| 【発明の名称】 |
照光装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】千葉 孝司
【氏名】吉田 寛
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| 【要約】 |
【課題】光源に近い領域で懸念される発光面の輝度むらを解消できると共に、光源から遠い領域で懸念される発光面の光量不足も解消でき、表示品位が向上させやすい照光装置を提供すること。
【解決手段】導光体３の背面に設ける多数の条溝のうち、光源４の近傍に位置する第１の条溝３１を、その壁面３１ａが滑らかに連続する丸みを帯びた溝形状とし、かつ溝の深さをそれ以外の断面三角形状の第２の条溝３０よりも浅くした。これにより、光源４の光が近傍の第１の条溝３１の湾曲した壁面３１ａで反射されると、その光は大きく広がって発光面３ａに向かうため、該条溝３１の前方の発光面３ａに暗い帯状部分が現れる恐れはなくなる。また、光源４の近傍に位置する第１の条溝３１が浅ければ、光源４から遠い導光体３の肉薄部分へ多くの光を到達させることができるので、発光面３ａは光源４から遠い領域でも光量不足を起こさなくなる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 前面を発光面となし、かつ一側部から他側部へと板厚を漸減させることで背面を湾曲させた導光体と、この導光体の前記一側部に対向して配置された光源とを備え、前記導光体の内部へ照射された前記光源の光を、該導光体の前記背面に設けた多数の条溝の壁面で反射させて前記発光面へと導く照光装置において、前記多数の条溝が、前記光源の近傍に位置して壁面が滑らかに連続する丸みを帯びた第１の条溝と、この第１の条溝よりも前記光源から離れて位置する断面三角形状の第２の条溝とからなり、かつ、前記第１の条溝の溝の深さを前記第２の条溝よりも浅くしたことを特徴とする照光装置。
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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、導光体の発光面が比較的大きく液晶表示素子のバックライト等に用いて好適な照光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の照光装置を示す断面図、図４は図３のＡ部を拡大して示す説明図であり、この照光装置は液晶表示素子のバックライトとして用いられるものである。図３に符号１で総括的に示す照光装置は、光反射率の高い白色等の樹脂材料からなる反射ケース２と、前面を平坦な発光面３ａとなして背面を湾曲させた導光体３と、基板５上に実装された小型電球等の光源４とによって概略構成されており、反射ケース２の内底面２ａ上に導光体３が搭載され、この導光体３の肉厚な一側部に光源４が対向配置されている。そして、光源４の光を導光体３の内部に照射してその背面で反射させることにより、発光面３ａが発光するようになっている。この導光体３の背面のほぼ全領域には、断面三角形状の条溝３０が列状に多数設けられている。図４に示すように、各条溝３０を形成している山形の壁面のうち光源４側（図示左側）を向いた壁面３０ａが、光源４から入射してくる光Ｌを反射して前方（図示上方）の発光面３ａへ向かわせる機能を果たす。また、導光体３の背面から外部へ漏出する光も、該背面に沿って湾曲させた反射ケース２の内底面２ａで反射されるため、再び導光体３の内部へ戻されて発光面３ａを発光させることができる。
【０００３】ただし、導光体３の発光面３ａは場所よって光源４までの距離が異なるため、光源４から直接発光面３ａへ向かう光の強度は光源４から離れるほど（図３の右側ほど）弱くなる。しかし、この種の照光装置１では、導光体３の背面や反射ケース２の内底面２ａが、光源４から離れるほどせり上がるように湾曲させてあるので、導光体３は光源４から離れる肉薄部分ほど、条溝３０の壁面３０ａを光源４に正対させやすく、かつ内底面２ａで反射された光が供給されやすくなっている。したがって、発光面３ａは光源４から遠い領域でも、光源４に近い領域と同等の明るさに発光させることが可能である。
