JP2007335209A - Planar lighting system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源から射出された光を拡散して光射出面から面状の照明光を射出して、屋内外を照明する面状照明装置、もしくは液晶表示パネルや広告パネルや広告塔や看板などのバックライトとして用いられる面状照明装置に関する。 The present invention relates to a planar illumination device that diffuses light emitted from a light source and emits planar illumination light from a light exit surface to illuminate the interior and exterior, or a liquid crystal display panel, an advertising panel, an advertising tower, and a signboard The present invention relates to a planar illumination device used as a backlight for the above.
現在、大型の液晶テレビのバックライトユニットとして使用される面状照明装置には、冷陰極管などの光源を液晶パネルの背面に複数配置する、いわゆる直下型と言われる方式のものが一般的に用いられている。 Currently, a so-called direct type system in which a plurality of light sources such as cold-cathode tubes are arranged on the back surface of a liquid crystal panel is generally used for a planar illumination device used as a backlight unit of a large-sized liquid crystal television. It is used.
このような直下型の面状照明装置としては、例えば、特許文献1に、複数の直管形冷陰極蛍光ランプ、または直管形熱陰極ランプを反射板と光拡散板とから構成された空間に平面状に平行に配列し、平面内に平行に配列されたランプの内、それぞれ最も外側に配列する2本のランプの全光束値が中側に配置されたランプの全光束値よりも高いことを特徴とし、特に照明光の輝度分布の均一性を向上することを目的とする液晶表示装置用のバックライトユニットが記載されている。
ところで、引用文献1に記載されるような直下型の面状照明装置では、照明光の面内輝度分布の均一性を向上させるためには、原理的に光源と拡散板等の光学部材との間に十分な間隔を確保する必要がある。したがって、直下型のバックライトユニットを用いる液晶表示装置では、ある程度の輝度分布の均一性を確保するためには、液晶表示装置の表示面に対して垂直方向の厚みが30mm程度は必要となる。 By the way, in the direct type planar illumination device as described in the cited document 1, in order to improve the uniformity of the in-plane luminance distribution of illumination light, in principle, a light source and an optical member such as a diffusion plate are used. It is necessary to secure a sufficient interval between them. Therefore, in a liquid crystal display device using a direct type backlight unit, a thickness of about 30 mm in a direction perpendicular to the display surface of the liquid crystal display device is required in order to ensure a certain degree of luminance distribution uniformity.
このように、直下型のバックライトユニットでは、輝度むらを低減するためには、一定以上の厚みが必要となるため、輝度むらを低減し、かつ薄型化することができないという問題がある。 Thus, in the direct type backlight unit, in order to reduce the luminance unevenness, a certain thickness or more is required. Therefore, there is a problem that the luminance unevenness cannot be reduced and the thickness cannot be reduced.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、低コストで製造でき、輝度むらが抑制され、良好な輝度分布を有する光を光射出面から射出することができ、薄型かつ軽量の面状照明装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and can be manufactured at low cost, brightness unevenness is suppressed, light having a good brightness distribution can be emitted from the light exit surface, and is thin and lightweight. An object is to provide a planar lighting device.
上述の目的を達成するために、本発明の第1の態様は、光源からの射出光を面状の光として光射出面から射出する面状照明装置であって、前記光射出面を形成する面状の光学部材と、前記光学部材と所定間隔離間した位置に前記光射出面側に凸に形成された溝部、前記溝部から離れるに従って前記光射出面に近づく傾斜部で構成された底面、及び前記底面の端部と前記光学部材との間に形成された側面で構成された箱形状のフレームと、前記フレームの前記溝部に配置された線状光源と、前記線状光源の前記光学部材側とは反対側の面、及び前記フレームの底面の傾斜部に配置された反射部材と、前記フレームの溝部の前記光学部材側に配置された光学素子とを有することを特徴とする面状照明装置を提供する。 In order to achieve the above-described object, a first aspect of the present invention is a planar illumination device that emits light emitted from a light source as planar light from a light exit surface, and forms the light exit surface. A planar optical member; a groove portion that is convexly formed on the light exit surface side at a position spaced apart from the optical member by a predetermined distance; a bottom surface that is configured by an inclined portion that approaches the light exit surface as the distance from the groove portion increases; and A box-shaped frame formed of a side surface formed between an end of the bottom surface and the optical member; a linear light source disposed in the groove of the frame; and the optical member side of the linear light source A planar illumination device comprising: a reflection member disposed on a surface opposite to the surface of the frame; and an inclined portion of the bottom surface of the frame; and an optical element disposed on the optical member side of the groove portion of the frame. I will provide a.
本発明の第1の態様において、前記光学素子は、断面形状が両凸形状のレンズであることが好ましい。
または、前記光学素子は、断面形状が前記線状光源側に凸の平凸形状のレンズであることが好ましい。
または、前記光学素子は、断面形状が前記線状光源とは反対側に凸の三角形状のプリズムであることが好ましい。
または、前記光学素子は、非球面レンズであることが好ましい。
In the first aspect of the present invention, the optical element is preferably a lens having a biconvex cross section.
Alternatively, the optical element is preferably a plano-convex lens having a cross-sectional shape convex toward the linear light source.
Alternatively, the optical element is preferably a triangular prism having a cross-sectional shape that is convex on the side opposite to the linear light source.
Alternatively, the optical element is preferably an aspheric lens.
ここで、前記フレームは、前記傾斜面が前記溝部の両側面に形成されていることが好ましい。 Here, the frame preferably has the inclined surfaces formed on both side surfaces of the groove.
また、本発明の第2の態様は、光源からの射出光を面状の光として光射出面から射出する面状照明装置であって、前記光射出面を形成する面状の光学部材と、前記光学部材と所定間隔離間した位置に前記光射出面側に凸に形成された溝部、前記溝部から離れるに従って前記光射出面に近づく傾斜部で構成された底面、及び前記底面の端部と前記光学部材との間に形成された側面で構成された箱形状のフレームと、前記フレームの前記溝部に配置された線状光源と、前記線状光源の前記光学部材側とは反対側の面、及び前記フレームの底面の傾斜部に配置された反射部材と、前記光学部材と前記フレームの底面との間に配置される複数の柱状の拡散体とを有することを特徴とする面状照明装置を提供する。 A second aspect of the present invention is a planar illumination device that emits light emitted from a light source as planar light from a light exit surface, and a planar optical member that forms the light exit surface; A groove portion that is convexly formed on the light emission surface side at a position spaced apart from the optical member, a bottom surface that is configured by an inclined portion that approaches the light emission surface as it is separated from the groove portion, and an end portion of the bottom surface, and A box-shaped frame composed of side surfaces formed between the optical member, a linear light source disposed in the groove of the frame, and a surface opposite to the optical member side of the linear light source, And a planar illumination device comprising: a reflecting member disposed on an inclined portion of the bottom surface of the frame; and a plurality of columnar diffusers disposed between the optical member and the bottom surface of the frame. provide.
ここで、本発明の第1及び第2の態様において、前記フレームは、側面が反射面で覆われていることが好ましい。 Here, in the first and second aspects of the present invention, it is preferable that a side surface of the frame is covered with a reflective surface.
また、前記フレームは、前記溝部を少なくとも2つ以上有し、隣接する前記溝部が、相互に平行に形成されていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said frame has at least 2 or more of the said groove part, and the said adjacent groove part is formed in parallel mutually.
また、前記反射部材は、反射拡散フィルムであり、前記反射拡散フィルムは、前記線状光源の前記光学部材側とは反対側の面、及び前記フレームの底面の傾斜部に貼り付けられていることが好ましい。
または、前記反射部材は、前記フレームと一体で形成されており、前記フレームの傾斜面に配置された反射部材は、前記フレームの傾斜面に塗布された反射拡散塗料塗で形成されることが好ましい。
または、前記反射部材は、前記フレームと一体で形成されており、前記フレームの傾斜面に配置された反射部材は、前記フレームの傾斜面にメッキ処理して形成されることが好ましい。
Moreover, the said reflection member is a reflection-diffusion film, and the said reflection-diffusion film is affixed on the surface on the opposite side to the said optical member side of the said linear light source, and the inclination part of the bottom face of the said frame. Is preferred.
