KR20180121634A - 도광판 및 면 조명장치 - Google Patents

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KR20180121634A
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모리마사 쿠게
타카노리 키리토시
오사미 오구시
히데유키 타나카
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카와사키 주코교 카부시키가이샤
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Abstract

도광판(30)에는 입사면(31)과 출사면(32)이 형성된다. 입사면(31)은 광원(20)으로부터 조사되는 빛이 입사된다. 출사면(32)은 출사면(32)으로부터 입사된 빛이 출사되는 면으로서 두께방향에 수직한 면이다. 도광판(30)의 두께방향 및 광원(20)과 도광판(30)의 배열방향 양쪽에 평행한 면으로 자른 단면에 있어서, 입사면(31)의 적어도 일부가 광원(20) 측으로 부푼 곡선이다.

Description

도광판 및 면 조명장치
본 발명은 주로 엣지 라이트 방식의 면 조명장치에 사용되는 도광판에 관한 것이다.
엣지 라이트 방식의 면 조명장치는 광원과 도광판을 구비한다. 광원은 도광판의 끝면(측면)으로 광을 조사한다. 도광판에 조사된 빛은 도광판 내를 반사하면서, 다른 면(출사면)으로부터 균일하게 출사된다. 이로써, 도광판의 측면에 빛을 조사하는 것만으로 출사면 전체를 발광시킬 수 있다. 특허문헌 1 및 2는 엣지 라이트 방식의 면 조명장치를 개시한다.
특허문헌 1에는 광원으로부터 조사된 빛을 반사부재로 반사시킨 후에 도광판에 입사되는 구성의 면 조명장치가 개시된다. 특허문헌 1에는 이 반사부재로서 요면경을 사용할 수 있다는 취지가 기재된다.
특허문헌 1: 국제공개공보 제2012/070331호
그러나, 특허문헌 1의 구성으로는 광원, 반사부재 및 도광판의 3개 부품의 위치조정이 필요하게 된다. 조립시의 위치 어긋남 및 온도변화에 의해, 광원, 반사부재 및 도광판 중 어느 것이든 위치 정밀도가 낮은 경우, 도광판 내의 광로가 크게 변화할 우려가 있다. 또한, 반사부재 또는 도광판 형상의 정밀도가 낮은 경우에도 마찬가지로 도광판 내의 광로가 크게 변화할 우려가 있다. 그 결과, 출사면으로부터 출사되는 빛이 불균일하게 된다.
본 발명은 이상의 사정에 비추어 이루어진 것으로서, 그 주요한 목적은 출사면의 발광 균일성이 높은 도광판을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하여는 과제는 이상과 같으며, 이어서 이 과제를 해결하기 위한 수단과 그 효과를 설명한다.
본 발명의 제1관점에 의하면, 이하의 구성의 도광판이 제공된다. 즉, 이 도광판은, 입사면과 출사면이 형성된다. 상기 입사면은 광원으로부터 빛이 입사되는 단면이다. 상기 출사면은 상기 입사면으로부터 입사된 빛이 출사되는 면으로서 두께방향에 수직한 면이다. 상기 도광판의 두께방향 및 상기 광원과 상기 도광판의 배열방향 양쪽에 평행한 면으로 자른 단면에 있어서, 상기 입사면의 적어도 일부가 상기 광원 측으로 부푼 곡선이다.
이로써, 입사면에 입사된 광에 대하여 진행방향을 맞추면서, 도광판의 내부로 도입시킬 수 있다. 또한, 입사면으로부터 도입된 빛은 두께방향의 중앙측으로 접근하도록 광로가 변화하기 때문에, 도광판 내를 반사하는 횟수가 많아져, 출사면의 발광 균일성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 제2관점에 의하면, 상기 도광판과, 상기 도광판의 상기 입사면으로 빛을 조사하는 광원을 구비하는 면 조명장치가 제공된다.
이로써, 광원과 도광판 사이에 집광장치 등을 배치하지 않고, 출사면을 균일하게 발광시킬 수 있다.
