JP2009080991A

JP2009080991A - 面発光装置

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Publication number: JP2009080991A
Application number: JP2007248156A
Authority: JP
Inventors: Tatsuji Ono; 達司大野; Hideki Tanaka; 秀基田中
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2007-09-25
Filing date: 2007-09-25
Publication date: 2009-04-16
Anticipated expiration: 2027-09-25
Also published as: JP4811377B2

Abstract

【課題】導光板の入射面となる側端部に光源及びリフレクタを固定するにあたって部品点数が増加してコストが増加してしまうのを抑える面発光装置を提供する。
【解決手段】一側端面を光が入射する入射面１１とすると共に前面を発光面１２とした導光板１と、入射面１１の裏面側に配置され、間隔をあけた複数の点光源２２からなる光源２と、内側の開口領域に導光板１が嵌め込まれてその周縁部を保持する保持枠３とを備え、保持枠３は、裏面側には導光板１の前記入射面１１近傍の裏面側に配置される光源２を保持する光源保持部３４が形成され、前面側には導光板１の縁端部を保持する導光板保持部３５が形成され、保持枠３の内面が、導光板１の入射面１１と対向する位置において、入射面１１と光源２とに前後方向に跨り、入射面１１及び光源２と離間され、光源２から外向きに照射される光を反射して導光板１の入射面１１へと導くリフレクタとして機能させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、誘導灯の光源や液晶表示板のバックライトとして用いられる面発光装置に関するものである。

従来から、誘導灯をはじめとする表示灯の光源や液晶表示板（液晶パネル）のバックライトとして、あるいは光の演出のためや照明として、面発光装置が用いられている（例えば特許文献１参照）。

面発光装置は、図３、図４に示すように、導光板１の一側端面を光が入射する入射面１１とすると共に、導光板１の表側の面を前記入射した光が出射する発光面１２とするいわゆるエッジライト方式で、この発光面１２の表面に柄模様や着色フィルター等を施して略全面を発光面とするものである。導光板１の入射面１１となる一側端面にあっては、導光板１の裏面側に複数の点光源２２を間隔をあけて配置した光源２を設けると共に、この光源２及び導光板１の側方にリフレクタを配置し、光源２から導光板１外側方に向けて照射した光をリフレクタにより反射させて導光板１の入射面１１に入射させ、導光板１の全体に光源２からの光を万遍なく行き渡らせて発光面１２全体が略一様に発光するようにしてある。

ここで、光源２を導光板１の裏面側に設けると共にリフレクタを設けた構成とする理由について説明する。上記従来の面発光装置にあっては、光源２として、点光源２２を間隔をあけて配置した光源２を用いており、図５に示すように各点光源２２からは所定の角度範囲内Ａに照射されるため、隣接する点光源２２間に光が照射されない死角Ｂが形成されてしまう。しかし、光源２から照射方向に離れた位置では、いずれかの点光源２２からの照射範囲Ａに入って光が照射されるため、死角Ｂは形成されない。そこで、導光板１内に死角Ｂが形成されるのを回避するため、導光板１の入射面１１に至るまでの光源２からの光路の距離を長くすることが考えられるが、光源２を導光板１の外側方へ離すと、面発光装置の正面視における面積が広くなってしまう。そこで、装置の正面視面積を抑えつつ光源２からの距離を確保するため、上述した構成としている。
特開２００７−１８８６９５号公報

この従来の面発光装置は、導光板１の側端部を保持枠３にて保持するもので、保持枠３は図３に示すように断面コ字状をした保持部３１’を備えており、前記コ字状をした内部に断面略半円状をしたリフレクタを収容すると共に、リフレクタの両端部内に前側に導光板１の入射面１１側の側端部、後側に光源２を配置した状態で保持している。図中の符号６は面発光装置を取り付ける取り付け面を示し、４は取り付け面６に固定する取付ベースを示し、４４ａは保持枠３を取付ベース４に固定する固定用ねじを示す。また、導光板１の入射面１１以外の側端面においては、図２に示すような保持枠３０にて保持している。

しかしながらこの場合、リフレクタを別部材として設けると共に、光源２の固定も保持枠３によらず別の固定手段により固定するものであるため、部品点数が増加してコストが増加してしまうものであった。

本発明は上記従来の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、導光板の入射面となる側端部に光源及びリフレクタを固定するにあたって部品点数が増加してコストが増加してしまうのを抑える面発光装置を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために請求項１に係る発明にあっては、透明な板状材より形成され、一側端面を光が入射する入射面１１とすると共に前面を前記入射した光が出射する発光面１２とした導光板１と、
この導光板１の入射面１１となる前記一側端部の近傍の裏面側に配置され、当該一側端部の長手方向に沿い間隔をあけて並設された複数の点光源２２からなる光源２と、
内側の開口領域に導光板１が嵌め込まれると共にその内周側にて該導光板１の周縁部を保持する保持枠３と、を備えて構成され、
前記保持枠３は、裏面側には導光板１の前記入射面１１近傍の裏面側に配置される前記光源２を保持する光源保持部３４が形成されるとともに、前面側には導光板１の縁端部を保持する導光板保持部３５が形成され、
前記保持枠３の内面が、導光板１の入射面１１と対向する位置において、当該入射面１１と前記光源２とに前後方向に跨ると共に、これら入射面１１及び光源２と離間され、前記光源２から外向きに照射される光を反射して導光板１の入射面１１へと導くリフレクタとして機能するようにしたことを特徴とするものである。

