| 【発明の名称】 |
光源装置および表示装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】中村 訓久
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| 【要約】 |
【課題】機械的な強度に優れており、容易に組立と分解することのできる曲部を有する蛍光管の固定構造を備えた光源装置を提案すること。
【解決手段】光源装置は、表示要素の背面光源として使用する曲部を有する蛍光管と、蛍光管の上面に配置された拡散板と、下面に配置された反射板と、蛍光管を固定する保持部材が二個搭載された基板で構成されている。そして、蛍光管の両端には口金を有し、基板に搭載された保持部材に両端を保持され、蛍光管の曲げ部を反射板に設けたツメで固定する。また、保持部材は基板に設けた長穴に挿入することで、蛍光管の長手方向に対して直交方向にスライド移動できる。このような構成を採用することにより、個々に異なる蛍光管の管幅の寸法バラツキを吸収し、蛍光管にストレスを与えることがなく、機械的な強度に優れており、容易に組立と分解することができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】曲部を有する蛍光管と、前記蛍光管に隣接して配置された反射板と、前記蛍光管の端部を保持する保持部材が搭載された基板とを有する光源装置であって、前記蛍光管は該端部に口金を有し、前記保持部材は該口金を介して前記蛍光管を保持してなり、前記蛍光管の該曲部は前記反射板に設けられたツメで固定されていることを特徴とする光源装置。
【請求項２】前記反射板に設けられたツメと、前記保持部材は、互いに前記蛍光管の異なる方向の動きを規制してなることを特徴とする請求項１記載の光源装置。
【請求項３】前記蛍光管の口金を、前記保持部材にて前記蛍光管の長手方向に対し異なる方向から挟むことにより前記蛍光管を保持してなることを特徴とする請求項１または２いずれかに記載の光源装置。
【請求項４】前記基板は前記蛍光管の長手方向に対して略直交方向に設定された２本の平行な長穴を有し、前記保持部材は前記長穴に挿入されてなることを特徴とする請求項１から３いずれかに記載の光源装置。
【請求項５】前記保持部材は、前記長穴の所望の位置で固定されてなることを特徴とする請求項４記載の光源装置。
【請求項６】前記長穴は、前記蛍光管の高圧側の前記口金を保持する前記保持部材が挿入される側よりも、前記蛍光管のグランド側の前記口金を保持する前記保持部材が挿入される側の寸法が長く設定されてなることを特徴とする請求項４または５いずれかに記載の光源装置。
【請求項７】前記保持部材は、前記長穴の長さ方向に添ったツバを有し、前記ツバの先端部分を曲げ起こされてなることを特徴とする請求項４から６いずれかに記載の光源装置。
【請求項８】前記保持部材と前記蛍光管とは前記口金を介することで電気的に接続されてなることを特徴とする請求項１から７いずれかに記載の光源装置。
【請求項９】前記基板は、前記反射板に設けられた溝に前記反射板に配置される蛍光管の長手方向と略平行に挿入されてなり、前記反射板に設けられたリブにより前記基板の前記長手方向と異なる動きを規制されてなることを特徴とする請求項１から８いずれかに記載の光源装置。
【請求項１０】前記反射板は、前記基板の前記長手方向の動きを規制するツメを有することを特徴とする請求項９記載の光源装置。
【請求項１１】曲部を有する蛍光管と、前記蛍光管に隣接して配置された反射板と、前記蛍光管の端部を保持する保持部材が搭載された基板とを有する光源装置において、前記保持部材は前記蛍光管装着時に可動に構成されてなることを特徴とする光源装置。
【請求項１２】曲部を有する蛍光管と、前記蛍光管に隣接して配置された反射板と、前記蛍光管の端部を保持する保持部材が搭載された基板とを有する光源装置であって、前記基板は、前記反射板に設けられた溝に前記反射板に配置される蛍光管の長手方向と略平行に挿入されてなり、前記反射板に設けられたリブにより前記基板の前記長手方向と異なる動きを規制されてなることを特徴とする光源装置。