본 발명에 의하면 출사면의 발광 균일성이 높은 도광판을 실현할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 면 조명장치의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는, 면 조명장치의 A-A 선에 따른 단면도이다.
도 3은, 종래예의 도광판에 평행광(수평), 평행광(경사), 1점으로 모인 빛이 조사된 때의 광로의 변화를 나타낸 단면도이다.
도 4는, 본 실시형태의 도광판에 평행광(수평), 평행광(경사), 1점으로 모인 빛이 조사된 때의 광로의 변화를 나타낸 단면도이다.
도 5는, 본 실시형태의 도광판과 종래예의 도광판의 광로의 차이를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 6은, 휘어짐이 가능한 도광판(제1변형예)과 종래예의 도광판의 차이를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 7은, 반사면을 갖는 도광판(제2변형예)의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 8은, 입사면의 곡률반경이 판 두께의 1/2보 큰(돌출형 곡선) 도광판(제3변형예 및 제4변형예)을 나타낸 단면도이다.
도 9는, 입사면이 타원호인 도광판(제5변형예부터 제7변형예)을 나타낸 단면도이다.
도 10은, 입사면의 일부가 곡면인 도광판(제8변형예부터 제9변형예)을 나타낸 단면도이다.
도 11은, 측면이 곡면인 도광판(제10변형예)을 나타낸 사시도이다.
이어서, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 면 조명장치(1)의 구성에 대하여 설명한다. 도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 면 조명장치(1)의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 2는, 면 조명장치(1)의 A-A 선에 따른 단면도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 면 조명장치(1)는 광원 홀더(10), 광원(20), 도광판(30)을 구비한다. 또한, 이하의 설명에서, 도광판의 두께방향을 단순히 두께방향이라 칭할 수 있고, 광원(20)과 도광판(30)의 배열방향을 단순히 배열방향이라 칭할 수 있다. 또한, 두께방향 및 배열방향 양쪽에 수직한 방향을 광원길이방향이라 칭한다.
광원(20)은 광원길이방향에 나란히 배치되는 복수의 발광소자(본 실시형태에서는 발광다이오드)이다. 따라서, 광원(20)은 광원길이방향에 걸쳐서 대상물인 도광판(30)에 빛을 조사가능하다. 또한, 광원(20)은 발광다이오드 이외의 구성일 수 있다. 예를 들면, 광원(20)은 CCF(냉음극관), HCFL(열음극형광등), EL(일렉트로 루미네센스)일 수 있다. 또한, 광원(20)은 점 광원을 나란히 배치한 구성에 한정되지 않고, 선 형상의 광원을 배치한 구성일 수도 있다.
광원 홀더(10)는 광원(20)을 설치 가능하도록 구성된다. 또한, 광원 홀더(10)는 광원(20)과 도광판(30) 사이를 덮도록 배치되며 적어도 내면이 빛을 반사 가능한 재료로 구성된다. 이러한 구성에 의해, 광원(20)이 조사한 빛의 일부는 광원 홀더(10)의 내면에서 반사되어 도광판(30)에 입사된다. 이로써, 광원(20)이 조사한 빛의 손실을 억제할 수 있다.
도광판(30)은, 본 실시형태에서는 장방형의 판 형상의 부재이다. 도광판(30)은 빛을 투과 가능하다면 재료는 임의이다. 아크릴 또는 폴리카보네이트 등의 수지제일 수 있고, 글라스제일 수도 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 도광판(30)에는 입사면(31)과 출사면(32)이 형성된다.
입사면(31)은 도광판(30)의 측면(끝면)으로서, 두께방향에 평행한 면(또한, 광원길이방향에 평행한 면), 또는, 두께방향에 평행한 부분을 포함하는 면이라 할 수도 있다. 또한, 도광판(30)은 광원(20)과 입사면(31)이 대향하도록(환언하면, 입사면(31)의 길이방향이 광원길이방향과 일치하도록, 또한 광원(20)과 입사면(31)의 길이방향의 위치가 일치하도록) 배치된다. 이러한 구성에 의해, 광원(20)이 조사한 빛은 입사면(31)의 대략 전체로부터 도광판(30)의 내부로 입사된다.
