JP5192078B2 - 照明装置、表示装置、及びテレビジョン受像器 - Google Patents

Description

本発明は、照明装置、前記照明装置を含む表示装置、及び前記表示装置を備えるテレビジョン受像器に関する。

自らは発光しない表示パネル、例えば液晶表示パネルを使用する表示装置には、通常、表示パネルを背後から照らす照明装置が組み合わせられる。この種の照明装置の光源には、冷陰極管や発光素子など、様々な種類のものが用いられる。発光素子には、発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」と称する）、有機エレクトロルミネセンス素子、無機エレクトロルミネセンス素子などがあるが、現今ではＬＥＤが主流となっている。特許文献１に記載された照明装置の光源もＬＥＤである。

特許文献１記載の照明装置では、図１０に示すように、実装基板１２１にＬＥＤ１２２が実装され、さらに、ＬＥＤ１２２を覆うレンズ１２４が実装基板１２１に取り付けられている。実装基板１２１、ＬＥＤ１２２、及びレンズ１２４が発光モジュールｍｊを構成する。多数の発光モジュールｍｊがマトリックス状に配置され、面状光源を構成する。

特許文献１にも見られる通り、通常、発光素子にはレンズが組み合わせられる。この種のレンズには、発光素子が発する光の指向性を広げる設計が求められる。そのようなレンズの例を特許文献２に見ることができる。

特許文献１に記載されたタイプの照明装置は点状の光源を多数並べており、特許文献３に記載されたタイプの照明装置は冷陰極管のような線状の光源を多数並べている。このように多数の光源により構成される照明装置を表示装置に組み合わせる場合、光源からの光が直接照明装置に入ると画面に明るさのムラが生じるので、光源と表示装置の間に光を拡散させる拡散板を配置する。拡散板は、特許文献３にも見られるように、照明装置の一部として構成されるのが一般的である。

特開２００８−４１５４６ 特開２００８−１４７４５３ 特開２００５−１９０６５

多数の点状光源で面状光源を構成するにあたり、点状光源に組み合わせられるレンズの拡散性能を高めると、点状光源の光軸方向の出光量が低下し、輝度が下がることがある。拡散特性は点状光源とレンズの組み合わせ（パッケージ）によりばらつきがあり、その結果、拡散板に輝度のムラや色相のムラが生じることがある。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、レンズで覆われる点状光源と、そこからの光で照射される拡散板とを備えた照明装置において、拡散板に起こり得る輝度のムラや色相のムラをできるだけ少なくすることを目的とする。

本発明の好ましい実施形態によれば、照明装置は、拡散板と、前記拡散板に光を照射する点状光源とを備え、前記点状光源は実装基板に実装された発光素子からなり、それが複数個配置されるものであり、前記複数個の点状光源は各々レンズで覆われ、前記レンズには光軸の傾きの異なるものが混在しており、前記レンズは、互いに逆方向に傾く光軸を有するもの同士がペアにされ、このペアがマトリックス状に配置される。

この構成によると、レンズから出射する光の光軸が拡散板と直交するものばかりではなくなり、特定の方向への拡散性を持った光が混在することになる。その結果、レンズの指向性を広げるといった手法にのみ頼らなくても、拡散板における光の混じり具合が多様化し、拡散板の混色性が改善し、拡散板の輝度のムラや色相のムラが少なくなる。

また、輝度や色相を補完し合うレンズペアのマトリックスで面状光源が形成されるので、拡散板の輝度のムラや色相のムラが効果的に低減される。

本発明の好ましい実施形態によれば、照明装置は、拡散板と、前記拡散板を支持するシャーシと、前記シャーシ上に配置され、前記拡散板に光を照射する点状光源とを備え、前記点状光源は実装基板に実装された発光素子からなり、それが複数個配置されるものであり、前記複数個の点状光源は各々レンズで覆われ、前記レンズには光軸の傾きの異なるものが混在しており、前記レンズが複数個、光軸の傾きの連なりがループを描くようにグループ化され、このグループがマトリックス状に配置される。

この構成によると、輝度や色相を補完し合うレンズグループのマトリックスで面状光源が構成されるので、拡散板の輝度のムラや色相のムラが効果的に低減される。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の照明装置において、前記レンズが複数個、全光軸が１点に向かうようにグループ化され、このグループがマトリックス状に配置される。

