JP4735348B2 - 照明装置及び映像表示装置 - Google Patents
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特許文献1には、発光部から発光する光を、透光性部材の側面から入力してその光を光反射部により透光性部材の外部に表示することができる光反射表示方法、光反射表示装置および電子機器に関するものが記載されている。
この特許文献1の光反射表示方法は、発光部から発生する光を、平板状の透光性を有する透光性部材の側面からこの透光性部材内に入力して、透光性部材に形成されている光反射部により光を反射させてこの光を透光性部材の外部に表示するものである。
そして、発光部を直接設けることができない透光性部材において、発光部の光が透光性部材においてあたかも光っているかのように光を反射させて透光性部材の外部に表示させるようにしている。
また、この光反射表示方法では、光反射部の表面に梨地状に光拡散のための小さな凹凸が形成され、外観形状が半球状凹部、1/4円筒状凹部、傾斜面を有する凹部、に形成される。このため、透光性部材に対して垂直方向、すなわち正面方向から透光性部材の光反射部を見るときは、光反射部の照光状態を比較的明瞭に確認できるものの、見る角度を僅か変えただけで急に見にくくなる不都合がある。
本例においては、この映像表示装置の映像表示画面を例えば46インチとし、この奥行きを例えば9.8cmと極めて薄く作製される。
また、アウターフレーム10の矩形透明枠の下枠部には、図3に示すように、略中央に社名や商標などの被表示物(図3例では、「ABCD」)14が印刷され、右側にセンサ受光部15とインジケータ16が設けられる。
ここで、センサ受光部15は赤外線などによるリモートコントローラの信号を受光するもので、インジケータ16は、電源ON/OFF状態やタイマー設定の有無などを発光部の照光状態により表示するものである。
カバーフレーム12は、例えばポリカーボネート樹脂やABS樹脂などの成形性が良好で形状安定性のよい材料で射出成形により、インナーフレーム11と略同じ枠寸法に形成し、図2に示す背面の側にインナーフレーム11と着脱自在に装着するための図示しない係合爪が設けられる。
サッシ20は、アルミニウムなどの金属による断面が略コの字形状の、2本の長いサッシ辺20a,20aと2本の短いサッシ辺20b,20bからなるものである。
最後に、図3及び図4に示すように、スタンド9に液晶パネルディスプレイを固定し液晶パネルディスプレイ装置とする。
なお、図3の例では、透明なアウターフレーム10を表示画面の上下左右全ての全周に設けたが、下部などの一部の面だけを透明にしてもよい。
図5A及び図5Bは、図3に示すアウターフレーム10の下側の枠の3つのインジケータ16の発光部が配される形成領域について、この形成領域の両側を破断して示したものである。図5Aは発光源となるLEDが実装された基板を合わせて記した、前面側から見た分解斜視図、図5Bは背面から見た斜視図である。
また、図6は図5に示すインジケータ16の内1つについての照光形成部を示し、図6Aは平面図、図6Bは正面図、図6Cは側断面図、図6Dは背面図である。なお、図6A〜Dにおいて10aは照光形成部を示し、図中の2点鎖線は光源となるLED13である。
アウターフレーム10の上側には、配線基板15に合わせて大きな切欠きが設けられ、所定形状を有する照光形成部10aが形成され、図5Bに示す背面の両端側のそれぞれに、先端に係合爪を有する突起10iとV字状切欠きを有する突起10jが設けられる。そして、この2つの突起10jのV字状切欠きに配線基板15が挟持されるとともに、2つの突起10iの係合爪が配線基板15の開孔15a,15bに係合して、配線基板15がアウターフレーム10に保持される。
そして、例えば、3つのLED13が、それぞれタイマーON/OFF表示、スタンバイ状態表示、電源ON/OFF表示などとして用いられる。
照光形成部10aは、例えば、図6Cに示すように、枠の高さHがH=50mmで、下部の板厚t0がt0=3.5mmの透明部材の背面10-2の上部に線対称形状なす突部10c,10c’が設けられる。
この突部10c,10c’は、図6Cに示すように、前面10-1側からの厚さt1が、例えばt1=7mmとなるように形成される。そして、この突設部10c,10c’の前面10-1の側の上端に、第1の傾斜面である光沢を有する平面による斜面10bが設けられる。
ここで斜面10bは、斜面10bの光軸L0に対する傾斜角θをθ=45°に形成される。これは、LED13の斜面10bでの反射光の多くを照光形成部10aの透明部材内に導くためである。
また、照光形成部10aの背面10-2側の突部10c,10c’の間に、図5B及び図6Aに示すように、円筒曲面を有する円筒面凸部10fが形成される。これにより、斜面10bとこの円筒面凸部10fとの間で透明部材による光の集光レンズ部が形成される。
