JP4626621B2 - バックライト装置 - Google Patents
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Description
一方、自動車内など振動の多い環境下で使用されるバックライトには、異音の発生の原因となる導光板のがたつきを防止することが要求される。
本発明は以上の点に鑑み、バックライト装置における、導光体及び光学シートの膨張収縮に起因する干渉の問題を解消することを第1の課題とする。また、導光板のがたつきを防止することを第2の課題とする。
支持板と、
前記支持板の正面側に配置される導光板であって、端面より導入された光源の光を正面より出射する導光板と、及び
前記導光板の正面側に配置される光学シートと、を備えたバックライト装置において、
前記支持板の上端部に装着される保持部材であって、前記導光板の上端側を前記支持板に保持させる保持部材を備えるとともに、
前記導光板は、正面上端部の左縁に形成された第1小突起と、正面上端部の右縁に形成された第2小突起と、及び正面下端部の基準位置に形成された第3小突起を備え、
前記光学シートは、前記第1小突起が挿通する孔であって前記第1小突起に対応する位置に形成された第1孔と、前記第2小突起が挿通する孔であって前記第2小突起に対応する位置に形成された第2孔と、及び前記第3小突起が挿通する孔であって前記第3小突起に対応する位置に形成された第3孔とを備え、該第1孔及び該第2孔は左右方向に長い長孔であり、該第3孔は上下方向に長い長孔である、
ことを特徴とするバックライト装置(第1の構成)である。
第3小突起の形成位置となる「基準位置」は任意に設定できるが、左右方向の中央をここでの基準位置にすることが好ましい。第3小突起と第3孔による光学シートの支持ないし保持作用が最大限発揮されることになるからである。また、光学シートが左右対称性を備えることになり、各孔の設計等が容易となるからである。
例えば、第4孔及び第5孔のクリアランスは上下がそれぞれ0.8mm〜1.25mm であり、左右はそれぞれ1.3mm〜1.85mmである(本発明の第5の構成)。このようにクリアランスを設定することによって、各小突起と各孔による上記の作用が良好に発揮される。
第6小突起の形成位置となる「基準位置」は任意に設定できるが、左右方向の中央をここでの基準位置にすることが好ましい。第6小突起と第6孔による光学シートの支持ないし保持作用が最大限発揮されることになるからである。また、光学シートが左右対称性を備えることになり、各孔の設計等が容易となるからである。
例えば、第6孔のクリアランスは上下がそれぞれ0.3mm〜0.75mmであり、左右がそれぞれ0.9mm〜1.35mmである(本発明の第7の構成)。このようにクリアランスを設定することによって、第6小突起と第6孔による上記の作用が良好に発揮される。
シールドケース10は平面視略矩形(高さ約100mm、幅約300mm)の表面処理鋼板(SECC)である。シールドケース10は後述のライトガイド30に対する支持部材として機能するとともに、電磁誘導に対するシールドとしても機能する。
シールドケース10の上端部の左右縁には、背面側へ折曲した面からなるリブ受け座11が備えられる。リブ受け座11よりも内側の上端部は、リブ受け座11より一段高い位置で背面側へと折曲しており、上側ホルダ用座面12と、これよりも一段高いプリント基板アッシー用座面13を形成する。各プリント基板アッシー用座面13には、プリント基板アッシー70の位置決め及び保持に利用されるネジ孔13aと突起13bが形成されている。シールドケース10の上端部の背面側には、下方へと垂直に伸びる舌片14が所定の間隔で4箇所に備えられている。この舌片14は上側ホルダ60の保持に利用される。
尚、符号17は放熱及び軽量化のために穿設された孔、符号18はバックライト装置固定用のネジ孔、符号19は補強用リブをそれぞれ示す。
