JP3505619B2 - 面状照明装置 - Google Patents
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Description
表示装置等の照明手段に用いられる面状照明装置に関す
るものであり、特に、液晶表示装置の照明手段として用
いられるものである。
薄型、軽量等の特徴があるので、主にパーソナルコンピ
ュータや携帯電話などを中心とした表示装置としての需
要が増大している。液晶表示装置の構成部材である液晶
は、自ら発光しないため、ブラウン管等の発光型素子と
異なり、画像を観察するための照明手段が必要である。
特に、近年の薄型化および省電力の要求の中では、液晶
表示装置を照射するための照明手段として、薄板状のサ
イドライト方式(導光板方式)の面状照明装置を使用す
ることが多い。
置の一例として図4に示すものがある。図4において、
面状照明装置1は、透光性材料からなる透明基板2の一
側端面3に沿うように長手状の光源4を配置して大略構
成されている。透明基板2は、四角形状で平板状をな
し、その一面(図4上側)に光反射パターン5が形成さ
れている。光源4は、透明基板2の一側端面3に沿って
近接配置される透明材料からなる細長い四角柱状の導光
体6と、導光体6の一端部に対面して配置される点状光
源7とから大略構成されている。
ている。光路変換手段8は、導光体6における透明基板
2の一側端面3と向き合う面(透明基板対向面) 6aと
6aの反対側面6bに、例えば断面形状が三角形で導光
体6の厚み方向(図4上下方向)に延びる溝部9を導光
体6の長手方向(図4左下から右上方向)に複数、形成
して構成され、点状光源7から出射された光を透明基板
2の一側端面3にほぼ均一に入射させるものである。な
お、光を均一にするために、三角形の溝部9は、点状光
源7から離れるに従って徐々に深くなるようにされてい
る。
めに、透明基板2における透明基板対向面6a以外の長
手方向に延びる面及び透明基板2の基部(一側端面3側
の部分)を覆うように、内面に光反射部材(図示省略)を
設けた断面略コ字形のフレーム10で導光体6の漏れ光
を回収できるようにしている。
と透明基板2とを所定の強度をもって一体化して外れな
いようにする機能を有している。この場合、導光体6と
透明基板2との一体化を確実に行い信頼度の高いものに
するために、フレーム10の幅L1を導光体6の幅L2
より少なくとも1〜3mmは広くして、透明基板2の基
部を覆い、一体的に固定するための大きな強度を得る必
要がある。このため、図4の面状照明装置1では、例え
ば導光体6の幅L2が3mmであるのに対してフレーム
10の幅L1は4〜6mmとしている。
うな面状照明装置において、近時、少しでも大きな液晶
画面を求める市場の要求は強く、これに応えるために
も、液晶画面を覆い隠してしまう所謂額縁を狭くするこ
とが望まれている。そして、上述した要望(液晶画面の
拡大化)に応えるために、フレーム10の幅L1を短く
することが考えられる。
まフレーム10の幅L1を短くすると、透明基板2に対
するフレーム10の重なり部分が少なくなり、導光体6
と透明基板2とを一体化するために必要となる大きな強
度を確保するのが困難となり、上記要望に適切には応え
られないというのが実情であった。
であり、液晶画面の覆い隠しを必要最小限に抑え、かつ
導光体と透明基板との一体化を大きな強度で行える面状
照明装置を提供することを目的とする。
は、透光性材料からなる四角形状の透明基板の側端面に
沿うように、透明材料からなる直線状の導光体と該導光
体の一端面に配置される点状光源とからなる長手状の光
源を配置し、前記導光体を覆うようにして前記透明基板
にフレームを保持する面状照明装置であって、前記導光
体は、点状光源対向面側が太い楔形であり、前記透明基
板は、導光体に臨む側端面が前記導光体の点状光源対向
面に対応する側の辺部に対して鈍角となる傾斜角を有し
ていることを特徴とする。請求項2に記載の発明は、請
求項1に記載の構成において、前記傾斜角と、前記導光
体における透明基板に臨む透明基板対向面が前記一端面
に対してなす導光体側傾斜角とがほぼ補角関係になるよ
うに設定したことを特徴とする。
請求項2に記載の構成において、前記光源は一つであ
り、前記透明基板は、前記導光体の点状光源対向面に対
応する側の辺部が当該辺部に対向する他辺部に比して短
い台形状であることを特徴とする。請求項4に記載の発
明は、請求項1または請求項2に記載の構成において、