この構成によると、輝度や色相を補完し合うレンズグループのマトリックスで面状光源が構成されるので、拡散板の輝度のムラや色相のムラが効果的に低減される。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の照明装置において、前記レンズが光拡散機能を備える。

この構成によると、レンズの光拡散機能により、良好な光の拡散を行うことが可能となる。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の照明装置において、前記レンズは、前記実装基板側の面に表面粗し処理が施されることにより光拡散機能が付与されている。

この構成によると、一層良好な光の拡散を行うことが可能となる。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の照明装置において、前記発光素子としてＬＥＤが用いられる。

この構成によると、近年高輝度化がめざましいＬＥＤを用いて、明るい照明装置を得ることができる。また、光源の長寿命化及び消費電力低減を図ることができる。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の照明装置において、前記ＬＥＤは、黄色の領域に発光ピークを持つ蛍光体を青色発光チップに塗布して白色発光が得られるようにしたものである。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の照明装置において、前記ＬＥＤは、緑色と赤色の領域に発光ピークを持つ蛍光体を青色発光チップに塗布して白色発光が得られるようにしたものである。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の照明装置において、前記ＬＥＤは、緑色の領域に発光ピークを持つ蛍光体を青色発光チップに塗布し、これに赤色発光チップを組み合わせて白色発光が得られるようにしたものである。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の照明装置において、前記ＬＥＤは、青、緑、赤の各色の発光チップを組み合わせて白色発光が得られるようにしたものである。

白色発光するＬＥＤは、青味が勝ったりすることで色調にばらつきが生じやすい。本発明のように白色発光させれば、色調が全体として平均化され、ほぼ均一な色調の照明光を得ることができる。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の照明装置において、前記ＬＥＤは、紫外光チップに蛍光体を組み合わせたものである。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の照明装置において、前記ＬＥＤは、青色、緑色、及び赤色の領域に発光ピークを持つ蛍光体を紫外光チップに塗布して白色発光が得られるようにしたものである。

紫外光チップを光源とする場合、色調にばらつきが生じやすいが、本発明の構成によれば、色調が全体として平均化され、ほぼ均一な色調の照明光を得ることができる。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の照明装置において、複数の前記点状光源が長手方向を有する形状の前記実装基板に配置され、当該実装基板が前記シャーシに設置されている。

この構成によると、点状光源を１個ずつシャーシに設置する場合に比べ、作業効率を向上させることができる。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の照明装置において、前記複数の点状光源は前記実装基板の長手方向と平行な直線上に配置されている。

この構成によると、実装基板の設置態様により点状光源の設置態様が一義的に決まるため、点状光源の配置の設計が容易になる。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の照明装置において、前記複数の点状光源は、前記直線上に等間隔で配置されている。

この構成によると、実装基板によって点状光源の配置態様が変更されないため、照明装置のサイズが変更されても実装基板を使いまわすことが可能となる。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の照明装置において、前記実装基板は前記シャーシに複数枚設置され、前記実装基板のうち隣り合うもの同士がコネクタで接続される。

この構成によると、サイズの異なる実装基板を複数種類用意しておけば、サイズの異なる照明装置を構成する場合にも、組み合わせる実装基板の種類を変えてコネクタで接続することにより、容易に対応可能となる。従って、照明装置のサイズ毎に専用の実装基板を設計する必要がなく、コスト削減に寄与する。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の照明装置において、前記実装基板のうち、長手方向に整列するもの同士が前記隣り合う実装基板同士となる。

この構成によると、長さの異なる、言い換えれば配置された点状光源の個数が異なる実装基板を複数種類用意しておけば、サイズの異なる照明装置を構成する場合にも、組み合わせる実装基板の種類を変えてコネクタで接続することにより、容易に対応可能となる。従って、照明装置のサイズ毎に専用の実装基板を設計する必要がなく、コスト削減に寄与する。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の照明装置において、前記コネクタは、前記隣り合う実装基板同士の一方と他方に取り付けられたコネクタハーフ同士の組み合わせからなり、前記コネクタハーフの少なくとも一方は、それが取り付けられた前記実装基板の端部より外側に突き出している。