そして、突部10c,10dの背面10-2側の下部を、図6Cに示すように、面取りして傾斜面10g,10g’を形成し、さらに、傾斜面10g,10g’の下側に2つの長溝10d,10d’が形成される。この長溝10d,10d’は、下端の位置が上述のカバーフレーム12により覆われ、正面から見えないように形成される。
図7A〜C及び図8D〜Fは照光形成部10a領域の形成を順を追って示す斜視図であり、また、図9A〜C及び図10D〜Gは、図7A〜C及び図8D〜Fに示す斜視図に対応する平面図(上図)と側断面図(下図)である。なお、図7〜図10は、本例における照光形成部10a領域の形状が比較的複雑であるための説明図であり、実際には射出成形などで一括形成される。
次に、透光性部材100の表面100-1側から面100-4の直方体凸部n側に対して、図8D及び図10Dに示すように、斜面10bを形成する。ここで、斜面10bの角度θは、表面100-1に対してθ=45°となるように形成される。
そして、図8Dに示す裏面100-2側の直方体凸部nの下の面100-5と面100-6との間の角部を面取りし斜面10gを形成する(図8E及び図10E)。これにより、図8Dに示す下の面100-5は除去され、面100-6の上側の一部だけが残され、直方体凸部nは横臥する断面五角形の柱形状に加工される。
次に、断面五角形柱の略中央部に、図8F及び図10Fに示すように、円筒面凸部10fを形成すると共に、側面100-7,100-7の側に拡がるように面取りし壁100-8,100-8を設け凸部10c,10c’を形成する。
そして、透光性部材100の裏面100-2側で、円筒面凸部10fの直下に、図8G及び図10Gに示すように、下方に延設された切欠き溝である長溝10d,10d’を形成し、さらに円筒面凸部10fの中心線上の下側に凹部10eを形成する。
ここで、凹部10eは、図8G及び図10Gに示すように、上側に略円筒曲面状の斜面を有する不図示の楔状突起が押付けられて形成されたような凹部形状をなす。このため、楔状突起が押付けられて形成された凹部10eの斜面10hは略円筒凹曲面をなし、この曲面上に梨地面加工が施されて表面に微小な凹凸が形成される。
ここで、図10Gに示す矢印のように、凹部10eの、法線が斜め上方に向かう斜面10hが第2の傾斜面である。
以上のように、照光形成部10aの形状は、上述図7〜10例の作業の結果得られるものである。
なお、凹部10eの斜面10hの梨地面加工は、アウターフレーム10を成形するときに同時に行うのが工程上有利であるが、成形後に斜面10hのみをサンドブラスト法などにより別途加工してもよい。
図11は凹部10eを形成するための押し型を示し、図11Aは斜視図、図11Bは平面図、図11Cは側面図である。
図11A〜Cにおいて150は、先端が楔状をなす押し型を示し、図11B及び図11Cに示すように、押し型150は断面が高さh,幅w、長さがLの直方体の先端部に角度φをなす斜面150-1が設けられる。そして、斜面150-1の面が図11Bに示すように、略円筒面とされ表面が梨地加工される。
この先端部の形状は、例えばh=2.2mm、w=2.4mm、φ=42°とし、図11Bに示すように、幅w=2.4mmの両端に対して中央をs=0.3mmだけ膨らませるように、先端部に略円筒面をなす曲面を形成する。なお、実際に作製される押し型150の、斜面150-1が形成される先端部には、食い込んでいる樹脂からこの押し型150を抜くための抜き勾配が設けられる。
そして、この押し型150に対応する形状の凹部、つまり略円筒凹曲面をなす斜面10hを有する凹部10eが透光性部材100に形成される。図12A〜Cは、このようにして形成された凹部10eの平面図,左側断面図,正面図である。
なお、本例で光源となるLED13は、上述のようにアウターフレーム10の前面10-1に対してその光軸L0が略直交するように配設されていることを前提に説明する(図6参照)。
長溝10d,10d’は、図6B及びDに示すように、中心線Lに線対称で大きさが幅u,長さv,深さpの矩形断面の長溝とし、例えば長溝10d,10d’の両下端部が両上端部より小さくなる、下すぼまりとなるように形成される。この長溝10d,10d’は、図6Aに示す斜面10bで反射され下方に向かう光を集光し、裏面10-2側の凹部10eに向かう光が多くなるようにしている。
ここで、LED13から出射された光は、図13Cに示すように、アウターフレーム10の表裏面10-1,10-2に略平行で平面形状でとされた入光面10kに入射するものとして説明する。
長溝10d,10d’がないとき、図13Aに示すように、光源から出射された光は斜面10bで下方に反射されるが、光源が光軸に対してある程度の広がりをもつLED13であるため、光は斜面10bでの反射後さらにアウターフレーム10内部の面方向にも広く拡がるものとなる。