Alternatively, it is preferable that the reflection member is formed integrally with the frame, and the reflection member disposed on the inclined surface of the frame is formed by a reflective diffusion coating applied to the inclined surface of the frame. .
Alternatively, it is preferable that the reflecting member is formed integrally with the frame, and the reflecting member disposed on the inclined surface of the frame is formed by plating the inclined surface of the frame.
さらに、前記光学部材は、透過率調整部材を含むことが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the optical member includes a transmittance adjusting member.
さらに、本発明の別の態様は、光源からの射出光を面状の光として光射出面から射出する面状照明装置であって、前記光射出面を形成する面状の光学部材と、前記光学部材と所定間隔離間して配置された少なくとも一つの線状光源と、前記線状光源の前記光源部材とは反対側の面に前記光学部材に対向した位置に、前記光源から離れるに従って前記光学部材側に傾斜して配置されている反射部材と、前記線状光源の前記光射出面側に配置された柱状の光学素子とを有し、前記線状光源は、前記反射部材と前記光学素子により全面を覆われていることを特徴とする面状照明装置を提供する。
本態様において、さらに、前記光学部材、前記線状光源、前記反射部材、及び光学素子を支持し、固定するフレームを有することが好ましく、前記フレームは、前記反射部材側の面に前記光学部材側に凸で、前記反射部材側に前記線状光源を収納する溝部を有し、前記光学素子は、前記溝部の前記光学部材側の面に固定されていることが好ましい。
また、前記フレームは、側面に反射部材が配置されていることが好ましい。
さらに、前記線状光源を2つ以上有し、前記線状光源は、隣接する線状光源と互いに平行に配置されていることが好ましい。
Furthermore, another aspect of the present invention is a planar illumination device that emits light emitted from a light source as planar light from a light exit surface, the planar optical member that forms the light exit surface, At least one linear light source disposed at a predetermined distance from the optical member, and the optical source as the distance from the light source increases to a position facing the optical member on a surface of the linear light source opposite to the light source member. A reflective member disposed at an inclination to the member side; and a columnar optical element disposed on the light exit surface side of the linear light source, wherein the linear light source includes the reflective member and the optical element. The planar illumination device is characterized in that the entire surface is covered by the above.
In this aspect, it is preferable that the optical member, the linear light source, the reflecting member, and a frame for supporting and fixing the optical element are further included, and the frame has a surface on the reflecting member side on the optical member side. Preferably, the optical element is fixed to a surface of the groove portion on the optical member side. The groove portion accommodates the linear light source on the reflection member side.
Moreover, it is preferable that a reflective member is disposed on a side surface of the frame.
Furthermore, it is preferable to have two or more linear light sources, and the linear light sources are arranged in parallel to adjacent linear light sources.
本発明によれば、輝度むらが抑制され、良好な輝度分布を有する光を光射出面から射出することができ、低コストで製造できる薄型で軽量の面状照明装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a thin and light planar illumination device that can suppress luminance unevenness and emit light having a good luminance distribution from the light emission surface, and can be manufactured at low cost.
以下に、本発明の面状照明装置について説明する。
図1は、本発明の面状照明装置の第1の実施形態を示し、光出射面側から見た外観を示す概略斜視図である。図2(a)、(b)、(c)および(d)は、それぞれ図1に示す面状照明装置の正面図、底面図、側面図および背面図である。図3は、図1に示す面状照明装置の第1の実施形態の部分断面図である。なお、これらの図も含め、以下の図においては、理解を容易にするために、面状照明装置の厚みの方向に、拡大して示されている。
The planar lighting device of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a first embodiment of a planar illumination device of the present invention and showing an external appearance viewed from a light emitting surface side. 2A, 2B, 2C, and 2D are a front view, a bottom view, a side view, and a rear view of the planar illumination device shown in FIG. 1, respectively. FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the first embodiment of the planar lighting device shown in FIG. In addition, in the following figures including these figures, in order to facilitate understanding, they are shown enlarged in the direction of the thickness of the planar lighting device.
図1および図2(a)〜(d)に示すように、面状照明装置10は、複数の線状光源12を含み、矩形状の光出射面14aから均一な光を出射する照明装置本体14と、内部に照明装置本体14を収納し、光出射面14aの側(表面側)に矩形状の開口部16aが形成された筐体16と、筐体16の、光出射面14aと逆側(裏面側)に取り付けられ、複数の線状光源12をそれぞれ点灯するのに用いられる複数のインバータユニット18を収納するインバータ収納部20と、インバータ収納部20に収納される複数のインバータユニット18に接続され、それぞれ複数の線状光源12を点灯するための電源38(図6参照)とを有する。
As shown in FIG. 1 and FIGS. 2A to 2D, the
ここで、照明装置本体14は、矩形状の光出射面14aから均一な光を出射するためのものであって、図3、図4および図5(a)に示すように、基本的に、複数の線状光源12と、線状光源12に対応してそれぞれ形成された平行溝22bを備える底面22d、底面22dの4辺(外縁部)に、光射出面14aに対して垂直に形成された側面22eとで構成され、底面22dとは反対側の面に矩形状の光射出開口22aが開口された箱形状のフレーム22と、フレーム22の光射出開口22a側に配置され、矩形状の光出射面14aを形成する矩形状の平面を持つ光学部材ユニット24と、フレーム22の内面(光射出面14a側)に配置される反射フィルム26と、線状光源12に沿って平行溝22bの光射出面14a側の面に配置される柱状のコリメータレンズ28(以下、レンズ28とする)とを備える。
なお、図4では、照明装置本体14において、フレーム22の構成単位である単位フレーム23を1つ含む単位構造について示しているが、本実施形態の照明装置本体14は、図3及び図5(a)に示すように、単位フレーム23を1つ含む単位構造を複数併設したものである。また、フレーム22の光射出開口22a側、すなわちフレーム22の上部に配置される光学部材ユニット24も光射出開口22aと略同一のサイズ(面積)を有する。
