JP2007207595A - 照明装置及び画像表示機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 冷却効率の向上を図る。
【解決手段】 熱伝導性材料によって形成された配置面部６を有する筐体５と、配置面部における一方の面に配置された複数の光源１０ｂ、１０Ｂ、・・・と、配置面部の他方の面における複数の光源に相対する位置に配置された放熱フィン１２、１２、・・・と、筐体に取り付けられ放熱フィンを閉塞するカバー１４とを設け、筐体の配置面部とカバーによって冷却空気を流動させる空気流動空間１９を形成し、カバーに、空気流動空間に冷却空気を取り込む吸気孔１７ａ、１７ａ、・・・を形成し、カバーの外面に取り付けられ空気流動空間で流動された冷却空気を排出する排気用ファン２０、２０、２０を設け、空気流動空間に、吸気孔から取り込まれた冷却空気を放熱フィンに誘導する誘導部材１３、１３、・・・を配置した。
【選択図】図４

Description

本発明は照明装置及び画像表示機器についての技術分野に関する。詳しくは、冷却空気を放熱フィンに誘導する誘導部材を配置して冷却効率の向上を図る技術分野に関する。

例えば、発光ダイオード等の複数の光源を用いて照明を行う照明装置がある。照明装置は、例えば、光源を直接照明として利用し照明機器として使用されたり、光源をバックライト照明として利用しテレビジョン受像器等の画像表示機器に使用される。

このような画像表示機器にあっては、光源の発光に伴う発熱によって光源の発光効率の低下や輝度・色度のバラツキと言う不具合が生じ得るため、一般に、高温化の抑制や温度の均一化を図るための冷却機構を備えている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

特開平１１―２６６０３６号公報 特開平１０―３１４２６号公報

ところで、近年、テレビジョン受像器等の画像表示機器は大型化する傾向にあり、必要とされる発光ダイオード等の光源の数が増加する傾向にある。従って、光源の発光時における発熱量が増大しており、これまで以上に冷却効率の向上が必要とされている。

そこで、本発明照明装置及び画像表示機器は、上記した問題点を克服し、冷却効率の向上を図ることを課題とする。

本発明照明装置は、上記した課題を解決するために、熱伝導性材料によって形成された配置面部を有する筐体と、配置面部における一方の面に配置された複数の光源と、配置面部の他方の面における上記複数の光源に相対する位置に配置された放熱フィンと、筐体に取り付けられ放熱フィンを閉塞するカバーとを設け、筐体の配置面部とカバーによって冷却空気を流動させる空気流動空間を形成し、カバーに、空気流動空間に冷却空気を取り込む吸気孔を形成し、カバーの外面に取り付けられ空気流動空間で流動された冷却空気を排出する排気用ファンを設け、空気流動空間に、吸気孔から取り込まれた冷却空気を放熱フィンに誘導する誘導部材を配置したものである。

本発明画像表示機器は、上記した課題を解決するために、配置面部の複数の光源が配置された面と反対の面における複数の光源に相対する位置に配置された放熱フィンと、筐体に取り付けられ放熱フィンを閉塞するカバーとを設け、配置面部を熱伝導性材料によって形成し、配置面部とカバーによって冷却空気を流動させる空気流動空間を形成し、カバーに、空気流動空間に冷却空気を取り込む吸気孔を形成し、カバーの外面に取り付けられ空気流動空間で流動された冷却空気を排出する排気用ファンを設け、空気流動空間に、吸気孔から取り込まれた冷却空気を放熱フィンに誘導する誘導部材を配置したものである。

従って、本発明照明装置及び画像表示機器にあっては、吸気孔から空気流動路に取り込まれた冷却空気が誘導部材によって放熱フィンに誘導され排気用ファンから放出される。

本発明照明装置は、熱伝導性材料によって形成された配置面部を有する筐体と、配置面部における一方の面に配置された複数の光源と、配置面部の他方の面における上記複数の光源に相対する位置に配置された放熱フィンと、筐体に取り付けられ放熱フィンを閉塞するカバーとを備え、筐体の配置面部とカバーによって冷却空気を流動させる空気流動空間を形成し、カバーに、空気流動空間に冷却空気を取り込む吸気孔を形成し、カバーの外面に取り付けられ空気流動空間で流動された冷却空気を排出する排気用ファンを設け、空気流動空間に、吸気孔から取り込まれた冷却空気を放熱フィンに誘導する誘導部材を配置したことを特徴とする。

