JP4195548B2 - 照光装置 - Google Patents
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Description
【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、液晶表示素子のバックライトとして用いられる従来の照光装置を示す断面図、図４は図３のＡ部拡大図である。図３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１に、前面側を平坦な発光面２ａとなした導光体２が装着されており、回路基板４上に実装された小型電球等からなる光源３の光が、導光体２の内部に照射されて発光面２ａが発光するようになっている。この導光体２には、その背面のほぼ全領域に光を拡散させるためのセレーション２ｂ（図４参照）が設けられている。また、導光体２が搭載される反射ケース１の内底面１ａは、光源３から離れるほどせり上がるように湾曲させてあるので、光源３側から内底面１ａへ入射される光の多くは、発光面２ａのうち光源３から遠い領域へ向けて反射されるようになっている。すなわち、導光体２の発光面２ａは場所よって光源３までの距離が異なるため、光源３から発光面２ａへ向かって直進する光の強度は光源３から離れるほど（図３の右側ほど）弱くなるが、導光体２の背面側へ向かう光の多くを光源３から離れた領域へ向かわせれば、発光面２ａの全領域をほぼ均一な明るさで発光させることが可能となる。なお、反射ケース１の上部開口１ｂには、導光体２の発光面２ａに近接させた状態で図示せぬ液晶表示素子（ＬＣＤ）が組み込まれ、この液晶表示素子が後方から発光面２ａによって照光されるので、発光面２ａ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、液晶表示素子の表示画面にも輝度むらが生じて表示品位を低下させてしまう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の照光装置では、導光体２のセレーション２ｂによって光を拡散させると共に、反射ケース１の湾曲した内底面１ａによって反射光を光源３から離れた領域へ向かわせるようにしているが、それだけでは、比較的面積の大きい発光面２ａの輝度むらを完全に解消することは困難である。もちろん、セレーション２ｂの形状を場所ごとに変化させたり、内底面１ａの湾曲形状を工夫するなどして、発光面２ａの輝度むらをある程度改善することは可能であるが、こうした対策は試行錯誤的に最適形状を見い出していくという煩雑な手法であり、しかも導光体の大きさや形が異なればその都度、同様の煩雑な作業を繰り返さなければならないので、設計コストが大幅に増大してしまうという難点がある。
【０００４】
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、発光面の輝度むらを簡単かつ安価に改善することができる照光装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、導光体を搭載する反射ケースの内底面の適宜個所に第２のセレーションを設けるとともに、反射ケースの内底面に設けた第２のセレーションのピッチが、この第２のセレーションが対向する導光体の第１のセレーションのピッチとは異なるピッチであって、第２のセレーションは同一のピッチで設定され、この反射ケースのセレーションで乱反射される光が前方の発光面に多く供給されるようにした。これにより、試作段階で発光面の中に相対的に暗い領域があった場合、その後方の反射ケースに第２のセレーションを設けることによって、発光面の暗い領域を明るくすることができるので、発光面の輝度むらを簡単に改善することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の照光装置では、湾曲した内底面を有し、少なくとも該内底面が光反射率の高い材料からなる反射ケースと、この反射ケースの内底面上に搭載され、前面を発光面となし背面に光を拡散させるための第１のセレーションを設けた導光体と、この導光体の内部に光を出射して前記発光面を発光させる光源とを備えた照光装置において、前記第１のセレーションは前記導光体の背面のほぼ全領域に設けられ、前記反射ケースの内底面の適宜個所に、前記導光体の背面からの漏光を反射して前記発光面の特定領域に後方から反射光を供給するための第２のセレーションを設けるとともに、前記反射ケースの前記第２のセレーションのピッチが、この第２のセレーションが対向する前記導光体の前記第１のセレーションのピッチとは異なるピッチであって、かつ前記第２のセレーションは同一のピッチで設定されている構成とした。
