視聴者にデザイン的に開放的な感覚を与えることができる。
According to the video display device of this example, a transparent frame-shaped
尚、本発明は上述例に限ることなく本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成が採り得ることは勿論である。 Of course, the present invention is not limited to the above-described examples, and various other configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
10-1…前面、10a…記号形成部、10b…斜面、10d…凹部、10e…凹部傾斜面、10f…半円柱凹部、10g…ネック部、13…LED、14…記号 10-1 ... front face, 10a ... symbol forming part, 10b ... slope, 10d ... concave part, 10e ... concave part inclined surface, 10f ... semi-cylindrical concave part, 10g ... neck part, 13 ... LED, 14 ... symbol
Claims (5)
前記光源の光軸を前記透明部材の裏面に略直交するように配設し、
前記透明部材の一側面の側に第1の傾斜面を形成し、かつ前記透明部材の前記裏面から前記板の厚さ方向に第2の傾斜面を有する凹部を設け、
前記光を前記第1の傾斜面に反射させ前記透明部材の内部の略面方向に導くようにした
ことを特徴とする照明装置。 It has a flat plate-like transparent member on which a display object of characters or figures is printed on the back side, and a plurality of light sources that illuminate from one side of the transparent member, and has passed through the inside of the transparent member In an illumination device that illuminates the display object with light from the light source,
The optical axis of the light source is disposed so as to be substantially orthogonal to the back surface of the transparent member,
Forming a first inclined surface on one side of the transparent member, and providing a recess having a second inclined surface in the thickness direction of the plate from the back surface of the transparent member;
An illumination apparatus, wherein the light is reflected by the first inclined surface and guided in a substantially plane direction inside the transparent member.
前記透明部材の一側面に形成された前記第1の傾斜面を、梨地面仕上げした
ことを特徴とする照明装置。 The lighting device according to claim 1.
The lighting device, wherein the first inclined surface formed on one side surface of the transparent member is finished with a satin finish.
前記透明部材の、前記第1の傾斜面が形成される前記側面の側で、前記光源に対向し照明される面に、円筒曲面を有する凹レンズを形成した
ことを特徴とする照明装置。 The lighting device according to claim 2.
An illumination device, wherein a concave lens having a cylindrical curved surface is formed on a surface of the transparent member that faces the light source and is illuminated on the side surface on which the first inclined surface is formed.
前記梨地面仕上げされた前記第1の傾斜面と前記円筒曲面を有する凹レンズの形成を、前記透明部材の成形と同時に行う
ことを特徴とする照明装置。 The lighting device according to claim 3.
An illumination apparatus, wherein the concave lens having the first inclined surface and the cylindrical curved surface finished with the matte finish is formed simultaneously with the molding of the transparent member.
前記透明部材は、裏面の側に印刷された文字又は図形の被表示物を有し、一側面に第1の傾斜面が形成され、かつ前記裏面から前記板の厚さ方向に第2の傾斜面を有する凹部を設け、
前記被表示物の照明を行う光源を、光軸が前記透明部材の裏面に略直交するように複数配設し、
前記光源の光を前記第1の傾斜面に反射させて前記透明部材の内部の略面方向に導くようにした
ことを特徴とする映像表示装置。
In a video display device provided with a front member on the front surface having a flat transparent member on at least a part of the periphery of the video display surface,
The transparent member has a display object of characters or figures printed on the back side, a first inclined surface is formed on one side surface, and a second inclination from the back surface in the thickness direction of the plate Providing a recess having a surface;
A plurality of light sources for illuminating the display object are arranged such that the optical axis is substantially orthogonal to the back surface of the transparent member,
An image display device characterized in that light from the light source is reflected by the first inclined surface and guided in a substantially plane direction inside the transparent member.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012040243A (en) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Sankyo Co Ltd | Game machine |
JP6006834B1 (en) * | 2015-05-29 | 2016-10-12 | 株式会社藤商事 | Game machine |
-
2005
- 2005-12-09 JP JP2005356700A patent/JP2007163605A/en active Pending
Cited By (3)
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