従って、放熱フィンに伝達された熱の冷却空気による吸収率が高く、照明装置における冷却効率の向上を図ることができる。

本発明画像表示機器は、配置面部を有する筐体に画像を表示する画像表示部が取り付けられ配置面部における一方の面に画像表示部のバックライトとして機能する複数の光源が配置された画像表示機器であって、配置面部の複数の光源が配置された面と反対の面における複数の光源に相対する位置に配置された放熱フィンと、筐体に取り付けられ放熱フィンを閉塞するカバーとを備え、配置面部を熱伝導性材料によって形成し、配置面部とカバーによって冷却空気を流動させる空気流動空間を形成し、カバーに、空気流動空間に冷却空気を取り込む吸気孔を形成し、カバーの外面に取り付けられ空気流動空間で流動された冷却空気を排出する排気用ファンを設け、空気流動空間に、吸気孔から取り込まれた冷却空気を放熱フィンに誘導する誘導部材を配置したことを特徴とする。

従って、放熱フィンに伝達された熱の冷却空気による吸収率が高く、画像表示機器における冷却効率の向上を図ることができる。

以下に、本発明照明装置及び画像表示機器の最良の形態を添付図面に従って説明する。

以下に示した最良の形態は、本発明画像表示機器を、液晶パネルに画像を表示するテレビジョン受像器に適用したものであり、本発明照明装置を、このテレビジョン受像器に備えられたバックライト照明装置に適用したものである。

尚、本発明の適用範囲は液晶パネルを有するテレビジョン受像器及びこれに備えられたバックライト照明装置に限られることはなく、他の各種のテレビジョン受像器、パーソナルコンピューターに用いられる画像表示機器等やこれらに用いられる各種の照明装置に広く適用することができる。

画像表示機器（テレビジョン受像器）１は外筐２の内部に所要の各部が配置されて成る（図１及び図２参照）。

外筐２は前後に扁平な前方に開口された箱状に形成され、該開口を内側から閉塞する位置に画像を表示する画像表示部３が配置されている。画像表示部３は、例えば、透過型のカラー液晶パネルを前後から２枚の偏光板で挟み込むことにより構成され、アクティブマトリックス方式で駆動することによりフルカラー映像を表示する。

外筐２の内部には照明装置４が配置されている（図２参照）。照明装置４は筐体５に所要の各部が配置されて成る。

筐体５は、熱伝導性の高い金属材料等により前後に扁平な前方に開口された箱状に形成され、図２及び図３に示すように、前後方向を向く配置面部６と該配置面部６の外周縁から前方へ突出された周面部７とから成る。

筐体５の前端部には光学機能シート８と拡散板９が取り付けられている（図２参照）。

光学機能シート８は、例えば、後述する光源（発光ダイオード）から出射された光を拡散する拡散シート、光を屈折させて所定の方向へ導くプリズムシート、偏光方向を変換する偏光変換シート等の所定の光学機能を有する各種のシートが層状に貼り合わされて構成されている。

光学機能シート８は拡散板９の前面に貼り付けられ、該拡散板９は光源に対向して配置されている。拡散板９は光源から出射された光を筐体５の内部で拡散し、面発光における輝度の均一化を図る機能を有する。

筐体５の配置面部６の一方の面、即ち、前面６ａには、光源ユニット１０、１０、・・・が、例えば、左右に等間隔に離隔して配置されている（図１乃至図３参照）。光源ユニット１０は縦長の基板１０ａ上に複数の光源１０ｂ、１０ｂ、・・・が上下に等間隔に離隔して配置されて成る。光源１０ｂ、１０ｂ、・・・としては、例えば、赤色光を出射する赤色発光ダイオード、緑色光を出射する緑色発光ダイオード及び青色光を出射する青色発光ダイオードが用いられている。これらの光源１０ｂ、１０ｂ、・・・は画像表示部３における画像表示の際のバックライトとして用いられる。