【０００７】
このように、導光体を搭載している反射ケースの内底面の適宜個所に第２のセレーションを設けるとともに、反射ケースの第２のセレーションのピッチが、このセレーションが対向する導光体の第１のセレーションのピッチとは異なるピッチであって、かつ第２のセレーションは同一のピッチで設定されていると、導光体の背面からの漏光が第２の該セレーションで乱反射され、この乱反射された光は導光体の発光面のうち該第２のセレーションまでの距離が短い領域、つまり、該第２のセレーションのほぼ前方の領域に多く到達する。したがって、発光面に輝度むらがある場合、その暗い領域の後方に位置する反射ケースの内底面に第２のセレーションを上記のごとく設けておけば、該第２のセレーションで乱反射される光によって発光面の暗い領域を明るくすることができ、よって発光面の輝度むらを簡単に改善することができる。また、反射ケースの第２のセレーションのピッチを、この第２のセレーションが対向する導光体の第１のセレーションとは異なるピッチに設定しておけば、導光体の第１のセレーションを通過した光を反射ケースの第２のセレーションで効率よく乱反射させることができる。
【０００９】
なお、反射ケースの内底面に設ける第２のセレーションは、その鋸歯状に連なる各突条部の頂角が３０度〜１２０度となるように設定しておくことが好ましい。すなわち、前記突条部の頂角が３０度に満たないと、反射ケースの金型の作製に支障をきたす恐れがあり、また、該突条部の頂角が１２０度よりも大きいと、光を十分に乱反射させることができなくなってしまう。
【００１０】
【実施例】
本発明の実施例を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部拡大図であり、従来例の説明で用いた図３，４と対応する部分には同一符号を付してある。
【００１１】
図１に示す照光装置は、従来例と同様に、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。この照光装置は、光反射率の高い白色等の樹脂材料からなる反射ケース１と、透明性アクリル樹脂等からなり前面側を平坦な発光面２ａとなした導光体２と、回路基板４上に実装された小型電球等からなる光源３とによって概略構成され、反射ケース１の湾曲した内底面１ａ上に導光体２が搭載されて、この導光体２の内部に光源３の光が照射されて発光面２ａが発光するようになっている。導光体２の背面のほぼ全領域には光を拡散させるセレーション２ｂ（第１のセレーションに相当する）が設けてあるが、反射ケース１の内底面１ａにも適宜個所に、発光面２ａの特定領域に後方から反射光を供給するためのセレーション１ｃ（第２のセレーションに相当する）が設けてある。ただし、相対向するセレーション１ｃ，２ｂのピッチが一致しないように設計してある。また、反射ケース１の内底面１ａは、光源３から離れるほどせり上がるように湾曲させてあるので、この内底面１ａのうちセレーション１ｃが形成されていない部分では、光源３側から入射される光の多くを、発光面２ａのうち光源３から遠い領域へ向けて反射するようになっている。しかし、セレーション１ｃが形成されている部分は、導光体２の背面からの漏光を乱反射するので、この乱反射された光は、発光面２ａのうち該セレーション１ｃに比較的近いほぼ前方の領域に多く到達する。
【００１２】
それゆえ本実施例では、予め反射ケース１の内底面１ａにセレーション１ｃがない場合の発光面２ａの輝度むらを調べておき、その後、この発光面２ａの中の相対的に暗い領域の後方に位置する反射ケース１の内底面１ａにセレーション１ｃを設けるという手順で、最終的な設計を決定する。これにより、セレーション１ｃで乱反射される光によって発光面２ａの暗い領域を明るくすることができるので、発光面２ａの輝度むらを簡単に改善することができる。なお、反射ケース１の上部開口１ｂには、導光体２の発光面２ａに近接させた状態で図示せぬ液晶表示素子が組み込まれ、この液晶表示素子が後方から発光面２ａによって照光されるようになっている。
【００１３】