ライトガイド30は平面視略矩形の導光板であり、その材質はポリメチルメタクリレート(PMMA)である。ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、ガラス等を材料としてライトガイド30を作製してもよい。
このライトガイド30では上端面の左右両縁を除く領域が光入射領域31となり、正面32の縁部を除く領域が光出射領域32aとなる。ライトガイド30の上端部の左右両縁には背面側に突出する保持用突起(保持用リブ34)が備えられている。保持用リブ34の形状は略四角柱であり、高さ(ライトガイド背面33から保持用リブ34の先端面34aまでの距離)は約3mmである。尚、保持用リブ34が備えられる部位以外、ライトガイド30の厚さは一定(約3.0mm)である。
ピン37a〜fのサイズも特に限定されるものではない。ピン37a〜fの直径は例えば0.5mm〜3.0mmであり、同様に高さは例えば0.3mm〜1.0mmである。
また、ピン37a〜fの形成位置は、上記の機能を発揮することができ且つバックライト装置1の発光特性に影響を与えないことを条件として任意に設定可能である。但し、この実施例のように対称的な位置関係で第1ピン37aと第2ピン37bを形成することが好ましい。第4ピン37dと第5ピン37eについても同様である。
図22に示すように拡散シート40には合計6箇所に孔41a〜fが穿設されている。これらの孔は4種類に分類される。まず、上端部の左右両縁に形成された孔(第1孔41a及び第2孔41b)は、ライトガイド30に対する拡散シート40の位置決め及び保持、ライトガイド30及び拡散シート40の膨張・収縮に伴う左右方向の位置変化への追従(左右方向の位置調整)、上下方向の位置ずれ防止の三機能を併せ持つ。これらの機能を発揮できるように、第1孔41a及び第2孔41bは左右方向に長い長孔である(図23のA部分及びB部分拡大図を参照)。具体的な孔径は上下方向が約1.5mm、左右方向が約3.0mmである。
下端部の中央位置の孔(第3孔41c)は、ライトガイド30に対する拡散シート40の位置決め及び保持、ライトガイド30及び拡散シート40の膨張・収縮に伴う上下方向の位置変化への追従(上下方向の位置調整)、左右方向の位置ずれ防止の三機能を併せ持つ。これらの機能を発揮できるように、第3孔41cは上下方向に長い長孔である(図23のC部分拡大図を参照)。具体的な孔径は上下方向が約3.0mm、左右方向が約1.5mmである。
下端部の左右縁に形成された孔(第4孔41d及び第5孔41e)は、拡散シート40の支持に利用される。即ち、当該孔を設けることによって、拡散シート40をライトガイドへ載置した際、拡散シート40の下端左右縁が所望の位置に配置されることが保障される。また、ライトガイド30及び拡散シート40の膨張・収縮時に拡散シート40の下端左右縁が周囲の部材に干渉することを防止できる。尚、ライトガイド30及び拡散シート40の膨張・収縮に伴う左右方向及び上下方向の位置変化に追従できるよう当該孔は孔径3.0mmの真円形状である。
上端近くの中央位置の孔(第6孔41f)は上下方向及び左右方向の位置決めの基準となり、孔径約1.5mmの真円形状である。当該孔は拡散シート40の上端部中央の保持にも利用される。
上側ホルダ60は左右対称の略線状であり、その長さはライトガイド30の幅よりもわずかに短い。上側ホルダ60は白色樹脂(ポリカーボネート)製の一体成型品である。
上側ホルダ60の前端側には矩形の開口部61が複数個、長手方向に沿って一定間隔で形成されている。各開口部61には後述のLEDランプ72が収容されることになる。
上側ホルダ60の左右両縁の下面側にはそれぞれ、ライトガイド30の保持用リブ34に対する保持部62が備えられる。保持部62は前方(バックライト装置1の正面側)及び下方(バックライト装置1の下面側)が開口した箱状である(図30〜32)。一方、上側ホルダ60の前端部の下面側には、上側ホルダ60のほぼ全幅に亘って、凹条部63及び凸条部64が形成されている(図31及び33)。図示の通り、凹条部63の方が前方に位置する。
