JP4662216B2 - 面光源装置，画像表示装置及び光制御部材 - Google Patents
面光源装置，画像表示装置及び光制御部材 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、携帯型パソコン，ナビゲーション装置，各種モニター等に使用される液晶表示パネル等の画像表示部を面状に照明する面光源装置及びこの面光源装置を備えた画像表示装置に関し、また、これら面光源装置及び画像表示装置を構成する光制御部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、画像表示装置としての液晶表示装置は、携帯型パソコン等に使用され、面光源装置から出射される面状の照明光を液晶表示パネル（画像表示部）に照射し、液晶表示パネルの表面上に画像を表示させるようになっている。
【０００３】
図８は、このような液晶表示装置に使用される面光源装置１００の一例を示すものである。この図８に示す面光源装置１００は、プラスチック製のフレーム１０１の内部に反射シート１０２，導光板１０３，複数枚の光制御部材１０４〜１０７が順次重ねて収容されると共に、導光板１０３の一側面（入射面）１０８側に光源としての蛍光ランプ１１０が位置するようにフレーム１０１内に収容され、この蛍光ランプ１１０の光を反射して導光板１０３の入射面１０８側に導くリフレクター１１１がねじ１１２でフレーム１０１に固定されるようになっている。そして、この面光源装置１００の上部に液晶表示パネル（図示せず）が設置され、面光源装置１００が液晶表示パネル等と共に図外の携帯型パソコン等のケース内に収容・固定されるようになっている。
【０００４】
上記した面光源装置１００は、液晶表示パネルが組み付けられるまでは面光源装置単体として搬送されるため、導光板１０３や光制御部材１０４〜１０７等が搬送時の振動や衝撃等によりフレーム１０１から離脱してバラバラになると、導光板１０３や光制御部材１０４〜１０７等が傷付いたり、光制御部材１０４〜１０７間や導光板１０３と光制御部材１０４との間にゴミが侵入する虞がある。従って、図８に示すように、従来の面光源装置１００は、最上部に位置する光制御部材１０７の両端縁をテープ１１３でフレーム１０１に貼り付けて、光制御部材１０４〜１０７や導光板１０３等がフレーム１０１から離脱してバラバラにならないようになっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、面光源装置１００は、蛍光ランプ１１０から発せられる熱により導光板１０３や光制御部材１０４〜１０７等が熱膨張するため、図８に示すように、最上部の光制御部材１０７の両端縁がテープ１１３，１１３でフレーム１０１に強固に固定されていると、最上部の光制御部材１０７が他の光制御部材１０６から浮き上がるように変形したり、皺を発生するようになり、均一で良質の面照明が困難になるという問題を有していた。
【０００６】
そこで、本発明は、蛍光ランプの熱による光制御部材の伸びを許容しつつ、光制御部材の遊動量（ずれ動き）を効果的に制限することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る面光源装置は、導光板の出射面側に光制御部材が位置するように、前記導光板と前記光制御部材をフレーム内に収容し、導光板の入射面に沿うように配置された光源からの光を導光板及び光制御部材を介して面状に出射するようになっている。そして、この面光源装置の前記光制御部材は、この光制御部材の前記導光板の入射面に略直交する方向の対辺の一方の辺で且つ前記光源寄りの部分に第１の舌片が形成され、この第１の舌片に基準穴としての第１の穴が形成されている。また、前記光制御部材は、前記第１の舌片が形成された前記対辺の一方の辺で且つ前記導光板の入射面と反対側の面寄りの部分に第２の舌片が形成され、この第２の舌片に前記対辺の一方の辺に沿う方向に延びる長穴形状の第２の穴が形成されている。また、前記光制御部材は、前記対辺の他方の辺に第３の舌片が形成され、この第３の舌片に前記導光板の入射面と略平行な方向に延びる長穴形状の第３の穴が形成されている。そして、前記各舌片に対応する位置決め手段が前記フレームに形成されている。
【０００８】
又、本発明に係る面光源装置は、前記第１の穴と前記第２の穴を結ぶ線が前記導光板の入射面に対して略直交する方向に延び、前記第１の穴と前記第３の穴を結ぶ線が前記導光板の入射面に対して略平行な方向に延びていることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明に係る画像表示装置は、上記のような面光源装置と、この面光源装置によって照明される画像表示パネルとを備えたことを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係る光制御部材は、導光板の出射面側に配置され、前記導光板及びこの導光板の入射面に対向するように配置された光源とともにフレーム内に収容されるようになっている。そして、この光制御部材は、前記導光板の入射面に略直交する方向の対辺の一方の辺で且つ前記光源寄りの部分に第１の舌片が形成され、この第１の舌片に基準穴としての第１の穴が形成されている。また、この光制御部材は、前記第１の舌片が形成された前記対辺の一方の辺で且つ前記導光板の入射面と反対側の面寄りの部分に第２の舌片が形成され、この第２の舌片に前記対辺の一方の辺に沿う方向に延びる長穴形状の第２の穴が形成されている。また、この光制御部材は、前記対辺の他方の辺に第３の舌片が形成され、この第３の舌片に前記導光板の入射面と略平行な方向に延びる長穴形状の第３の穴が形成されている。
【００１１】
