JP2019145388A - 照明装置及び表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
[1−1.表示装置の構成]
図1〜図3を参照しつつ、実施の形態1に係る照明装置100を備える表示装置1の構成を説明する。なお、図1は、実施の形態1に係る照明装置100を備える表示装置1の外観を示す模式的な斜視図である。図2は、図1の表示装置1の模式的な分解斜視図である。図3は、図1の表示装置1の液晶パネル2に垂直な上下方向の断面を方向IIIで見た模式的な断面側面図である。
照明装置100の詳細な構成を説明する。図4は、図3の照明装置100を拡大した模式的な断面斜視図を示す。図5は、図3の照明装置100の模式的な断面側面図を示す。図4では、反射シート5及び導光部10の図示が省略され、リアキャビネット3bが部分的に切り欠かれている。照明装置100は、液晶パネル2の長手方向に沿う縁2bに沿って延び、細長い柱状の形状を有している。
次いで、レンズ102におけるその軸心方向に垂直な断面の形状の詳細を説明する。図5に示すように、レンズ102のレンズ部分102aは、外面と、凹部102cを形成する内面とを有する。内面は、1つの内底面102dと、2つの内側面102ea及び102ebとで構成される。内底面102dは、光源101及び配線基板103と対向し、配線基板103に対して上方向D1に位置する。内底面102dは、レンズ102の長手方向D3に沿って延びる平坦な面である。本実施の形態では、内底面102dは、配線基板103の表面と略平行であるが、これに限定されない。
次いで、図5及び図7を参照しつつ、照明装置100が生成する照射光を説明する。なお、図7は、図5の照明装置100の照射光を模式的に示す断面側面図である。図7において、一点鎖線で示されるラインは、光源101から出射された照射光の光路を模式的に示す仮想的なラインである。光源101から上方向D1へ出射された光は、拡散し、凹部102cの内底面102d並びに内側面102ea及び102ebからレンズ102に入射する。ここで、内底面102d並びに内側面102ea及び102ebはそれぞれ、光源101から入射する光に対して屈折面として機能するように、方向付けられている。
境界部102gd及び102gfの位置と一致する。例えば、嵌合凸部102Aaの側面は、図5において、境界部102gd及び102gfを通る破線に沿って延びる。嵌合凸部102Aaの側面は、嵌合凸部102Aa及び嵌合凹部102Abの境界部を構成する。このため、例えば、図8に示すように、光源101が、隣り合うレンズ体102Aにおける嵌合凸部102Aaの下方に位置する場合でも、嵌合凸部102Aaと嵌合凹部102Abとの間隙から漏れる光が、内底面102d並びに内側面102ea及び102ebからレンズ102に入射する光と干渉することが抑えられる。つまり、嵌合凸部102Aaと嵌合凹部102Abとの間隙から漏れる光は、中央部102gaから出射される光と干渉することが抑えられ、且つ、側方部102gb及び102gcから出射される光と干渉することが抑えられる。なお、図8は、図6の互いに連結された2つのレンズ体102Aを上方から下方に向かって見た模式的な平面図である。
上述したように、実施の形態1に係る照明装置100において、レンズ102は、光源101から出射される光が入射する凹部102cと、凹部102cと反対側に位置する出射面102gと、凹部102cの側方に位置する外側面102ha及び102hbとを有する。凹部102cの内側面102ea及び102ebは、凹部102cの内方に向いた凸状面を構成し、外側面102ha及び102hbはそれぞれ、内側面102ea及び102ebを通ってレンズ102に入射した光を出射面102gに向けて反射するように構成される。上記構成によると、光源101から出射された光は、内底面102d並びに内側面102ea及び102ebからレンズ102に入射する。内底面102dから入射した光は、レンズ102内を進み、出射面102gからレンズ102の外部に放射される。内側面102ea及び102ebから入射した光はそれぞれ、レンズ102内を進み、外側面102ha及び102hbで反射され、出射面102gからレンズ102の外部に放射される。内側面102ea及び102ebから入射した光は、凸状面を構成する内側面102ea及び102ebによって拡がりが抑えられた状態で方向付けられるため、外側面102ha及び102hbに効率的に入射する。これにより、内底面102dから入射した光並びに内側面102ea及び102ebから入射した光は、レンズ102内において光路が制御された状態で、出射面102gから放射される。よって、照明装置100は、レンズ102内の光を制御することができる。