Here, the illuminating device
4 shows a unit structure including one
線状光源12は、線状、すなわち細径の棒状の冷陰極管(CCFL:図6参照)であり、フレーム22の複数の平行溝22bの光射出面14aとは反対側(凸形状の内部)に配置され、それぞれインバータユニット18と接続されている。
ここで、本実施形態では、線状光源12として冷陰極管を用いたが、本発明はこれに限定されず、線状光源12としては、棒状光源(線状光源)であれば、どのようなものでもよく、冷陰極管(CCFL)の他、例えば、通常の蛍光管、熱陰極管(HCFL)、外部電極管(EEFL)等の線状光源を用いることができる。
なお、複数の線状光源12の点灯および消灯を行うインバータユニット18および電源38(図6参照)については、後述する。
The
Here, in the present embodiment, a cold cathode tube is used as the
The
フレーム22は、図5(a)に示すように、底面22dと、底面22dの縁の四辺に、光射出面14aに対して垂直に設けられた側面22eとを有し、底面22dとは反対側の面に矩形形状の光射出開口22aが形成された箱状の部材であり、金属板を材料として、プレス加工等の種々の金属加工技術を用いて形成される。また、フレーム22は、単位フレーム23を一方向(導光方向)に繰り返し配置した構造を有する。
なお、フレーム22は、金属板をプレス加工等により成型するとしたが、樹脂を材料として、射出成型や押出成型等により形成してもよく、所望の形状および耐久性を有するフレームを形成可能であれば特に制限されない。
As shown in FIG. 5A, the
The
単位フレーム23は、図5(a)および(b)に示すように、矩形状の個別光射出開口23aと、その一辺に平行な最厚部23bと、この最厚部23bの両側に一辺に平行に形成される薄肉端部23c(最薄部22c)と、最厚部23bから一辺に直交する方向に両側の薄肉端部23cに向かって厚みが薄くなるようにフレーム22の底面22dを構成する傾斜面23dと、2つの傾斜面23dとの間で、単位フレームの略中心に一辺に平行に形成される平行溝22dと、後述するレンズ28を平行溝22dに沿った状態で配置された後述するレンズ28の両端を保持するレンズ保持機構29とを有する。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
平行溝22bは、図5(b)に示すように、導光方向に平行な断面において、底面22dの単位フレーム23の略中央に、フレーム22の光射出開口22aの一辺と平行な方向、言い換えれば、光射出面に平行で導光方向に垂直な方向に平行に形成されている。この平行溝22bは、2つの傾斜面が交差する形状を有し、光射出面14a側に凸形成され、線状光源12が収納されている。
また、平行溝22bの傾斜面には、線状光源12からの光をフレーム22内部に入光させるための入光窓22fが形成されている。
As shown in FIG. 5B, the
In addition, a
入光窓22fは、図5(a)に示すように、光源の延在方向にその傾斜面の一端から他端にかけて略一面に形成される矩形形状の開口である。なお、図示例では、入光窓22fには、入光窓22fを長手方向に区切るリブ22gが設けられている。これにより、入光窓22fを複数の領域に区切るとともにフレーム22を補強することができ、フレーム22に変形や歪みが生じることを防止できる。
なお、リブ22gの数および配置位置等は、図示例に限定されず、輝度むら発生の防止および平行溝の強度の確保等を考慮して必要に応じて適宜決定すればよい。
As shown in FIG. 5A, the
Note that the number and arrangement position of the
ここで、フレーム22は、上述の単位フレーム23を一方向(導光方向)に繰り返し配置した構造を有し、4つの側面22eが形成する矩形形状の開口部を1つの大きな光射出面とするものである。
このように、単位フレーム23の繰り返し構造の境界では、隣接する単位フレーム23同士が隔壁等で隔てることなく、単位フレーム23内部の空間を一体に構成することが好ましい。これにより、繰り返し構造の境界位置での輝度の低下による輝度むらの発生を抑制することができる。
なお、より均一な光を射出させることができるため、単位フレーム23同士の境界には、隔壁を設けないことが好ましいが、必要に応じて、単位フレーム23同士の境界(連結部)にも側面と同様に、底面と光学部材との間に隔壁を設けてもよい。このように隔壁を、例えば一定間隔毎に配置することで、フレームの強度を高くすることができ、フレームの変形、光学部材がフレーム側に撓むこと等をより確実に防止することができる。
Here, the
As described above, it is preferable that the space inside the
In addition, since more uniform light can be emitted, it is preferable not to provide a partition at the boundary between the unit frames 23. However, if necessary, the boundary (connecting portion) between the unit frames 23 also has a side surface. Similarly to the above, a partition wall may be provided between the bottom surface and the optical member. Thus, by arranging the partition walls at regular intervals, for example, the strength of the frame can be increased, and deformation of the frame, bending of the optical member toward the frame side, and the like can be more reliably prevented.
なお、フレーム22は、図5(a)に示すように、複数の単位フレーム23を連結した状態で一体成形した1枚のフレーム連結体であっても良いが、低コスト化や歩留まりの向上や製造の容易性を考慮し、一体成形された複数の単位フレーム23のフレーム連結体を複数個連結して大面積の光出射開口22aを持つ大型のフレームとしても良い。この場合には、フレーム連結体は、隣接するフレーム連結体の単位フレーム23の薄肉端部23c同士を平行溝22bと直交する導光方向に連結して、大型化し、光射出開口22aを大面積化しても良い。なお、このとき、複数のフレーム連結体の均一な平面状の光出射開口は、面一に連結され、フレーム22では、均一な平面の光出射開口22aが形成されるのはいうまでもない。この場合には、フレーム22の上部に配置される光学部材ユニット24は、フレーム22の光出射開口22aと略同一のサイズ(面積)を持つものであることが好ましい。
As shown in FIG. 5 (a), the
また、フレーム22の平行溝22b及び平行溝22bに形成される入光窓22fは、上述の形状に限定されず、種々の形状とすることができる。
ここで、入光窓22fを平行溝22bに対してより大きくすることにより、線状光源12からの射出光をフレーム22内部に効率よく導くことができ、光の利用効率を向上することができる。
また、線状光源12の直上にフレーム22の一部を配置することにより、線状光源12からその直上へ向かう光の強度を制限できる。これにより、線状光源直上における輝線の発生を防止して輝度むらの発生を抑制することができる。
なお、後に詳述するレンズ28を所定の位置に所定の角度で、線状光源に沿って配置することを妨げることがないように、平行溝22bを適宜最適な形状とするのが好ましい。これにより、線状光源12からの射出光を所望の方向に導くことができる。
Further, the
Here, by making the
Further, by arranging a part of the
It is preferable that the
なお、線状光源としては、線状光源からその直上へ向かう光の強度を制限する機構を備える線状光源、あるいは、線状光源からその直上へ向かう光よりも導光方向へ向かう光の強度が大きくする機構を備える線状光源、すなわち、導光方向への指向性が高い線状光源を用いることも好ましい。このような線状光源を用いることで、線状光源直上における輝線の発生を好適に防止することができる。
また、このような線状光源を用いる場合は、平行溝22bを線状光源12からの射出光の射出方向による光の強度を調整可能に構成する必要がなく、さらには、平行溝22bを設けずに線状光源12を底面22d上に直接配置してもいよい。これにより、線状光源の直上における輝線の発生を防止して輝度むらの発生を抑制するとともに、さらに、フレーム22の形状を簡略化することができる。また、フレーム22の形状を簡略化することにより、フレーム22を簡単かつ安価に製造することができる。
As a linear light source, a linear light source having a mechanism for limiting the intensity of light traveling directly from the linear light source, or the intensity of light traveling in the light guiding direction rather than the light traveling directly from the linear light source. It is also preferable to use a linear light source having a mechanism for increasing the size of light, that is, a linear light source having high directivity in the light guide direction. By using such a linear light source, generation of bright lines immediately above the linear light source can be suitably prevented.