上側ホルダ60の後端側の左右両縁には第1狭幅延出部65が形成され、中央位置には第2狭幅延出部66が形成されている。また、第1狭幅延出部65と第2狭幅延出部66に挟まれるようにして、左右対称の位置関係で合計4箇所の広幅延出部67が形成されている。
各第1狭幅延出部65の上面側には係止脚65aが備えられ、下面側にも係止脚65bが備えられている。また、各第2狭幅延出部66の上面側には二つの係止脚66aが備えられる。一方、各広幅延出部67には、ほぼ中央の位置において、下方へ伸長する舌状の係止脚67aが備えられる。また、第1狭幅延出部65に隣接する広幅延出部67については、その上面側に位置決め用突起67bも備えられている。
LEDランプ72は白色光を発光する表面実装型(SMDタイプ)LEDランプであり、青色発光LEDチップが白色樹脂製のリフレクタで囲繞されるとともに、黄色系蛍光体含有の樹脂で封止された構造を備える。符号72a及び72bはそれぞれ電極リード及び放熱用リードである。LEDランプ72の熱は放熱用リード72bを介して効率的に基板71へ放熱される。
ここで、上記の通り保持部62は前方及び下方が開口した箱状であり、上側ホルダ60をシールドケース10に装着すると保持部62とリブ受け座11によって保持用リブ34が取り囲まれることになる(図38)。即ち、上側ホルダ60とシールドケース10によって密閉に近い状態で保持用リブ34が保持されることになり、保持用リブ34の周囲より塵埃が侵入し難くなる。このように、シールドケース10のリブ受け座11と協同して上側ホルダ60が塵埃進入防止構造を形成し、ライトガイド30の光入射領域31や光出射領域32a等への塵埃の侵入を阻止する。
以上のようにシールドケース10、上側ホルダ60及びプリント基板アッシー70の三者間で位置決め及び保持・固定が行われる結果、位置決めの精度が高まるとともに、組立後の位置ずれを防止できる。
最後に左側ホルダ80及び右側ホルダ85を対応するホルダ収容部15に嵌め込み、ネジ止めする。
一方、上記の如き保持手段を採用したことによって、シールドケース10に対してライトガイド30を精度良く位置決めすることができる。同時に、ライトガイド30を確実且つ高い保持力をもってシールドケース10に保持させることができ、振動に強い構造となる。従って、車両内など振動の多い環境下で使用される場合のライトガイド30のがたつき及びそれに伴う異音の発生を防止できる。特に、保持用リブ34をライトガイド30の左右縁に設けたこと、即ち保持部位を最大限離間させたことによって、高い保持力を得ることができるとともに外部からの振動やライトガイド30の膨張収縮等に起因してライトガイド30の左右縁部が前後方向へ変位することを有効に防止することができる。加えて、保持用リブ34の確認がし易く、組み立て作業性の向上も図られる。
一方、上側ケース60の保持部62の内壁面62bに対して保持用リブ34の外側面34aが当接することによってライトガイド30の左右方向の位置決めが行われる。これによって左右方向の位置精度が向上するととともに、ライトガイド30の左右方向への位置ずれを防止することができる。
まず、左右方向の膨張・収縮の影響を受け(即ち左右方向の位置変化が顕著であり)且つ固定端側であることから上下方向の膨張・収縮の影響は無視できる位置の第1孔41a及び第2孔41b(図22、23を参照)を、左右方向に長く且つ上下のクリアランスは最小限の長孔にすることによって、上下方向の位置ずれを防止しつつ左右方向の位置変化に追従できるようにしている。同様に、上下方向の膨張・収縮の影響を大きく受け(即ち上下方向の位置変化が顕著となり)且つ左右方向に関しては基準位置(中央)にあることから膨張・収縮の影響を無視できる位置の第3孔41cを、上下方向に長く且つ左右のクリアランスは最小限の長孔にすることによって、左右方向の位置ずれを防止しつつ上下方向の位置変化に追従できるようにしている。また、左右方向及び上下方向のいずれについても位置変化が顕著な位置の第4孔41d及び第5孔41eについては孔径を大きくしてクリアランスを十分に確保することで上下左右いずれの方向への位置変化にも追従できるようにしている。また、第6孔41fについては上下左右のクリアランスを最小限にし、位置ずれを防止している。