筐体５の前面部には保持枠１１が取り付けられている（図２参照）。保持枠１１には、その前端部に画像表示部３が保持されている。

筐体５の配置面部６の他方の面、即ち、後面６ｂには、左右に等間隔に離隔して放熱フィン１２、１２、・・・が取り付けられている（図２及び図４参照）。放熱フィン１２は、配置面部６に取り付けられた前後方向を向く板状の被取付面部１２ａと該被取付面部１２ａから後方へ突出された放熱面部１２ｂ、１２ｂ、・・・とが一体に形成されて成り、該放熱面部１２ｂ、１２ｂ、・・・は左右方向を向く板状に形成され上下に延び左右に等間隔に離隔して設けられている。

放熱フィン１２、１２、・・・は、それぞれ光源ユニット１０、１０、・・・に相対する位置、即ち、光源ユニット１０、１０の真後ろの位置に配置されている（図３参照）。

筐体５の配置面部６の後面６ｂには、その下端部に、左右に離隔して誘導部材１３、１３、・・・が取り付けられている（図４参照）。誘導部材１３、１３、・・・は放熱フィン１２、１２、・・・間と最も左側に位置する放熱フィン１２の左側と最も右側に位置する放熱フィン１２の右側に配置されている。

誘導部材１３は配置面部６に取り付けられた基部１３ａと該基部１３ａの上端部から後方へ突出された仕切部１３ｂとから成り、該仕切部１３ｂの上端と放熱フィン１２の下端とが略同じ高さに位置されている。

筐体５の配置面部６の後面６ｂには、放熱フィン１２、１２、・・・及び誘導部材１３、１３、・・・を閉塞した状態でカバー１４が取り付けられている（図２及び図５参照）。カバー１４は熱伝導性の高い金属材料等によって形成され、前後方向を向く矩形状のベース面部１５と該ベース面部１５の外周縁からそれぞれ前方へ突出された上面部１６、下面部１７及び側面部１８、１８とから成る。

カバー１４は上面部１６、下面部１７及び側面部１８、１８の各前端が後面６ｂに接した状態で配置面部６に取り付けられている。従って、配置面部６とカバー１４によって放熱フィン１２、１２、・・・及び誘導部材１３、１３、・・・が配置された内部空間が形成され、該内部空間が空気流動空間１９とされる。カバー１４のベース面部１５は、放熱フィン１２、１２、・・・の放熱面部１２ｂ、１２ｂ、・・・に接した状態とされている（図５参照）。

カバー１４のベース面部１５の上端寄りの位置には、左右に離隔して排気孔１５ａ、１５ａ、１５ａが形成されている。

カバー１４の下面部１７には複数の吸気孔１７ａ、１７ａ、・・・が形成されている（図５及び図６参照）。

カバー１４のベース面部１５の後面には排気用ファン２０、２０、２０が取り付けられている（図２及び図７参照）。排気用ファン２０、２０、２０はそれぞれ排気孔１５ａ、１５ａ、１５ａを閉塞するようにベース面部１５に取り付けられている。

外筐２の内部には筐体５の下端部における後方に、回路基板２１が配置されている（図２参照）。回路基板２１には画像表示部３の駆動回路、光源ユニット１０、１０、・・・の駆動回路、排気用ファン２０、２０、２０の駆動回路等の所要の各回路が形成されている。

以上のように構成された画像表示機器１において、画像表示部３に画像が表示されるときには、光源ユニット１０、１０、・・・が駆動され、バックライトとしての光源１０ｂ、１０ｂ、・・・が発光する。このとき光源１０ｂ、１０ｂ、・・・の発光に伴って熱が発生し、発生した熱は筐体５の配置面部６から放熱フィン１２、１２、・・・に伝達される。

光源１０ｂ、１０ｂ、・・・の発光時にはカバー１４に形成された吸気孔１７ａ、１７ａ、・・・から空気流動空間１９に冷却空気が取り込まれる。冷却空気は空気流動空間１９に配置された誘導部材１３、１３、・・・の仕切部１３ｂ、１３ｂ、・・・によって放熱フィン１２、１２、・・・に誘導される。