Further, when such a linear light source is used, it is not necessary to configure the
なお、底面22dの一部を構成する傾斜面23dは、図示例の如く、個別光出射開口23aの上面に対する傾斜角度が一定の平面で形成されていることに限定されず、曲面から形成されていても良く、また、傾斜角度が徐々に変化する複数の平面から構成されていても良い。ここで、これらの曲面や平面は平行溝22bには平行である必要がある。
なお、平行溝22bおよび傾斜面23dの、平行溝22bと直交する断面のプロファイルは、個別光射出面23aから射出される照明光の輝度の均一性が高く、また、輝度の低下が少なければ、特に制限的ではないが、本出願人の出願に係る特願2004−325251号に開示されている導光板の底面側の形状と同様の形状を適用することができる。
Incidentally, the
The profile of the cross section of the
反射フィルム26は、白色の酸化チタン等を用いて形成され、フレーム22の傾斜面23dの内面側に沿って配設される反射部材であり、線状光源12から射出された光をフレーム22の開口部すなわち光射出面に向かって反射して、照明光の利用効率を向上させる。
また、フレーム22の傾斜面の内面側に反射フィルム26を設けるとしたが、これに限定されず、白色の反射拡散塗料をフレーム22の傾斜面23dの内面側に塗布してもよいし、フレーム22の傾斜面23dの内面側にメッキ処理を施してもよい。このように、フレームと反射部材とを一体としても形成することができるので、装置をより簡単にすることができ、薄型化、軽量化することができる。
なお、このような反射部材は、フレーム22の傾斜面23dの内面側のみならず、フレーム22の側面22eの内面側、および底面22dの内面側を含むフレーム22の内面側に配設されるのことが好ましい。
The
Further, although the
Such a reflection member is disposed not only on the inner surface side of the
リフレクタ27は、フレーム22の各平行溝22dを塞ぐように線状光源12の下方に、詳しくは、線状光源12の光学部材ユニット24の反対側に配置され、線状光源12から射出された光を反射する反射部材である。これにより、線状光源12から射出された光を、漏洩することなくフレーム22の内部に入光させて照明光の利用効率を向上させることができる。
The
レンズ28は、その長さが線状光源12の長手方向の長さと略等しく、その断面形状が両凸形状を有する柱状のレンズであり、線状光源12が収納された平行溝22bの傾斜面に沿って、すなわち、線状光源12に沿って線状光源12の近傍に配置されている。図示例では、レンズ28は、フレーム22のレンズ保持機構29に保持され、線状光源12を挟んで線状光源12の両方の側方に固定されている。
レンズ28は、線状光源12から射出された光を平行光束または指向性のある光として所定の方向に射出する。このように、線状光源12から射出された光をレンズ28により、平行光束または指向性のある光とすることで、線状光源12から射出された光をより遠くまで届かせることができる。また、光源近傍のみの輝度が高くなることを防止して、線状光源の近傍に輝線が発生することを防止できる。これにより、輝度むらが抑制され輝度均一性が高い照明光を得ることができる。
The
The
ここで、平行光束(または指向性のある光)の射出方向は、傾斜面23dの傾斜角度や形状、後述する光学部材ユニット24の特性等に応じて適宜決定すればよい。
また、レンズ保持機構29は、特に制限的ではなく、レンズ28をフレーム22に固定することができる形状であればよいが、面状照明装置の線状光源の端部近傍の領域に輝度むらが発生することのない形状であることが好ましい。
Here, the emission direction of the parallel light beam (or directional light) may be appropriately determined according to the inclination angle and shape of the
The
光学部材ユニット24は、フレーム22の光射出開口22aから出射された均一な照明光をより均一にして、照明装置本体14の光出射面14aから均一性がさらに向上した照明光を出射するためのもので、図3および図4に示すように、光出射面14aを構成する、フレーム22の平行溝22bと平行なマイクロプリズム列が形成され、フレーム22の光射出開口22aを通過して光学部材ユニット24に向けてフレーム22から射出された照明光の集光性を高めて輝度を改善するプリズムシート24aと、同様にフレーム22から射出された照明光を拡散して均一化する拡散シート24bと、同様にフレーム22から射出された照明光の輝度むらを低減させるために用いられるもので、透明フィルム25aおよびこの表面に輝度むらに応じて配置され、拡散反射体からなる多数の透過率調整体25bを備える透過率調整部材24cとを有する。
The
なお、透過率調整部材24cは、フレーム22の光射出開口22aに近い側に設けられるのが好ましいが、プリズムシート24aおよび拡散シート24bの配置順序や配置数は限定的ではなく、また、光学部材ユニット24に用いられるプリズムシート24a、拡散シート24bおよび透過率調整部材24cは、上述したものに限定されず、フレーム22の光出射開口22aを通過してフレーム22から出射された照明光をより均一にすることができるものであれば、どのような光学部材を用いても良い。なお、プリズムシート24aは、フレーム22の底面22d側の反射部材26の光射出開口22a側(フレーム22の底面22dと反対側)に配置しても良い。
プリズムシート24a、拡散シート24bおよび透過率調整部材24cからなる光学部材ユニット24に用いられる光学部材については、本出願人の出願に係る特開2005−234397号公報の[0028]〜[0033]に開示されているものを適用することができる。
The
Regarding optical members used in the
照明装置本体14は、1つの平行溝22bを備え、その収納位置に線状光源12が配置され、傾斜面23dの内面側に反射フィルム26が形成されている単位フレーム23と、その個別光射出開口側23aに、配置された光学部材ユニット24とを有する単位構造が導光方向に複数並設され構成される。この場合、単位フレーム23の個別光射出開口23aの開口面は、面一に連結され、フレーム22の光射出開口22aの開口面が均一な平面となるのはいうまでもない。
The illuminating device
上述のように構成される照明装置本体14では、平行溝22bに収納された線状光源12から出射された光は、フレーム22内部に入光し、入光した光をレンズ28を通過した後に、最厚部23b側から薄厚端部23c側に向かって略導光方向にフレーム22内を進する。入光した光の一部は光学部材ユニット24の透過率調整部材24cに向かい、さらにその一部は透過率調整体25bにより散乱されて照明装置本体の光射出面14aか射出され、その他は全反射されてフレーム22内部に戻る。フレーム22内部に戻った光は、フレーム22の底面を形成する傾斜面23dに沿って配置されている反射部材26で反射されて同様に光射出面14aから射出される。一方、光学部材ユニット24の方向に直接向かわない光は、フレーム22内を進行して傾斜面23dにそって配置されている反射フィルム26で反射されて同様に光射出面から射出される。このようにして、複数の線状光源からの光を照明装置本体14の光射出面14aから射出される均一な照明光とすることができる。
照明装置本体14は、基本的に、以上のように構成される。
In the illuminating device
The
一方、筐体16は、図3に示すように、照明装置本体14を収納して支持し、かつその光射出面14a側と反射部材26側とから挟み込み、固定するものであり、上面が開放され、上方から照明装置本体14を収納して支持すると共に、その4方の側面を覆う下部筐体30と、照明装置本体14の矩形状の光出射面14aより小さい、上面に開口部16aとなる矩形状の開口が形成され、下面が開放され、照明装置本体14およびこれが収納された下部筐体30をその4方の側面も含め覆うように、これらの上方から被せられる上部筐体32と、下部筐体30の側壁と上部筐体32の側壁との間に嵌挿される凹(U字)型の折返部材34と、下部筐体30の底部に配置され、フレーム22の底面22dを支持して、照明装置本体14全体をも支持するフレーム支持部材36とを有する。なお、図3には、図示しないが、下部筐体30の裏側には、複数のインバータユニット18を収納するインバータ収納部20(図2参照)が取付られている。
On the other hand, as shown in FIG. 3, the
ここで、下部筐体30と折返部材34との接合方法、折返部材34と上部筐体32との接合方法としては、ボルトおよびナット等を用いる方法、接着剤を用いる方法等種々の公知の方法を用いることができる。
上部筐体32は、下部筐体30よりも大きく、少なくとも、照明装置本体14のフレーム22の平行溝22bまたはこれに収納された線状光源12に平行な下部筐体30の両端の外側壁面とこれに対向する上部筐体32の両内側壁面との各間隙には、折返部材34が配置される必要があるが、折返部材34は、筐体16の4方の側面において下部筐体30の側壁と上部筐体32の側壁との間に配置されても良い。また、凹状の折返部材34の凹部を補強する補強部材を取り付けることが好ましい。
このように折返部材34を配置することで、筐体16の剛性を高くして、フレーム22の反りを矯正し、または、フレーム22に反りが生じることを防止できる。これにより、例えば、輝度むら等を生じさせることなく光を均一に効率よく射出させることができる等の良好な光学特性を持つ面状照明装置を得ることができる。また、折返部材34の凹部を補強する補強部材を取り付けることで、筐体16の剛性をより高くすることができ、フレーム22に反りが生じることをより好適に防止することができる。これにより、より良好な光学特性を持つ面状照明装置を得ることができる。
Here, as a method for joining the
The
By arranging the folding
また、フレーム支持部36は、ポリカーボネート等の樹脂により形成され、図示例では、フレーム22の最薄部22cの部分の底面22dの形状を反転した形状を有する凸状の部材であって、下部筐体30の底部にフレーム22の底面22dに沿ってフレーム22の最薄部22c毎に所定の間隔をおいて配置されているが、本発明は、これに限定されず、フレーム22の底面22dの形状を反転した形状を有する凸状の部分が所定の間隔をおいて設けられている連続した部材であっても良い。
The
なお、筐体16には、その4つの隅部を接合するL字金具などの止め金具や、面状装置本体14のプリズムシート24aと上部筐体30の開口部16aの周縁部との間にゴムなどの弾性材料からなる弾性部材や、面状装置本体14のプリズムシート24aの上面全体を保護する保護部材などが設けられていても良い。
筐体16は、基本的に以上のように構成される。
Note that the
The
次に、面状装置本体14のフレーム22の平行溝22bに収納される複数の線状光源12の駆動装置について説明する。