また、本発明に係る光制御部材は、前記第１の穴と前記第２の穴を結ぶ線が前記導光板の入射面に対して略直交する方向に延び、前記第１の穴と前記第３の穴を結ぶ線が前記導光板の入射面に対して略平行な方向に延びていることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。
【００１３】
［第１の実施の形態］
図１〜図２は、本発明の第１の実施の形態に係る面光源装置１を示すものである。このうち、図１は、面光源装置１の分解斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ線に沿うように断面して示す面光源装置１の部分断面図である。
【００１４】
（面光源装置の概略構成）
これらの図に示すように、面光源装置１は、構成部品を収容又は固定するフレーム２と、このフレーム２内に順次重ねて収容される反射シート３，導光板４及び第１〜第４の光制御部材５〜８と、導光板４の入射面（一側面）１０に沿うようにフレーム２内に収容される蛍光ランプ（光源）１１と、この蛍光ランプ１１の光を反射して前記導光板４の入射面１０へ導くリフレクター１２とを備えている。なお、図２に示すように、第４の光制御部材８の上方に画像表示パネルとしての液晶表示パネル１３を配置することにより、画像表示装置としての液晶表示装置１４が構成される。
【００１５】
（フレーム）
このうち、フレーム２は、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）、ＡＢＳ樹脂等に白色顔料を混練してなる樹脂材料を射出成形することにより略矩形形状に形成されており、上記反射シート３，導光板４及び第１〜第４の光制御部材５〜８を収容支持すると共に蛍光ランプ１１を収容したリフレクター１２を取り付ける第１収容部１５と、液晶表示パネル１３を最上部の第４の光制御部材８の表面に対して僅かな隙間をもって収容支持する第２収容部１６とが形成されている。
【００１６】
また、フレーム２は、導光板４の入射面１０に略直交する方向の対辺１７，１８の一方の辺１７に、第１〜第４の光制御部材５〜８に形成された第１〜第２の舌片２０，２１を支持する舌片支持部２２，２３が切り欠くように形成されている。そして、舌片支持部２２には、第１の舌片２０の第１の穴２４に係合する円柱状の係合突起（第１の位置決め手段）２５が形成されており、舌片支持部２３には、第２の舌片２１の第２の穴２６に係合する円柱状の係合突起（第２の位置決め手段）２７が形成されている。また、フレーム２は、導光板４の入射面１０に略直交する方向の対辺１７，１８の他方の辺１８に、第１〜第４の光制御部材５〜８に形成された第３の舌片２８を支持する舌片支持部３０が切り欠くように形成されている。そして、その舌片支持部３０には、第３の舌片２８の第３の穴３１に係合する円柱状の係合突起（第３の位置決め手段）３２が形成されている。
【００１７】
（光制御部材）
第１の光制御部材５は、導光板４の出射面３３に対向するように配置される光拡散シートであり、導光板４の出射面３３から出射する光を拡散させるようになっている。第２の光制御部材６は、第１の光制御部材５の上面に重ねて配置された第１プリズムシートであり、その上面側に断面略三角形状のプリズムが導光板４の入射面１０と略平行するように連続して多数形成されており、第１の光制御部材５から出射した光のうちで導光板４の入射面１０及び出射面３３に直交する面内の光成分を導光板４の出射面３３の法線方向に集光するようになっている。また、第３の光制御部材７は、第２の光制御部材６の上面に重ねて配置された第２プリズムシートであり、その上面側に断面略三角形状のプリズムが導光板４の入射面１０に略直交するように連続して多数形成されており、第２の光制御部材６を通過した光のうちで導光板４の入射面１０に平行で且つ導光板４の出射面３３に直交する面内の光成分を導光板４の出射面３３の法線方向に集光するようになっている。第４の光制御部材８は、光拡散機能を備えた保護シートであり、他の光制御部材５，６，７の損傷を防止すると共に、第２及び第３の光制御部材６，７によって集光された光を僅かに拡散して、液晶表示パネル１３を見る人の視野角を拡げるようになっている。
【００１８】
これら第１〜第４の光制御部材５〜８は、図１及び図３に示すように、光透過性に優れた樹脂材料（例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート））で形成されており、導光板４の出射面３３に対応するような略矩形形状で、且つ、蛍光ランプ１１に沿う方向（平行な方向であって、図３のＸ軸方向）の長さが蛍光ランプ１１に直交する方向（図３のＹ軸方向）の長さよりも大きくなるように形成されている。
【００１９】
そして、これら第１〜第４の光制御部材５〜８において、それぞれ蛍光ランプ１１に対して略直交する方向（換言すれば、導光板４の入射面１０に略直交する方向）の対辺３４，３５のうちの一方の辺３４で且つ蛍光ランプ１１寄りの部分には、略矩形形状の第１の舌片２０が形成されており、この第１の舌片２０に基準穴としての円形の第１の穴２４が形成されている。この第１の舌片２０の第１の穴２４は、フレーム２の舌片支持部２０の係合突起（第１の位置決め手段）２２に僅かな隙間で係合するようになっている（図４（Ａ）参照）。
【００２０】
また、第１〜第４の光制御部材５〜８において、それぞれ蛍光ランプ１１に対して略直交する方向の対辺３４，３５のうちの一方の辺３４で且つ導光板４の入射面１０と反対側の面３６寄りの部分（図３中上方部分）に略矩形形状の第２の舌片２１が形成されており、この第２の舌片２１に第２の穴２６が形成されている。この第２の穴２６は、上記対辺３４，３５の一方の辺３４に沿う方向（Ｙ軸方向）に延びる長穴形状の穴であり、その幅方向寸法Ｗ１がフレーム２の舌片支持部２３の係合突起（第２の位置決め手段）２７に僅かな隙間で係合するようになっており、その長さ方向寸法Ｌ１が第１〜第４の光制御部材５〜８のＹ軸方向への熱膨張を吸収できる寸法になっている（図３及び図４（Ｂ）参照）。