このように本実施例に係る照光装置では、導光体２を搭載する反射ケース１の内底面１ａの適宜個所にセレーション１ｃを設け、このセレーション１ｃで乱反射される光が前方の発光面２ａに多く供給されるようにしてあるので、試作段階で発光面２ａに輝度むらがある場合、その暗い領域の後方に位置する反射ケース１の内底面１ａにセレーション１ｃを設けることにより、発光面２ａの輝度むらを改善することができる。したがって、導光体２の大きさや形が異なる種々の照光装置において、発光面２ａの特定領域を反射ケース１のセレーション１ｃからの反射光で明るくして輝度むらを解消するという設計管理が、容易に行えることとなる。その結果、かかる照光装置をバックライトとする液晶表示素子の表示品位を、簡単かつ安価に向上させることができる。
【００１４】
なお、導光体２のセレーション２ｂを通過した光を反射ケース１の内底面１ａに設けたセレーション１ｃで効率よく乱反射させるためには、上述したように、相対向する２種類のセレーション１ｃ，２ｂを異なるピッチで形成しておいたほうがよい。ただし、反射ケース１のセレーション１ｃは、その鋸歯状に連なる各突条部の頂角α（図２参照）を３０度〜１２０度の範囲内に設定しておくことが好ましい。すなわち、突条部の頂角αが３０度に満たないと、反射ケース１の金型の作製に支障をきたす恐れがあり、また、突条部の頂角αが１２０度よりも大きいと、光を十分に乱反射させることができなくなってしまう。
【００１５】
【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。
【００１６】
導光体を搭載する反射ケースの内底面の適宜個所に第２のセレーションを設けるとともに、反射ケースの第２のセレーションのピッチが、この第２のセレーションが対向する導光体の第１のセレーションのピッチとは異なるピッチであって、かつ第２のセレーションは同一のピッチで設定され、この第２のセレーションで乱反射される光が前方の発光面に多く供給されるようにした照光装置なので、試作段階で発光面の中に相対的に暗い領域があった場合、その後方の反射ケースに第２のセレーションを異なるピッチで設けることによって、効率よく乱反射させ発光面の暗い領域を明るくすることができる。それゆえ、比較的面積の大きい発光面の輝度むらを簡単かつ安価に改善することができ、液晶表示素子等の表示品位を向上させるうえで実用的効果が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る照光装置の断面図である。
【図２】図１のＢ部拡大図である。
【図３】従来例に係る照光装置の断面図である。
【図４】図３のＡ部拡大図である。
【符号の説明】
１ 反射ケース
１ａ 内底面
１ｃ セレーション
２ 導光体
２ａ 発光面
２ｂ セレーション
３ 光源
４ 回路基板
【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、液晶表示素子のバックライトとして用いられる従来の照光装置を示す断面図、図４は図３のＡ部拡大図である。図３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１に、前面側を平坦な発光面２ａとなした導光体２が装着されており、回路基板４上に実装された小型電球等からなる光源３の光が、導光体２の内部に照射されて発光面２ａが発光するようになっている。この導光体２には、その背面のほぼ全領域に光を拡散させるためのセレーション２ｂ（図４参照）が設けられている。また、導光体２が搭載される反射ケース１の内底面１ａは、光源３から離れるほどせり上がるように湾曲させてあるので、光源３側から内底面１ａへ入射される光の多くは、発光面２ａのうち光源３から遠い領域へ向けて反射されるようになっている。すなわち、導光体２の発光面２ａは場所よって光源３までの距離が異なるため、光源３から発光面２ａへ向かって直進する光の強度は光源３から離れるほど（図３の右側ほど）弱くなるが、導光体２の背面側へ向かう光の多くを光源３から離れた領域へ向かわせれば、発光面２ａの全領域をほぼ均一な明るさで発光させることが可能となる。なお、反射ケース１の上部開口１ｂには、導光体２の発光面２ａに近接させた状態で図示せぬ液晶表示素子（ＬＣＤ）が組み込まれ、この液晶表示素子が後方から発光面２ａによって照光されるので、発光面２ａ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、液晶表示素子の表示画面にも輝度むらが生じて表示品位を低下させてしまう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の照光装置では、導光体２のセレーション２ｂによって光を拡散させると共に、反射ケース１の湾曲した内底面１ａによって反射光を光源３から離れた領域へ向かわせるようにしているが、それだけでは、比較的面積の大きい発光面２ａの輝度むらを完全に解消することは困難である。もちろん、セレーション２ｂの形状を場所ごとに変化させたり、内底面１ａの湾曲形状を工夫するなどして、発光面２ａの輝度むらをある程度改善することは可能であるが、こうした対策は試行錯誤的に最適形状を見い出していくという煩雑な手法であり、しかも導光体の大きさや形が異なればその都度、同様の煩雑な作業を繰り返さなければならないので、設計コストが大幅に増大してしまうという難点がある。