図6(a)および(b)に示す駆動装置37は、複数のCCFLなどの線状光源12を駆動する、すなわち点灯および消灯を行い、面状照明装置10の照明の駆動を行なうものであり、複数のCCFLなどの線状光源12にそれぞれ接続される複数のインバータユニット18と、この複数のインバータユニット18が接続される電源38とを備えるものである。なお、図6(b)には、インバータユニット18の詳細な構成を示すために、1本のCCFLなどの線状光源12を点灯するための駆動装置37としてそのブロック図が示されている。
電源38は、直流電圧、例えばDC24Vの直流電圧を出力する直流電源である。この直流電圧は、電源38に接続された複数のインバータユニット18の各々に供給される。
Next, driving devices for the plurality of linear
The driving
The
インバータユニット18は、電源38から供給された直流電圧から所定電圧(例えば、650Vp−p)の所定周波数の1次側交流信号を生成する駆動回路18aと、線状光源12に接続され、駆動回路18aで生成された1次側交流信号をCCFL等の線状光源12を点灯させるために必要な高電圧の2次側交流信号(例えば、6500Vp−p、1000〜2400Vrms)に昇圧するトランス18bと、CCFL等の線状光源12に接続され、その管電流を検出する管電流検出回路18cと、管電流検出回路18cから出力される管電流がフィードバックされ、駆動回路18aにおいて1次側交流信号を生成するための所定周波数のクロック(基本波)をフィードバックされた管電流に応じて発振する電圧制御発振回路18dとを備える。
The
本発明においては、線状光源12の駆動装置37を上述のように構成することにより、効率よく、安定して、しかも安全に複数の線状光源12を同時かつ均一に点灯し、均一な輝度で発光させることができる。
なお、本発明においては、複数の線状光源12を同時に点灯しているが、インバータユニット18によって一部のみを点灯するようにしても良いし、これらを切り換えるようにしても良い。
線状光源の駆動装置および面状照明装置は、基本的に、以上のように構成される。
In the present invention, the
In the present invention, the plurality of linear
The linear light source driving device and the planar illumination device are basically configured as described above.
上述の実施形態の面状照明装置10は、筐体16の裏側にインバータ収納部20を設け、複数のインバータユニット18を収納するものであったが、本発明の面状照明装置はこれに限定されず、図7に示す面状照明装置11のように、線状光源12と直交する側の筐体16の開口部16aの周辺部において、下部筐体30と上部筐体32との間に空間を設けてインバータ収納部20とし、複数のインバータユニット18を収納するようにしても良い。こうすることにより、面状照明装置11の裏面、すなわち、筐体16の裏面を平坦にすることができ、天井や壁面への取り付けを容易にすることができる。
Although the
このように、本発明によれば、線状光源の近傍の光の導光方向にレンズを配置し、光射出面に対向する面に配置する反射部材を光源から離れるに従って、光射出面に近づくように傾斜させた構成とし、光源から射出された光を平行光もしくは指向性を有する光とし、傾斜した反射部材により光射出面側に反射させることで、均一な光を光射出面から射出させることができる。上記構成により、効率よく光を反射、拡散させることで、光を拡散させる領域を短くすることができるため、装置として薄型化、軽量化することができる。 As described above, according to the present invention, the lens is disposed in the light guiding direction in the vicinity of the linear light source, and the reflecting member disposed on the surface facing the light emitting surface is closer to the light emitting surface as the distance from the light source is increased. In this way, the light emitted from the light source is converted into parallel light or directional light, and reflected by the inclined reflecting member toward the light emission surface, thereby emitting uniform light from the light emission surface. be able to. With the above-described configuration, the region where light is diffused can be shortened by efficiently reflecting and diffusing light, so that the device can be reduced in thickness and weight.
また、上述の実施形態の面状照明装置10のように、レンズ28として両凸レンズを用いることにより、光をより奥まで届けること、すなわち線状光源12からの射出光をフレーム22における線状光源12から離れた位置まで導くことが可能となり、照明光の輝度ムラを低減することができる。
なお、線状光源12の近傍に配置するレンズとしては、本発明はこれに限定されず、種々のレンズを用いることができる、例えば、図8に示す、平凸レンズ40を用いてもよい。なお、この場合は、平凸レンズ40を、その曲面側を光射出面の方向に、平面側を入光窓の方向に向けて配置する。
また、図9に示すように、レンズ28の代わりに、三角柱形状のプリズム42を用いてもよい。なお、この場合は、プリズム42の凸部と対向する平面側を入光窓の方向に向けて配置する。
また、レンズ28の代わりに、非球面レンズを用いてもよい。非球面レンズの形状は、フレーム22の形状、線状光源12の特性、光学部材ユニット24の特性及び非球面レンズの配置位置(例えば、線状光源12との位置関係)等から決定することができる。これにより、照明光の輝度ムラを低減することができる。
Further, by using a biconvex lens as the
In addition, as a lens arrange | positioned in the vicinity of the linear
Further, as shown in FIG. 9, a
Further, instead of the
また、本実施形態の面状照明装置10のフレーム22は、底面および側面が、板状の部材で形成されている箱形状であるとしたが、本発明のフレームは、これに限定されず、上述のフレーム22の輪郭線からなる枠体のみで構成してもよい。このような枠体の底面および側面として反射部材を配置することにより、上述のフレーム22と同様の機能を有するフレームを構成することができる。
Moreover, although the
また、本実施系形態では、線状光源としてCCFL、HCFL、あるいはEEFL等が使用可能であるとしたが、本発明に係る面状照明装置ではこれに限定されず、発光ダイオード(LED)や半導体レーザ(LD)等の光源を用いて線状光源を構成することもできる。
図10に、本実施形態の面状照明装置の他の実施例として、光源にLEDを用いた面状照明装置の照明装置本体を示す。図示例では、LED光源を基板上に所定の間隔で一方向(図10の紙面手前から奥に向かう方向)に配置して形成したLEDアレイ44を線状光源として平行溝22bに収納する。
In the present embodiment, CCFL, HCFL, EEFL, or the like can be used as the linear light source. However, the planar illumination device according to the present invention is not limited to this, and a light emitting diode (LED) or a semiconductor is used. A linear light source can also be configured using a light source such as a laser (LD).
FIG. 10 shows an illuminating device main body of a planar illuminating device using LEDs as a light source as another example of the planar illuminating device of the present embodiment. In the illustrated example, an
なお、CCFL等を線状光源として用いた場合は、直流を交流に変換する装置、詳しくは、直流電力を高周波交流電力に変換する装置を線状光源を点灯させるためのインバータユニットとして使用したが、線状光源用の光源としてLEDやLD等を用いる場合には、インバータユニットとして、交流を直流に変換する装置(整流器)を用いればよい。なお、本発明において、インバータユニット(変換器)は、交流を直流に変換する装置、および直流を交流に変換する装置を含む。
また、線状光源として、LEDやLDを用いる場合には、フレームの平行溝と同等の長さを有する円柱状または角柱状の透明な導光体を用い、その導光体の上面および底面にLEDを配置し、LEDからの光を導光体の上面および底面から入射し、導光体の側面から出射するようにしてもよい。
以上、本発明に係る面状照明装置の第1の実施形態について詳細に説明した。
When CCFL or the like is used as a linear light source, a device that converts direct current into alternating current, more specifically, a device that converts direct current power into high frequency alternating current power is used as an inverter unit for lighting the linear light source. When an LED, LD, or the like is used as the light source for the linear light source, a device (rectifier) that converts alternating current into direct current may be used as the inverter unit. In the present invention, the inverter unit (converter) includes a device that converts alternating current into direct current and a device that converts direct current into alternating current.