放熱フィン１２、１２、・・・に誘導された冷却空気は、光源１０ｂ、１０ｂ、・・・の発光に伴って生じ放熱フィン１２、１２、・・・に伝達された熱を吸収しながら放熱フィン１２、１２、・・・に沿って上昇する。。

上昇した冷却空気は、カバー１４のベース面部１５に形成された排気孔１５ａ、１５ａ、・・・を介して排気用ファン２０、２０、２０から空気流動空間１９の外部へ放出される。

このように画像表示機器１においては、冷却空気が誘導部材１３、１３、・・・によって放熱フィン１２、１２、・・・に誘導されて流動され、光源１０ｂ、１０ｂ、・・・の発光に伴って生じる熱による光源１０ｂ、１０ｂ、・・・の温度上昇が抑制される。

光源１０ｂ、１０ｂ、・・・の発光に伴って生じ放熱フィン１２、１２、・・・に伝達された熱は、上記のように、冷却空気の排気用ファン２０、２０、２０によって強制的に放出される他、放熱フィン１２、１２、・・・に接しているカバー１４に伝達されて該カバー１４からも放出される。

尚、外筐２の背面や周面には図示しない空気流動孔が形成され、冷却空気は空気流動孔を介してカバー１４の吸気孔１７ａ、１７ａ、・・・から空気流動空間１９に取り込まれ、また、吸熱して温度が上昇した冷却空気は排気用ファン２０、２０、２０から空気流動孔を介して外筐２の外部へ放出される。

以上に記載した通り、画像表示機器１にあっては、空気流動空間１９に冷却空気を放熱フィン１２、１２、・・・に誘導する誘導部材１３、１３、・・・を設けて光源１０ｂ、１０ｂ、・・・の発光に伴って生じる熱による光源１０ｂ、１０ｂ、・・・の温度上昇を抑制している。

従って、放熱フィン１２、１２、・・・に伝達された熱の冷却空気による吸収率が高く、冷却効率の向上を図ることができる。

また、冷却空気によって筐体５内の温度上昇が抑制されるため、光源１０ｂ、１０ｂ、・・・の発光効率の向上や各光源１０ｂ、１０ｂ、・・・間の温度分布の均一化が図られ、輝度ムラや波長の変化による色調変化等の不具合の発生を防止することができる。

さらに、画像表示機器１にあっては、冷却空気を取り込む吸気孔１７ａ、１７ａ、・・を排気用ファン２０、２０、２０より下方に形成しているため、冷却空気を放熱フィン１２、１２、・・・に沿って容易に流動させることができ、冷却効率の向上を図ることができる。

さらにまた、画像表示機器１にあっては、空気流動空間１９を形成するカバー１４の下面部１７に吸気孔１７ａ、１７ａ、・・を形成しているため、冷却空気を空気流動空間１９において効率的に流動させることが可能となり、光源１０ｂ、１０ｂ、・・・の温度上昇を効率的に抑制することができる。

加えて、画像表示機器１にあっては、カバー１４を熱伝導性材料によって形成し、該カバー１４を放熱フィン１２、１２、・・・の放熱面部１２ｂ、１２ｂ、・・・に接触させてカバー１４からも放熱を行っているため、冷却効率の一層の向上を図ることができる。

尚、画像表示機器１においては、カバー１４の下端部における後方に、画像表示部３の駆動回路や光源ユニット１０、１０、・・・の駆動回路等を有する回路基板２１が配置されている。従って、各回路の駆動時には回路基板２１が発熱するが、発生した熱のカバー１４への伝達を防止するために、カバー１４と回路基板２１の間に遮熱手段を設けてもよい。このような遮熱手段としては、例えば、カバー１４の背面に貼付する断熱フィルムや赤外線反射シート等の各種の手段を用いることが可能である。

