JPWO2012164792A1 - 発光装置、面光源、液晶ディスプレイ装置、およびレンズ - Google Patents
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Abstract
Description
即ち、本発明の第1態様における発光装置は、光軸を中心として光を放射する発光装置であって、発光素子、および前記発光素子を覆い蛍光体を分散させた樹脂を有する光源と、前記光源からの光を放射状に拡張するレンズとを備え、前記レンズは、前記光軸と直交する第1方向と、前記光軸および前記第1方向に直交する第2方向との屈折力が異なる。
図1は、本発明の実施の形態1に係る液晶ディスプレイ装置101の全体の概略構成を示す図である。この液晶ディスプレイ装置101は、液晶表示パネル8と、液晶表示パネル8の裏側(反表示面側)に配置された面光源7とを備えている。面光源7は、発光装置1と、発光装置1に対向して設置される拡散板4とを有する。尚、面光源7については、以下の実施の形態2にて詳しく説明する。
ここでは、本発明の実施の形態2に係る面光源7について、詳しく説明する。図2は、面光源7の構成図である。この面光源7は、上述したように、複数の発光装置1と、これらの発光装置1を覆うように配置される拡散板4とを備えている。発光装置1は、光源2と光源2を覆って配置されるレンズ3とを有する。拡散板4は、光源2の光軸に対して直交方向に延在する。また、発光装置1は、筐体内の底部に配置され、底部に対向する筐体の開口部を拡散板4で閉止して、面光源7が形成される。なお、発光装置1は、拡散板4の全面又は略全面に対向して平面的に分散して配置されていればよく、図2に示すように、マトリクス状に配置されていてもよいし、千鳥状に配置されていてもよく、その配置形態を問わない。
発光装置1を構成する光源2およびレンズ3については、以下の実施の形態3にて詳しく説明する。
ここでは、本発明の実施の形態3に係る発光装置1について、詳しく説明する。図4ならびに図5Aおよび5Bに、発光装置1の構成を示す。この発光装置1は、既に説明したように、光源2と、光源2からの光を放射状に拡張するレンズ3とを備え、例えば拡散板4の被照射面4aに、光軸Aを中心として略円形状に光を放射するものである。すなわち、光源2からの光の方向性がレンズ3で広げられ、これにより拡散板4の被照射面4aにおける光軸Aを中心とする広い範囲が照明される。被照射面4aの照度分布は、光軸A上が最大で、周囲に行くほど略単調に減少する。
実施例1において、光源2は、発光面21の大きさが、おおよそφ3.0mmの汎用品のLEDを採用し、光源2からの光の方向性を広げ、色ムラを抑えることを目的としている。実施例1において、レンズ3の有効径は、20.7mmとなっている。また、光軸中心でのレンズの厚みが1.2mmとなっている。実施例1の具体的な数値を表1に示す。
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
又、2011年5月31日に出願された、日本国特許出願No.特願2011−121373号の明細書、図面、特許請求の範囲、及び要約書の開示内容の全ては、参考として本明細書中に編入されるものである。
2 光源
3 レンズ
4 拡散板
5 基板
6 反射シート ないし 反射コーティング膜
7 面光源
8 液晶表示パネル
21 発光面
22 発光素子
23 蛍光体を分散させた透明樹脂
31 入射面
32 出射面
33 底面
34 反射部
35 リング部
即ち、本発明の第1態様における発光装置は、光軸を中心として光を放射する発光装置であって、発光素子、および前記発光素子を覆い蛍光体を分散させた樹脂を有する光源と、前記光源からの光を放射状に拡張するレンズとを備え、前記レンズは、前記光軸と直交する第1方向と、前記光軸および前記第1方向に直交する第2方向との屈折力が異なる。
図1は、本発明の実施の形態1に係る液晶ディスプレイ装置101の全体の概略構成を示す図である。この液晶ディスプレイ装置101は、液晶表示パネル8と、液晶表示パネル8の裏側(反表示面側)に配置された面光源7とを備えている。面光源7は、発光装置1と、発光装置1に対向して設置される拡散板4とを有する。尚、面光源7については、以下の実施の形態2にて詳しく説明する。