この構成によると、隣り合う実装基板同士をコネクタで接続するとき、コネクタハーフの少なくとも一方は、それが取り付けられた実装基板の端部より外側に突き出しているから、コネクタハーフ同士の接続を容易に行うことができる。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の照明装置において、前記コネクタは、外面が明色を呈している。

この構成によると、コネクタの光反射率が高まり、コネクタが光を吸収しにくくなるので、拡散板の輝度ムラ発生を抑制できる。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の照明装置において、複数の前記点状光源が電気的に直列接続されている。

この構成によると、各点状光源に供給される電流を同一とすることができ、各点状光源からの発光量を均一化することができるため、拡散板の輝度均一性を向上させることができる。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の照明装置と、前記照明装置からの光を受ける表示パネルと、を含む表示装置が構成される。

この構成によると、輝度のムラや色相のムラの少ない表示装置を得ることができる。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の表示装置において、前記表示パネルは液晶表示パネルにより構成される。

この構成によると、輝度のムラや色相のムラの少ない液晶表示装置を得ることができる。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の表示装置を備えるテレビジョン受像器が構成される。

この構成によると、画面に輝度のムラや色相のムラの少ないテレビジョン受像器を得ることができる。

本発明によると、レンズの光軸をあえて傾け、光軸の傾きの異なるレンズを混在させたことにより、拡散板における光の混じり具合が多様化し、拡散板の混色性が改善し、拡散板の輝度のムラや色相のムラを少なくすることができる。

本発明の好ましい実施形態に係る照明装置を含む表示装置の分解斜視図である。 照明装置の第１実施形態の部分断面図である。 図２の照明装置の部分平面図である。 各種態様の拡散レンズの平面図である。 各種態様の拡散レンズの平面図である。 照明装置の第２実施形態の部分断面図である。 照明装置の第３実施形態を構成する拡散レンズグループの平面図である。 照明装置の第４実施形態を構成する拡散レンズグループの平面図である。 テレビジョン受像器の分解斜視図である。 従来の照明装置の分解斜視図である。 ＬＥＤの照射方向による照度の異なり方を示すグラフである。 複数のＬＥＤの輝度の集合イメージを示す図である。

本発明の好ましい実施形態に係る照明装置を備えた表示装置の実施形態の構造を図１から図３に基づき説明する。図１において表示装置６９は、表示面が上向きになるように水平に置かれた状態で描かれている。

表示装置６９は、表示パネルとして液晶表示パネル５９を用いている。液晶表示パネル５９と、それを背後から照らすバックライトユニット４９は、１個のハウジング内に収容されている。ハウジングは表ハウジング部材ＨＧ１と裏ハウジング部材ＨＧ２を合わせて構成される。

液晶表示パネル５９は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等のスイッチング素子を含むアクティブマトリックス基板５１と、アクティブマトリックス基板５１に対向する対向基板５２を図示しないシール材を介在させて貼り合わせ、アクティブマトリックス基板５１と対向基板５２の間に液晶を注入して構成される。

アクティブマトリックス基板５１の受光面側と、対向基板５２の出射側には、それぞれ偏光フィルム５３が貼り付けられる。液晶表示パネル５９は液晶分子の傾きに起因する光透過率の変化を利用して画像を形成する。

本発明に係る照明装置が具体的な形をとったものであるバックライトユニット４９は、次の構成を備える。すなわちバックライトユニット４９は、発光モジュールＭＪ、シャーシ４１、大判の反射シート４２、拡散板４３、プリズムシート４４、及びマイクロレンズシート４５を含む。

シャーシ４１はトレイのような形をしており、矩形の主平面４１ａの外周に立ち上がり壁４１ｂが形成されている。

発光モジュールＭＪは、実装基板２１、実装基板２１上に配置された点状光源、点状光源を覆うレンズ２４、及び内蔵反射シート１１を含む。点状光源は実装基板２１に実装された発光素子からなる。実施形態における発光素子はＬＥＤ２２である。

レンズ２４は光拡散機能を備える。レンズ２４が備える光拡散機能の意義について説明する。例えば特許文献１記載の照明装置を考えた場合、図１０の照明装置は、レンズ１２４が組み合わせられているとは言え、個々のＬＥＤ１２２の光の広がりが小さいので、輝度のムラをなくそうと思えば発光モジュールｍｊを高密度で多数配置する必要がある。このため部品コストや実装コストがかさみ、全体として高価なものとなる。