【００２１】
また、第１〜第４の光制御部材５〜８において、それぞれ蛍光ランプ１１に対して略直交する方向の対辺３４，３５のうちの他方の辺３５で且つ蛍光ランプ１１寄りの部分に略矩形形状の第３の舌片２８が形成されており、この第３の舌片２８に第３の穴３１が形成されている。この第３の穴３１は、導光板４の入射面１０と略平行な方向（Ｘ軸方向）に延びる長穴形状の穴であり、その幅方向寸法Ｗ２がフレーム２の舌片支持部３０の係合突起（第３の位置決め手段）３２に僅かな隙間で係合するようになっており、その長さ方向寸法Ｌ２が第１〜第４の光制御部材５〜８のＸ軸方向への熱膨張を吸収できる寸法になっている（図３及び図４（Ｃ）参照）
【００２２】
このように形成された第１〜第４の光制御部材５〜８は、第１〜第３の舌片２０，２１，２８の各第１〜第３の穴２４，２６，３１が係合突起２５，２７，３２に係合された状態で舌片支持部２２，２３，３０に載置され、フレーム２に対して位置決めされ、フレーム２の第１収容部１５内でのずれ動きが制限される。なお、反射シート３，導光板４及び第１〜第４の光制御部材５〜８がフレーム２から浮き上がるのを制限する手段は、特に限定されるものでなく、図６に示すようなクリップ部材１２４でもよい。また、係合突起２５，２７，３２は、第１〜第４の光制御部材５〜８を重ね合わせた厚さ寸法よりも大きな高さ寸法に形成されており、第１〜第３の穴２４，２６，３１との係合状態が容易に解除されることのないようになっている。
【００２３】
（導光板）
導光板４は、ＰＣ，ＰＭＭＡ，シクロオレフィン系樹脂等の光透過性に優れた樹脂材料により形成されており、図１及び図２に示すように、蛍光ランプ１１に直交する方向の断面形状が蛍光ランプ１１から遠ざかるに従って薄くなるような楔形形状を呈し、出射面（上面）３３の形状が略矩形形状を呈するようになっている。この導光板４は、入射面１０から内部に入射した蛍光ランプ１１からの光が導光板４内部を伝播し、その伝播の過程において出射面３３に対して臨界角以下の角度で入射する光を出射面３３から出射するようになっている。尚、導光板４の出射面３３から光を出射させるための手段については、従来より種々のもの（例えば、導光板４の下面３７に光を散乱させるドットパターンや梨地面を形成した技術）が知られており、これらのものから適宜選択して採用することができる。
【００２４】
（反射シート）
反射シート３は、光反射性に優れた樹脂材料（たとえば、白色ＰＥＴ）でシート状に形成されたものであり、導光板４の下面３７に対応するような矩形形状を呈し、導光板４の下面３７から出射した光を反射して導光板４内部に戻すように機能する。この反射シート３は、フレーム２の第１収容部１５及びリフレクター１２の下面部３８で支持されるようになっている。
【００２５】
（リフレクター）
リフレクター１２は、蛍光ランプ１１の光を反射して導光板４の入射面１０側に導くことができるように、薄板状の金属を折り曲げることにより、蛍光ランプ１１を囲むような断面略コ字形状に形成されている。そして、このリフレクター１２の立ち上がり壁面部４０及び上面部４１がフレーム２内に収容され、このリフレクター１２の下面部３８がねじ４２でフレーム２のリフレクター固定部４３に固定され、リフレクター１２の下面部３８が反射シート３の下面側を支持するようになっている。
【００２６】
（第１の実施の形態の作用・効果）
以上のように本実施の形態に係る面光源装置１は、第１〜第４の光制御部材５〜８の第１の舌片２０に形成された第１の穴２４が、基準穴として僅かな隙間でフレーム２の係合突起２５に係合するように形成されている。また、本実施の形態に係る面光源装置１は、第１〜第４の光制御部材５〜８の第２の舌片２１に形成された第２の穴２６がＹ軸方向に延びる長穴形状の穴であり、その第２の穴２６の幅方向寸法Ｗ１がフレーム２の係合突起２７に僅かな隙間で係合する寸法である。そのため、第１〜第４の光制御部材５〜８のＹ軸方向の熱膨張が許容されるが、第１〜第４の光制御部材５〜８のＸ軸方向へのずれ動きが第１の穴２４と係合突起２５の係合及び第２の穴２６と係合突起２７の係合により抑えられる。また、本実施の形態に係る面光源装置は、第１〜第４の光制御部材５〜８の第３の舌片２８に形成された第３の穴３１がＸ軸方向に延びる長穴形状の穴であり、その第３の穴３１の幅方向寸法Ｗ２がフレーム２の係合突起３２に僅かな隙間で係合する寸法である。そのため、第１〜第４の光制御部材５〜８のＸ軸方向への熱膨張が許容されるが、第１〜第４の光制御部材５〜８のＹ軸方向へのずれ動きが第１の穴２４と係合突起２５の係合及び第３の穴３１と係合突起３２の係合で抑えられる。これにより、本実施の形態に係る面光源装置１の第１〜第４の光制御部材５〜８は、第２の穴２６と係合突起２７との係合と、第３の穴３１と係合突起３２との係合により、第１の穴２４を基準として回動することも阻止されるようになっている。したがって、本実施の形態に係る面光源装置１は、第１〜第４の光制御部材５〜８がフレーム２に対して高精度で位置決めされることになり、運搬時等において第１〜第４の光制御部材５〜８がフレーム２内でずれ動くようなことがなく、がたつき感が生じない。
【００２７】
（第１の実施の形態の変形例）
なお、本実施の形態に係る面光源装置１は、第１〜第４の光制御部材５〜８を使用する態様を例示したが、これに限られるものではなく、導光板４の下面３７に導光板４の入射面１０に直交する方向へ延びるプリズムを多数形成し、このプリズムに対して直交する方向に延びるプリズムを備えた光制御部材（プリズムシート）を導光板４の出射面３３側に配置するように構成してもよい。
【００２８】