【請求項１３】請求項１から１２いずれかに記載の光源装置と、前記蛍光管から出射された光を拡散する拡散板とを備え、前記拡散板を通過した光により照明される表示要素を有することを特徴とする表示装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の表示装置の背面光源として利用される直下型バックライト（光源装置）においては、Ｕ字管（例えば実開平６−３６０３６号公報参照）あるいはW型蛍光管（特開平６−１２１２６０号公報参照）のように蛍光管の管長を長くするための曲部を有する蛍光管が一般的に用いられる。このような蛍光管の固定方法としては、反射板の材質をポリカーボネイト等の樹脂成形品にすることにより反射板にツメを設け、このツメに蛍光管の両端子部分及び曲部を挟み込むことで固定することが一般的であった。
【０００３】また、このような蛍光管の電気的接続方法は、蛍光管の両端子部分からのジュメット線により、基板と導通を取っていた。このジュメット線には絶縁被覆が無く、また線材ゆえに組み込み位置が不安定なため、シリコーンゴムチューブなど絶縁チューブをジュメット線に挿入するか、絶縁シートや絶縁板で、周辺の金属部材との絶縁をとる必要があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術において、寸法バラツキのある蛍光管を反射板に固定するためには、蛍光管を変形させて反射板のツメに挟み込むことが必要となり、蛍光管に持続的なストレスを与えてしまう。また、このストレスを開放するために、反射板のツメに蛍光管の寸法バラツキ分を考慮した隙間を設けることもあるが、この場合、蛍光管は反射板のツメの隙間分を移動することが可能であり、しっかりと反射板に固定することができない。従って、上記のような蛍光管の固定構造では、熱衝撃や落下衝撃により、蛍光管を破損する恐れがある。
【０００５】また、蛍光管の端子部分からのジュメット線には絶縁被覆が無いため、基板まで引き伸ばす間で他の金属部材とショートする危険性がある。さらに、ジュメット線は屈曲耐久性が低いため、振動や落下衝撃による断線の恐れがある。このため、基板へのジュメット線の半田付け作業は、組立及び分解のどちらも慎重を要し、作業工数が大きい。
【０００６】本発明の課題は、機械的な強度に優れた蛍光管の固定構造を備えた光源装置を提案することにある。また、容易に組立と分解することのできる蛍光管の固定構造を備えた光源装置を提案することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するため、曲部を有する蛍光管と、前記蛍光管に隣接して配置された反射板と、前記蛍光管の端部を保持する保持部材が搭載された基板とを有する光源装置であって、前記蛍光管は該端部に口金を有し、前記保持部材は該口金を介して前記蛍光管を保持してなり、前記蛍光管の該曲部は前記反射板に設けられたツメで固定されていることを特徴とする。
【０００８】前記反射板に設けられたツメと、前記保持部材は、互いに前記蛍光管の異なる方向の動きを規制してなることを特徴とする。
【０００９】前記蛍光管の口金を、前記保持部材にて前記蛍光管の長手方向に対し異なる方向から挟むことにより前記蛍光管を保持してなることを特徴とする。
【００１０】前記基板は前記蛍光管の長手方向に対して略直交方向に設定された２本の平行な長穴を有し、前記保持部材は前記長穴に挿入されてなることを特徴とする。
【００１１】前記保持部材は、前記長穴の所望の位置で固定されてなることを特徴とする。
【００１２】前記基板に保持された前記保持部材が、前記蛍光管の長手方向に対して直交方向に移動できるように基板に設けた長穴の長さを設定する。これにより、蛍光管を組込んだ場合に、個々に異なる蛍光管の管幅の寸法バラツキを吸収し、蛍光管にストレスを与えることがない。
【００１３】前記長穴は、前記蛍光管の高圧側の前記口金を保持する前記保持部材が挿入される側よりも、前記蛍光管のグランド側の前記口金を保持する前記保持部材が挿入される側の寸法が長く設定されてなることを特徴とする。
【００１４】保持部材は、蛍光管の高圧側を前記基板に固定し、蛍光管のグランド側が基板上を移動できるように構成することで、重点管理の必要な高圧側端子が固定されているため、安全性を確保でき、基板上を高圧側の保持部材がスライド移動しないため、基板のスペースを最小限にすることができる。
【００１５】前記保持部材は、前記長穴の長さ方向に添ったツバを有し、前記ツバの先端部分を曲げ起こされてなることを特徴とする。
【００１６】前記保持部材は、前記基板に設けた２本の長穴方向に添ってツバを伸ばし、ツバの先端部分を曲げ起こすことにより、保持部材の端面が基板に引掛ることがなく、滑らかに基板上を移動することが可能となる。