또한, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 입사면(31)은 곡면이다. 구체적으로는, 도 2(두께방향 및 배열방향의 양쪽에 평행한 면으로 자른 단면, 광원길이방향에 수직한 면으로 자른 단면)에 있어서, 입사면(31)은 광원(20) 측으로 부푼 곡선이다. 본 실시형태에서 입사면(31)은 곡률반경이 도광판(30)의 판 두께의 1/2인 원호(내각이 180°인 부채꼴)이다.
곡면 형상의 입사면(31)은 절삭 또는 연마 등의 기계가공으로 형성될 수 있고, 형을 사용하여 형성할 수도 있다. 또한, 도광판(30)의 끝면을 용융시킴으로써 표면장력에 의해 끝면을 곡면으로 하고, 그 상태로 냉각함으로써 입사면(31)을 형성할 수도 있다. 입사면(31)의 표면은 입사면(31)으로 입사시 빛의 진행방향이 산란되지 않을 정도로 평탄한 것이 바람직하다. 또한, 입사면(31)이 곡면인 것에 대한 이점은 후술한다.
출사면(32)는 도광판(30)의 표면(두께방향에 수직한 면, 두께방향에 수직한 부분을 포함 하는 면, 면적이 가장 큰 면, 주면)이다. 입사면(31)으로부터 입사된 빛은 도광판(30)의 내부를 반사하면서 입사면(31) 반사 측의 끝면(도 2의 우측의 끝면)으로 진행한다. 이 과정에서 당해 빛은 출사면(32)으로부터 외부로 출사된다. 이러한 구성에 의해 출사면(32)의 대략 전체를 발광시킬 수 있다.
본 실시형태에서의 면 조명장치(1)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 액정 패널(40)의 백라이트로서 사용된다. 또한, 액정 패널(40)은 예를 들면, 액정층, 글라스 필터, 글라스 기판, 편광 필름 등으로 구성된다. 이러한 구성에 의해, 입사면(31)에 빛을 조사하는 것만으로도 액정 패널에 균일하게 빛을 조사할 수 있다.
또한, 출사면(32)으로부터, 보다 균일하게 빛이 출사되기 위하여, 도광판(30)과 액정 패널(40) 사이에 확산 시트를 설치할 수 있다. 또한, 같은 목적으로, 출사면(32)의 표면에 홈, 요부 또는 돌출부를 형성할 수도 있다. 또한, 출사면(32)에 대향하는 면으로부터 빛의 출사를 방지하기 위하여, 이 면에 반사 시트 또는 반사판을 설치할 수도 있다.
또한, 도 1에 나타낸 도광판(30)은 장방형의 판 형상이지만, 정방형 등의 다른 다각형의 판 형상일 수 있으며, 원판 형상일 수도 있다. 또한, 도광판(30)은 평판에 한정되지 않고, 곡면판일 수도 있다. 도광판(30)이 곡면판인 경우 출사면(32)는 곡면 형상이 된다. 또한, 도 1에 나타낸 면 조명장치(1)는 도광판(30)의 1개의 단면에 빛을 조사하나, 2 이상의 단면에 빛을 조사하는 구성일 수도 있다. 또한, 출사면(32)으로부터 균일하게 조사된다면 입사면(31)의 일부에 빛을 조사하는 구성이라도 된다.
다음, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 입사면(31)이 광원(20) 측으로 부푼 곡면인 것의 이점에 대하여, 종래예의 도광판(80)과 비교하면서 설명한다. 또한, 도 3 이하의 단면도에 있어서, 도면을 보기 쉽도록 하기 위하여 해칭을 생략한다.