また、本実施の形態において、導光板４は、図１及び図２に示したように、断面形状が略楔形形状のものを例示したが、これに限られず、断面形状が矩形形状やその他の形状のものでもよい。
【００２９】
また、本実施の形態において、第１〜第３の位置決め手段としての係合突起２５，２７，３２をフレーム２に形成する態様を例示したが、これに限られず、図７に示すような固定部材１１４に係合突起１１５を形成するようにしてもよい。
【００３０】
［第２の実施の形態］
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る第１〜第４の光制御部材５〜８の平面図である。
【００３１】
この図５に示すように、本実施の形態に係る第１〜第４の光制御部材５〜８は、第１の穴２４と第３の穴３１が同一のＸ軸方向線４４上に位置するように形成されるようになっている。このように構成することにより、第３の穴３１の幅方向寸法Ｗ２は、前記第１の実施の形態における第３の穴３１の幅方向寸法Ｗ２よりも熱膨張の影響がない分だけ小さくすることができる。一方、第３の穴３１が第１の穴２４よりも蛍光ランプ１１から離れていると、蛍光ランプ１１から第１の穴２４までの寸法と蛍光ランプ１１から第３の穴３１までの寸法との差の分だけ熱膨張の影響が第３の穴３１の方に大きくでる。したがって、本実施の形態によれば、第１〜第４の光制御部材５〜８のフレーム２に対する位置決め精度がより一層良くなり、面光源装置１の運搬時等における第１〜第４の光制御部材５〜８のがたつきがより一層効果的に防止される。なお、第１の穴２４と第３の穴３１は、なるべく蛍光ランプ１１側よりに形成することが好ましい。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明において、光制御部材は、導光板の入射面に直交する方向の対辺の一方の辺で且つ光源寄りの部分に第１の舌片が形成され、その第１の舌片に形成された第１の穴に第１の位置決め手段が係合されることにより、第１の舌片がフレームに対して導光板の入射面に略直交する方向及び導光板の入射面と略平行な方向に位置決めされるようになっている。また、光制御部材は、上記第１の舌片が形成された一方の辺で且つ導光板の入射面と反対側の面寄りの部分に第２の舌片が形成され、その第２の舌片に一方の辺に沿う方向に延びる長穴形状の第２の穴が形成され、その第２の穴に第２の位置決め手段が係合されることにより、第２の舌片がフレームに対して導光板の入射面と略平行な方向に位置決めされるようになっている。また、光制御部材は、導光板の入射面に直交する方向の対辺の他方の辺に第３の舌片が形成され、その第３の舌片に導光板の入射面と略平行な方向に延びる長穴形状の第３の穴が形成され、その第３の穴に第３の位置決め手段が係合されることにより、第３の舌片がフレームに対して導光板の入射面に略直交する方向に位置決めされるようになっている。その結果、本発明によれば、光制御部材は、フレームに対して高精度に位置決めされ、フレーム内でのずれ動きが効果的に防止され、運搬時等にフレーム内でがたつきを生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る面光源装置の分解斜視図を示すものである。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿って切断して示す面光源装置の部分断面図である。
【図３】光制御部材の平面図である。
【図４】図４は、光制御部材の一部を拡大して示す部分平面図である。図４（Ａ）は光制御部材の第１の舌片の拡大平面図であり、図４（Ｂ）は光制御部材の第２の舌片の拡大平面図であり、図４（Ｃ）は光制御部材の第３の舌片の拡大平面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る光制御部材の平面図である。
【図６】光制御部材の固定手段の一例を示す部分的斜視図である。
【図７】光制御部材の固定手段の他の一例を示す部分的斜視図である。
【図８】従来例を示す面光源装置の分解斜視図である。
【符号の説明】
１……面光源装置、２……フレーム、４……導光板、５……第１の光制御部材、６……第２の光制御部材、７……第３の光制御部材、８……第４の光制御部材、１０……入射面（一側面）、１１……蛍光ランプ（光源）、１３……液晶表示パネル（画像表示パネル）、１４……液晶表示装置（画像表示装置）、２０……第１の舌片、２１……第２の舌片、２４……第１の穴、２５……係合突起（第１の位置決め手段）、２６……第２の穴、２７……係合突起（第２の位置決め手段）、２８……第３の舌片、３１……第３の穴、３２……係合突起（第３の位置決め手段）、３３……出射面、３４……一方の辺、３５……他方の辺、３６……反対側の面
【発明の属する技術分野】
この発明は、携帯型パソコン，ナビゲーション装置，各種モニター等に使用される液晶表示パネル等の画像表示部を面状に照明する面光源装置及びこの面光源装置を備えた画像表示装置に関し、また、これら面光源装置及び画像表示装置を構成する光制御部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、画像表示装置としての液晶表示装置は、携帯型パソコン等に使用され、面光源装置から出射される面状の照明光を液晶表示パネル（画像表示部）に照射し、液晶表示パネルの表面上に画像を表示させるようになっている。
【０００３】
図８は、このような液晶表示装置に使用される面光源装置１００の一例を示すものである。この図８に示す面光源装置１００は、プラスチック製のフレーム１０１の内部に反射シート１０２，導光板１０３，複数枚の光制御部材１０４〜１０７が順次重ねて収容されると共に、導光板１０３の一側面（入射面）１０８側に光源としての蛍光ランプ１１０が位置するようにフレーム１０１内に収容され、この蛍光ランプ１１０の光を反射して導光板１０３の入射面１０８側に導くリフレクター１１１がねじ１１２でフレーム１０１に固定されるようになっている。そして、この面光源装置１００の上部に液晶表示パネル（図示せず）が設置され、面光源装置１００が液晶表示パネル等と共に図外の携帯型パソコン等のケース内に収容・固定されるようになっている。