【００１７】前記保持部材と前記蛍光管とは前記口金を介することで電気的に接続されてなることを特徴とする。
【００１８】これにより蛍光管の端子部分からジュメット線を基板まで直接伸ばすことで電気的導通をとる必要がないため、ジュメット線の断線による不具合や、他の金属部材とショートする危険性が改善できる。
【００１９】前記基板は、前記反射板に設けられた溝に前記反射板に配置される蛍光管の長手方向と略平行に挿入されてなり、前記反射板に設けられたリブにより前記基板の前記長手方向と異なる動きを規制されてなることを特徴とする。
【００２０】前記反射板は、前記基板の前記長手方向の動きを規制するツメを有することを特徴とする。
【００２１】また、基板は、反射板に設けられた溝へ横方向から挿入され、反射板に設けられたリブで上下方向への移動が制限されることで、基板をネジ固定しなくても、前記保持部材や蛍光管を組立することができる。また蛍光管を組み付けた後、光源装置を裏返し、保持部材を基板に半田付けするなどして固定することができ、作業性が向上する。更にツメで挿入方向の移動を制限することができる。
【００２２】曲部を有する蛍光管と、前記蛍光管に隣接して配置された反射板と、前記蛍光管の端部を保持する保持部材が搭載された基板とを有する光源装置において、前記保持部材は前記蛍光管装着時に可動に構成されてなることを特徴とする。
【００２３】蛍光管装着時に蛍光管の端部を保持する保持部材が可動となるため、蛍光管の寸法バラツキを吸収することができる。
【００２４】曲部を有する蛍光管と、前記蛍光管に隣接して配置された反射板と、前記蛍光管の端部を保持する保持部材が搭載された基板とを有する光源装置であって、前記基板は、前記反射板に設けられた溝に前記反射板に配置される蛍光管の長手方向と略平行に挿入されてなり、前記反射板に設けられたリブにより前記基板の前記長手方向と異なる動きを規制されてなることを特徴とする。
【００２５】これにより、基板は、反射板に設けられた溝へ横方向から挿入され、反射板に設けられたリブで上下方向への移動が制限されることで、基板をネジ固定しなくても、前記保持部材や蛍光管を組立することができる。横方向から基板を挿入可能とすることにより、蛍光管の有無に関わらず光源装置に基板を組み込むことができる。
【００２６】本発明は、W型蛍光管やU字型蛍光管など曲部を有する蛍光管に適用することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、本発明を適用した光源装置（バックライト）装置の実施例を説明する。図１はバックライト装置の外観形状を示す斜視図であり、図２は拡散板を取り除いたそれ以外のバックライト装置の外観形状を示す斜視図である。
【００２８】これらの図に示すように、バックライト装置１は、W型蛍光管４を光源ランプとして配置し、このW型蛍光管４からの出射光は、直接若しくは反射板３の反射面にて反射して、拡散板２の拡散面に入射されて、拡散板に入射した光は、拡散面内で拡散されることで、拡散面の上面にて均一な輝度分布をもった面光源となる。拡散板２の上に表示要素として液晶パネルを配置することによって、バックライトを有する液晶表示装置が構成される。表示要素として液晶パネルの替わりにＯＨＰシート等の透光性を有するものを配置し照明することも可能である。
【００２９】詳しく説明すると、バックライト装置１は、W型蛍光管４の下面に反射板３を配置している。この反射板３は、高反射率を有するポリカーボネイト樹脂を用いた成形部品であり、Ｗ型蛍光管４の形状に添って斜めの反射面を形成することで、効率よくＷ型蛍光管４からの出射光を拡散板２に入射させることができる。
【００３０】また、Ｗ型蛍光管４の上面には拡散板２が配置される。この拡散板２は、アクリル樹脂等を用いた成形部品であり、調色や拡散材の調整により乳白色として液晶パネルに最適な拡散性を持った拡散面としたものである。
【００３１】ここで、拡散板２とW型蛍光管４の距離は、W型蛍光管４を点灯させた場合に拡散面を透して、W型蛍光管４のイメージが目立つことがなく、十分に輝度を均一化させることができるだけの空間距離を設けている。
【００３２】また、Ｗ型蛍光管４は、曲げ加工を３回行なうことで、バックライト装置１に寄与する蛍光管長を稼ぎ出し、高輝度化と輝度の均一化を達成している。また、Ｗ型蛍光管４の両端には、図３の蛍光管端子部分の断面図に示すように口金７を挿入している。この口金７を、挿入した蛍光管壁はシリコーン接着材１０により確実に固定し、また、口金７の外側面部分に、Ｗ型蛍光管４の両端子であるジュメット線８を半田付け９することで、口金７にＷ型蛍光管４の両電極としての機能を持たせている。