In addition, when an LED or LD is used as the linear light source, a cylindrical or prismatic transparent light guide having the same length as the parallel groove of the frame is used, and the top and bottom surfaces of the light guide are used. An LED may be arranged so that light from the LED enters from the top and bottom surfaces of the light guide and exits from the side of the light guide.
Heretofore, the first embodiment of the planar lighting device according to the present invention has been described in detail.
以下、本発明に係る面状照明装置の第2の実施形態ついて詳細に説明する。
図11は、本実施形態の面状照明装置50の照明装置本体52を示す模式的断面図である。照明装置本体52は、図11に示すように、線状光源12と、フレーム22と、光学部材ユニット24と、フレーム22内面に配置された反射フィルム26と、線状光源12の光射出面とは反対側の面に配置されたリフレクタ27と、複数の拡散体54を備える。
ここで、線状光源12、フレーム22、光学部材ユニット24、反射フィルム26、リフレクタ27は、上述の第1の実施形態の照明装置本体14に用いられる各部材と基本的に同様のものであるので、同一の符号を付してその詳細の説明は省略し、以下、面状照明装置50に特有の点について詳細に説明する。
Hereinafter, a second embodiment of the planar lighting device according to the present invention will be described in detail.
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing the illumination device
Here, the linear
照明装置本体52では、フレーム22の内部に円柱形状(シリンダ形状)の複数の拡散体54が充填されている。
拡散体54は、線状光源12から射出された光をフレーム22の内部で種々の方向に偏向して拡散させる光学素子であり、透明な樹脂材料を用いて、線状光源12の長さと略同じ長さに形成される。図11に示すように、複数の拡散体54のぞれぞれが、線状光源12と略平行に配向されてフレーム22内に充填されている。
In the illuminating device
The
このように、複数の拡散体54をフレーム22内に充填させた面状照明装置50では、線状光源12から射出されてフレーム22内部に導入した光は、フレーム22内部に充填された拡散体54を透過、屈折、または反射し、その進行方向が種々の方向に偏向される。
このようにして、線状光源12から射出された光は、フレーム22の内部に充填された拡散体54によって、拡散されつつ、フレーム22における線状光源12から離れた位置まで導かれる。この過程において、フレーム22の光射出開口22aに到達した光は、第1の実施形態同様に照明装置本体52の光射出面52aから面状の照明光として射出される。
Thus, in the
In this manner, the light emitted from the linear
このように、線状光源の近傍にレンズを配置する代わりに、フレーム内部に複数の拡散体を配置することにより、第1の実施形態同様に、輝度むらが抑制され、良好な輝度分布を有する光を光射出面から射出することができ、薄型かつ軽量の面状照明装置を得ることができる。 In this way, by arranging a plurality of diffusers inside the frame instead of arranging the lens in the vicinity of the linear light source, the luminance unevenness is suppressed and a good luminance distribution is obtained as in the first embodiment. Light can be emitted from the light exit surface, and a thin and lightweight planar illumination device can be obtained.
ここで、上記の拡散体としては、例えば、プラスチック光ファイバ(POF)を用いることができる。
プラスチック光ファイバ(以下、光ファイバという)は、可撓性を有する材料を用いて形成され、線状光源12の長さと略同じ長さの円柱形状の部材である。
光ファイバは、重合体をマトリックスとする有機化合物からなるコア部と、そのコア部と屈折率が異なる有機化合物からなるクラッド部とから構成される。コア部及びクラッド部には、例えば、クラッド部及びコア部の耐候性や耐久性などを向上させる目的で安定剤などの添加剤を添加することができる。クラッド部は重合体からなり、コア部の屈折率より低い屈折率を有するのが好ましく、また、点状光源で発せられる光に対して透過性を有することが好ましい。コア部は重合体からなり、点状光源で発せられる光に対して透過性を有する材料を用い、光を散乱させる散乱粒子を含有する。
光ファイバに含まれる散乱粒子の散乱断面積をΦ、光が入射する方向の光ファイバの半分の長さをLG、光ファイバに含まれる散乱粒子の密度(単位体積あたりの粒子数)をNp、補正係数をKCとした場合に、Φ・Np・LG・KCの値が2.0以上であり、かつ7.0以下であるという関係を満たしている。光ファイバは、このような関係を満たす散乱粒子を含んでいるので、均一で輝度むらが少ない照明光を側面から出射することができる。
また、光ファイバを構成する樹脂材料に、上述した可塑剤を添加することもできる。これにより、光ファイバの柔軟性が高められ、フレキシブルな拡散体を得ることができる。
Here, as the diffuser, for example, a plastic optical fiber (POF) can be used.
A plastic optical fiber (hereinafter referred to as an optical fiber) is a cylindrical member that is formed using a flexible material and has a length substantially the same as the length of the linear
The optical fiber includes a core portion made of an organic compound having a polymer as a matrix and a clad portion made of an organic compound having a refractive index different from that of the core portion. For example, an additive such as a stabilizer can be added to the core part and the clad part for the purpose of improving the weather resistance and durability of the clad part and the core part. The clad portion is made of a polymer, preferably has a refractive index lower than that of the core portion, and preferably has transparency to light emitted from a point light source. The core portion is made of a polymer, and contains a scattering particle that scatters light using a material that is transparent to light emitted from a point light source.
The scattering cross section of the scattering particles contained in the optical fiber is Φ, the half length of the optical fiber in the direction of incidence of light is L G , and the density of scattering particles contained in the optical fiber (number of particles per unit volume) is N When p and the correction coefficient are K C , the relationship that the value of Φ · N p · L G · K C is 2.0 or more and 7.0 or less is satisfied. Since the optical fiber includes scattering particles that satisfy such a relationship, it is possible to emit illumination light from the side surface that is uniform and has less luminance unevenness.
Moreover, the plasticizer mentioned above can also be added to the resin material which comprises an optical fiber. Thereby, the softness | flexibility of an optical fiber is improved and a flexible diffuser can be obtained.
なお、本実施形態では、拡散体54は、その断面形状が円形であるとしたが、本発明ではこれに限定されず、断面形状が、三角形、四角形、楕円形、星型であってもよく、例えば、面状照明装置の光射出面から均一な輝度の照明光を射出することができるように、フレームの形状や、拡散体54の屈折率、充填率等の種々の条件に応じて、断面形状を適宜決定すればよい。
In the present embodiment, the
ここで、フレーム22内に収容されている複数の拡散体54は、互いの接触面を接着剤等により接着することによって形成されるのが好ましい。また、可撓性を有する透明樹脂材料を、積層され配置された複数の拡散体54の隙間に充填させることによって、拡散体同士を接着させても良い。このようにフレーム22内部で拡散体54の配置が変化することのないように拡散体54を固定することにより、拡散体54が移動してフレーム22内部での光路の変化に起因する輝度むらの発生を防止することができる。
なお、線状光源からの光を奥まで進入させるためには、すなわちフレーム内部における線状光源から離れた位置にも線状光源からの光を十分に到達させるには、互いに接する拡散体の隙間に空気層が介在することが好ましく、このような空気層を介在させることにより、薄い導光部材として利用したときに輝度むらの発生が一層抑制され、フレームを薄くしても輝度むらの発生を抑制できる。
また、拡散体を構成する樹脂材料に、上述した可塑剤を添加することもできる。これにより、柔軟性が高められ、フレキシブルな拡散体として使用することができる。
以上、本発明に係る面状照明装置の第2の実施形態について詳細に説明した。
Here, the plurality of
In order to allow the light from the linear light source to enter deeply, that is, to sufficiently reach the light from the linear light source even at a position away from the linear light source in the frame, the gap between the diffusers that are in contact with each other It is preferable that an air layer is interposed in the air, and by interposing such an air layer, the occurrence of uneven luminance is further suppressed when used as a thin light guide member, and even when the frame is thinned, the occurrence of uneven luminance is prevented. Can be suppressed.