【０００４】
上記した面光源装置１００は、液晶表示パネルが組み付けられるまでは面光源装置単体として搬送されるため、導光板１０３や光制御部材１０４〜１０７等が搬送時の振動や衝撃等によりフレーム１０１から離脱してバラバラになると、導光板１０３や光制御部材１０４〜１０７等が傷付いたり、光制御部材１０４〜１０７間や導光板１０３と光制御部材１０４との間にゴミが侵入する虞がある。従って、図８に示すように、従来の面光源装置１００は、最上部に位置する光制御部材１０７の両端縁をテープ１１３でフレーム１０１に貼り付けて、光制御部材１０４〜１０７や導光板１０３等がフレーム１０１から離脱してバラバラにならないようになっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、面光源装置１００は、蛍光ランプ１１０から発せられる熱により導光板１０３や光制御部材１０４〜１０７等が熱膨張するため、図８に示すように、最上部の光制御部材１０７の両端縁がテープ１１３，１１３でフレーム１０１に強固に固定されていると、最上部の光制御部材１０７が他の光制御部材１０６から浮き上がるように変形したり、皺を発生するようになり、均一で良質の面照明が困難になるという問題を有していた。
【０００６】
そこで、本発明は、蛍光ランプの熱による光制御部材の伸びを許容しつつ、光制御部材の遊動量（ずれ動き）を効果的に制限することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る面光源装置は、導光板の出射面側に光制御部材が位置するように、前記導光板と前記光制御部材をフレーム内に収容し、導光板の入射面に沿うように配置された光源からの光を導光板及び光制御部材を介して面状に出射するようになっている。そして、この面光源装置の前記光制御部材は、この光制御部材の前記導光板の入射面に略直交する方向の対辺の一方の辺で且つ前記光源寄りの部分に第１の舌片が形成され、この第１の舌片に基準穴としての第１の穴が形成されている。また、前記光制御部材は、前記第１の舌片が形成された前記対辺の一方の辺で且つ前記導光板の入射面と反対側の面寄りの部分に第２の舌片が形成され、この第２の舌片に前記対辺の一方の辺に沿う方向に延びる長穴形状の第２の穴が形成されている。また、前記光制御部材は、前記対辺の他方の辺に第３の舌片が形成され、この第３の舌片に前記導光板の入射面と略平行な方向に延びる長穴形状の第３の穴が形成されている。そして、前記各舌片に対応する位置決め手段が前記フレームに形成されている。
【０００８】
又、本発明に係る面光源装置は、前記第１の穴と前記第２の穴を結ぶ線が前記導光板の入射面に対して略直交する方向に延び、前記第１の穴と前記第３の穴を結ぶ線が前記導光板の入射面に対して略平行な方向に延びていることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明に係る画像表示装置は、上記のような面光源装置と、この面光源装置によって照明される画像表示パネルとを備えたことを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係る光制御部材は、導光板の出射面側に配置され、前記導光板及びこの導光板の入射面に対向するように配置された光源とともにフレーム内に収容されるようになっている。そして、この光制御部材は、前記導光板の入射面に略直交する方向の対辺の一方の辺で且つ前記光源寄りの部分に第１の舌片が形成され、この第１の舌片に基準穴としての第１の穴が形成されている。また、この光制御部材は、前記第１の舌片が形成された前記対辺の一方の辺で且つ前記導光板の入射面と反対側の面寄りの部分に第２の舌片が形成され、この第２の舌片に前記対辺の一方の辺に沿う方向に延びる長穴形状の第２の穴が形成されている。また、この光制御部材は、前記対辺の他方の辺に第３の舌片が形成され、この第３の舌片に前記導光板の入射面と略平行な方向に延びる長穴形状の第３の穴が形成されている。
【００１１】
また、本発明に係る光制御部材は、前記第１の穴と前記第２の穴を結ぶ線が前記導光板の入射面に対して略直交する方向に延び、前記第１の穴と前記第３の穴を結ぶ線が前記導光板の入射面に対して略平行な方向に延びていることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。
【００１３】
［第１の実施の形態］
図１〜図２は、本発明の第１の実施の形態に係る面光源装置１を示すものである。このうち、図１は、面光源装置１の分解斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ線に沿うように断面して示す面光源装置１の部分断面図である。
【００１４】
（面光源装置の概略構成）
これらの図に示すように、面光源装置１は、構成部品を収容又は固定するフレーム２と、このフレーム２内に順次重ねて収容される反射シート３，導光板４及び第１〜第４の光制御部材５〜８と、導光板４の入射面（一側面）１０に沿うようにフレーム２内に収容される蛍光ランプ（光源）１１と、この蛍光ランプ１１の光を反射して前記導光板４の入射面１０へ導くリフレクター１２とを備えている。なお、図２に示すように、第４の光制御部材８の上方に画像表示パネルとしての液晶表示パネル１３を配置することにより、画像表示装置としての液晶表示装置１４が構成される。
【００１５】
（フレーム）
