面状照明装置

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【発明の名称】	面状照明装置
【発明者】	【氏名】豊田耕一
【要約】	【課題】良好な光の利用効率を確保でき、かつ組付け性の低下を招くことがない面状照明装置を提供する。【解決手段】フレーム１５の上側対向板２１に、相手側方向のばね力を有するように曲げ加工して第１延設板２３、第２延設板２４を設けた。第１延設板２３及び第２延設板２４のばね力を利用して点状光源６及び導光体５を押圧する。点状光源６と第１延設板２３との間、導光体５と第２延設板２４との間にクリアランスがなくなり（即ち、押しこみにより、部材の公差が吸収され）、がたつきの発生を防止でき組付け性を向上できる。点状光源６及び導光体５は密着化されて両者間のクリアランスが解消され、その分、光の利用効率の向上を図ることができる。従来技術で予め見込んでおく必要があったクリアランスが不要となりフレーム１５ひいては装置全体の形状をコンパクトにかつ精度高いものにできる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】透光性材料からなる透明基板の少なくとも一つの端面に沿うように直線状の導光体を配置し、該導光体の少なくとも一端部に点状光源を配置し、前記導光体及び前記点状光源を覆うようにして前記透明基板にフレームを保持する面状照明装置において、前記フレームは、前記導光体及び前記点状光源を間にして前記透明基板の一側端面に対向するフレーム本体部と、該フレーム本体部に連接し前記透明基板の一側端面側部分を挟み付けるように相対向して配置される２枚の対向板と、該２枚の対向板のうち少なくとも一方の対向板の両端部で相対向するように曲げられて延設された２枚の延設板とからなり、２枚の延設板のうち少なくとも一方の延設板は、他方の延設板方向のばね力を有することを特徴とする面状照明装置。
【請求項２】２枚の対向板のうち前記透明基板の観察面側に配置される方の対向板に前記２枚の延設板を設けたことを特徴とする請求項１記載の面状照明装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、看板や各種反射型表示装置等の照明手段に用いられる面状照明装置に関するものであり、特に、液晶表示装置の照明手段として用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】低消費電力で動作する液晶表示装置は、薄型、軽量等の特徴があるので、主にコンピュータ用途を中心とした表示装置としての需要が増大している。液晶表示装置の構成部材である液晶は、自ら発光しないため、ブラウン管等の発光型素子と異なり、画像を観察するための照明手段が必要である。特に、近年の薄型化の要求の中では、液晶表示装置を照射するための照明手段として、薄板状のサイドライト方式（導光板方式）の面状照明装置を使用することが多い。
【０００３】このようなサイドライト方式の面状照明装置の一例として図５に示すものがある。図５において、この面状照明装置１は、透光性材料からなる透明基板２の一側端面３に沿うように直線状の導光体５を配置し、導光体５の一端部にプリント基板（ＦＰＣ）６Ａに実装された点状光源６を配置し、導光体５及び点状光源６を覆うようにして前記透明基板２にフレーム９を保持して大略構成されている。
【０００４】フレーム９は、導光体５及び点状光源６を間にして透明基板２の一側端面３に対向するフレーム本体部９ａと、フレーム本体部９ａに略直交して連接し透明基板２の一側端面３側部分（以下、透明基板基部という。）８を挟み付けるように相対向して配置される２枚の対向板（図５上側、下側の対向板をそれぞれ、以下、上側対向板９ｂ、下側対向板９ｃという。）と、上側対向板９ｂの両端部で相対向するように曲げられて延設された２枚の延設板９ｄとから大略構成されている。フレーム９は、その内部に点状光源６及び導光体５を収納し、上側対向板９ｂ、下側対向板９ｃのそれぞれが透明基板基部８に対面されるように配置される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、面状照明装置では、点状光源及び導光体をフレーム内に嵌め込んで組付けるため、図６に示すように点状光源６及び導光体５とフレーム９との間に所望の大きさのクリアランスＤが必要となるとともに、点状光源６及び導光体５との間にクリアランスＥが生じやすい。しかしながら、上述したようにクリアランスＤ，Ｅがあると、光の利用効率（結合効率）は低下するので、光の利用効率の観点からは、クリアランスがあることは望ましくなかった。
【０００６】また、フレーム内に収納される点状光源及び導光体として大きな形状のものを用いようとする場合がある。そして、この場合、上述した従来技術では、図７に示すように、延設板９ｄが、大きい形状の点状光源６及び導光体５に押されて外方に広がってしまう。このため、このフレーム９は、上記形状を大きくした点状光源及び導光体には採用できず、不便であった。