最近ではＬＥＤの高輝度化が進み、比較的少ない個数のＬＥＤで全画面分の光量をまかなうことが可能になっている。但し、高輝度のＬＥＤを疎らに配置したのでは輝度にムラが生じることを避けられないので、個々のＬＥＤに光拡散機能を備えたレンズを組み合わせて用いることが好ましい。本明細書では、光拡散機能を備えたレンズを「拡散レンズ」と称する。

図１１は、単体のＬＥＤと、拡散レンズ付きＬＥＤの、照射方向による照度（単位Ｌｕｘ）の異なり方を示すグラフである。単体のＬＥＤの場合、光軸の角度である９０°をピークとし、そこから離れるにつれ急激に照度が落ちて行く。これに対し拡散レンズ付きＬＥＤの場合、一定以上の照度を確保できる領域を広げ、光軸と異なる角度に照度のピークを設定することが可能である。なお、図の照度パターンは拡散レンズの設計によってどのようにでも変化させられることは言うまでもない。

複数のＬＥＤの輝度の集合イメージを図１２に示す。図中、実線の波形は拡散レンズ付きＬＥＤの輝度、点線の波形は単体のＬＥＤの輝度を表している。波形の中の水平線は、ピーク値の半分の輝度における波形の幅（半値幅）を示す。拡散レンズ付きＬＥＤの場合は、個々の波形を幅広にできるので、全体の集合としての輝度を、図の上方に実線で示すようにフラットな形にするのが容易である。しかしながら、単体のＬＥＤの場合、個々の波形は、高さがある一方、幅は狭く、それらを集合した輝度に波が生じることを避けられない。このように輝度にムラがある画像は好ましくないので、拡散レンズ付きＬＥＤの採用はほぼ必然となる。

上記の点に鑑み、発光モジュールＭＪは拡散レンズ２４を含むこととされている。

拡散レンズ２４の、実装基板２１に向き合う面にシボ加工のような表面粗し処理を施して光拡散機能を付与することもできる。これにより、一層良好な光の拡散を行うことが可能となる。

実装基板２１は細長い矩形であり、その上面の実装面２１Ｕには、実装基板２１の長手方向と平行な直線上に所定間隔で複数の電極（図示せず）が形成されており、この電極にＬＥＤ２２が実装されている。実装基板２１は複数のＬＥＤ２２に対する共通の基板となる。すなわち、ＬＥＤ２２が複数個、図１に示す通り実装基板２１の長手方向と平行な直線上に所定間隔で、この場合は所定の等間隔で、配置される。

複数のＬＥＤ２２が長手方向を有する形状の実装基板２１に配置され、当該実装基板２１がシャーシ４１に設置されることから、ＬＥＤ２２を１個ずつシャーシ４１に設置する場合に比べ、作業効率を向上させることができる。また複数のＬＥＤ２２は実装基板２１の長手方向と平行な直線上に配置されているから、実装基板２１の設置態様によりＬＥＤ２２の設置態様が一義的に決まるため、ＬＥＤ２２の配置の設計が容易になる。複数のＬＥＤ２２は直線上に等間隔で配置されているから、実装基板２１によってＬＥＤ２２の配置態様が変更されないため、バックライトユニット４９のサイズが変更されても実装基板２１を使いまわすことが可能となる。

拡散レンズ２４は平面形状円形で、下面に複数の脚部２４ａを有し、脚部２４ａの先端を接着剤で実装基板２１の実装面２１Ｕに接着することにより実装基板２１に取り付けられる。脚部２４ａの存在により、実装基板２１と拡散レンズ２４の間に隙間が生じる。この隙間を通って流れる空気流により、ＬＥＤ２２は冷却される。なお、放熱の問題を解決できれば、拡散レンズの中にＬＥＤを埋め込んだ一体モールド形式の発光モジュールを用いることも可能である。