孔41a〜41fを以上の通り設計したことによって、ライトガイド30及び/又は光学シートの膨張・収縮に伴いライトガイド30と光学シートの位置関係に変化が生ずる際、上端部左右縁の第1孔41a及び第2孔41b内においてピン37a、37bが左右方向に移動するとともに(図23を参照)、下端部中央の第3孔41c内においてピン37cが上下方向に移動する。また、下端部左右縁の第4孔41d及び第5孔41e内では上下方向及び左右方向へのピン37d、37eの移動が生ずる。このようなピンの移動が生ずる結果、光学シートに応力が加わることがない。一方、第1孔41a及び第2孔41bは上下のクリアランスが最小限に設定されており、上下方向について実質的な位置ずれを生じない。同様の理由から、第3孔41cでは左右方向について実質的な位置ずれを生じない。また、第6孔41fでは上下左右について実質的な位置ずれを生じない。このように第1孔41a、第2孔41b及び第6孔41fによって上下方向の位置が維持されるととともに第3孔41c及び第6孔41fによって左右方向の位置が維持され、光学シート全体としての位置ずれが防止される。
以上のように、各位置における膨張・収縮の影響を巧みに計算して各孔を設計することによって、位置ずれを防止しつつ、膨張・収縮による位置の変化に追従できる構成を実現している。
図40(a)はライトガイド及び光学シートに関する変形例を示す平面図である。また、図40(b)は図40(a)のA部分の拡大図であり、図40(c)は図40(a)のB−B線位置の断面図である。図40のライトガイド100では正面側の左右両縁に沿って等間隔で複数のリブ状小突起101が備えられている。これに対応するように光学シート(103〜105)には切り欠き106が形成されている。当該構成によればリブ状小突起101によってTFTホルダ90が支持されることになり、光学シートの左右両縁がTFTホルダ90との干渉によって傷つくことを防止できる。尚、この例ではライトガイド上端部及び下端部に形成されるピンの数も追加し(上端部及び下端部にそれぞれピンを2個追加)、これによって光学シートの上下両縁についてもTFTホルダ90との干渉を低減している。
10、110シールドケース
11 リブ受け座
12 上側ホルダ受け座
13 プリント基板アッシー受け座
14 舌片
15 左側ホルダ収容部
15b 上側ホルダ固定用孔
15c 係止爪
16 右側ホルダ収容部
16b 上側ホルダ固定用孔
16c 係止爪
20 拡散シート
30、100 ライトガイド
31 光入射領域
32 ライトガイドの正面
32a 光出射領域
33 ライトガイドの背面
34 保持用リブ
34a 保持用リブの外側面
35、36 段差面
37a〜f ピン
40 拡散シート
41a〜f 孔
50 縦目プリズムシート
51 横目プリズムシート
60 上側ホルダ
61 開口部
62 保持部
62a 保持部の天井部
62b 保持部の内壁面
65 第1狭幅延出部
65a、66a、67a 係止脚
66 第2狭幅延出部
67 広幅延出部
67b 位置決め用突起
70 プリント基板アッシー
71 基板
72 LEDランプ
80 左側ホルダ
85 右側ホルダ
90 TFTホルダ
101 リブ状小突起
Claims (12)
- 支持板と、
前記支持板の正面側に配置される導光板であって、端面より導入された光源の光を正面より出射する導光板と、及び
前記導光板の正面側に配置される光学シートと、を備えたバックライト装置において、