【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、良好な光の利用効率を確保でき、かつ組付け性の低下を招くことがない面状照明装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明は、透光性材料からなる透明基板の少なくとも一つの端面に沿うように直線状の導光体を配置し、該導光体の少なくとも一端部に点状光源を配置し、前記導光体及び前記点状光源を覆うようにして前記透明基板にフレームを保持する面状照明装置において、前記フレームは、前記導光体及び前記点状光源を間にして前記透明基板の一側端面に対向するフレーム本体部と、該フレーム本体部に連接し前記透明基板の一側端面側部分を挟み付けるように相対向して配置される２枚の対向板と、該２枚の対向板のうち少なくとも一方の対向板の両端部で相対向するように曲げられて延設された２枚の延設板とからなり、２枚の延設板のうち少なくとも一方の延設板は、他方の延設板方向のばね力を有することを特徴とする。
【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成において、２枚の対向板のうち前記透明基板の観察面側に配置される方の対向板に前記２枚の延設板を設けたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の第１実施の形態に係る面状照明装置１Ａを図１ないし図４に基づいて説明する。なお、図５ないし図７と同等の部分、部材については同一の符号を付し、その説明は、適宜、省略する。
【００１１】この面状照明装置１Ａは、図１ないし図３に示すように、透光性材料からなる透明基板２の一側端面３に沿うように直線状の導光体５を配置し、導光体５の一端部５ｃにプリント基板（ＦＰＣ）６Ａに実装された発光ダイオードからなる点状光源６を配置し、導光体５及び点状光源６を覆うようにして前記透明基板にフレーム１５を保持して大略構成されている。
【００１２】この面状照明装置１Ａは、例えば反射型液晶素子（図示省略）の観察面を覆うように配置され、その補助照明として用いられるようになっている。透明基板２は、前記一側端面３から遠ざかるにしたがって、その板厚が徐々に薄くなる、いわゆる楔形に形成されている。
【００１３】透明基板２における面積の大きい面部のうち一方（図１上側）の面部（観察面。以下、上側主面部という。）１１ａには、光反射パターン１２が形成されている。なお、透明基板２における上側主面部１１ａに対向する主面部図１下側の面部を、以下、下側主面部１１ｂという。
【００１４】光反射パターン１２は、断面形状ほぼ三角形の多数の溝部１３及び溝部１３に隣接する平坦部１４とで構成され、導光体５からの距離に左右されることなく透明基板２の何れの位置においても明るさがほぼ均一になるように、平坦部１４の幅（占有面積）に対する溝部１３の幅（占有面積）の比率が、透明基板２の一側端面３から遠ざかるに従って徐々に大きくなるように設定されている。透明基板２に形成される光反射パターン１２の溝部１３は、非常に微細であるため、画面の観察においては目視で確認することは困難である。
【００１５】導光体５における透明基板２と対面する面（導光体第１面）５ａの背面（導光体第２面）５ｂには光路変換手段１６が設けられている。光路変換手段１６は、断面形状が略三角形の溝部１６ａと、該溝部１６ａの間に形成される平坦部１６ｂとから構成されている。
【００１６】フレーム１５は、アルミ、ステンレス等の金属材料（例えばSUS304）で作製され、所定の肉厚寸法（例えば板厚０．１ｍｍ）に設定され、その内側に鏡面加工が施されており光反射機能を有するものになっている。このフレーム１５は、導光体５及び点状光源６を間にして透明基板２の一側端面３に対向するフレーム本体部２０と、フレーム本体部２０に略直交して連接し透明基板２の一側端面３側部分（以下、透明基板基部という。）８を挟み付けるように相対向して配置される２枚の対向板（図１上側、下側の対向板をそれぞれ、以下、上側対向板２１、下側対向板２２という。）と、上側対向板２１の両端部で相対向するように曲げられて延設された２枚の延設板（図３左側、右側の延設板をそれぞれ、以下、第１延設板２３、第２延設板２４という。）とから大略構成されている。そして、フレーム１５は、その内部に点状光源６及び導光体５を収納し、上側対向板２１、下側対向板２２のそれぞれが透明基板基部８に対面されるように配置される。
【００１７】第１延設板２３、第２延設板２４は、相手側方向のばね力を有するように曲げ加工されている。第１延設板２３は、部品組付け前の時点にその先端部２３ａが基端部２３ｂに対し第２延設板２４に近付くように傾斜している。また、同様に、第２延設板２４は、定常時にその先端部２４ａが基端部２４ｂに対し第１延設板２３に近付くように傾斜している。
【００１８】また、下側延設板２２は、導光体５が配置される下側延設板本体２２ａと、下側延設板本体２２ａに段差２２ｃを持って形成され下側延設板本体２２ａより低く形成された段差面部２２ｂとを備え、段差面部２２ｂに点状光源６を配置するようにしている。
【００１９】上述したフレーム１５、点状光源６及び導光体５の組付けは、例えば、フレーム１５の第２延設板２４を逆方向に曲げて挿入通路を確保し、フレーム１５の第１延設板２３側部分を固定部材に突き当てておき、この状態で前記挿入通路から点状光源６及び導光体５を嵌め込むことにより行なう。