このような構成とすることで、保持枠３がリフレクタとしての機能を兼ね備えることとなって別部材のリフレクタが不要となると共に、光源３を固定する固定手段を別に設ける必要もなくなって、部品点数の増加を抑えてコストの削減を図ることが可能となる。

本発明にあっては、点光源を間隔をあけて配置した光源を用いるものにおいて、導光板内に光が照射されない死角が形成されないようにして且つ装置の正面視面積が広くなるのを抑えつつ、保持枠がリフレクタとしての機能を兼ね備えることとなって別部材のリフレクタが不要となると共に、光源を固定する固定手段を別に設ける必要もなくなって、部品点数の増加を抑えてコストの削減を図ることが可能となる。

以下、本発明の一実施形態について図１、図２に基づいて説明する。

面発光装置は、導光板１、光源２、保持枠３、取付ベース４で主体が構成される。

導光板１は、正面視略矩形状（正方形を含む）をした平板で、主に合成樹脂等からなる透明な部材により形成され、一表面が光が出射される発光面１２となると共に、少なくとも一つの側端面が光が入射する入射面１１となる。また、導光板１の発光面１２と反対側の裏面には光反射部（図示せず）が設けてある。光反射部は、本実施形態では導光板１とは別部材からなる鏡のような反射部材を導光板１の裏面に設けたり、導光板１の裏面に反射シートを貼着したり反射性の物質を印刷や蒸着して形成したり、あるいは特に加工を施さなくてもよく、限定されない。この導光板１の入射面１１からは、入射面１１に沿って配置された光源２から照射される光が入射し、入射した光は導光板１内を進行し、導光板１の裏面に形成された光反射部に当たって進行方向を変えた光のうち、発光面１２に全反射角を越えないで入射したものが透過して出射され、それ以外の光は発光面１２で全反射されて更に奧へと進行し、奧において同様に光反射部に当たって反射された光が発光面１２に入射される前記作用が繰り返され、これにより、導光板１内の全体に光が行き渡って、導光板１の発光面１２の略全面から光が万遍なく出射されて発光するものである。

また、導光板１の前面すなわち発光面１２は、誘導灯や各種表示灯用の表示が描かれた光透過性を有する化粧部としてある。化粧部は、表面に文字や柄模様からなる何らかの表示を印刷やシート貼着により形成して且つ、光透過性を保持している。これにより、導光板１の発光面１２から出射される光は化粧部を透過して、表示用の文字や柄模様等が光って見える。なお、化粧部に前記何らかの表示の代わりに着色フィルターのみを形成したものであってもよく、また照明としてのみ用いるものでもよく、用途は特に限定されない。

本発明の面発光装置では、光源２として、間隔をあけて配置した点光源２２を用いたものを使用している。これは、回路成形品である長尺の樹脂成形体２１に、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）等からなる点光源２２を間隔をあけて取り付けると共に各点光源２２に流す電流を制限するためのチップ抵抗（図示せず）を実装して、導光板１の入射面１１の長手方向長さと略同じ長さの光源モジュールを構成し、入射面１１となる前記一側端部の近傍の裏面側に、当該一側端部の長手方向に沿って配置してある。なお点光源２２としては前記ＬＥＤに限定されず、点状に発光する電球やその他の光源２であってもよい。

上述した導光板１と光源２は、保持枠３によって保持される。保持枠３は、導光板１の周囲の側端部をそれぞれ保持するように正面視略ロ字状に配置される板金あるいはアルミ押出成形により形成される金属製のものである。保持枠３は、内側の開口領域に導光板１が嵌め込まれると共にその内周側にて該導光板１の周縁部を保持するもので、本実施形態では、断面形状が前記正面視略ロ字状の保持枠３の内方に開口する略半円弧状をした曲面部３１ａと、その両端から延設される直線状部３１ｂとからなる略Ｕ字状をした保持部３１を備えている。

そして本発明では、前記保持枠３の内面が、導光板１の入射面１１と対向する位置において、当該入射面１１と前記光源２とに前後方向に跨ると共に、これら入射面１１及び光源２と離間され、前記光源２から外向きに照射される光を反射して導光板１の入射面１１へと導くリフレクタとして機能させるもので、白色や鏡面シートを貼着したり、反射性物質を塗布したり、鏡面仕上げとして光を反射させるものである。なお、曲面部３１ａの内面は弧状に限定されず、楕円やその他滑らかな曲面等、光学設計上最適な形状とすることができる。