종래예의 도광판은 도 3에 나타낸 바와 같이, 끝면이 평면 형상(도 3의 단면에서 직선상)이다. 또한, 도광판(80)에는 도광판(30)과 마찬가지로 입사면(81), 출사면(82)가 형성된다.
광원(20)으로부터는 여러 진행방향의 빛이 조사된다. 또한, 이 빛은 광원 홀더(10)의 내면에서 반사된 경우에는 진행방향이 더욱 변화한다. 따라서, 입사면(31)에는 여러 진행방향의 빛이 입사된다.
도 3(a)에는, 종래예의 도광판(80)의 입사면(81)에, 출사면(82)에 평행한 평행광이 입사될 때의 빛의 진행방향의 변화가 나타난다. 종래예의 도광판(80)에서는 출사면(82)에 평행한 평행광이 입사될 때에는 빛의 진행방향이 변화하지 않는다. 따라서, 이 빛은 출사면(82)으로부터 출사되지 않는다.
반면, 도 4(a)에는 본 실시형태의 도광판(30)의 입사면(31)에, 출사면(32)에 평행한 평행광이 입사될 때의 빛의 진행방향의 변화가 나타난다. 본 실시형태의 도광판(30)에서는 출사면(32)에 평행한 평행광은 입사면(31)을 통과함으로써, 각각 도광판(30)의 내측(두께방향의 중앙측)을 향하도록 진행방향이 변화한다. 이로써, 출사면(32)에 평행한 빛이 입사되는 경우에도, 당해 빛이 도광판(30) 내를 반사하면서 진행하기 때문에, 당해 빛의 일부는 출사면(32)으로부터 출사된다. 따라서, 광원(20)의 빛을 유효하게 활용할 수 있다. 또한, 입사면(31)의 두께방향의 둘레부분으로 입사된 빛이 출사면(32)을 이루는 각을 각도α(도 4(a)를 참조)로 하여, 도광판(30)을 글라스라 가정한 경우, 당해 빛은 각도α에서도 전반사된다.
도 3(b)에는 종래예의 도광판(80)의 입사면(81)에, 출사면(82)에 대하여 경사진 평행광이 입사될 때의 빛의 진행방향의 변화가 나타난다. 종래예의 도광판(80)에서는 출사면(82)에 대한 경사각이 작아지도록 빛의 진행방향이 변화한다. 출사면(82)에 대한 경사각이 작아질 경우, 도 5(a)에 나타낸 바와 같이, 도광판(80) 내를 반사하는 횟수가 줄어들기 때문에, 출사면(82)으로부터 출사되는 빛이 균일하게 될 가능성이 있다.
반면, 도 4(b)에는 본 실시형태의 도광판(30)의 입사면(31)에, 출사면(32)에 대하여 경사진 평행광이 입사될 때의 빛의 진행방향의 변화가 나타난다. 본 실시형태의 도광판(30)에서는 출사면(32)에 대하여 경사진 평행광은 입사면(31)을 통과함으로써, 각각 도광판(30)의 내측으로 이동하도록(출사면(32)에 대한 경사각이 커지도록) 진행방향이 변화한다. 출사면(32)에 대한 경사각이 커질 경우, 도 5(b)에 나타낸 바와 같이, 도광판(30) 내를 반사하는 횟수가 늘기 때문에, 출사면(32)으로부터 출사되는 빛을 보다 균일하게 할 수 있다.
도 3(c)에는 입사면(81) 상의 1점으로 모이도록 빛이 입사될 때의 빛의 진행방향의 변화가 나타난다. 입사면(81)에 입사되기까지 빛의 퍼짐을 나타내는 각도를 θ1으로 하고, 입사면(81)에 입사된 후의 빛의 퍼짐을 나타내는 각도를 θ2로 한다. 종래예의 도광판(80)에서는 공기와 도광판(80)의 굴절률 차이에 의해 θ1 > θ2이 성립한다.