このうち、フレーム２は、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）、ＡＢＳ樹脂等に白色顔料を混練してなる樹脂材料を射出成形することにより略矩形形状に形成されており、上記反射シート３，導光板４及び第１〜第４の光制御部材５〜８を収容支持すると共に蛍光ランプ１１を収容したリフレクター１２を取り付ける第１収容部１５と、液晶表示パネル１３を最上部の第４の光制御部材８の表面に対して僅かな隙間をもって収容支持する第２収容部１６とが形成されている。
【００１６】
また、フレーム２は、導光板４の入射面１０に略直交する方向の対辺１７，１８の一方の辺１７に、第１〜第４の光制御部材５〜８に形成された第１〜第２の舌片２０，２１を支持する舌片支持部２２，２３が切り欠くように形成されている。そして、舌片支持部２２には、第１の舌片２０の第１の穴２４に係合する円柱状の係合突起（第１の位置決め手段）２５が形成されており、舌片支持部２３には、第２の舌片２１の第２の穴２６に係合する円柱状の係合突起（第２の位置決め手段）２７が形成されている。また、フレーム２は、導光板４の入射面１０に略直交する方向の対辺１７，１８の他方の辺１８に、第１〜第４の光制御部材５〜８に形成された第３の舌片２８を支持する舌片支持部３０が切り欠くように形成されている。そして、その舌片支持部３０には、第３の舌片２８の第３の穴３１に係合する円柱状の係合突起（第３の位置決め手段）３２が形成されている。
【００１７】
（光制御部材）
第１の光制御部材５は、導光板４の出射面３３に対向するように配置される光拡散シートであり、導光板４の出射面３３から出射する光を拡散させるようになっている。第２の光制御部材６は、第１の光制御部材５の上面に重ねて配置された第１プリズムシートであり、その上面側に断面略三角形状のプリズムが導光板４の入射面１０と略平行するように連続して多数形成されており、第１の光制御部材５から出射した光のうちで導光板４の入射面１０及び出射面３３に直交する面内の光成分を導光板４の出射面３３の法線方向に集光するようになっている。また、第３の光制御部材７は、第２の光制御部材６の上面に重ねて配置された第２プリズムシートであり、その上面側に断面略三角形状のプリズムが導光板４の入射面１０に略直交するように連続して多数形成されており、第２の光制御部材６を通過した光のうちで導光板４の入射面１０に平行で且つ導光板４の出射面３３に直交する面内の光成分を導光板４の出射面３３の法線方向に集光するようになっている。第４の光制御部材８は、光拡散機能を備えた保護シートであり、他の光制御部材５，６，７の損傷を防止すると共に、第２及び第３の光制御部材６，７によって集光された光を僅かに拡散して、液晶表示パネル１３を見る人の視野角を拡げるようになっている。
【００１８】
これら第１〜第４の光制御部材５〜８は、図１及び図３に示すように、光透過性に優れた樹脂材料（例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート））で形成されており、導光板４の出射面３３に対応するような略矩形形状で、且つ、蛍光ランプ１１に沿う方向（平行な方向であって、図３のＸ軸方向）の長さが蛍光ランプ１１に直交する方向（図３のＹ軸方向）の長さよりも大きくなるように形成されている。
【００１９】
そして、これら第１〜第４の光制御部材５〜８において、それぞれ蛍光ランプ１１に対して略直交する方向（換言すれば、導光板４の入射面１０に略直交する方向）の対辺３４，３５のうちの一方の辺３４で且つ蛍光ランプ１１寄りの部分には、略矩形形状の第１の舌片２０が形成されており、この第１の舌片２０に基準穴としての円形の第１の穴２４が形成されている。この第１の舌片２０の第１の穴２４は、フレーム２の舌片支持部２０の係合突起（第１の位置決め手段）２２に僅かな隙間で係合するようになっている（図４（Ａ）参照）。
【００２０】
また、第１〜第４の光制御部材５〜８において、それぞれ蛍光ランプ１１に対して略直交する方向の対辺３４，３５のうちの一方の辺３４で且つ導光板４の入射面１０と反対側の面３６寄りの部分（図３中上方部分）に略矩形形状の第２の舌片２１が形成されており、この第２の舌片２１に第２の穴２６が形成されている。この第２の穴２６は、上記対辺３４，３５の一方の辺３４に沿う方向（Ｙ軸方向）に延びる長穴形状の穴であり、その幅方向寸法Ｗ１がフレーム２の舌片支持部２３の係合突起（第２の位置決め手段）２７に僅かな隙間で係合するようになっており、その長さ方向寸法Ｌ１が第１〜第４の光制御部材５〜８のＹ軸方向への熱膨張を吸収できる寸法になっている（図３及び図４（Ｂ）参照）。
【００２１】
また、第１〜第４の光制御部材５〜８において、それぞれ蛍光ランプ１１に対して略直交する方向の対辺３４，３５のうちの他方の辺３５で且つ蛍光ランプ１１寄りの部分に略矩形形状の第３の舌片２８が形成されており、この第３の舌片２８に第３の穴３１が形成されている。この第３の穴３１は、導光板４の入射面１０と略平行な方向（Ｘ軸方向）に延びる長穴形状の穴であり、その幅方向寸法Ｗ２がフレーム２の舌片支持部３０の係合突起（第３の位置決め手段）３２に僅かな隙間で係合するようになっており、その長さ方向寸法Ｌ２が第１〜第４の光制御部材５〜８のＸ軸方向への熱膨張を吸収できる寸法になっている（図３及び図４（Ｃ）参照）
【００２２】
このように形成された第１〜第４の光制御部材５〜８は、第１〜第３の舌片２０，２１，２８の各第１〜第３の穴２４，２６，３１が係合突起２５，２７，３２に係合された状態で舌片支持部２２，２３，３０に載置され、フレーム２に対して位置決めされ、フレーム２の第１収容部１５内でのずれ動きが制限される。なお、反射シート３，導光板４及び第１〜第４の光制御部材５〜８がフレーム２から浮き上がるのを制限する手段は、特に限定されるものでなく、図６に示すようなクリップ部材１２４でもよい。また、係合突起２５，２７，３２は、第１〜第４の光制御部材５〜８を重ね合わせた厚さ寸法よりも大きな高さ寸法に形成されており、第１〜第３の穴２４，２６，３１との係合状態が容易に解除されることのないようになっている。
