JP2010108919A - 面状光源装置およびこれを用いた表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 導光板1は、入射した光を面状に伝播させ、出射面101より光を出射させる。導光板1には、出射面101の略中央部に第1の凹部110が形成されている。第1の凹部110は、円柱形状で形成され、底面111には、光源3から入射した光を底面111における円の中心Oから離れる方向へ屈折させる屈折部8を備えている。
【選択図】 図2
Description
実施の形態1.
図1に本実施の形態に係る表示装置の分解斜視図、図2に図1の表示装置を組み立てた状態で、矢視A−A方向から見た断面図を示す。図1および図2に示すように本実施の形態1における面状光源装置10は、光を面状に導き出射面101から出射する導光板1を備えており、開口部21を有する筐体2内に導光板1が配置される。また、筐体2の内側の底面22に形成された収納部23に光源3が配置される。導光板1の出射面101側には光を拡散する拡散板4、光学シート5が配置される。導光板1の出射面101と反対の面である反出射面102、側面103には光を反射する反射シート6が設けられている。このような面状光源装置10上には表示素子11が配置され、表示装置12を構成している。表示素子11には、液晶の複屈折性を応用した液晶表示パネルや、文字や絵が透明板に印刷された表示パネル等を用いればよい。本実施の形態では、表示素子11として、液晶表示パネルを用いた場合について説明する。
図10に本実施の形態2に係る面状光源装置の断面図を、図11に要部拡大図を示す。実施の形態1においては、導光板1の出射面101に第1の凹部110を形成し、導光板1の反出射面102に対向する位置に光源3を配置させていたが、本実施の形態2では、図10に示すように、導光板1の第1の凹部110と対向する位置であって、導光板1の反出射面102に第2の凹部120を設け、光源3を収納させている。なお、上記の構成以外は、実施の形態1と同様である。また、以下で説明する本実施の形態2に係る面状光源装置の特有の作用効果以外は、実施の形態1に係る面状光源装置と同様の作用効果を奏する。
図12に実施の形態3に係る面状光源装置の要部拡大図を示す。本実施の形態3に係る面状光源装置では、第2の凹部120の底面121に第2の凹部120の開口部124に向かって突出する凸部123を形成させている。なお、凸部123を設ける構成以外は実施の形態2と同じ構成である。以下で説明する本実施の形態3に係る面状光源装置の特有の作用効果以外は、実施の形態1、2に係る面状光源装置と同様の作用効果を奏する。
図15に実施の形態4の断面図を示す。図15に示すように、実施の形態1乃至3では、第1の凹部110を円柱形状とし、底面111にはプリズムアレイ81を形成させたが、本実施の形態4においては、第1の凹部110を円錐形状とした。第1の凹部110を円錐形状に形成した構成以外は実施の形態1乃至3と同様である。
図18に実施の形態5に係る面状光源装置の断面図を示す。実施の形態3、4では、第2の凹部120の底面121に開口部に向かって突出する曲面を呈する凸部123を形成させたが、本実施の形態5では、図18に示すように、第2の凹部の底面121にフレネルレンズを形成させている。フレネルレンズ83は、底面121の中心O3を中心とする同心円状であり、底面121に一体形成されている。第2の凹部の底面121にフレネルレンズ83を形成させたこと以外は、実施の形態3、4と同様である。
図20に実施の形態6の断面図を示す。図20に示すように、実施の形態2乃至5では、導光板1に設けた第1の凹部110、第2の凹部120の開口部をともに円形で形成させていたが、本実施の形態6おいては、光源3として用いるLED31の発光素子を長方形状のものを用い、LED31が配置される位置に形成される第2の凹部120の開口部、第2の凹部120と対向して配置される第1の凹部110の開口部をともに楕円形状で形成させる。第1の凹部110、第2の凹部120の開口部が楕円形状である構成以外は実施の形態2乃至5と同様である。
111 第1の凹部の底面 112 第1の凹部の開口部
113、114、115、116、117 第1の凹部の側面
102 導光板の反出射面 103 導光板の側面 120 第2の凹部
121 第2の凹部の底面 123 凸部 124 第2の凹部の開口部
2 筐体 3 光源 4 拡散板
5 光学シート 6 反射シート 7 光量調整手段
71 反射シート 72 拡散シート 8 屈折部
81、82 プリズムアレイ 83 フレネルレンズ 10 面状光源装置
100 出射面
11 表示素子 12 表示装置
O、O1、O2、O3、O4 中心
E1、E2、E3 頂点 T 発光中心 P、P1 垂線
Claims (25)
- 光源と、前記光源からの光を入射し、入射された光を出射面から面状の光として出射する導光板とを備え、
前記導光板には、前記出射面に形成され、底部が前記光源と対向するよう配置された第1の凹部と、前記第1の凹部の底部に設けられ、前記第1の凹部の底部を通った光が前記第1の凹部の側面から入射されるよう、前記底部を通った光を前記第1の凹部の側面の方向に屈折させる屈折部とが設けられている面状光源装置。 - 前記屈折部は、前記第1の凹部の中央部を中心として断面が三角形である複数の円が形成されたプリズムアレイであることを特徴とする請求項1記載の面状光源装置。