【０００４】
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、発光面の輝度むらを簡単かつ安価に改善することができる照光装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、導光体を搭載する反射ケースの内底面の適宜個所に第２のセレーションを設けるとともに、反射ケースの内底面に設けた第２のセレーションのピッチが、この第２のセレーションが対向する導光体の第１のセレーションのピッチとは異なるピッチであって、第２のセレーションは同一のピッチで設定され、この反射ケースのセレーションで乱反射される光が前方の発光面に多く供給されるようにした。これにより、試作段階で発光面の中に相対的に暗い領域があった場合、その後方の反射ケースに第２のセレーションを設けることによって、発光面の暗い領域を明るくすることができるので、発光面の輝度むらを簡単に改善することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の照光装置では、湾曲した内底面を有し、少なくとも該内底面が光反射率の高い材料からなる反射ケースと、この反射ケースの内底面上に搭載され、前面を発光面となし背面に光を拡散させるための第１のセレーションを設けた導光体と、この導光体の内部に光を出射して前記発光面を発光させる光源とを備えた照光装置において、前記第１のセレーションは前記導光体の背面のほぼ全領域に設けられ、前記反射ケースの内底面の適宜個所に、前記導光体の背面からの漏光を反射して前記発光面の特定領域に後方から反射光を供給するための第２のセレーションを設けるとともに、前記反射ケースの前記第２のセレーションのピッチが、この第２のセレーションが対向する前記導光体の前記第１のセレーションのピッチとは異なるピッチであって、かつ前記第２のセレーションは同一のピッチで設定されている構成とした。
【０００７】
このように、導光体を搭載している反射ケースの内底面の適宜個所に第２のセレーションを設けるとともに、反射ケースの第２のセレーションのピッチが、このセレーションが対向する導光体の第１のセレーションのピッチとは異なるピッチであって、かつ第２のセレーションは同一のピッチで設定されていると、導光体の背面からの漏光が第２の該セレーションで乱反射され、この乱反射された光は導光体の発光面のうち該第２のセレーションまでの距離が短い領域、つまり、該第２のセレーションのほぼ前方の領域に多く到達する。したがって、発光面に輝度むらがある場合、その暗い領域の後方に位置する反射ケースの内底面に第２のセレーションを上記のごとく設けておけば、該第２のセレーションで乱反射される光によって発光面の暗い領域を明るくすることができ、よって発光面の輝度むらを簡単に改善することができる。また、反射ケースの第２のセレーションのピッチを、この第２のセレーションが対向する導光体の第１のセレーションとは異なるピッチに設定しておけば、導光体の第１のセレーションを通過した光を反射ケースの第２のセレーションで効率よく乱反射させることができる。
【０００９】
なお、反射ケースの内底面に設ける第２のセレーションは、その鋸歯状に連なる各突条部の頂角が３０度〜１２０度となるように設定しておくことが好ましい。すなわち、前記突条部の頂角が３０度に満たないと、反射ケースの金型の作製に支障をきたす恐れがあり、また、該突条部の頂角が１２０度よりも大きいと、光を十分に乱反射させることができなくなってしまう。
【００１０】
【実施例】
本発明の実施例を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部拡大図であり、従来例の説明で用いた図３，４と対応する部分には同一符号を付してある。
【００１１】