前記光源は二つであり、該二つの光源は前記透明基板の
相対向する二つの端面に配置されることを特徴とする。
の構成において、前記二つの光源に設けられる各導光体
の点状光源対向面は、前記透明基板の同等辺部側に配置
され、透明基板は台形状であることを特徴とする。請求
項6に記載の発明は、請求項4に記載の構成において、
前記二つの光源に設けられる各導光体の点状光源対向面
は、前記透明基板の相対向する辺部側に配置され、透明
基板は平行四辺形状であることを特徴とする。
係る面状照明装置1Aを図1に基づいて説明する。な
お、図4と同等の部分、部材については同一の符号を付
し、その説明は、適宜、省略する。
に、透光性材料からなる略台形状の透明基板20と、こ
の透明基板20の一側端面20aに、近接配置された長
手状の光源4Aと、ステンレス等の金属材料で作製さ
れ、所定の肉厚寸法で適度の剛性及びばね性を有する断
面略コ字形のフレーム10Aとから大略構成され、例え
ば反射型液晶素子(図示省略)の観察面を覆うように配
置され、その補助照明として用いられるようになってい
る。
状(細長い四角柱状)の導光体60と、導光体60の一
端面(以下、点状光源対向面という。)60cに配置さ
れる発光ダイオードからなる点状光源7とから大略構成
されている。点状光源7はプリント基板(FPC)11
に実装されている。
面60cより離れるに従い小さくなる楔形状とされてい
る。すなわち、導光体60は、点状光源対向面60c側
が太い楔形状とされている。本実施の形態では、導光体
60の点状光源対向面60c(点状光源7が配置される
側)における幅L2は、3mmに設定され、導光体60
の点状光源対向面60cと対向する面における幅L3
は、0.1〜1.0mmに設定されている。この時、透
明基板20に臨む面(透明基板対向面)60aと60a
の反対側面60bが点状光源対向面60cと直交する一
方、透明基板対向面60aが点状光源対向面60cとな
す角度〔以下、導光体側傾斜角(本発明の導光体側傾斜
角を構成する。)という。〕が鋭角で所定の大きさとし
ても良い。
は、断面形状が略三角形の溝部9をこの導光体60の長
手方向に多数形成して構成される光路変換手段8が設け
られており、点状光源7から出射された光を透明基板2
0の一側端面20aに目視的には、ほぼ均一に直線状の
光として入射させることができるようにしている。
cに対応する側の一辺部20cが当該一辺部20cの反
対側辺部20dに比して短い台形状に形成されている。
透明基板20の一面(図1上側)には、光反射パターン
5Aが形成されている。光反射パターン5Aは、多数条
の溝部12と、この多数条の溝部12間に形成された平
坦部13とからなっている。溝部12は、断面形状が略
三角形で長手状の光源4Aの光軸に対して平行に(一辺
部20cに対して直交して)延び、透明基板20の一側
端面20aから当該一側端面20aと対向する他側面2
0bに向けて多数条形成されている。溝部12の深さ
は、透明基板20の一側端面20aから他側面20bに
なるに従い深くなるように設定されている。
部20cとなす角度〔以下、透明基板側傾斜角(本発明
の傾斜角を構成する。)という。〕βは鈍角に設定され
ている。このため、透明基板20の一側端面20aと透
明基板対向面60aとが対面するように透明基板20に
導光体60を当接させると、略台形の透明基板20及び
楔形の導光体60を合せた全体の形状は略矩形となる。
して透明基板20の一側端面20aに対向するフレーム
本体部14と、フレーム本体部14に略直交して連接し
透明基板20の一側端面20a側の部分を挟み付けるよ
うに相対向して配置される2枚の対向板(図1上側、下
側のものをそれぞれ、以下、上側対向板15、下側対向
板16という。)と、から大略構成されている。フレー
ム10Aの下側対向板16における点状光源7側の端部
には切欠17が形成されており、点状光源7を配置し得
るようにしている。フレーム10Aの幅L1は、3.5
mmに設定されている。
側対向板15及び下側対向板16の各内面には、光反射
部材(図示省略)が設けられており、漏れ光を回収するよ
うにしている。なお、フレーム10Aは金属製としてお
り、加工性に優れ、適度の剛性及びばね性を容易に持た
せられるようにしている。
いて、一側端面20aと透明基板対向面60aとが対面
するようにして当接させ、略台形の透明基板20及び楔
形の導光体60を合せた全体の形状が略矩形となった状
態で、導光体60を覆うようにしてフレーム10Aを透