Moreover, the plasticizer mentioned above can also be added to the resin material which comprises a diffuser. Thereby, a softness | flexibility is improved and it can be used as a flexible diffuser.
Heretofore, the second embodiment of the planar lighting device according to the present invention has been described in detail.
次に、本発明に係る面状照明装置の第3の実施形態について詳細に説明する。
図12に、本発明に係る面状照明装置の第3の実施形態の照明装置本体を示す。ここで、図12(a)は、照明装置本体の概略断面図であり、図12(b)は、照明装置本体の概略斜視図である。
Next, a third embodiment of the planar lighting device according to the present invention will be described in detail.
In FIG. 12, the illuminating device main body of 3rd Embodiment of the planar illuminating device which concerns on this invention is shown. Here, FIG. 12A is a schematic cross-sectional view of the lighting device body, and FIG. 12B is a schematic perspective view of the lighting device body.
面状照明装置100は、図12(a)および(b)に示すように、線状光源12と、線状光源12に直交する方向の断面が楔型の枠形状を有する単位フレーム123からなるフレーム122と、フレーム122の内面に配設された反射フィルム126と、フレーム122内部に線状光源12に沿って配置されたレンズ128と、線状光源12からの光を照明光として射出する光射出面114aを形成する光学部材ユニット24と、線状光源12をフレーム122とで覆うように配置され、線状光源12から射出された光を反射して光の漏洩を防止するリフレクタ127とを有する照明装置本体114、および線状光源12を駆動する図示しない駆動装置を備える。また、これら照明装置本体114および駆動装置が、図示しない筐体に収納され、面状照明装置100が構成される。
なお、本実施形態では、フレーム122の形状および線状光源12の配置方法を除き、基本的には第1の実施形態の面状照明装置と同様の構成を有するので、同一の部材には同一の符合を付してその詳細の説明は省略する。また、上記の駆動装置および筐体も、第1の実施形態で説明したものと同様の構成を有するのでその詳細な説明は省略する。
As shown in FIGS. 12A and 12B, the
In the present embodiment, except for the shape of the
図13には、本実施形態に係るフレーム122の側面図を示す。図13に示すように、フレーム122は、上面が開口している箱状の部材であり、複数の単位フレーム123から構成される。
単位フレーム123では、その一端にフレーム122の一辺に平行に形成された最厚部123bから、他端にフレーム122の一辺に平行に形成された薄肉端部123cに向かってフレームの厚みが小さくなるように傾斜している傾斜面123dが、フレーム122の底面122dを構成する。
また、厚肉端部123bに沿って、フレーム122の外側に、線状光源12が配置されており、この線状光源122からの光をフレーム122内部に入光させるための入光窓122fが、厚肉端部123b側のフレーム122の側面に形成されている。
また、入光窓に沿ってレンズ28を配置するために、線状光源12と平行な方向の両端部にレンズ保持機構29が形成されている。
FIG. 13 shows a side view of the
In the
Further, the linear
Further, in order to arrange the
レンズ128は、図12(a)および(b)に示すように、フレーム123の厚肉端部123bに、入光窓122fに沿って、すなわち、線状光源12に沿って配置される。レンズ128は、入光窓122fに沿って配置され、レンズ保持機構29によってその両端を保持されている。
As shown in FIGS. 12A and 12B, the
反射フィルム126は、フレーム122の内面側の傾斜面123dに沿って配置され、線状光源12から射出された光をフレーム122の光射出開口122a部すなわち光射出面に向かって反射して、照明光の利用効率を向上させることができる。
また、リフレクタ127は、第1の実施形態同様に、線状光源12から射出された光を、漏洩することなくフレーム122の内部に入光させて照明光の利用効率を向上させる部材である。本実施形態では、リフレクタ127は、フレーム122の厚肉端部123b側でフレーム122の外に配置された線状光源12を、フレーム122とで挟むように配置される。
また、光学部材ユニット24は、フレーム122の光射出開口122aに沿って配置されている。
The
Similarly to the first embodiment, the
Further, the
面状照明装置本体114は、第1の実施形態と同様に、単位フレーム123と、その傾斜面123dに配置された反射フィルム126と、レンズ保持機構29により両端を保持されて単位フレーム123に入光窓122fに沿って配置されたレンズ128と、単位フレーム123の厚肉端部123bの外側に配置された線状光源12と、線状光源12に沿って配置されたリフレクタ127と、単位フレーム123の個別光射出開口部123a側に配置された光学部材ユニット24とを備える単位構造を、線状光源12と直交し光射出面114aと平行な導光方向に複数並列配置して構成される。
Similarly to the first embodiment, the planar lighting device
上述のように構成される照明装置本体114では、線状光源12から射出された光は、フレーム22内に入光する。入光した光は、レンズ128を透過して平行光束となり、厚肉端部123bから薄厚端部123cに向かってフレーム122内を進行し、フレーム122の傾斜面122bに沿って配設されている反射フィルム126によって反射されて光学部材ユニット24の透過率調整体24cに向かう。また、光源フレーム122内に入光した光のその他の一部は光学部材ユニット24の透過率調整部材24cに向かう。その一部は透過率調整体25bにより散乱されて照明装置本体114の光射出面114aか射出され、その他は全反射されてフレーム122内部に戻る。フレーム122内部に戻った光は、フレーム122の底面を形成する傾斜面123dに沿って配置されている反射部材126で反射されて同様に光射出面114aから射出される。一方、光学部材ユニット24に直接向かわない光は、フレーム122内を進行して傾斜面123dに沿って配置されている反射フィルム126で反射されて同様に光射出面から射出される。このようにして、複数の線状光源からの光を均一な照明光とすることができる。
In the illumination device
このように、フレーム内部に線状光源に沿ってレンズを配置することにより、第1の実施形態同様に、輝度むらが抑制され、良好な輝度分布を有する光を光射出面から射出することができ、薄型かつ軽量の面状照明装置を得ることができる。
以上、本発明に係る面状照明装置の第3の実施形態について詳細に説明した。
As described above, by arranging the lens along the linear light source inside the frame, the luminance unevenness is suppressed and light having a good luminance distribution can be emitted from the light emitting surface as in the first embodiment. And a thin and lightweight planar lighting device can be obtained.
Heretofore, the third embodiment of the planar lighting device according to the present invention has been described in detail.
以下、本発明に係る面状照明装置の第4の実施形態について詳細に説明する。
図14は、本実施形態の面状照明装置150の照明装置本体152を示す概略断面図である。
照明装置本体150は、図14に示すように、線状光源12と、フレーム122と、光学部材ユニット24と、フレーム122内面に形成された反射フィルム26と、リフレクタ27と、フレーム122の内部に充填された複数の拡散体154とを備える。
本実施形態の面状照明装置150は、レンズ128の代わりに拡散体154を備えることを除いて、第3の実施形態の面状照明装置100と基本的に同様であるので、同一の部材には、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
Hereinafter, a fourth embodiment of the planar illumination device according to the present invention will be described in detail.