様々なタイプのＬＥＤをＬＥＤ２２として用いることができる。例えば、黄色の領域に発光ピークを持つ蛍光体を青色発光チップに塗布して白色発光としたＬＥＤを用いることができる。緑色と赤色の領域に発光ピークを持つ蛍光体を青色発光チップに塗布して白色発光としたＬＥＤを用いることもできる。緑色の領域に発光ピークを持つ蛍光体を青色発光チップに塗布し、これに赤色発光チップを組み合わせて白色発光としたＬＥＤを用いることもできる。青、緑、赤の各色の発光チップを組み合わせて白色発光としたＬＥＤを用いることもできる。

白色発光するＬＥＤは、青味が勝ったりすることで色調にばらつきが生じやすい。上述のように白色発光させれば、色調が全体として平均化され、ほぼ均一な色調の照明光を得ることができる。

他のタイプのＬＥＤとして、紫外光チップに蛍光体を組み合わせたもの、特に、青色、緑色、及び赤色の領域に発光ピークを持つ蛍光体を紫外光チップに塗布して白色発光としたものを用いることもできる。

紫外光チップを光源とする場合、色調にばらつきが生じやすいが、上述のように構成すれば、色調が全体として平均化され、ほぼ均一な色調の照明光を得ることができる。

図１では、長手方向に平行な直線上に５個のＬＥＤ２２を等間隔で配置した実装基板２１と、長手方向に平行な直線上に８個のＬＥＤ２２を等間隔で配置した実装基板２１を、長手方向に整列する形で隣り合わせに配置し、この隣り合わせの実装基板２１同士をコネクタ２５で接続して用いている。コネクタ２５は雄側のコネクタハーフと雌側のコネクタハーフにより構成され、５個のＬＥＤ２２を有する実装基板２１と８個のＬＥＤ２２を有する実装基板２１の、互いに向かい合う端部にコネクタハーフの一方ずつが取り付けられる。コネクタハーフの少なくとも一方は、それが取り付けられた実装基板２１の端部より外側に突き出している。これにより、コネクタハーフ同士の接続を容易に行うことができる。ちなみに図１の実施形態では、両方のコネクタハーフがそれぞれの実装基板２１の端部から外側に突き出している。

５個のＬＥＤ２２を有する実装基板２１と８個のＬＥＤ２２を有する実装基板２１をコネクタ２５で連結した組み合わせを複数組、互いに平行する形でシャーシ４１上に並べる。実装基板２１におけるＬＥＤ２２の並びはシャーシ４１の長辺方向、すなわち図１のＸ矢印の方向であり、２枚の実装基板２１の組み合わせが並ぶ方向はシャーシ４１の短辺方向、すなわち図１のＹ矢印の方向であるところから、ＬＥＤ２２はマトリックス状に並ぶことになる。実装基板２１は、カシメ、接着、ネジ止め、リベット止めなどの適宜手段でシャーシ４１に固定される。

実装基板２１がシャーシ４１に複数枚設置され、実装基板２１のうち隣り合うもの同士がコネクタ２５で接続されるから、サイズの異なる実装基板２１を複数種類用意しておけば、サイズの異なるバックライトユニット４９を構成する場合にも、組み合わせる実装基板２１の種類を変えてコネクタ２５で接続することにより、容易に対応可能となる。従って、バックライトユニット４９のサイズ毎に専用の実装基板２１を設計する必要がなく、コスト削減に寄与する。また、実装基板２１のうち、長手方向に整列するもの同士が隣り合う実装基板同士となるから、長さの異なる、言い換えれば配置されたＬＥＤ２２の個数が異なる実装基板２１を複数種類用意しておけば、サイズの異なるバックライトユニット４９を構成する際、容易に対応可能となる。

実装基板２１と拡散レンズ２４の間に内蔵反射シート１１が配置される。内蔵反射シート１１は実装面２１Ｕの拡散レンズ２４の下面に向き合う位置に固定される。内蔵反射シート１１は実装基板２１よりも光の反射率が高い。内蔵反射シート１１も平面形状円形であり、拡散レンズ２４と同心円をなす。直径は内蔵反射シート１１の方が大きい。内蔵反射シート１１には拡散レンズ２４の脚部２４ａを通す貫通穴が形成されている。