上記には、上下に離隔して位置された光源１０ｂ、１０ｂ、・・・を有する縦長の光源ユニット１０、１０、・・・を左右に離隔して配置した例を示したが、光源１０ｂ、１０ｂ、・・・の配列はこのような配列に限られることはなく、バックライトとしての機能を有効に発揮する配列であれば任意の配列とすることが可能である。例えば、図８に示すように、光源ユニット１０Ａ、１０Ａ、・・・が上下左右に離隔して配列され、光源１０ｂ、１０ｂ、・・・が規則的に点在するような配列にしてもよい。

また、排気用ファン２０や吸気孔１７ａの数も冷却効率や製造コスト等を考慮して任意に配置又は形成すればよく、また、その配置位置又は形成位置も任意に設定することが可能である。例えば、排気用ファン２０を吸気孔１７ａの下方に配置し、冷却空気を上方から下方へ流動させることも可能であり、また、排気用ファン２０と吸気孔１７ａの配置位置又は形成位置によって、冷却空気を左右方向や斜め方向へ流動させるような構成とすることも可能である。

さらに、図９に示すように、例えば、空気流動空間が上下２段に区切られるようなカバー１４Ｂを筐体５に取り付け、該カバー１４Ｂの上側部分と下側部分にそれぞれ排気用ファン２０、２０、・・・を配置するような構成とすることも可能である。

上記した最良の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。

図２乃至図９と共に本発明を実施するための最良の形態を示すものであり、本図は画像表示機器を示す概略斜視図である。 画像表示機器の縦断面図である。 筐体とこれに配置された光源ユニットを示す正面図である。 筐体とこれに取り付けられた放熱フィン及び誘導部材を示す背面図である。 要部の拡大断面図である。 カバーの底面図である。 排気用ファンとともに示すカバーの背面図である。 光源ユニットが上下左右に配列された例を示す正面図である。 空気流動空間が上下に区切られるようなカバーが設けられた例を示す背面図である。

符号の説明

１…画像表示機器、３…画像表示部、４…照明装置、５…筐体、６…配置面部、１０ｂ…光源、１２…放熱フィン、１３…誘導部材、１４…カバー、１７…下面部、１７ａ…吸気孔、１９…空気流動空間、２０…排気用ファン、１４Ｂ…カバー

Claims (5)

1. 熱伝導性材料によって形成された配置面部を有する筐体と、
   配置面部における一方の面に配置された複数の光源と、
   配置面部の他方の面における上記複数の光源に相対する位置に配置された放熱フィンと、
   筐体に取り付けられ放熱フィンを閉塞するカバーとを備え、
   筐体の配置面部とカバーによって冷却空気を流動させる空気流動空間を形成し、
   カバーに、空気流動空間に冷却空気を取り込む吸気孔を形成し、
   カバーの外面に取り付けられ空気流動空間で流動された冷却空気を排出する排気用ファンを設け、
   空気流動空間に、吸気孔から取り込まれた冷却空気を放熱フィンに誘導する誘導部材を配置した
   ことを特徴とする照明装置。
2. 上記吸気孔を排気用ファンより下方に形成した
   ことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 上記カバーを筐体の配置面部側に開口された箱状に形成し、
   カバーの下面部に上記吸気孔を形成した
   ことを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
4. 上記カバーを熱伝導性材料によって形成し、
   該カバーを上記放熱フィンに接触させた
   ことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
5. 配置面部を有する筐体に画像を表示する画像表示部が取り付けられ配置面部における一方の面に画像表示部のバックライトとして機能する複数の光源が配置された画像表示機器であって、
   配置面部の複数の光源が配置された面と反対の面における複数の光源に相対する位置に配置された放熱フィンと、
   筐体に取り付けられ放熱フィンを閉塞するカバーとを備え、
   配置面部を熱伝導性材料によって形成し、
   配置面部とカバーによって冷却空気を流動させる空気流動空間を形成し、
   カバーに、空気流動空間に冷却空気を取り込む吸気孔を形成し、
   カバーの外面に取り付けられ空気流動空間で流動された冷却空気を排出する排気用ファンを設け、
   空気流動空間に、吸気孔から取り込まれた冷却空気を放熱フィンに誘導する誘導部材を配置した
   ことを特徴とする画像表示機器。

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