【００２０】この場合、点状光源６及び導光体５が、上側対向板２１と下側対向板２２との間の所定の領域に配置されると、第２延設板２４は元の状態に戻るようになり、導光体５を点状光源６方向に押圧することになる。そして、第１延設板２３は、上述したようにばね力を有することから、点状光源６及び導光体５を第２延設板２４に向けて押圧する。同時に、第２延設板２４は、上述したようにばね力を有することから、点状光源６及び導光体５を第１延設板２３に向けて押圧するようになる。
【００２１】上述したように、本実施の形態では、第１延設板２３及び第２延設板２４のばね力を利用して点状光源６及び導光体５を押圧する。このため、図４に示すように、点状光源６と第１延設板２３との間、及び導光体５と第２延設板２４との間にクリアランスがなくなり（即ち、押しこみにより、部材の公差が吸収され）、がたつきの発生を防止できる。
【００２２】また、上述したように第１延設板２３及び第２延設板２４が点状光源６及び導光体５を押し付けることにより、点状光源６及び導光体５は密着化されて両者（点状光源６及び導光体５）間のクリアランスが解消される。このようにクリアランスがなくなることにより、その分、光の利用効率の向上を図ることができる。
【００２３】また、フレーム１５の第２延設板２４を逆方向に曲げた状態でフレーム１５内に点状光源６及び導光体５を嵌め込んだ際、点状光源６及び導光体５が所定の位置に達すると、第２延設板２４は、ばね性を有することから、元の状態に戻るようになり、第１延設板２３と協働して、両者のばね力により点状光源６及び導光体５を押圧する。このように第１延設板２３及び第２延設板２４のばね力を用いてフレーム１５、点状光源６及び導光体５を組付けており、従来技術で組み付けのために必要とされたクリアランスを用意することなく良好に組付けすることができる。また、このようにクリアランスを予め見込んでおくことなく組付けすることができることから、フレーム１５ひいては装置全体の形状をコンパクトにかつ精度高いものにできる。
【００２４】上記実施の形態では、上側対向板２１に第１延設板２３、第２延設板２４を設け、それぞれにばね力を備えさせる場合を例にしたが、第１延設板２３及び第２延設板２４のうち、いずれか一方にばね力を備えさせるように構成してもよい。
【００２５】上記実施の形態では、上側対向板２１に第１延設板２３、第２延設板２４を設ける場合を例にしたが、下側対向板２２に延設板を設けるように構成してもよい。
【００２６】上記実施の形態では、導光体５の一端部５ｃに点状光源６を配置した場合を例にしたが、これに代えて、導光体５における一端部５ｃと対向する他端部５ｄ（図１参照）に点状光源を設けるようにしてもよいし、前記一端部５ｃ及び他端部５ｄの両方に点状光源を設けるようにしてもよい。
【００２７】また、上記実施の形態では、透明基板２の一側端面３に沿うように導光体５を配置した場合を例にしたが、これに代えて、透明基板の相対向する２つの端面にそれぞれ導光体を配置するようにしてもよい。この場合、各導光体における少なくとも一つの端部に点状光源を配置すればよい。もちろん、各導光体における両端部に点状光源を配置する（この場合、点状光源は４個となる。）ようにしてもよい。また、上記実施の形態では、点状光源６は、発光ダイオードを使用しているが、これに限定されるものではなく、例えば白熱球など、比較的低電圧で点灯可能な点状光源であってもよい。
【００２８】上記実施の形態では、透明基板２が楔形に形成されているものである場合を例にしたが、本発明は、これに限らず、平板状の透明基板であってもよい。上記実施の形態では、フレーム１５が断面略コ字形である場合を例にしたが、これに限らず略Ｕ字形（フレーム本体部２０が湾曲した形状となる）に構成してもよい。
【００２９】また、上記実施の形態では、第１延設板２３及び第２延設板２４が相手側方向のばね力を有するものになっている場合を例にしたが、これに代えて、第１延設板２３及び第２延設板２４のうち一方の延設板が他方の延設板方向のばね力を有するように構成してもよい。
【００３０】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、フレーム、導光体及び点状光源の組付けに際し、一方の延設板が、他方の延設板との間に配置される導光体及び点状光源を他方の延設板と協働して押圧する。このため、点状光源とフレームとの間、及び導光体とフレームとの間にクリアランスがなくなり（即ち、押しこみにより、部材の公差が吸収され）、がたつきの発生を防止でき、組付け性を向上できる。また、一方の延設板及び他方の延設板が点状光源及び導光体を押し付けることにより、点状光源及び導光体は密着化されて両者（点状光源及び導光体）間のクリアランスが解消され、このようにクリアランスがなくなくことにより、その分、光の利用効率の向上を図ることができる。
【００３１】請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の構成と同様に、がたつきの発生の防止、組付け性の向上及び光の利用効率の向上を果たすことができる。

【出願人】	【識別番号】０００１１４２１５【氏名又は名称】ミネベア株式会社
【出願日】	平成１２年１０月２６日（２０００．１０．２６）
【代理人】	【識別番号】１０００６８６１８【弁理士】【氏名又は名称】萼経夫（外３名）
【公開番号】	特開２００２－１３３９３６（Ｐ２００２－１３３９３６Ａ）
【公開日】	平成１４年５月１０日（２００２．５．１０）
【出願番号】	特願２０００－３２７０８８（Ｐ２０００－３２７０８８）