ここでは、本発明の実施の形態2に係る面光源7について、詳しく説明する。図2は、面光源7の構成図である。この面光源7は、上述したように、複数の発光装置1と、これらの発光装置1を覆うように配置される拡散板4とを備えている。発光装置1は、光源2と光源2を覆って配置されるレンズ3とを有する。拡散板4は、光源2の光軸に対して直交方向に延在する。また、発光装置1は、筐体内の底部に配置され、底部に対向する筐体の開口部を拡散板4で閉止して、面光源7が形成される。なお、発光装置1は、拡散板4の全面又は略全面に対向して平面的に分散して配置されていればよく、図2に示すように、マトリクス状に配置されていてもよいし、千鳥状に配置されていてもよく、その配置形態を問わない。
発光装置1を構成する光源2およびレンズ3については、以下の実施の形態3にて詳しく説明する。
ここでは、本発明の実施の形態3に係る発光装置1について、詳しく説明する。図4ならびに図5Aおよび5Bに、発光装置1の構成を示す。この発光装置1は、既に説明したように、光源2と、光源2からの光を放射状に拡張するレンズ3とを備え、例えば拡散板4の被照射面4aに、光軸Aを中心として略円形状に光を放射するものである。すなわち、光源2からの光の方向性がレンズ3で広げられ、これにより拡散板4の被照射面4aにおける光軸Aを中心とする広い範囲が照明される。被照射面4aの照度分布は、光軸A上が最大で、周囲に行くほど略単調に減少する。
実施例1において、光源2は、発光面21の大きさが、おおよそφ3.0mmの汎用品のLEDを採用し、光源2からの光の方向性を広げ、色ムラを抑えることを目的としている。実施例1において、レンズ3の有効径は、20.7mmとなっている。また、光軸中心でのレンズの厚みが1.2mmとなっている。実施例1の具体的な数値を表1に示す。
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
又、2011年5月31日に出願された、日本国特許出願No.特願2011−121373号の明細書、図面、特許請求の範囲、及び要約書の開示内容の全ては、参考として本明細書中に編入されるものである。
2 光源
3 レンズ
4 拡散板
5 基板
6 反射シート ないし 反射コーティング膜
7 面光源
8 液晶表示パネル
21 発光面
22 発光素子
23 蛍光体を分散させた透明樹脂
31 入射面
32 出射面
33 底面
34 反射部
35 リング部
Claims (18)
- 光源(2)およびこの光源を覆って配置され光源からの光を拡張するレンズ(3)を有する発光装置(1)において、
前記レンズは、光軸を中心として光源からの光が入射する入射面(31)と、入射した光を放射状に拡張して出射する出射面(32)と、を有し、
前記入射面は、連続する凹面を有し、前記出射面は、連続する凸面を有し、かつ前記レンズは、前記光軸に直交する第1方向と、前記光軸および前記第1方向に直交する第2方向との屈折力が異なる、
発光装置。 - 前記入射面が、第1方向および第2方向で屈折力を異ならせた、アナモフィックな非球面の曲面を含む、請求項1に記載の発光装置。
- 前記レンズは、前記入射面の周囲に位置し前記出射面と反対側に位置する底面(33)をさらに有し、
前記底面には、光軸に沿って凹形状の反射部(34)を有する、請求項1に記載の発光装置。 - 前記入射面は、第1方向および第2方向で屈折力を異ならせた、アナモフィックな非球面の曲面を含む凹面であり、
前記出射面は、前記光軸に対して回転対称な凸面である、請求項3に記載の発光装置。 - 前記反射部は、光軸を中心とした円状又は楕円状に配置されている、請求項3に記載の発光装置。
- 前記反射部は、前記底面とのなす角θが、次の条件式、
15°<θ<45°
を満足する、請求項3に記載の発光装置。 - 前記反射部は、前記レンズの有効半径の65%以上、光軸から外側の位置に少なくとも1つ配置されている、請求項3に記載の発光装置。
- 前記光源は、発光素子(22)と、該発光素子上にドーム状に形成された蛍光体層(23)とを含み、前記蛍光体層の表面に発光面(21)が構成されている、請求項1に記載の発光装置。