一方、図13Bに示す長溝10d,10d’が形成されているとき、図13Aのときと同様に、LED13からの光が斜面10bで反射されるものの、透光性部材10内部の面方向に広く拡がるように反射された光が途中で、長溝10d,10d’の側面で再度反射され、透光性部材10の裏面10-2側に設けられる凹部10eの側に向かうようにすることができる。
このように、長溝10d,10d’が形成されることによって、凹部10eを照光させる光量を増すことができる。
図14〜図17は、照光形成部10aの種々の形態に対して、光路と、凹部10eにより反射される光の透光性部材10の表面10-1側での強度分布とを概念的に示した説明図で、それぞれA図が照光形成部10aの断面模式図、B図が凹部10eの平面投影図とその反射光の説明図、C図が凹部10eで反射光の強度分布を説明する模式図である。
なお、以下では、長溝10d,10d’は既に形成されているものとし、斜面10bで反射された光は、照光形成部10a内部の略下方の凹部10e側に向かうものとする。また、簡単のため斜面10bと凹部10eの斜面10hは、照光形成部10aの表裏面10-1,10-2に対して45°をなす(θ=φ=45°)ものとして説明する。
透光性部材10の凹部10eの斜面10hの中心を原点Oとし、座標軸xyzを図14Cに示すように定める。
なお、図14〜図17での説明では斜面10hの表裏面10-1,10-2となす角度φをφ=45°として説明したが、実際の角度φは、照光形成部10aは図3に示すようにフラットディスプレイパネル装置のアウターフレーム10の映像表示画面2より下の部分に配設されるので、視聴するときのユーザの席からの標準的な距離と視認性を考慮して、例えば上述のようにφ=42°などと決められる。
このとき、本例の照明装置の照光形成部10aでは、光沢面の斜面10bの下側で、透光性を有するアウターフレーム10の裏面10-2の側に2本の長溝10d,10d’を設けたので、従来の透明板内での照明光に比べ、アウターフレーム10内での凹部10eに向かう光の成分を多くし、凹部10eの斜面10hに入射する光量を多くすることができる。つまり、アウターフレーム10の背面10-2側に設けられた発光部となる斜面10hを、LED13から発せられた光で効率的に照光することができる。
そして、表面10-1の側から見たとき、発光部があたかもアウターフレーム10の透明枠内で浮遊したようにすることができる。
また、凹部10eの傾斜面10hを梨地加工された円筒凹曲面としたので、斜面10hの照光により反射された光を透光性部材10の正面から見てより広範囲の角度から確認することができる。
そして、表面10-1の側から見たとき、傾斜面10hによる発光部があたかも透光性部材10の透明枠内で浮遊したようにすることができる。
また、インジケータ16とされる発光部が映像表示画面2の下側に配する例で説明したが、これに限らずデザイン上好ましい任意の位置に発光部を設けてよく、この場合凹部10eの斜面10hの表裏面10-1,10-2となす傾斜角φは、想定されるユーザの席を勘案して決めることができるものである。
Claims (2)
- 裏面の側に凹部が形成された平板状の透明部材と、
前記透明部材の一側面の側より照明する光源と、を有し、
前記透明部材の内部を通過した前記光源による光で前記凹部を照明する照明装置において、
前記光源の光軸を前記透明部材の裏面に略直交するように配設し、
前記透明部材の表面の側で前記光源に対向するように第1の傾斜面を形成し、かつ前記凹部に前記裏面から前記透明部材の厚さ方向に凹曲面を有する第2の傾斜面を設け、
前記透明部材の前記光源の光が入射される入光面を、円筒曲面をなす円筒面凸部の凸レンズとして形成し、かつ前記凹曲面を、円筒凹曲面かつ梨地加工面として形成し、
前記凹部と前記光源の間の前記透明部材の裏面に、前記光の向きを規制して光を前記凹部に向かわせる一対の長溝を設け、
前記光源の光を前記第1の傾斜面に反射させて前記透明部材の内部の略面方向に導き、前記一対の長溝の側面で反射させて前記第2の傾斜面の凹曲面を照光させる
照明装置。 - 平板状の透明部材を映像表示面の周囲の少なくとも一部に有するフロント部材を前面に設けた映像表示装置において、
前記透明部材の一側面に第1の傾斜面を形成し、
前記透明部材の裏面から前記透明部材の厚さ方向に、凹曲面を有する第2の傾斜面を備えた凹部を設け、
前記凹部の第2の傾斜面の照明を行う光源を、前記第1の傾斜面に対向し光軸が前記透明部材の裏面に略直交するように配設し、
前記透明部材の前記光源の光が入射される入光面を、円筒曲面をなす円筒面凸部の凸レンズとして形成し、かつ前記凹曲面を、円筒凹曲面かつ梨地加工面として形成し、
前記凹部と前記光源の間の前記透明部材の裏面に、前記光の向きを規制して光を前記凹部に向かわせる一対の長溝を設け、
前記光源の光を前記第1の傾斜面に反射させて前記透明部材の内部の略面方向に導き、前記一対の長溝の側面で反射させて前記第2の傾斜面の凹曲面により広視野角の照光を行わせる
映像表示装置。
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