前記支持板の上端部に装着される保持部材であって、前記導光板の上端側を前記支持板に保持させる保持部材を備えるとともに、
前記導光板は、正面上端部の左縁に形成された第1小突起と、正面上端部の右縁に形成された第2小突起と、及び正面下端部の基準位置に形成された第3小突起とを備え、
前記光学シートは、前記第1小突起が挿通する孔であって前記第1小突起に対応する位置に形成された第1孔と、前記第2小突起が挿通する孔であって前記第2小突起に対応する位置に形成された第2孔と、及び前記第3小突起が挿通する孔であって前記第3小突起に対応する位置に形成された第3孔とを備え、該第1孔及び該第2孔は左右方向に長い長孔であり、該第3孔は上下方向に長い長孔である、
ことを特徴とするバックライト装置。 - 対応する小突起を挿通したきのクリアランスが、
前記第1孔及び第2孔の上下はそれぞれ0mm〜0.45mmであり、
前記第1孔及び第2孔の左右はそれぞれ0.8mm〜1.03mmであり、
前記第3孔の上は0.85mm〜1.08mmであり、
前記第3孔の左右はそれぞれ0mm〜0.45mmである、
ことを特徴とする請求項1に記載のバックライト装置。 - 前記導光板が、正面下端部の左縁に形成された第4小突起と、正面下端部の右縁に形成された第5小突起とを更に備え、
前記光学シートが、前記第4小突起が挿通する孔であって前記第4小突起に対応する位置に形成された第4孔と、前記第5小突起が挿通する孔であって前記第5小突起に対応する位置に形成された第5孔とを更に備える、
ことを特徴とする、請求項1又は2に記載のバックライト装置。 - 対応する小突起を挿通したときの前記第4孔及び前記第5孔のクリアランスが、
上下はそれぞれ前記第3孔における上下のクリアランスと同等以上の距離であり、
左右はそれぞれ前記第1孔における左右のクリアランスと同等以上の距離である、
ことを特徴とする、請求項3に記載のバックライト装置。 - 対応する小突起を挿通したきの前記第4孔及び前記第5孔のクリアランスが、
上下はそれぞれ0.8mm〜1.25mmであり、
左右はそれぞれ1.3mm〜1.85mmである、
ことを特徴とする、請求項3に記載のバックライト装置。 - 前記導光板が、正面上端部の基準位置に形成された第6小突起を更に備え、
前記光学シートが、前記第6小突起が挿通する孔であって前記第6小突起に対応する位置に形成された第6孔を更に備える、
ことを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のバックライト装置。 - 対応する小突起を挿通したきの前記第6孔のクリアランスが、
上下はそれぞれ0.3mm〜0.75mmであり、
左右はそれぞれ0.9mm〜1.35mmである、
ことを特徴とする、請求項6に記載のバックライト装置。 - 前記保持部材は、下面側に保持部を備え、
前記導光板は、背面側に突出するリブを上端部に備え、
前記支持板は、前記リブに対応する位置に受け座を備え、
前記保持部材の装着の際、前記保持部と前記受け座によって前記リブが上下方向に狭持されることによって前記導光板が前記支持板に保持されることを特徴とする、請求項1〜7に記載のバックライト装置。 - 前記保持部が、前記リブの側面に当接する壁面を備える、請求項8に記載のバックライト装置。
- 前記導光板の上端面に沿って並ぶように二つの前記リブが備えられるとともに、
これに対応して前記保持部材に設けられた各保持部が、前記リブの上面に当接する第1壁面と外側面に当接する第2壁面とを有する、請求項8に記載のバックライト装置。 - 二つの前記リブの片方が前記導光板の上端部左縁に備えられ、他方が前記導光板の上端部右縁に備えられる、請求項10に記載のバックライト装置。
- 前記保持部材が、前記導光板の正面の上端領域に当接する壁面を備える、請求項8〜11のいずれかに記載のバックライト装置。
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