実施の形態2に係る照明装置200を説明する。実施の形態2に係る照明装置200では、レンズの断面形状が実施の形態1と異なる。なお、本実施の形態において、実施の形態1と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。以下において、実施の形態1と異なる点を中心に説明し、実施の形態1と同様の点の説明を省略する。
図10を参照して、実施の形態2に係る照明装置200のレンズ202の構成のうち、その軸心方向に垂直な断面の形状を説明する。なお、図10は、実施の形態2に係る照明装置200を図5と同様に示す模式的な断面側面図である。図10に示すように、照明装置200のレンズ202は、レンズ部分202aを備えるが、脚部を備えない。
次いで、図10及び図11を参照しつつ、照明装置200が生成する照射光を説明する。なお、図11は、図10の照明装置200の照射光を模式的に示す断面側面図である。光源101から上方向D1へ出射された拡散光は、一点鎖線のラインに示されるように、内底面202d並びに内側面202ea及び202ebからレンズ202に入射する。内底面202d並びに内側面202ea及び202ebはそれぞれ、光源101から入射する光に対して屈折面として機能する。
上述したように、実施の形態2に係る照明装置200によると、実施の形態1に係る照明装置100と同様の効果が得られる。さらに、実施の形態2に係る照明装置200のレンズ202において、凹部202cの内側面202ea及び202ebは、内底面202dから離れる方向に凹部202cを末広がりの形状にするように、テーパ状に傾斜する。上記構成によると、レンズ202内において、内側面202ea及び202ebから入射した光の進行方向の制御が可能である。これにより、内側面202ea及び202ebから入射した光をそれぞれ、外側面202ha及び202hbに収まるように、外側面202ha及び202hbに入射させることができる。
実施の形態3に係る照明装置300を説明する。実施の形態3に係る照明装置300では、レンズの断面形状が実施の形態1と異なる。なお、本実施の形態において、実施の形態1又は2と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。以下において、実施の形態1及び2と異なる点を中心に説明し、実施の形態1又は2と同様の点の説明を省略する。
図12を参照して、実施の形態3に係る照明装置300のレンズ302の構成のうち、その軸心方向に垂直な断面の形状を説明する。なお、図12は、実施の形態3に係る照明装置300を図5と同様に示す模式的な断面側面図である。図12に示すように、照明装置300のレンズ302は、レンズ部分302aを備えるが、脚部を備えない。
次いで、図12及び図13を参照しつつ、照明装置300が生成する照射光を説明する。なお、図13は、図12の照明装置300の照射光を模式的に示す断面側面図である。光源101から上方向D1へ出射された拡散光は、一点鎖線のラインに示されるように、内底面302d並びに凸状面302ea及び302ebからレンズ302に入射する。内底面302d並びに凸状面302ea及び302ebはそれぞれ、光源101から入射する光に対して屈折面として機能する。
上述したように、実施の形態3に係る照明装置300によると、実施の形態1に係る照明装置100と同様の効果が得られる。さらに、実施の形態3に係る照明装置300のレンズ302において、凹部302cの凸状面302ea及び302ebは、内底面302dに接近する方向に凹部302cを末広がりの形状にするように、テーパ状に傾斜する。上記態様によると、レンズ302内において、凸状面302ea及び302ebから入射した光の進行方向の制御が可能である。これにより、凸状面302ea及び302ebから入射した光をそれぞれ、外側面302ha及び302hbに収まるように、外側面302ha及び302hbに入射させることができる。