【００２３】
（導光板）
導光板４は、ＰＣ，ＰＭＭＡ，シクロオレフィン系樹脂等の光透過性に優れた樹脂材料により形成されており、図１及び図２に示すように、蛍光ランプ１１に直交する方向の断面形状が蛍光ランプ１１から遠ざかるに従って薄くなるような楔形形状を呈し、出射面（上面）３３の形状が略矩形形状を呈するようになっている。この導光板４は、入射面１０から内部に入射した蛍光ランプ１１からの光が導光板４内部を伝播し、その伝播の過程において出射面３３に対して臨界角以下の角度で入射する光を出射面３３から出射するようになっている。尚、導光板４の出射面３３から光を出射させるための手段については、従来より種々のもの（例えば、導光板４の下面３７に光を散乱させるドットパターンや梨地面を形成した技術）が知られており、これらのものから適宜選択して採用することができる。
【００２４】
（反射シート）
反射シート３は、光反射性に優れた樹脂材料（たとえば、白色ＰＥＴ）でシート状に形成されたものであり、導光板４の下面３７に対応するような矩形形状を呈し、導光板４の下面３７から出射した光を反射して導光板４内部に戻すように機能する。この反射シート３は、フレーム２の第１収容部１５及びリフレクター１２の下面部３８で支持されるようになっている。
【００２５】
（リフレクター）
リフレクター１２は、蛍光ランプ１１の光を反射して導光板４の入射面１０側に導くことができるように、薄板状の金属を折り曲げることにより、蛍光ランプ１１を囲むような断面略コ字形状に形成されている。そして、このリフレクター１２の立ち上がり壁面部４０及び上面部４１がフレーム２内に収容され、このリフレクター１２の下面部３８がねじ４２でフレーム２のリフレクター固定部４３に固定され、リフレクター１２の下面部３８が反射シート３の下面側を支持するようになっている。
【００２６】
（第１の実施の形態の作用・効果）
以上のように本実施の形態に係る面光源装置１は、第１〜第４の光制御部材５〜８の第１の舌片２０に形成された第１の穴２４が、基準穴として僅かな隙間でフレーム２の係合突起２５に係合するように形成されている。また、本実施の形態に係る面光源装置１は、第１〜第４の光制御部材５〜８の第２の舌片２１に形成された第２の穴２６がＹ軸方向に延びる長穴形状の穴であり、その第２の穴２６の幅方向寸法Ｗ１がフレーム２の係合突起２７に僅かな隙間で係合する寸法である。そのため、第１〜第４の光制御部材５〜８のＹ軸方向の熱膨張が許容されるが、第１〜第４の光制御部材５〜８のＸ軸方向へのずれ動きが第１の穴２４と係合突起２５の係合及び第２の穴２６と係合突起２７の係合により抑えられる。また、本実施の形態に係る面光源装置は、第１〜第４の光制御部材５〜８の第３の舌片２８に形成された第３の穴３１がＸ軸方向に延びる長穴形状の穴であり、その第３の穴３１の幅方向寸法Ｗ２がフレーム２の係合突起３２に僅かな隙間で係合する寸法である。そのため、第１〜第４の光制御部材５〜８のＸ軸方向への熱膨張が許容されるが、第１〜第４の光制御部材５〜８のＹ軸方向へのずれ動きが第１の穴２４と係合突起２５の係合及び第３の穴３１と係合突起３２の係合で抑えられる。これにより、本実施の形態に係る面光源装置１の第１〜第４の光制御部材５〜８は、第２の穴２６と係合突起２７との係合と、第３の穴３１と係合突起３２との係合により、第１の穴２４を基準として回動することも阻止されるようになっている。したがって、本実施の形態に係る面光源装置１は、第１〜第４の光制御部材５〜８がフレーム２に対して高精度で位置決めされることになり、運搬時等において第１〜第４の光制御部材５〜８がフレーム２内でずれ動くようなことがなく、がたつき感が生じない。
【００２７】
（第１の実施の形態の変形例）
なお、本実施の形態に係る面光源装置１は、第１〜第４の光制御部材５〜８を使用する態様を例示したが、これに限られるものではなく、導光板４の下面３７に導光板４の入射面１０に直交する方向へ延びるプリズムを多数形成し、このプリズムに対して直交する方向に延びるプリズムを備えた光制御部材（プリズムシート）を導光板４の出射面３３側に配置するように構成してもよい。
【００２８】
また、本実施の形態において、導光板４は、図１及び図２に示したように、断面形状が略楔形形状のものを例示したが、これに限られず、断面形状が矩形形状やその他の形状のものでもよい。
【００２９】
また、本実施の形態において、第１〜第３の位置決め手段としての係合突起２５，２７，３２をフレーム２に形成する態様を例示したが、これに限られず、図７に示すような固定部材１１４に係合突起１１５を形成するようにしてもよい。
【００３０】
［第２の実施の形態］
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る第１〜第４の光制御部材５〜８の平面図である。
【００３１】