- 前記プリズムアレイを形成する前記三角形の前記第1の凹部の底面に形成される内角のうち、前記中心側に形成される底角c(c>45°)、前記中心から離れた位置に形成される底角b(45°≦b<90°)とすると、底角b>底角cを満たすことを特徴とする請求項2記載の面状光源装置。
- 前記導光板の前記第1の凹部は、側面が傾斜面であって、前記底面より前記出射面の開口部の大きさが大きくなるように形成されていることを特徴とする1乃至3のいずれか1項に記載の面状光源装置。
- 前記導光板は、前記第1の凹部と対向する位置であって、前記出射面と反対の面である反出射面に第2の凹部をさらに備え、前記第2の凹部に前記光源を収納したことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の面状光源装置。
- 前記第2の凹部は、前記第2の凹部の底面に前記第2の凹部の開口部に向かって突出する凸部を備えたことを特徴とする請求項5に記載の面状光源装置。
- 光源と、
前記光源からの光を面状に伝播して出射面から出射する導光板と、
を備えた面状光源装置において、
前記導光板は、前記出射面に第1の凹部を有しており、
前記第1の凹部が円錐形状で構成され、前記第1の凹部と対向する位置であって、前記出射面と反対の面である反出射面に前記光源を収納する第2の凹部を備え、
前記第2の凹部の底面に前記第2の凹部の開口部に向かって突出する透過機能を有する凸部を備えたことを特徴とする面状光源装置。 - 光源と、
前記光源からの光を面状に伝播して出射面から出射する導光板と、
を備えた面状光源装置において、
前記導光板は、前記出射面に第1の凹部を有しており、
前記第1の凹部が楕円錐形状で構成され、前記第1の凹部と対向する位置であって、前記出射面と反対の面である反出射面に前記光源を配置する楕円柱状の第2の凹部を備え、
前記第2の凹部の底面に前記第2の凹部の開口部に向かって突出する透過機能を有する凸部を備えたことを特徴とする面状光源装置。 - 光源と、
前記光源からの光を面状に伝播して出射面から出射する導光板と、
を備えた面状光源装置において、
前記導光板は、前記出射面に第1の凹部を有しており、
前記第1の凹部が半円と半円を連結する長円形状の開口部を備えた円錐形状で構成され、前記第1の凹部と対向する位置であって、前記出射面と反対の面である反出射面に前記光源を配置する開口部が前記長円形状である第2の凹部を備え、
前記第2の凹部の底面に前記第2の凹部の開口部に向かって突出する透過機能を有する凸部を備えたことを特徴とする面状光源装置。 - 前記第1の凹部は、前記出射面から前記反出射面方向に下ろした垂線上に角度の異なる頂点を有する連続する円錐形状で構成されたことを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載の面状光源装置。
- 前記第2の凹部に形成した凸部は、前記光源の発光中心に焦点を有する凸レンズであることを特徴とする請求項6乃至9のいずれか1項に記載の面状光源装置。
- 前記第2の凹部に形成した凸部は、前記光源の発光中心よりも前記凸部から離れた位置に焦点を有する凸レンズであることを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載の面状光源装置。
- 前記凸レンズは曲面形状を備え、曲面形状のコーニック定数Kが、−1<K≦0
を満たすことを特徴とする請求項9または10記載の面状光源装置。 - 前記凸レンズは、前記凸レンズを形成する曲面形状のコーニック定数Kが、K=0
を満たすことを特徴とする請求項11記載の面状光源装置。 - 前記第2の凹部に形成した凸部は、凹部の底面に断面が三角形であって、前記第2の凹部の中心を中心として断面が三角形である複数の円が形成されたプリズムアレイであることを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載の面状光源装置。
- 前記第2の凹部に形成した凸部は、前記第2の凹部の底面に断面が前記反射面と略垂直である直線部と前記直線部と連続する曲線部を含む、のこぎり形状を呈するフレネルレンズであることを特徴とする請求項6に記載の面状光源装置。
- 前記第1の凹部の開口部に、前記第1の凹部から出射する光量を調整する光量調整手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の面状光源装置。
- 前記光量調整手段は、前記光源からの光を反射する反射機能を有する反射シート及び拡散機能を有する拡散シートで構成されていることを特徴とする請求項17記載の面状光源装置。
- 前記反射シートは、全光線透過率が2%以上の透過機能を有することを特徴とする請求項18記載の面状光源装置。
- 前記反射シートは、透過する光を拡散させる拡散機能を有することを特徴とする請求項18または19記載の面状光源装置。
- 前記反射シートは、黒色印刷が施されていることを特徴する請求項18乃至20のいずれか1項に記載の面状光源装置。
- 前記反射シートは、有色印刷が施されていることを特徴する請求項18乃至20のいずれか1項に記載の面状光源装置。
- 前記有色印刷は、青色であることを特徴とする請求項22記載の面状光源装置。
- 請求項1乃至23のいずれかの1項に記載の面状光源装置であって、前記光源は発光ダイオードであることを特徴とする面状光源装置。
- 請求項1乃至24のいずれか1項に記載の面状光源装置の出射面と対向する位置に、表示素子を具備することを特徴とする表示装置。
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