シャーシ４１には、それと相似の平面形状を有する反射シート４２が重ねられる。反射シート４２も内蔵反射シート１１と同様の発泡樹脂シートである。反射シート４２の周縁部のうち、最も外側の部分はシャーシ４１の立ち上がり壁４１ｂに載置され、その内側の部分は、シャーシ４１の主平面４１ａに向かって下がる傾斜面４２ａとなっている。傾斜面４２ａの最下部は反射シート４２自身の主平面４２ｂにつながる。主平面４２ｂは内蔵反射シート１１の上に重なる。

反射シート４２には、発光モジュールＭＪの位置に合わせて、拡散レンズ２４は通り抜けられるが内蔵反射シート１１は通り抜けられない大きさの円形の通過開孔４２Ｈ１が形成されている。また反射シート４２には、コネクタ２５の位置に合わせて、コネクタ２５を突き出させる矩形の通過開孔４２Ｈ２が形成されている。

コネクタ２５は通過開孔４２Ｈ２から露出するので、それ自身の光反射率が拡散板４３の輝度に影響を及ぼす。そこでコネクタ２５は、実装基板２１同士を接続する状態で外部に露出する個所が明色を呈しているように構成する。すなわち、コネクタ２５の外殻部分の材質選定や塗装により、白、アイボリー、明るいグレイのような明色に仕上げる。これによりコネクタ２５の光反射率が高まり、コネクタ２５が光を吸収しにくくなるので、拡散板４３の輝度ムラ発生を抑制できる。

ＬＥＤ２２が点灯すると、ＬＥＤ２２から出射した光が拡散板４３を裏面から照射する。直接拡散板４３の方向に向かわない光は反射シート４２または内蔵反射シート１１により拡散板４３の方に反射される。光は拡散板４３の内部で拡散されるため、外部からは、拡散板４３が比較的均一な輝度の面として見えることになる。

ＬＥＤ２２は、コネクタ２５で接続された実装基板２１のペア単位で、あるいは全てのＬＥＤ２２を一括して、電気的に直列接続する構成とすることができる。このようにすれば、各ＬＥＤ２２に供給される電流を同一とすることができ、各ＬＥＤ２２からの発光量を均一化することができるため、拡散板４３の輝度均一性を向上させることができる。

拡散レンズ２４は回転体形状であり、回転体の中心軸が光軸ＯＡとなる。光軸ＯＡは、拡散板４３に直交するのでなく、傾いている。光軸ＯＡの傾きは一様とせず、バックライトユニット４９全体にわたり、光軸ＯＡの傾きの異なる拡散レンズ２４が混在するようにする。

このように構成したことにより、光軸ＯＡが拡散板４３と直交するものばかりではなくなり、特定の方向への拡散性を持った光が混在することになる。その結果、拡散レンズ２４の指向性を広げるといった手法にのみ頼らなくても、拡散板４３における光の混じり具合が多様化し、拡散板４３の混色性が改善し、拡散板４３の輝度のムラや色相のムラが少なくなる。

拡散レンズ２４は、互いに逆方向に傾く光軸ＯＡを有するもの同士がペアにされ、このペアがマトリックス状に配置されている。第１実施形態では、実装基板２１の上の１個の拡散レンズ２４と、隣接する実装基板２１の上の１個の拡散レンズ２４であって、隣接関係にある拡散レンズ２４同士がペアとして組み合わせられている。

互いに逆方向に傾く光軸ＯＡを有する拡散レンズ２４は、互いに輝度や色相を補完し合う。このような拡散レンズ２４のペアをマトリックス状に配置して面状光源を形成したので、拡散板４３の輝度のムラや色相のムラを効果的に低減することができる。

光軸ＯＡの傾いた拡散レンズ２４は、複数の脚部２４ａのうち、あるものは長くし、あるものは短くすることにより、簡単に得ることができる。脚部２４ａの数は、図４（ａ）のように３本とすることもできるし、同図（ｂ）のように４本とすることもできるし、同図（ｃ）のように５本とすることもできる。それ以外の数とすることもできる。脚部２４ａの長短については、図４において拡散レンズ２４の中心より左側に位置する脚部２４ａは長く、中心より右側に位置する脚部２４ａは短くするという構成にすることもできるし、その逆の構成にすることもできる。