【０００４】なお、反射ケース２の上部開口２ｂには、導光体３の発光面３ａに近接させた状態で、拡散シート６を介して液晶表示素子７が組み込まれ、この液晶表示素子７が後方から発光面３ａによって照光されるようになっている。そして、拡散シート６には相応の透光性が要求され、その光拡散効果には限界があることから、導光体３の発光面３ａに場所によって明るさが異なる輝度むらが生じていると、液晶表示素子７の表示画面にも輝度むらが生じ、その表示品位を低下させることとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の照光装置１において、発光面３ａのうち光源４に近い領域には、反射ケース２の内底面２ａで反射された光はさほど供給されず、光源４から直接発光面３ａへ向かう光と、後方に設けられている条溝３０の壁面３０ａで反射された光とによって、該領域は発光する。つまり、発光面３ａのうち光源４に近い領域では、後方の条溝３０の壁面３０ａからの反射光が比較的強く、図５（ａ）の平面図と図５（ｂ）の断面図に示すように、該条溝３０の他方の壁面（光源４に対して死角となる側の壁面）３０ｂの前方が相対的に暗い帯状部分Ｄとなって目立ちやすい。そのため、かかる照光装置１をバックライトとして用いている液晶表示素子７の表示画面にも、光源４に近い領域に相対的に暗い帯状部分が視認されやすいという問題があった。
【０００６】また、導光体３の背面は光源４の近傍ではほとんどせり上がっていないので、光源４の近傍に位置する条溝３０によって、その反光源４側に位置する他の条溝３０や内底面２ａへ向かう光が遮られるという現象が起こる。その結果、光源４から遠く離れている導光体３の肉薄部分に十分な光が届かない恐れがあり、発光面３ａの輝度むらを防止するうえで障害となっていた。
【０００７】本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、光源に近い領域で懸念される発光面の輝度むらが解消できると共に、光源から遠い領域で懸念される発光面の光量不足が解消でき、表示品位が向上させやすい照光装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、導光体の背面に設ける多数の条溝のうち、光源の近傍に位置する条溝については、壁面が滑らかに連続する丸みを帯びた溝形状とし、かつ溝の深さを他の条溝よりも浅くすることとした。すなわち、光源の光が近傍の条溝の湾曲した壁面で反射されると、その光は大きく広がって発光面に向かうので、該条溝の前方の発光面に暗い帯状部分が現れる恐れはなくなる。また、光源の近傍に位置する条溝が浅ければ、その反光源側に位置する他の条溝や反射ケースの内底面等へ多くの光を到達させることができるので、光源から遠い発光面にも光源の光を供給しやすくなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の照光装置では、前面を発光面となし、かつ一側部から他側部へと板厚を漸減させることで背面を湾曲させた導光体と、この導光体の前記一側部に対向して配置された光源とを備え、前記導光体の内部へ照射された前記光源の光を、該導光体の前記背面に設けた多数の条溝の壁面で反射させて前記発光面へと導く照光装置において、前記多数の条溝が、前記光源の近傍に位置して壁面が滑らかに連続する丸みを帯びた第１の条溝と、この第１の条溝よりも前記光源から離れて位置する断面三角形状の第２の条溝とからなり、かつ、前記第１の条溝の溝の深さを前記第２の条溝よりも浅くした。
【００１０】このように、導光体の背面に設ける条溝のうち、光源の近傍に位置するものを丸みを帯びた浅い第１の条溝としておけば、該条溝の反光源側に生じる死角領域が減るだけでなく、該条溝の壁面で反射される光源の光を発光面の広い範囲に向かわせることができるので、光源近くの発光面に該死角領域に対応する暗い帯状部分が現れる恐れはなくなる。また、光源に近い第１の条溝が浅ければ、該条溝に遮られずに反光源側へ進む光の量が増えて、導光体の肉薄部分へ光源の光を供給しやすくなるので、発光面のうち光源から遠い領域で懸念されていた光量不足を回避することができる。したがって、発光面の全領域にわたって輝度むらを大幅に低減させることが可能となる。
【００１１】
【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、図１は実施例に係る照光装置の断面図、図２は図１のＢ部を拡大して示す説明図であり、従来例の説明に用いた図３，４と対応する部分には同一符号が付してある。