- 光源(2)およびこの光源を覆って配置され光源からの光を拡張するレンズ(3)を有する複数個の発光装置(1)と、
前記発光装置に対向して配置され光源の光軸に直交して延在する拡散板(4)と、
前記発光装置から出射した光を前記拡散板側に反射させる反射用部材(6)と、
を備え、
前記レンズは、光源の光軸に直交する第1方向と、前記光軸および前記第1方向に直交する第2方向との屈折力が異なり、
複数個の前記発光装置は、前記拡散板に対向して分散して配置される、
面光源。 - 液晶表示パネル(8)と、該液晶表示パネルの背面側に配置され、該液晶表示パネルに対応する大きさの面光源(7)とを備えた液晶ディスプレイ装置であって、前記面光源は、複数個の光源(2)および該光源を覆って配置され光源からの光を拡張するレンズ(3)を有する発光装置(1)と、発光装置に対向して前記液晶表示パネルに隣接して配置され光源の光軸に直交して延在する拡散板(4)と、前記発光装置から出射した光を前記拡散板側に反射させる反射用部材(6)と、を備えた液晶ディスプレイ装置(101)において、
前記面光源は、複数個の前記発光装置を、前記拡散板に対向して分散させて配置し、
前記発光装置のレンズは、光軸を中心として光源からの光が入射する入射面(31)と、入射した光を放射状に拡張して出射する出射面(32)と、を有し、
前記入射面は、連続する凹面を有し、前記出射面は、連続する凸面を有し、かつ前記レンズは、前記入射面および前記出射面の少なくとも一方において、前記光軸に直交する第1方向と、前記光軸および前記第1方向に直交する第2方向との屈折力が異なる、
液晶ディスプレイ装置。 - 発光ダイオード(2)からの光を拡張するレンズ(3)において、
前記レンズは、光軸を中心として発光ダイオードからの光が入射する入射面(31)と、入射した光を放射状に拡張して出射する出射面(32)と、を有し、
前記入射面は、連続する凹面を有し、前記出射面は、連続する凸面を有し、かつ前記レンズは、前記入射面および前記出射面の少なくとも一方において、前記光軸に直交する第1方向と、前記光軸および前記第1方向に直交する第2方向との屈折力が異なる、
レンズ。 - 前記入射面は、第1方向および第2方向で屈折力を異ならせた、アナモフィックな非球面の曲面を含む、請求項11に記載のレンズ。
- 前記入射面の周囲に位置し前記出射面と反対側に位置する底面(33)をさらに有し、
前記底面には、光軸に沿って凹形状の反射部(34)を有する、請求項11に記載のレンズ。 - 前記入射面は、第1方向および第2方向で屈折力を異ならせた、アナモフィックな非球面の曲面を含む凹面であり、
前記出射面は、前記光軸に対して回転対称な凸面である、請求項13に記載のレンズ。 - 前記反射部は、光軸を中心とした円状又は楕円状に配置されている、請求項13に記載のレンズ。
- 前記反射部は、前記底面とのなす角θが、次の条件式
15°<θ<45°
を満足する、請求項13に記載のレンズ。 - 前記反射部は、前記レンズの有効半径の65%以上、光軸から外側の位置に少なくとも1つ配置されている、請求項13に記載のレンズ。
- 前記発光ダイオードは、発光素子(22)と、該発光素子上にドーム状に形成された蛍光体層(23)とを含み、前記蛍光体層の表面に発光面(21)が構成されている、請求項11に記載のレンズ。
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---|---|---|---|
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JP2011121373 | 2011-05-31 | ||
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JP2012553129A JP5849193B2 (ja) | 2011-05-31 | 2012-02-29 | 発光装置、面光源、液晶ディスプレイ装置、およびレンズ |
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