도 4(c)에는 입사면(31) 상의 1점으로 모이도록 빛이 입사될 때의 빛의 진행방향의 변화가 나타난다. 입사면(31)에 입사되기까지의 빛의 퍼짐을 나타내는 각도를 θ1로 하고, 입사면(31)에 입사된 후의 빛의 퍼짐을 나타내는 각도를 θ3으로 한다. 이 경우, θ1 > θ2 > θ3이 성립한다. 또한, 본 실시형태에서는 이와 같이 빛이 입사되는 경우에도, 출사면(32)에 대한 경사각이 커지도록 진행방향이 변화한다. 따라서, 여러 방향의 빛을 출사면(32)에 대한 경사각이 커지는 방향으로 변화시킬 수 있기 때문에, 도광판(30) 내를 반사하는 횟수가 증가하므로, 출사면(32)으로부터 출사되는 빛을 더욱 균일하게 할 수 있다.
또한, 종래예의 도광판(80)은, 도광판(80) 내를 빛이 그다지 반사하지 않는 경우도 있어, 세밀한 광로설계가 필요하였다. 또한, 설계를 실현하기 위하여 광원(20) 및 도광판(80)의 위치 및 형상에 높은 정밀도가 요구되었다. 반면, 본 실시형태의 도광판(30)은 여러 방향의 빛을 출사면(32)에 대한 경사각이 커지는 방향으로 변화시킬 수 있어, 위치 및 형상에 다소 오차가 있는 경우에도 출사면(32)을 균일하게 발광시킬 수 있다.
다음, 도 5를 참조하여, 상기 실시형태의 제1변형예를 설명한다. 또한, 변형예의 설명에 있어서는, 상기 실시형태와 동일 또는 유사한 부재에는 도면에 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략하는 경우가 있다.
상기 실시형태에서 도광판(30)은 글라스 등으로 구성되어 가요성을 갖지 않는다. 반면, 제1변형예에서는 도광판(30)이 실리콘 고무, 우레탄 고무, 또는 아크릴 수지를 포함하는 수지 조성물로 구성되어 가요성을 갖는다.
상기한 바와 같이, 종래예의 도광판(80)는, 도광판(80) 내를 빛이 그다지 반사하지 않으나, 세밀한 광로설계를 하여 높은 정밀도로 부품을 배치함으로써, 출사면(82)으로부터 균일하게 빛을 출사시킨다. 그러나, 도광판(80)을 조금 휘는것만으로도 빛의 입사각이 변화하여 반사반향이 변하기 때문에, 도광판(80) 내의 광로가 변화한다. 그 결과, 출사면(82)으로부터 균일하게 빛이 조사되지 않게 된다(도 6(a)를 참조).
반면, 제1변형예의 도광판(30)은 여러 방향의 빛을 출사면(32)에 대한 경사각이 커지는 방향으로 변화시킬 수 있기 때문에, 도광판(30)이 휘어지는 경우에도 출사면(32)을 균일하게 발광시킬 수 있다(도 6(b)를 참조).
또한, 제1변형예에서는 도광판(30)이 가요성을 가지나, 휘어짐이 형성되고 가요성을 가지지 않은 구성의 도광판(30)(만곡된 도광판)에도 본 발명을 적용할 수 있다.
다음, 도 7을 참조하여, 상기 실시형태의 제2변형예를 설명한다.
상기 실시형태에서는 입사면(31)의 반대측의 끝면은 직선 형상이며, 또한, 잔사판, 반사 시트 등은 설치되지 않는다. 반면, 제2변형예에서는 도 7(a)에 나타낸 바와 같이, 입사면(31)의 반대측의 끝면(반사면(33))에는 반사판이 설치되어, 도광판(30)의 내측으로부터 입사된 빛을 반사가능하다. 또한, 반사면(33)은, 입사면(31)과 반대측에 부푼 곡면으로 되어 있다. 환언하면, 두께방향 및 배열방향의 양쪽에 평행한 면으로 자른 단면에 있어서, 반사면(33)은 외측으로 부푼 곡선을 이룬다.