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing the illumination device
As shown in FIG. 14, the illuminating device
The
照明装置本体150は、上述のように、フレーム122内部に柱状形状を有する複数の拡散体154が充填されている。この拡散体154は、第2の実施形態で説明したものと同様のものであるので、その詳細な説明は省略する。
このように、複数の拡散体154をフレーム122内に充填することにより、第2の実施形態同様に線状光源12から射出されてフレーム122内部に導入した光は、フレーム22内部に充填された拡散体154を透過、屈折、反射し、その進行方向が種々の方向に偏向される。
このようにして、光源12から射出された光は、フレーム122の内部に充填された拡散体54によって、拡散されつつ、フレーム122における線状光源12から離れた位置まで導かれる。この過程において、フレーム122の光射出開口122aに到達した光は、第3の実施形態同様に照明装置本体152の光射出面152aから面状の照明光として射出される。
As described above, the lighting device
In this way, by filling the
In this manner, the light emitted from the
ここで、フレーム122内に充填されている複数の拡散体154は、第2の実施形態同様に、互いの接触面を接着剤等により接着することによって固定されるのが好ましい。また、可撓性を有する透明樹脂材料を、積層され配置された複数の拡散体154の隙間に充填させることによって、拡散体154同士を接着し固定しても良い。このように拡散体154の配置を固定することにより、フレーム122内部での光の光路が変化することに起因する輝度むらの発生を防止することができる。
また、第2の実施形態同様に、互いに接する拡散体の隙間に空気層が介在することが好ましく、このような空気層を介在させることにより、線状光源から離れた位置にも線状光源からの光を十分に到達させることができ、さらに、フレームを薄くしても輝度むらの発生を抑制できる。また、第2の実施形態同様に、拡散体として、上記光ファイバを用いることができる。
Here, like the second embodiment, the plurality of
Further, as in the second embodiment, it is preferable that an air layer is interposed in the gap between the diffusers that are in contact with each other. By interposing such an air layer, the linear light source can be separated from the linear light source. Can be sufficiently reached, and even when the frame is thinned, the occurrence of uneven brightness can be suppressed. Moreover, the said optical fiber can be used as a diffuser like 2nd Embodiment.
第4の実施形態の面状照明装置では、上述のように、フレーム内部に複数の拡散体を配置することにより、上述の他の実施形態同様に、輝度むらが抑制され、良好な輝度分布を有する光を光射出面から射出することができ、薄型かつ軽量の面状照明装置を得ることができる。 In the planar lighting device of the fourth embodiment, as described above, by arranging a plurality of diffusers inside the frame, the luminance unevenness is suppressed and a good luminance distribution is obtained as in the other embodiments described above. The light which it has can be inject | emitted from a light-projection surface, and a thin and lightweight planar illuminating device can be obtained.
以上、詳細に説明した本発明の面状照明装置は、液晶表示装置のバックライトとしても好適に使用可能である。 As described above, the planar illumination device of the present invention described in detail can be suitably used as a backlight of a liquid crystal display device.
以上、本発明の面状照明装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。 Although the planar lighting device of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and changes may be made without departing from the spirit of the present invention. It is.
10、11、100、150 面状照明装置
12 線状光源
14、52、114、152 照明装置本体
14a、52a、114a、152a 光出射面
16 筐体
16a 開口部
18 インバータユニット
18a 駆動回路
18b トランス
18c 管電流検出回路
18d 電圧制御発振回路
20 インバータ収納部
22、122 フレーム
22a、122a 光射出開口
22b、122b 平行溝
22c 最薄部
22d、122d 底面
22e、122e 側面
22f、122f 入光窓
22g リブ
23、123 単位フレーム
23a、123a 個別光射開口
23b 最厚部
23c、123c 薄肉端部
23d、123d 傾斜面
24 光学部材ユニット
24a プリズムシート
24b 拡散フィルム
24c 透過率調整部材
25a 透明シート
25b 透過率調整体
26、126 反射フィルム
27、127 リフレクタ
28、128 レンズ、
29 レンズ保持機構
30 下部筐体
32 上部筐体
34 折返部材
36 フレーム支持部材
37 駆動装置
38 電源
40 平凸レンズ
42 プリズム
123b 最厚端部
10, 11, 100, 150
29
Claims (13)
前記光射出面を形成する面状の光学部材と、
前記光学部材と所定間隔離間した位置に前記光射出面側に凸に形成された溝部、前記溝部から離れるに従って前記光射出面に近づく傾斜部で構成された底面、及び前記底面の端部と前記光学部材との間に形成された側面で構成された箱形状のフレームと、
前記フレームの前記溝部に配置された線状光源と、
前記線状光源の前記光学部材側とは反対側の面、及び前記フレームの底面の傾斜部に配置された反射部材と、
前記フレームの溝部の前記光学部材側に配置された光学素子とを有することを特徴とする面状照明装置。 A planar illumination device that emits light emitted from a light source as planar light from a light exit surface,
A planar optical member forming the light exit surface;
A groove portion convexly formed on the light emitting surface side at a position spaced apart from the optical member, a bottom surface formed of an inclined portion that approaches the light emitting surface as the distance from the groove portion, and an end portion of the bottom surface, and A box-shaped frame composed of side surfaces formed between the optical member;
A linear light source disposed in the groove of the frame;
A reflective member disposed on a surface opposite to the optical member side of the linear light source and an inclined portion of a bottom surface of the frame;
An planar illumination device comprising: an optical element disposed on the optical member side of the groove portion of the frame.
前記光射出面を形成する面状の光学部材と、
前記光学部材と所定間隔離間した位置に前記光射出面側に凸に形成された溝部、前記溝部から離れるに従って前記光射出面に近づく傾斜部で構成された底面、及び前記底面の端部と前記光学部材との間に形成された側面で構成された箱形状のフレームと、
前記フレームの前記溝部に配置された線状光源と、
前記線状光源の前記光学部材側とは反対側の面、及び前記フレームの底面の傾斜部に配置された反射部材と、
前記光学部材と前記フレームの底面との間に配置される複数の柱状の拡散体とを有することを特徴とする面状照明装置。 A planar illumination device that emits light emitted from a light source as planar light from a light exit surface,
A planar optical member forming the light exit surface;
A groove portion convexly formed on the light emitting surface side at a position spaced apart from the optical member, a bottom surface formed of an inclined portion that approaches the light emitting surface as the distance from the groove portion, and an end portion of the bottom surface, and A box-shaped frame composed of side surfaces formed between the optical member;
A linear light source disposed in the groove of the frame;
A reflective member disposed on a surface opposite to the optical member side of the linear light source and an inclined portion of a bottom surface of the frame;
A planar illumination device comprising: a plurality of columnar diffusers disposed between the optical member and a bottom surface of the frame.
隣接する前記溝部が、相互に平行に形成されている請求項1〜8のいずれかに記載の面状照明装置。 The frame has at least two of the groove portions,
The planar lighting device according to claim 1, wherein the adjacent groove portions are formed in parallel to each other.
前記反射拡散フィルムは、前記線状光源の前記光学部材側とは反対側の面、及び前記フレームの底面の傾斜部に貼り付けられている請求項1〜9のいずれかに記載の面状照明装置。 The reflective member is a reflective diffusion film,
The planar illumination according to claim 1, wherein the reflection diffusion film is attached to a surface of the linear light source opposite to the optical member side and an inclined portion of a bottom surface of the frame. apparatus.
前記フレームの傾斜面に配置された反射部材は、前記フレームの傾斜面に塗布された反射拡散塗料塗で形成される請求項1〜9のいずれかに記載の面状照明装置。 The reflecting member is formed integrally with the frame,
The planar illumination device according to any one of claims 1 to 9, wherein the reflecting member disposed on the inclined surface of the frame is formed by a reflective diffusion coating applied to the inclined surface of the frame.
前記フレームの傾斜面に配置された反射部材は、前記フレームの傾斜面にメッキ処理して形成される請求項1〜9のいずれかに記載の面状照明装置。 The reflecting member is formed integrally with the frame,
The planar illumination device according to claim 1, wherein the reflection member disposed on the inclined surface of the frame is formed by plating the inclined surface of the frame.
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---|---|---|---|---|
JP2011526004A (en) * | 2009-07-22 | 2011-09-29 | ネクソン カンパニー,リミテッド | Surface light emitting device and manufacturing method thereof |
CN112346254A (en) * | 2019-08-07 | 2021-02-09 | 索尼公司 | Optical unit, illumination apparatus, display, and optical communication apparatus |
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