拡散レンズ２４は図示しない部品自動装着機で実装基板２１に装着されるが、その際、部品自動装着機が拡散レンズ２４の向き（どちら側が低くなっているか）を判定できると都合が良い。拡散レンズ２４の向きを判定させられるようにする手法には色々なものが考えられる。図５もその一例である。図５では拡散レンズ２４の低くなった側に突起２４ｂを形成し、部品自動装着機が画像認識で拡散レンズ２４の向きを判定できるようにしてある。突起２４ｂは、拡散レンズ２４の高くなった側に形成しても構わない。

バックライトユニット４９の第２実施形態を図６に示す。第２実施形態では、互いに逆方向に傾く光軸ＯＡを有する拡散レンズ２４のペアが、隣接する実装基板２１同士の間でなく、同一実装基板２１上の隣接拡散レンズ２４同士の間に設定されている。作用効果は第１実施形態と同じである。

バックライト４９の第３実施形態を図７に示す。第３実施形態では、正方形の各コーナーに置かれる形で配置された４個の拡散レンズ２４が１グループを構成する。４個の拡散レンズ２４は、光軸ＯＡの傾きの方向が９０°ずつ異なっている。すなわち平面的に見ると、光軸ＯＡの傾きの連なりがループを描く。このような拡散レンズ２４のグループがマトリックス状に配置されている。

光軸ＯＡの傾きの方向が９０°ずつ異なる４個の拡散レンズ２４は、互いに輝度や色相を補完し合う。このような拡散レンズ２４のペアをマトリックス状に配置して面状光源を形成したので、拡散板４３の輝度のムラや色相のムラを効果的に低減することができる。

バックライト４９の第４実施形態を図８に示す。第４実施形態でも、正方形の各コーナーに置かれる形で配置された４個の拡散レンズ２４が１グループを構成する。４個の拡散レンズ２４は、拡散レンズ２４の光軸ＯＡが４本とも１点に向かう。その１点は、前記正方形の中心から垂直に立ち上がる線上にある。このような拡散レンズ２４のグループがマトリックス状に配置されている。

第４実施形態でも、光軸ＯＡの傾きの方向が９０°ずつ異なる４個の拡散レンズ２４が互いに輝度や色相を補完し合う。このような拡散レンズ２４のペアをマトリックス状に配置して面状光源を形成したので、拡散板４３の輝度のムラや色相のムラを効果的に低減することができる。

第３実施形態でも第４実施形態でも、１グループ当たりの拡散レンズ２４の個数は４個に限定されない。３個以上の任意の数とすることができる。

第１から第４までの各実施形態における拡散レンズ２４の配置は、排他的なものではない。適宜組み合わせて実施することができる。

図９に、表示装置６９を組み込むテレビジョン受像器の構成例を示す。テレビジョン受像器８９は、前部キャビネット９０と後部キャビネット９１を合わせて構成されるキャビネット内に表示装置６９と制御基板群９２を収納し、そのキャビネットをスタンド９３で支える構成となっている。

以上、本発明の各実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

本発明は、光源からの光を拡散板に照射する照明装置に広く利用可能である。また、前記照明装置を含む表示装置、及び前記表示装置を備えるテレビジョン受像器に広く利用可能である。

４９ バックライトユニット
４１ シャーシ
４３ 拡散板
ＭＪ 発光モジュール
１１ 内蔵反射シート
２１ 実装基板
２２ ＬＥＤ
２４ 拡散レンズ
２４ａ 脚部
４２ 反射シート
ＯＡ 光軸
５９ 液晶表示パネル
６９ 表示装置
８９ テレビジョン受像器

Claims (23)