이러한 구성에 의해, 도 7(a)에 나타낸 바와 같이, 도광판(30)의 내부로부터 전달되는 여러 방향의 빛을 출사면(32)에 대한 경사각이 커지는 방향으로 반사할 수 있기 때문에, 출사면(32)를 균일하게 발광시킬 수 있다. 또한, 반사면(33)으로부터 빛이 누출되지 않기 때문에 광원(20)이 조사한 빛을 효율적으로 사용할 수 있다.
다음, 도 8을 참조하여 제3변형예 및 제4변형예를 설명한다.
상기 실시형태에서는 두께방향 및 배열방향 양쪽에 평행한 면으로 자른 단면에 있어서, 입사면(31)의 원호의 곡룰반경은 판 두께의 1/2이다. 반면, 제3변형예 및 제4변형예에서는 이 단면(도 8)에 있어서 입사면(31)의 원호의 곡률반경은 판 두께의 1/2 보다 크다(돌출형 곡선). 여기서, 돌출형 곡선이란, 판 둘레부의 곡면이 대략 구형을 이루고, 도광판(30) 전체로서 올챙이 형태를 나타낸다. 이러한 구성에 의해, 입사면(31)의 표면적을 크게 할 수 있기 때문에, 상기한 실시형태보다 도광판(30)의 내부로 도입되는 광량이 늘어나서, 출사면(32)을 밝게 발광시킬 수가 있다. 특히, 광원(20)의 크기(두께방향의 길이)가 도광판의 판 두께보다 큰 경우에도, 제3변형예 및 제4변형예의 입사면(31)을 사용함으로써 광원(20)의 빛을 충분히 도입할 수 있다.
도 8(a)의 제3변형예의 도광판(30)에서는, 입사면(31)은 도광판(30)의 단부를 가공하는 등으로 형성되어, 원호 형상의 부분과 평판 형상의 부분의 경계는 존재하지 않는다. 반면, 도 8(b)의 제4변형예의 도광판(30)은 반원기둥 형상(단면의 윤곽이 부채 형상, 윤곽의 일부가 원호 형상)의 끝면부(35), 평판 형상(단면의 윤곽이 직사각형)의 도광판 본체(34)가 접합되는 구성이다. 끝면부(35)는 도광판 본체(34)에 접합되어 도광판(30)의 구성요소이므로 같은 효과를 발휘할 수 있다.
다음, 도 9를 참조하여, 제5변형예에서 제7변형예를 설명한다.
상기한 실시형태 및 변형예에서는 단면에서 입사면(31)은 원호였으나, 제5변형예에서 제7변형예에서는 단면에서 입사면(31)이 타원이다. 구체적으로 제5변형예에서는 타원의 장축과 판 두께가 같고, 단축이 판 두께보다 짧다. 제6변형예에서는 타원의 단축과 판 두께가 같고, 장축이 판 두께보다 길다. 제7변형예에서는 타원의 장축이 판 두께보다 길다.
또한, 입사면(31)은 단면에서 광원(20) 측으로 부푼 곡선이면 되며, 원호, 타원호 이외의 곡선이면 된다.
다음, 도 10을 참조하여 제8변형예 및 제9변형예를 설명한다.
상기의 실시형태 및 변형예에서는, 단면에서 입사면(31)의 전체가 곡선이었으나, 제8변형예 및 제9변형예에서는 단면에서 입사면(31)의 일부가 곡선이다. 구체적으로 제8변형예에서는 단면에서 입사면(31)의 두께방향의 단부가 곡선(광원(20) 측으로 부푼 곡선)이며, 두께방향의 중앙부가 직선(두께방향에 평행한 선)이다. 제9변형예에서는 단면에서 입사면(31)의 두께방향의 단부가 직선(두께방향에 평행한 선)이며, 두께방향의 중앙부가 곡선(광원(20) 측으로 부푼 곡선)이다.
다음, 도 11을 참조하여 제10변형예를 설명한다.