この図５に示すように、本実施の形態に係る第１〜第４の光制御部材５〜８は、第１の穴２４と第３の穴３１が同一のＸ軸方向線４４上に位置するように形成されるようになっている。このように構成することにより、第３の穴３１の幅方向寸法Ｗ２は、前記第１の実施の形態における第３の穴３１の幅方向寸法Ｗ２よりも熱膨張の影響がない分だけ小さくすることができる。一方、第３の穴３１が第１の穴２４よりも蛍光ランプ１１から離れていると、蛍光ランプ１１から第１の穴２４までの寸法と蛍光ランプ１１から第３の穴３１までの寸法との差の分だけ熱膨張の影響が第３の穴３１の方に大きくでる。したがって、本実施の形態によれば、第１〜第４の光制御部材５〜８のフレーム２に対する位置決め精度がより一層良くなり、面光源装置１の運搬時等における第１〜第４の光制御部材５〜８のがたつきがより一層効果的に防止される。なお、第１の穴２４と第３の穴３１は、なるべく蛍光ランプ１１側よりに形成することが好ましい。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明において、光制御部材は、導光板の入射面に直交する方向の対辺の一方の辺で且つ光源寄りの部分に第１の舌片が形成され、その第１の舌片に形成された第１の穴に第１の位置決め手段が係合されることにより、第１の舌片がフレームに対して導光板の入射面に略直交する方向及び導光板の入射面と略平行な方向に位置決めされるようになっている。また、光制御部材は、上記第１の舌片が形成された一方の辺で且つ導光板の入射面と反対側の面寄りの部分に第２の舌片が形成され、その第２の舌片に一方の辺に沿う方向に延びる長穴形状の第２の穴が形成され、その第２の穴に第２の位置決め手段が係合されることにより、第２の舌片がフレームに対して導光板の入射面と略平行な方向に位置決めされるようになっている。また、光制御部材は、導光板の入射面に直交する方向の対辺の他方の辺に第３の舌片が形成され、その第３の舌片に導光板の入射面と略平行な方向に延びる長穴形状の第３の穴が形成され、その第３の穴に第３の位置決め手段が係合されることにより、第３の舌片がフレームに対して導光板の入射面に略直交する方向に位置決めされるようになっている。その結果、本発明によれば、光制御部材は、フレームに対して高精度に位置決めされ、フレーム内でのずれ動きが効果的に防止され、運搬時等にフレーム内でがたつきを生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る面光源装置の分解斜視図を示すものである。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿って切断して示す面光源装置の部分断面図である。
【図３】光制御部材の平面図である。
【図４】図４は、光制御部材の一部を拡大して示す部分平面図である。図４（Ａ）は光制御部材の第１の舌片の拡大平面図であり、図４（Ｂ）は光制御部材の第２の舌片の拡大平面図であり、図４（Ｃ）は光制御部材の第３の舌片の拡大平面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る光制御部材の平面図である。
【図６】光制御部材の固定手段の一例を示す部分的斜視図である。
【図７】光制御部材の固定手段の他の一例を示す部分的斜視図である。
【図８】従来例を示す面光源装置の分解斜視図である。
【符号の説明】
１……面光源装置、２……フレーム、４……導光板、５……第１の光制御部材、６……第２の光制御部材、７……第３の光制御部材、８……第４の光制御部材、１０……入射面（一側面）、１１……蛍光ランプ（光源）、１３……液晶表示パネル（画像表示パネル）、１４……液晶表示装置（画像表示装置）、２０……第１の舌片、２１……第２の舌片、２４……第１の穴、２５……係合突起（第１の位置決め手段）、２６……第２の穴、２７……係合突起（第２の位置決め手段）、２８……第３の舌片、３１……第３の穴、３２……係合突起（第３の位置決め手段）、３３……出射面、３４……一方の辺、３５……他方の辺、３６……反対側の面
Claims (5)
- 導光板の出射面側に光制御部材が位置するように、前記導光板と前記光制御部材をフレーム内に収容し、導光板の入射面に沿うように配置された光源からの光を導光板及び光制御部材を介して面状に出射する面光源装置において、
前記光制御部材は、
この光制御部材の前記導光板の入射面に略直交する方向の対辺の一方の辺で且つ前記光源寄りの部分に第１の舌片が形成され、この第１の舌片に基準穴としての第１の穴が形成され、
前記第１の舌片が形成された前記対辺の一方の辺で且つ前記導光板の入射面と反対側の面寄りの部分に第２の舌片が形成され、この第２の舌片に前記対辺の一方の辺に沿う方向に延びる長穴形状の第２の穴が形成され、
前記対辺の他方の辺に第３の舌片が形成され、この第３の舌片に前記導光板の入射面と略平行な方向に延びる長穴形状の第３の穴が形成され、
前記各舌片に対応する位置決め手段が前記フレームに形成されていることを特徴とする面光源装置。 - 前記第１の穴と前記第２の穴を結ぶ線が前記導光板の入射面に対して略直交する方向に延び、
前記第１の穴と前記第３の穴を結ぶ線が前記導光板の入射面に対して略平行な方向に延びていることを特徴とする請求項１記載の面光源装置。 - 前記請求項１又は２記載の面光源装置と、この面光源装置によって照明される画像表示パネルとを備えたことを特徴とする画像表示装置。
- 導光板の出射面側に配置され、前記導光板及びこの導光板の入射面に対向するように配置された光源とともにフレーム内に収容される光制御部材において、
前記導光板の入射面に略直交する方向の対辺の一方の辺で且つ前記光源寄りの部分に第１の舌片が形成され、この第１の舌片に基準穴としての第１の穴が形成され、
前記第１の舌片が形成された前記対辺の一方の辺で且つ前記導光板の入射面と反対側の面寄りの部分に第２の舌片が形成され、この第２の舌片に前記対辺の一方の辺に沿う方向に延びる長穴形状の第２の穴が形成され、
前記対辺の他方の辺に第３の舌片が形成され、この第３の舌片に前記導光板の入射面と略平行な方向に延びる長穴形状の第３の穴が形成されていることを特徴とする光制御部材。 - 前記第１の穴と前記第２の穴を結ぶ線が前記導光板の入射面に対して略直交する方向に延び、
前記第１の穴と前記第３の穴を結ぶ線が前記導光板の入射面に対して略平行な方向に延びていることを特徴とする請求項４記載の光制御部材。
Priority Applications (3)
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