1. 照明装置であって、以下を特徴とするもの：
   拡散板と、前記拡散板を支持するシャーシと、前記シャーシ上に配置され、前記拡散板に光を照射する点状光源とを備え、
   前記点状光源は実装基板に実装された発光素子からなり、それが複数個配置されるものであり、前記複数個の点状光源は各々レンズで覆われ、前記レンズには光軸の傾きの異なるものが混在しており、
   前記レンズは、互いに逆方向に傾く光軸を有するもの同士がペアにされ、このペアがマトリックス状に配置される。
2. 照明装置であって、以下を特徴とするもの：
   拡散板と、前記拡散板を支持するシャーシと、前記シャーシ上に配置され、前記拡散板に光を照射する点状光源とを備え、
   前記点状光源は実装基板に実装された発光素子からなり、それが複数個配置されるものであり、前記複数個の点状光源は各々レンズで覆われ、前記レンズには光軸の傾きの異なるものが混在しており、
   前記レンズが複数個、光軸の傾きの連なりがループを描くようにグループ化され、このグループがマトリックス状に配置される。
3. 請求項１の照明装置であって、以下を特徴とするもの：
   前記レンズが複数個、全光軸が１点に向かうようにグループ化され、このグループがマトリックス状に配置される。
4. 請求項１から３のいずれかの照明装置であって、以下を特徴とするもの：
   前記レンズが光拡散機能を備える。
5. 請求項４の照明装置であって、以下を特徴とするもの：
   前記レンズは、前記実装基板側の面に表面粗し処理が施されることにより光拡散機能が付与されている。
6. 請求項１から５のいずれかの照明装置であって、以下を特徴とするもの：
   前記発光素子としてＬＥＤが用いられる。
7. 請求項６の照明装置であって、以下を特徴とするもの：
   前記ＬＥＤは、黄色の領域に発光ピークを持つ蛍光体を青色発光チップに塗布して白色発光が得られるようにしたものである。
8. 請求項６の照明装置であって、以下を特徴とするもの：
   前記ＬＥＤは、緑色と赤色の領域に発光ピークを持つ蛍光体を青色発光チップに塗布して白色発光が得られるようにしたものである。
9. 請求項６の照明装置であって、以下を特徴とするもの：
   前記ＬＥＤは、緑色の領域に発光ピークを持つ蛍光体を青色発光チップに塗布し、これに赤色発光チップを組み合わせて白色発光が得られるようにしたものである。
10. 請求項６の照明装置であって、以下を特徴とするもの：
    前記ＬＥＤは、青、緑、赤の各色の発光チップを組み合わせて白色発光が得られるようにしたものである。
11. 請求項６の照明装置であって、以下を特徴とするもの：
    前記ＬＥＤは、紫外光チップに蛍光体を組み合わせたものである。
12. 請求項１１の照明装置であって、以下を特徴とするもの：
    前記ＬＥＤは、青色、緑色、及び赤色の領域に発光ピークを持つ蛍光体を紫外光チップに塗布して白色発光が得られるようにしたものである。
13. 請求項１から１２のいずれかの照明装置であって、以下を特徴とするもの：
    複数の前記点状光源が長手方向を有する形状の前記実装基板に配置され、当該実装基板が前記シャーシに設置されている。
14. 請求項１３の照明装置であって、以下を特徴とするもの：
    前記複数の点状光源は前記実装基板の長手方向と平行な直線上に配置されている。
15. 請求項１４の照明装置であって、以下を特徴とするもの：
    前記複数の点状光源は、前記直線上に等間隔で配置されている。
16. 請求項１３から１５のいずれかの照明装置であって、以下を特徴とするもの：
    前記実装基板は前記シャーシに複数枚設置され、前記実装基板のうち隣り合うもの同士がコネクタで接続される。
17. 請求項１６の照明装置であって、以下を特徴とするもの：
    前記実装基板のうち、長手方向に整列するもの同士が前記隣り合う実装基板同士となる。
18. 請求項１６または１７の照明装置であって、以下を特徴とするもの：
    前記コネクタは、前記隣り合う実装基板同士の一方と他方に取り付けられたコネクタハーフ同士の組み合わせからなり、前記コネクタハーフの少なくとも一方は、それが取り付けられた前記実装基板の端部より外側に突き出している。
19. 請求項１６から１８のいずれかの照明装置であって、以下を特徴とするもの：
    前記コネクタは、外面が明色を呈している。
20. 請求項１から１９のいずれかの照明装置であって、以下を特徴とするもの：
    複数の前記点状光源が電気的に直列接続されている。
21. 表示装置であって、以下を特徴とするもの：
    請求項１から２０のいずれかの照明装置と、前記照明装置からの光を受ける表示パネルと、を含む。
22. 請求項２１の表示装置であって、以下を特徴とするもの：
    前記表示パネルは液晶表示パネルである。
23. テレビジョン受像器であって、以下を特徴とするもの：
    請求項２１または２２の表示装置を備える。

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