この保持枠３には、裏面側には導光板１の前記入射面１１近傍の裏面側に配置される前記光源２を保持する光源保持部３４が形成されるとともに、前面側には導光板１の縁端部を保持する導光板保持部３５が形成される。本実施形態では、保持部３１の後側の直線状部３１ｂ_１は、光源２を保持する光源保持部３４としてのリブが二つ突設してある。前記リブは、光源２の樹脂成形体２１の厚み分又はこれより若干広い間隔をあけて内側に突設してあり、点光源２２が外側を向くように樹脂成形体２１をリブ間に挿入する。保持部３１の前側の直線状部３１ｂ_２には、導光板１の入射面１１となる側端面を押える導光板保持部３５としてのリブが突設してあり、また、該前側の直線状部３１ｂ_２が導光板１の前面（発光面１２）を押える押え部（導光板保持部３５）となっている。

導光板１及び光源２の保持は、光源２を光源保持部３４のリブ間に挿入した状態で、導光板１を光源２と前側の直線状部３１ｂ_２との間に挿入したり、あるいは導光板１を前側の直線状部３１ｂ_２及びリブに当接させた状態で、光源２を光源保持部３４のリブ間に長手方向に挿入して導光板１の後側に装着することにより行う。

また、導光板１の入射面１１以外の側端部においては、図２に示すように、断面コ字状をした保持部３１’を備えた保持枠３０を設けるもので、前記コ字状をした保持部３１’の内部に導光板１の側端部を挿入して保持するものである。

また、保持枠３の保持部３１の外周には壁や天井等の取り付け面６に固定された取付ベース４に固定するための被固定部３２を設けるもので、本実施形態では、正面視において略ロ字状の保持部３１の外周面から外方に向けて板状の被固定部３２が略ロ字状に設けてある。

取付ベース４は、壁や天井等の取り付け面６に固定する部材で、少なくとも保持枠３の被固定部３２が位置する部分に固定しており、本実施形態では上記保持枠３の被固定部３２と略同様の略矩形状の外郭をしており、板金あるいはアルミ押出成形により形成される金属製のもので高い剛性を備えている。本実施形態の取付ベース４は、壁や天井等の取り付け面６に取り付けられる平板状の取付部４１と、取付部４１の周端から前記取り付け面６から離れる方向に起立する起立片４２と、起立片４２の先端部から取付部４１の外周方向に連設される固定片４３とからなる。

取付ベース４の取付部４１は、ビスや釘やその他の手段によって、面発光装置を取り付ける取り付け面６に堅固に固定される。

取付ベース４の固定片４３は、保持枠３の被固定部３２と対応する位置に形成される正面視略ロ字状をしたもので、保持枠３を固定する固定手段４４としての固定用ねじ４４ａが螺着されるねじ孔４４ｂが複数螺設してある。また、保持枠３の被固定部３２には、前記ねじ孔４４ｂに対応する位置に固定用ねじ４４ａが挿通される挿通孔３３が貫通形成してある。

導光板１及び光源２を保持した保持枠３は、取り付け面６に固定された取付ベース４の固定片４３に保持枠３の被固定部３２を重ね合わせて挿通孔３３とねじ孔４４ｂとを連通させ、固定用ねじ４４ａを挿通孔３３に挿通してねじ孔４４ｂに螺着する（図４参照）。

以上のような構成の面発光装置にあっては、点光源２２を間隔をあけて配置した光源２を導光板１の裏面側に配置して、光源２から導光板１の入射面１１までの距離を確保して導光板１内に光が照射されない死角が形成されないようにすると共に装置の正面視面積が広くなるのを抑えるものにおいて、保持枠３がリフレクタとしての機能を兼ね備えることとなって別部材のリフレクタが不要となると共に、光源３を固定する固定手段を別に設ける必要もなくなって、部品点数の増加を抑えてコストの削減を図ることが可能となるものである。

本発明の一実施形態の要部側断面図である。同上の導光板の入射面を有しない側端部の側断面図である。従来例の要部側断面図である。同上の正面図である。点光源を間隔をあけて配置した光源の照射状態を説明する説明図である。

符号の説明

１導光板
１１入射面
１２発光面
２光源
２２点光源
３保持枠
３１保持部
３２被固定部
３４光源保持部
３５導光板保持部

Claims

透明な板状材より形成され、一側端面を光が入射する入射面とすると共に前面を前記入射した光が出射する発光面とした導光板と、この導光板の入射面となる前記一側端部の近傍の裏面側に配置され、当該一側端部の長手方向に沿い間隔をあけて並設された複数の点光源からなる光源と、内側の開口領域に導光板が嵌め込まれると共にその内周側にて該導光板の周縁部を保持する保持枠と、を備えて構成され、前記保持枠は、裏面側には導光板の前記入射面近傍の裏面側に配置される前記光源を保持する光源保持部が形成されるとともに、前面側には導光板の縁端部を保持する導光板保持部が形成され、前記保持枠の内面が、導光板の入射面と対向する位置において、当該入射面と前記光源とに前後方向に跨ると共に、これら入射面及び光源と離間され、前記光源から外向きに照射される光を反射して導光板の入射面へと導くリフレクタとして機能するようにしたことを特徴とする面発光装置。