【００３３】このＷ型蛍光管４は、反射板３と保持部材５により保持されている。ここで反射板３と保持部材５の位置関係は、２個の保持部材５をバックライト基板６に設けて、このバックライト基板６を反射板３に取り付けることにより、決定付けている。
【００３４】図４は、保持部材５の外観形状の斜視図を示している。また、図５には、反射板３の外観形状の斜視図を示す。
【００３５】反射板３には、ツメ３ｍとツメ３ｎを設けて、このツメにＷ型蛍光管４の両端から最初の曲げ部となる部分を挿入し、また、Ｗ型蛍光管４の両端の口金７を保持部材５に設けたツバ５ａとツバ５ｂで保持する。ここで、Ｗ型蛍光管４は、反射板３のツメと保持部材５のツバへ、上方向から挿入するだけで取り付けられるため、組立及び分解を容易にできる構造としている。さらに、反射板３に設けたツメ３ｍとツメ３ｎは左右方向からＷ型蛍光管４を挟み込み、バックライト基板６に搭載された２個の保持部材５に設けたツバ５ａとツバ５ｂは上下方向からＷ型蛍光管４を挟み込むこと、すなわち、反射板３に設けたツメと保持部材５のツバは互いに直交方向となるように設定することで、Ｗ型蛍光管４があらゆる方向へ移動することを抑えることができ、バックライト装置１で最適な場所にＷ型蛍光管４を配置している。
【００３６】さらに、保持部材５について詳しく説明をする。Ｗ型蛍光管４を保持する保持部材５としては、バネ性を有するりん青銅やベリリウム銅を用いることが望ましい。この保持部材５は、Ｗ型蛍光管４の高圧側とグランド側の各々に１個づつ設定し、これらは共に同形状である。
【００３７】保持部材５は、Ｗ型蛍光管４を保持するためにツバ５ａとツバ５ｂを設けている。ここで、ツバ５ａとツバ５ｂは同形状である。このツバ５ａ及びツバ５ｂの形状は、ツバの先端部分をW型蛍光管４の両端に設けた口金７の外径に適した径で曲げ加工を施している。また、ツバ全体にバネ性を持たせて、W型蛍光管４の両端に設けた口金７を、W型蛍光管４の長手方向に対し直交方向の両側から挟み込むことにより、保持部材５からW型蛍光管４が脱落することがなく、しっかりと保持している。
【００３８】ここで、保持部材５は、W型蛍光管４の長手方向に対し直交方向の両側から挟み込むようにツバ５ａとツバ５ｂを設けてあり、 W型蛍光管４の長手方向には隙間を設けている。これにより、W型蛍光管４の全長寸法バラツキを吸収することができる構造となっている。
【００３９】また、２個の保持部材５は、バックライト基板６に設けられている。図６にバックライト基板６に設定した保持部材５の断面図を示す。図７にバックライト基板６に２個の保持部材５を設定した外形形状の斜視図を示す。図８にバックライト基板６の平面図を示す。
【００４０】バックライト基板６には、W型蛍光管４の長手方向に対して直交方向に２本の平行な長穴６ａと６ｂ及び、６ｃと６ｄを設定する。そして、これら２本の平行な長穴には、保持部材５のツバ５ｃ、ツバ５ｄを挿入する。
【００４１】ここで、保持部材５のツバ５ｃとツバ５ｄには、ツバの先端側から斜め方向に板バネ５ｅ、板バネ５ｆを設けてある。バックライト基板６の長穴６ａと６ｂ及び、６ｃと６ｄに保持部材のツバ５ｃとツバ５ｄを挿入すると、板バネ５ｅ、板バネ５ｆの先端がバックライト基板６の平面部分に引掛かることで、別の部品を用いることなく、バックライト基板６に保持部材５を保持するこができる。また、２本の平行な長穴６ａと６ｂ及び、６ｃと６ｄに保持部材５のツバ５ｃ、ツバ５ｄを挿入しているため、バックライト基板６に保持部材５を搭載した後、保持部材５は回転することはない。
【００４２】バックライト基板６に設けられた２本の平行な長穴６ａと６ｂから、長穴６ｃと６ｄは、Ｗ型蛍光管４の管幅に相当する間隔を開けて配置している。そして、長穴そのものの寸法は、長穴６ａと６ｂを、保持部材５のツバ５ｃとツバ５ｄを挿入できるだけの長さに設定し、もう一方の長穴６ｃと６ｄは、保持部材５のツバ５ｃとツバ５ｄの幅より長めに設定している。このように長穴の寸法を設定することで、保持部材５の一方は、バックライト基板６に挿入すると確実に固定されて、もう一方は、W型蛍光管４の長手方向に対して直交方向にスライド移動することができる。