実施の形態4に係る照明装置400を説明する。実施の形態4に係る照明装置400では、レンズの外底面の形状と光源の構成とが実施の形態3と異なる。なお、本実施の形態において、実施の形態1〜3と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。以下において、実施の形態1〜3と異なる点を中心に説明し、実施の形態1〜3と同様の点の説明を省略する。
図14を参照して、実施の形態4に係る照明装置400のレンズ402の構成のうち、その軸心方向に垂直な断面の形状を説明する。なお、図14は、実施の形態4に係る照明装置400を図5と同様に示す模式的な断面側面図である。図14に示すように、照明装置400のレンズ402は、レンズ部分402aを備えるが、脚部を備えない。
次いで、図14及び図15を参照しつつ、照明装置400が生成する照射光を説明する。なお、図15は、図14の照明装置400の照射光を模式的に示す断面側面図である。光源401の5つの面から出射された光は、一点鎖線のラインに示されるように、上方向D1、下方向D2、側方向D4及びD5、並びに長手方向D3それぞれへの拡散光を形成する。光源401から出射された光は、内底面402d並びに凸状面402ea及び402ebからレンズ302に入射する。内底面402dから入射した光は、実施の形態3において内底面302dからレンズ302に入射した光と同様の挙動を示し、出射面402gの中央部402gaから平行光のような光で放射される。また、光は、内底面402dの境界部402fa及び402fb、並びに、拡幅面402ec及び402edに直接入射しない。
上述したように、実施の形態4に係る照明装置400によると、実施の形態3に係る照明装置300と同様の効果が得られる。さらに、実施の形態4に係る照明装置400において、レンズ402は、第一凹部としての凹部402cと外側面402ha及び402hbとの間に、第二凹部を構成する外底面402ia及び402ibを有する。外底面402ia及び402ibはそれぞれ、凸状面402ea及び402ebを通ってレンズ402に入射した光を外側面402ha及び402hbに向けて反射するように構成される。上記構成によると、外底面402ia及び402ibは、凸状面402ea及び402ebからレンズ402に入射した光が、凹部402cと外側面402ha及び402hbとの間からレンズ402の外部に出射することを抑える。よって、凸状面402ea及び402ebから入射した光が外側面402ha及び402hbに入射するように制御することが可能になる。
以上、本発明の実施の形態及び変形例に係る照明装置等を説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態及び変形例を組み合わせてもよい。
2 液晶パネル
2c 前面(表示面)
100,200,300,400 照明装置
101,401 光源
102,202,302,402 レンズ
102A レンズ体
102Aa 嵌合凸部
102Ab 嵌合凹部
102b 脚部
102ba 突出部分
102bb 後退部分
102c,202c,302c,402c 凹部
102d,202d,302d,402d 内底面
102ea,102eb,202ea,202eb 内側面
102fa,102fb,202fa,202fb,302fa,302fb,402fa,402fb 境界部
102gd,102gf,202gd,202gf,302gd,302gf 境界部
102ha,102hb,202ha,202hb,302ha,302hb,402ha,402hb 外側面
103 配線基板
104 支持部材
302ea,302eb,402ea,402eb 凸状面
302ec,302ed,402ec,402ed 拡幅面
402ia,402ib 外底面(第二凹部)
Claims (14)
- 光源と、
前記光源から出射される光を方向付けるレンズとを備え、
前記レンズは、
内底面及び内側面を有し、且つ前記光源から出射される光が入射する凹部と、
前記凹部と反対側に位置する出射面と、