明基板20の基部(一側端面20a側の部分)に挟み込
む。フレーム10Aは、上述したように剛性及びばね性
を有していることから、透明基板20及び導光体60が
一体化されることになる。
明基板20との一体化は、フレーム10A(上側対向板
15、下側対向板16)が導光体60を越えて透明基板
20に重なることにより達成され、その重なり部分(以
下、フレーム・透明基板重なり部分という。)18が広
いほど大きい強度で一体化が可能となる。
点状光源対向面6C側が太い楔形であり、透明基板20
は、導光体60に臨む一側端面20aが一辺部20c
〔導光体60の点状光源対向面60cに対応する側の辺
部〕に対して鈍角となる透明基板側傾斜角βを有してい
る。このため、透明基板20に導光体60を当接させた
際、透明基板20の一側端面20a側の部分に関して、
他辺部20d側の部分が、一辺部20c側の部分に比し
て、より多く導光体60の反透明基板対向面60b(即
ち、フレーム10Aが組付けられた際にそのフレーム本
体部14と対面することになる面部)に近付くので、導
光体60の点状光源対向面6C側が太くても、フレーム
・透明基板重なり部分18を広く取ることが可能とな
り、フレーム10Aによる導光体60と透明基板20と
の一体化の強度を大きくできる。
1が3.5mmに設定され、導光体60の透明基板対向
面60aの幅L2が3mmに設定され、導光体60の点
状光源対向面60cと対向する面の幅L3は0.1〜
0.8mmに設定されていることから、透明基板20に
導光体60を当接させた状態でフレーム10Aを挟み込
んだ場合、フレーム・透明基板重なり部分18が十分大
きくなり、フレーム10Aによって導光体60と透明基
板20とが確実に確保される。
基板20の透明基板側傾斜角βとが補角関係とすれば、
導光体60と透明基板20とが当接された状態で、フレ
ーム・透明基板重なり部分18は、透明基板20の一辺
部20cから他辺部20dになるに従って幅広となる細
長形状の台形となり、導光体60と透明基板20との一
体化のための強度を得る上で、全体として十分広いもの
になり、フレーム10Aによる導光体60と透明基板2
0との一体化をより確実に行うことができる。
では、フレーム10Aの幅L1を3.5mmとし、上述
した従来技術(幅L1は4〜6mm)に比して短くして
いるので、液晶画面を覆い隠してしまう所謂額縁が狭く
なり、その分、液晶画面を大きくすることができる。
mであり、上述した従来技術(幅L1は4〜6mm)に
比して短くしているが、上述したようにフレーム・透明
基板重なり部分18が得られ、その大きさが十分広いも
のであるので、導光体60と透明基板20との一体化の
ための強度を十分に確保でき、透明基板20と導光体6
0との一体化を確実に行える。
対向面60aの幅L2の3mmに対してフレーム10A
の幅L1を透明基板対向面60aの幅L2の寸法に比し
て大きい値(3.5mm)に設定しているが、本発明は
これに限定されるものではない。例えば、フレーム10
Aの幅L1を、透明基板対向面60aの幅L2(3m
m)と同等(L1=3mm)あるいはこれを超える寸法
(3mm<L1<3.5mm)に設定してもよいし、
3.5mmを超える値(3.5mm<L1)に設定して
もよい。また、導光体60と透明基板20との一体化の
ための強度を確保できれば、フレーム10Aの幅L1を
3mm未満の値に設定してもよい。なお、上述したよう
にフレーム10Aの幅L1を3.5mm未満の寸法に設
定することにより、上記実施の形態に比して、液晶画面
をより大きくすることができる。
対向面60aの幅L2及び60aの反対側面60bの幅
L3について、上述した寸法(L2=3mm、L3=
0.1〜1.0mm)に設定しているが、本発明は、こ
れに限られない。また、幅L2を上記実施の形態の値
(L2=3mm)と異なる値に代えた場合には、これに
対応してフレーム10Aの幅L1について幅L2と同等
以上の値に変えることが望ましい。
側傾斜角と透明基板20の透明基板側傾斜角βとが補角
関係である場合を例にしたが、本発明はこれに限定され
るものではなく、ほぼ補角関係になるように設定するよ
うに構成してもよい。このことは後述する図2又は図3
に示す例にも言えることである。また、上記第1実施の
形態では、導光体60の導光体側傾斜角を鋭角に設定し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、直角又
は鈍角となるように設定してもよい。このことは後述す
る図2又は図3に示す例にも言えることである。