【００４３】ここで、保持部材５がスライド移動できる側の長穴６ｃと６ｄの長さは、保持部材５のツバ５ｃもしくはツバ５ｄの幅寸法と、Ｗ型蛍光管４の管幅の寸法公差分の和以上を設けている。これにより、W型蛍光管４を組込んだ場合に、個々に異なるW型蛍光管４の管幅の寸法バラツキを吸収できるように保持部材５がスライド移動するため、W型蛍光管４にストレスを与えることがない構造としている。
【００４４】また、バックライト基板６へ保持部材５を確実に固定した側には、 Ｗ型蛍光管４の高圧側の口金７を挿入し、バックライト基板６上をスライド移動できる保持部材５を配置した側には、Ｗ型蛍光管４のグランド側の口金７を挿入している。こうすることで、重点管理の必要な高圧側端子が固定されているため、安全性を確保でき、また、バックライト基板６上を高圧側の保持部材５がスライド移動しないため、バックライト基板６のスペースを最小限することができる。
【００４５】また、保持部材５は、バックライト基板６に設けた長穴６ａと６ｂ及び、６ｃと６ｄに添ってツバ５ｇとツバ５ｈを伸ばして、ツバ５ｇとツバ５ｈの先端部分を曲げ起こすことにより、保持部材５の端面がバックライト基板６に引掛ることがなく、滑らかにバックライト基板６上をスライド移動することを可能としている。
【００４６】さらに、２個の保持部材５は、ツバ５ｄの側面をバックライト基板６に半田付け１１を行ない、また、Ｗ型蛍光管４の両端に設けた口金７の外側面部分にＷ型蛍光管４の両端子であるジュメット線８を半田付け９することで、口金７にＷ型蛍光管４の両電極としての機能を持たせている。そして、保持部材５にてＷ型蛍光管４の口金７を挟み込むことにより、バックライト基板６とW型蛍光管４の電気的導通をとっている。これにより、W型蛍光管４の端子部分からジュメット線８をバックライト基板６まで直接伸ばすことで電気的導通をとる必要がないため、ジュメット線８の振動や落下衝撃による断線の不具合や、他の金属部材とショートする危険性が改善できる構造としている。
【００４７】また、反射板３には、リブ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ，３ｉが設けられている。バックライト基板６は、これら反射板３のリブ間の溝へ、反射板３に配置されるＷ型蛍光管４の長手方向と略平行方向から挿入し、反射板３に設けたツメ３ｊ及びツメ３ｋで固定することで、抜け防止をしている。こうすることで、バックライト基板６は、ネジ固定しなくても反射板３に固定され、また、反射板３の溝に横方向から挿入されているため、上下方向の外的応力に強く、上方向から保持部材５とＷ型蛍光管４を組立てる時の外的応力に耐え、また、下方向から保持部材５のツバ５ｄをバックライト基板６に半田付け１１する時の外的応力にも耐えることのできる構造としている。これは、バックライト装置１でのネジ固定の設定数を減らすことができ、自動機による組立を容易に確立することができる構造としている。また横方向から挿入可能であるため、Ｗ型蛍光管４を反射板３に組み付ける前でも後でも、基板を抜き差しすることが可能となる。
【００４８】以上実施の形態において、Ｗ型蛍光管を例にとって説明したが、Ｕ字型蛍光管や他の曲部を有する他の蛍光管の場合にも適用できる。但しＵ字型蛍光管よりもＷ型蛍光管の方が曲部が多い分、蛍光管の両端の距離のバラツキが生じ易く本発明による効果が大きい。また光源装置を液晶表示装置のバックライトとして用いる例を示したが、他の用途に用いることもできる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２３６９
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年１０月９日（１９９８．１０．９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９３３８８
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 喜三郎 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１２３６０４（Ｐ２０００−１２３６０４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年４月２８日（２０００．４．２８） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２８８４０６ |
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