前記凹部の側方に位置する外側面とを有し、
前記内側面は、前記凹部の内方に向いた凸状面を構成し、
前記外側面は、前記内側面を通って前記レンズに入射した光を前記出射面に向けて反射するように構成される
照明装置。 - 前記内底面と前記内側面との境界部は、前記光源から前記凹部に入射した光が直接入射しないように、前記内側面の突出端よりも後退している
請求項1に記載の照明装置。 - 前記出射面は、
前記内底面を通って前記レンズに入射した光が入射するように配置された中央部と、
前記中央部の側方に位置する側方部とを有し、
前記外側面は、前記内側面を通って前記レンズに入射した光を前記側方部に向けて反射するように方向付けられている
請求項1または2に記載の照明装置。 - 前記側方部は、前記外側面で反射された光を、前記中央部から出射される光と同様の方向に向けて屈折させるように方向付けられている
請求項3に記載の照明装置。 - 前記外側面は、前記出射面に接近する方向に前記レンズを末広がりの形状にするように、テーパ状に傾斜し、
前記外側面は、前記レンズの外方に向いた凸状面を構成する
請求項1〜4のいずれか一項に記載の照明装置。 - 前記内側面は、前記内底面から離れる方向に前記凹部を末広がりの形状にするように、テーパ状に傾斜する
請求項1〜5のいずれか一項に記載の照明装置。 - 前記内側面は、前記内底面に接近する方向に前記凹部を末広がりの形状にするように、テーパ状に傾斜する
請求項1〜5のいずれか一項に記載の照明装置。 - 前記内側面は、
前記凹部の内方に向いた凸状面と、
前記凸状面から前記内底面に延び、且つ前記凹部を拡幅する拡幅面とを含む
請求項1〜7のいずれか一項に記載の照明装置。 - 前記出射面は、
前記内底面を通って前記レンズに入射した光が入射するように配置され、且つ前記レンズの外方に向いた凸状面を構成する中央部と、
前記中央部の側方に位置する側方部と、
前記中央部及び前記側方部の間に配置され、且つ前記中央部及び前記側方部を段差付ける溝状部とを有し、
前記外側面は、前記内側面を通って前記レンズに入射した光を前記側方部に向けて反射するように方向付けられている
請求項1〜8のいずれか一項に記載の照明装置。 - 前記レンズは、前記凹部である第一凹部と前記外側面との間に、第二凹部をさらに有し、
前記第二凹部の表面は、前記内側面を通って前記レンズに入射した光を前記外側面に向けて反射するように構成される
請求項1〜9のいずれか一項に記載の照明装置。 - 複数の前記光源と、
前記複数の光源を支持する支持体とを備え、
前記レンズは、前記複数の光源の配列方向に延びる柱状部材であり、
前記レンズは、前記配列方向に分割可能である複数のレンズ体を含み、
前記複数のレンズ体は、前記支持体にスライド可能に取り付けられる
請求項1〜10のいずれか一項に記載の照明装置。 - 前記複数のレンズ体はそれぞれ、
前記スライドの方向の一方の端部から突出する嵌合凸部と、
前記スライドの方向の他方の端部から窪み且つ前記嵌合凸部と嵌合する嵌合凹部とを有し、
隣り合う前記レンズ体は、前記嵌合凸部と前記嵌合凹部とを嵌合させて連結され、
前記レンズ体が有する前記出射面は、中央部と、前記中央部の側方に位置する側方部とを有し、
前記レンズ体は、前記レンズ体に入射した光を、前記中央部と前記側方部とに分離させて出射し、
前記嵌合凸部及び前記嵌合凹部の境界部は、前記中央部及び前記側方部の境界部に位置する
請求項11に記載の照明装置。 - 前記複数のレンズ体はそれぞれ、前記レンズ体を前記支持体に保持する脚部を有し、
前記脚部は、前記レンズ体において、前記スライドの方向の一方の端部から突出し、且つ前記スライドの方向の他方の端部から後退して配置され、
隣り合う前記レンズ体は、前記支持体に対して前記嵌合凸部及び前記嵌合凹部と反対側で、前記脚部の突出する部分と前記脚部の後退する部分とを嵌合させて連結される
請求項12に記載の照明装置。 - 表示面に画像を表示する表示パネルと、
前記表示面とは反対側の前記表示パネルの背面に配置され、且つ前記背面を照射する請求項1〜13のいずれか一項に記載の照明装置とを備える
表示装置。
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