の一側端面20aに沿うように導光体60を配置した場
合を例にしたが、これに代えて、透明基板20の相対向
する2つの端面にそれぞれ導光体60を配置するように
してもよい。
体60の点状光源対向面60c(導光体の一端面)を、
一辺部20c側(透明基板の同等辺部側)に配置し、透
明基板20を台形状に形成してもよい。
0の点状光源対向面60c(導光体の一端面)のうち一
方の点状光源対向面60c(図3上側)を一辺部20c
側に配置し、また、他方の点状光源対向面60c(図3
下側)を他辺部20d側(この例では、一辺部20c及
び他辺部20dが透明基板の相対向する辺部を構成す
る)に配置し、透明基板20を平行四辺形状に形成して
もよい。
は、発光ダイオードを使用しているが、これに限定され
るものではなく、例えば白熱球など、比較的低電圧で点
灯可能な点状光源であってもよい。
8の溝部9及び光反射パターン5Aの溝部12が、断面
形状が略三角形である場合を例にしたが、本発明はこれ
に限らず、例えば略台形または階段状となるように構成
してもよい。
向面側が太い楔形であり、透明基板は、導光体に臨む側
端面が前記導光体の点状光源対向面に対応する側の辺部
に対して鈍角となる傾斜角を有しているので、透明基板
に導光体を当接させた際、透明基板の導光体側の一側端
面側の部分に関して、導光体の点状光源対向面に対応す
る側の辺部(一辺部)側の部分に比して、当該一辺部に
対向する他辺部側の部分が、より多く導光体の透明基板
対向面と対向する面(即ち、フレームが組付けられた際
にそのフレームと対面することになる面部)に近付くの
で、導光体の点状光源対向面側が太くても、フレームに
おける透明基板に重なる部分を広くとれ、フレームによ
る導光体と透明基板との一体化の強度を大きくできる。
また、傾斜角と、前記導光体における透明基板に臨む透
明基板対向面が前記一端面に対してなす導光体側傾斜角
とがほぼ補角関係になるように設定することにより、導
光体と透明基板とが当接された状態で、フレーム及び透
明基板の重なり部分は、透明基板の一辺部から他辺部に
なるに従って幅広となる細長形状の三角形または台形と
なり、導光体と透明基板との一体化のための強度を得る
上で、全体として十分広いものになり、フレームによる
導光体と透明基板との一体化をより確実に行うことがで
きる。
して小さくしても、前記重なり部分を十分大きくするこ
とができるので、フレームの幅寸法を小さくした分、液
晶画面を覆い隠してしまう所謂額縁が狭くなり、液晶画
面を大きくすることができる。
す分解斜視図である。
式的に示す平面図である。
例を模式的に示す平面図である。
ある。
Claims (6)
- 【請求項1】 透光性材料からなる四角形状の透明基板
の側端面に沿うように、透明材料からなる直線状の導光
体と該導光体の一端面に配置される点状光源とからなる
長手状の光源を配置し、前記導光体を覆うようにして前
記透明基板にフレームを保持する面状照明装置であっ
て、 前記導光体は、点状光源対向面側が太い楔形であり、 前記透明基板は、導光体に臨む側端面が前記点状光源対
向面に対応する側の辺部に対して鈍角となる傾斜角を有
していることを特徴とする面状照明装置。 - 【請求項2】 前記傾斜角と、前記導光体における透明
基板に臨む透明基板対向面が前記点状光源対向面に対し
てなす導光体側傾斜角とがほぼ補角関係になるように設
定したことを特徴とする請求項1記載の面状照明装置。 - 【請求項3】 前記光源は一つであり、前記透明基板
は、前記導光体の点状光源対向面に対応する側の辺部が
当該辺部に対向する他辺部に比して短い台形状であるこ
とを特徴とする請求項1または請求項2に記載の面状照
明装置。 - 【請求項4】 前記光源は二つであり、該二つの光源は
前記透明基板の相対向する二つの端面に配置されること
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の面状照明
装置。 - 【請求項5】 前記二つの光源に設けられる各導光体の
点状光源対向面は、前記透明基板の同等辺部側に配置さ
れ、透明基板は台形状であることを特徴とする請求項4
記載の面状照明装置。 - 【請求項6】 前記二つの光源に設けられる各導光体の
点状光源対向面は、前記透明基板の相対向する辺部側に
配置され、透明基板は平行四辺形状であることを特徴と
する請求項4記載の面状照明装置。
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