상기 실시형태 및 변형예에서는 입사면(31) 및 반사면(33) 이외의 도광판(30)의 측면(광원길이방향과 수직한 면, 배열방향으로 연장되는 면)은 평면이었다. 반면, 제10변형예에서는 도 11에 나타낸 바와 같이, 이 측면(100) 및 측면(101)이 곡면이다. 구체적으로 측면(100, 101)은 입사면(31)과 마찬가지로 단면(배열방향에 수직한 면으로 자른 면)이 원호가 되도록 구성된다. 또한, 측면(100, 101)의 단면은 광원길이방향의 외측으로 돌출되는 곡선이라면 원호에 한정되지 않으며, 예를 들면 타원호 등 다른 변형예에서 나타낸 형상으로 할 수 있다.
또한, 측면(100, 101)에는 제2변형예와 마찬가지로 반사판 등이 설치되어, 도광판(30)의 내측으로부터 입사된 빛을 반사가능하다. 따라서, 입사면(31)으로부터 입사되어 도광판(30) 내로부터 측면(100, 101)을 통하여 외측을 향하는 빛을 도광판(30)의 내측으로 되돌릴 수 있다.
이상의 구성에 의해, 제2변형예와 마찬가지로 도광판(30)의 내부로부터 전달되는 여러방향의 빛을 출사면(32)에 대한 경사각이 커지는 방향으로 반사할 수 있기 때문에, 출사면(32)를 균일하게 발광시킬 수 있다.
상기에서는 복수의 변형예를 설명하였으나, 각각의 변형예의 특징을 적절하게 조합할 수 있다. 예를 들면, 제1변형예와, 제2변형예 내지 제10변형예 중 적어도 하나를 조합할 수 있다(제2변형예 이하에 대하여도 마찬가지). 구제척으로, 가요성을 갖는 도광판(30)(제1변형예)에 반사면(33)(제2변형예)을 설치할 수 있다. 또한, 제2변형예와 제10변형예를 조합함으로써 도광판(30)으로부터 빛이 더울 누출되기 어려워져 출사면(32)을 보다 더 균일하게 발광시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 상기 도광판(30)에는 입사면(31), 출사면(32)가 형성된다. 입사면(31)은 광원(20)으로부터 빛이 입사되는 끝면이다. 출사면(32)은 입사면(31)으로부터 입사된 빛이 출사되는 면으로서 두께방향에 수직한 면이다. 도광판(30)의 두께방향 및 광원(20)과 도광판(30)의 배열방향의 양쪽에 평행한 면으로 자른 단면에 있어서, 입사면(31)의 적어도 일부가 광원(20) 측으로 부푼 곡선이다.
이로써, 입사면(31)에 입사된 빛에 대하여 진행방향을 모으면서, 도광판(30) 내부에 도입할 수 있다. 또한, 입사면(31)으로부터 도입된 빛은 두께방향의 중앙측에 근접하도록 광로가 변화하기 때문에, 도광판(30) 내를 반사하는 횟수가 많아져서 출사면(32)의 발광 균일성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 도광판(30)의 단면에 있어서, 입사면(31)의 곡선이 원호 또는 타원호이다.
이로써, 입사면(31)을 단순한 형상으로 할 수 있으므로, 도광판(30)의 광로설계 및 제조 등이 용이하다.
또한, 상기 도광판(30)의 단면에 있어서, 입사면(31)의 전체가 광원(20) 측으로 부푼 곡선이다.
이로써, 곡면에 입사되는 빛이 늘어나므로, 본 발명의 효과를 보다 유효하게 발휘시킬 수 있다.
또한, 상기 도광판(30)에서는, 입사면(31)에 대하여 반대측의 끝면에는 입사면(31)으로부터 입사된 빛을 도광판(30)의 내측으로 반사하는 반사면(33)이 형성된다. 도광판(30)의 단면에 있어서, 반사면(33)의 적어도 일부가 입사면(31)의 반대측으로 부푼 곡선이다.