【００１２】図１において、符号１０で総括的に示す照光装置は、光反射率の高い白色等の樹脂材料からなる反射ケース２と、前面を平坦な発光面３ａとなして背面を湾曲させ、反射ケース２の内底面２ａ上に搭載された導光体３と、基板５上に実装されて導光体３の一側部に光を照射する小型電球等の光源４とによって概略構成されており、液晶表示素子７のバックライトとして用いられる。導光体３の形状は、光源４を対向配置させた一側部が肉厚で、光源４から離れるに従い板厚を漸減させて、他側部が肉薄となっている。この導光体３の背面には、光源４の光を反射して発光面３ａへ向かわせるための多数の条溝が設けられているが、このうち光源４の近傍に位置する複数条の第１の条溝３１は、それ以外の第２の条溝３０とは溝形状や溝の深さが異なっている。すなわち、光源４からある程度離れて位置する第２の条溝３０は、従来例と同様に断面三角形状の溝として形成されているが、図２に示すように、光源４に近い第１の条溝３１は、その壁面３１ａが滑らかに連続する丸みを帯びた浅い溝として形成されている。なお、図２中の鎖線は第２の条溝３０に相当する三角形を示しており、第１の条溝３１が、第２の条溝３０の角部を面取りして丸みをもたせた形状になっていることがわかる。
【００１３】したがって、光源４から第１の条溝３１へ向かって入射してくる光Ｌが、その壁面３１ａのうち光源４側の傾斜部で反射された場合には、第２の条溝３０の光源４側の壁面で反射された場合と同様の進路で発光面３ａへ向かうが、光源４からの光Ｌが第１の条溝３１の壁面３１ａの頂部で反射されると、その反射光は該頂部の図示上方や図示斜め右上方へ大きく進路を変えてへ向かう。それゆえ、発光面３ａは、その後方にある第１の条溝３１の壁面３１ａ頂部で反射される光によって、該条溝３１の反光源４側に生じる死角領域の前方を含む広い範囲が発光することになり、該死角領域に対応する暗い帯状部分が発光面３ａに現出する恐れはなくなる。すなわち、光源４に近い領域で従来懸念されていた発光面３ａの輝度むらを回避することができる。なお、第１の条溝３１は浅い溝であり、光源４に対する死角領域が少ないので、該条溝３１の壁面３１ａ頂部での反射光によって確実に該死角領域の前方をカバーすることができる。
【００１４】また、光源４の近傍に位置する第１の条溝３１が浅くて、反光源４側へ向かう光をさほど遮らないので、第２の条溝３０や反射ケース２の内底面２ａへ光源４の光が到達しやすくなっている。つまり、光源４から遠く離れた導光体３の肉薄部分に供給される光の量が増えるので、光源４から遠い領域で従来懸念されていた発光面３ａの光量不足も解消することができる。
【００１５】なお、反射ケース２の上部開口２ｂには、導光体３の発光面３ａに近接させた状態で、拡散シート６を介して液晶表示素子７が組み込まれ、この液晶表示素子７が後方から発光面３ａによって照光されるようになっている。したがって、上述したように発光面３ａの全領域にわたって輝度むらを大幅に低減させることができる照光装置１０を、バックライトとして用いることにより、液晶表示素子７の表示品位を大幅に向上させることができる。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１７】導光体の背面に設ける多数の条溝のうち、光源の近傍に位置する条溝については、壁面が滑らかに連続する丸みを帯びた溝形状とし、かつ溝の深さを他の条溝よりも浅くした照光装置なので、光源の光が近傍の条溝の湾曲した壁面で反射されると、その光は大きく広がって発光面に向かい、該条溝の前方の発光面に暗い帯状部分が現れる恐れはなくなる。また、光源の近傍に位置する条溝が浅ければ、その反光源側に位置する他の条溝や反射ケースの内底面等へ多くの光を到達させることができるので、光源から遠い発光面にも光源の光を供給しやすくなって光量不足が回避できる。このように、発光面の全領域にわたって輝度むらを大幅に低減させることができる照光装置なので、これを液晶表示素子のバックライトとして用いれば、その表示品位を大幅に向上させることが可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１０１７３２
【氏名又は名称】アルパイン株式会社
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| 【出願日】 |
平成１３年３月７日（２００１．３．７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７８１３４
【弁理士】
【氏名又は名称】武 顕次郎 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−２７００１９（Ｐ２００２−２７００１９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年９月２０日（２００２．９．２０） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−６３６６５（Ｐ２００１−６３６６５） |
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