이로써, 입사면(31)으로부터 도입된 빛이 반사면(33)에 도달한 경우에도, 도광판(30)의 내측으로 빛이 반사하기 때문에, 광원(20)이 조사하는 빛을 유효하게 활용할 수 있다. 특히, 반사면(33)이 상기한 형상이기 때문에, 입사시와 마찬가지로 반사광의 진행방향을 모으면서도 두께방향의 중앙측에 근접하도록 광로를 변화시킬 수 있다. 따라서, 출사면(32)의 발광 균일성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 도광판(30)은 출사면(32)의 적어도 일부가 휘어져 있거나, 또는 도광판(30)이 휘어지는 것이 가능하도록 구성된다.
즉, 출사면(32)가 휘어진 경우에는 작은 오차로 광로가 크게 변화한다. 또한, 도광판(30)이 휘어짐 가능하게 구성되는 경우에는 도광판(30)이 휘어짐으로써 광로가 크게 변화한다. 따라서, 이들 특징을 갖는 경우, 출사면(32)를 균일하게 발광시키는 것이 곤란하게 된다. 이러한 점에서, 본 실시형태에서는 도광판(30) 내를 반사하는 횟수가 많기 때문에 이러한 도광판(30)에서도 출사면(32)를 균일하게 발광시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 상기의 구성은 예를 들면 이하와 같이 변경할 수 있다.
상기 실시형태 및 변형예에서는 광원(20)이 조사한 빛을 입사면(31)에 직접 조사하는 구성이나, 거울 등을 통하여 입사면(31)에 조사할 수 있다. 특허문헌 1과는 달리, 본 실시형태의 면 조명장치(1)는 위치 정밀도가 그다지 요구되지 않으므로, 이러한 구성을 채용하여도 출사면(32)으로부터 균일하게 빛이 출사될 수 있다.
상기 실시형태 및 변형예에서 입사면(31)은 두께방향의 중앙을 통과하는 선을 대칭선으로 하여 대칭을 이루나, 비대칭이어도 된다.
상기 실시형태에서는 면 조명장치(1)를 액정 디스플레이의 백라이트에 적용하는 예를 설명하였으나, 면 조명장치(1)는 다른 용도에 적용할 수 있다. 예를 들면, 면 조명장치(1)는 안내표시 또는 포스터 등의 백라이트에 적용할 수 있다. 또한, 면 조명장치(1)는 백라이트 이외에도 적용할 수 있다.
1: 면 조명장치
10: 광원 홀더
20: 광원
30: 도광판
31: 입사면
32: 출사면
33: 반사면

Claims (6)

  1. 광원으로부터 빛이 입사되는 끝면인 입사면; 및
    상기 입사면으로부터 입사된 빛이 출사되는 면으로서, 두께방향에 수직한 면인 출사면;이 형성된 도광판으로서,
    상기 도광판의 두께방향 및 상기 광원과 상기 도광판의 배열방향 양쪽에 평행한 면으로 자른 단면에 있어서, 상기 입사면의 적어도 일부가 상기 광원 측으로 부푼 곡선인 것을 특징으로 하는,
    도광판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단면에 있어서, 상기 입사면의 상기 곡선이 원호 또는 타원호인 것을 특징으로 하는,
    도광판.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 단면에 있어서, 상기 입사면의 전체가 상기 광원 측으로 부푼 곡선인 것을 특징으로 하는,
    도광판.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입사면에 대하여 반대측의 끝면에는 상기 입사면으로부터 입사되는 빛을 상기 도광판의 내측으로 반사하는 반사면이 형성되고,
    상기 단면에 있어서, 상기 반사면의 적어도 일부가 입사면의 반대측으로 부푼 곡선인 것을 특징으로 하는,
    도광판.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단면에 있어서, 상기 출사면의 적어도 일부가 휘어져 있거나, 또는 휘어짐이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는,
    도광판.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 도광판; 및
    상기 도광판의 상기 입사면으로 빛을 조사하는 광원;을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    면 조명장치.
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