図１に示す照光装置は、従来例と同様に、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。この照光装置は、光反射率の高い白色等の樹脂材料からなる反射ケース１と、透明性アクリル樹脂等からなり前面側を平坦な発光面２ａとなした導光体２と、回路基板４上に実装された小型電球等からなる光源３とによって概略構成され、反射ケース１の湾曲した内底面１ａ上に導光体２が搭載されて、この導光体２の内部に光源３の光が照射されて発光面２ａが発光するようになっている。導光体２の背面のほぼ全領域には光を拡散させるセレーション２ｂ（第１のセレーションに相当する）が設けてあるが、反射ケース１の内底面１ａにも適宜個所に、発光面２ａの特定領域に後方から反射光を供給するためのセレーション１ｃ（第２のセレーションに相当する）が設けてある。ただし、相対向するセレーション１ｃ，２ｂのピッチが一致しないように設計してある。また、反射ケース１の内底面１ａは、光源３から離れるほどせり上がるように湾曲させてあるので、この内底面１ａのうちセレーション１ｃが形成されていない部分では、光源３側から入射される光の多くを、発光面２ａのうち光源３から遠い領域へ向けて反射するようになっている。しかし、セレーション１ｃが形成されている部分は、導光体２の背面からの漏光を乱反射するので、この乱反射された光は、発光面２ａのうち該セレーション１ｃに比較的近いほぼ前方の領域に多く到達する。
【００１２】
それゆえ本実施例では、予め反射ケース１の内底面１ａにセレーション１ｃがない場合の発光面２ａの輝度むらを調べておき、その後、この発光面２ａの中の相対的に暗い領域の後方に位置する反射ケース１の内底面１ａにセレーション１ｃを設けるという手順で、最終的な設計を決定する。これにより、セレーション１ｃで乱反射される光によって発光面２ａの暗い領域を明るくすることができるので、発光面２ａの輝度むらを簡単に改善することができる。なお、反射ケース１の上部開口１ｂには、導光体２の発光面２ａに近接させた状態で図示せぬ液晶表示素子が組み込まれ、この液晶表示素子が後方から発光面２ａによって照光されるようになっている。
【００１３】
このように本実施例に係る照光装置では、導光体２を搭載する反射ケース１の内底面１ａの適宜個所にセレーション１ｃを設け、このセレーション１ｃで乱反射される光が前方の発光面２ａに多く供給されるようにしてあるので、試作段階で発光面２ａに輝度むらがある場合、その暗い領域の後方に位置する反射ケース１の内底面１ａにセレーション１ｃを設けることにより、発光面２ａの輝度むらを改善することができる。したがって、導光体２の大きさや形が異なる種々の照光装置において、発光面２ａの特定領域を反射ケース１のセレーション１ｃからの反射光で明るくして輝度むらを解消するという設計管理が、容易に行えることとなる。その結果、かかる照光装置をバックライトとする液晶表示素子の表示品位を、簡単かつ安価に向上させることができる。
【００１４】
なお、導光体２のセレーション２ｂを通過した光を反射ケース１の内底面１ａに設けたセレーション１ｃで効率よく乱反射させるためには、上述したように、相対向する２種類のセレーション１ｃ，２ｂを異なるピッチで形成しておいたほうがよい。ただし、反射ケース１のセレーション１ｃは、その鋸歯状に連なる各突条部の頂角α（図２参照）を３０度〜１２０度の範囲内に設定しておくことが好ましい。すなわち、突条部の頂角αが３０度に満たないと、反射ケース１の金型の作製に支障をきたす恐れがあり、また、突条部の頂角αが１２０度よりも大きいと、光を十分に乱反射させることができなくなってしまう。
【００１５】
【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。
【００１６】
導光体を搭載する反射ケースの内底面の適宜個所に第２のセレーションを設けるとともに、反射ケースの第２のセレーションのピッチが、この第２のセレーションが対向する導光体の第１のセレーションのピッチとは異なるピッチであって、かつ第２のセレーションは同一のピッチで設定され、この第２のセレーションで乱反射される光が前方の発光面に多く供給されるようにした照光装置なので、試作段階で発光面の中に相対的に暗い領域があった場合、その後方の反射ケースに第２のセレーションを異なるピッチで設けることによって、効率よく乱反射させ発光面の暗い領域を明るくすることができる。それゆえ、比較的面積の大きい発光面の輝度むらを簡単かつ安価に改善することができ、液晶表示素子等の表示品位を向上させるうえで実用的効果が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る照光装置の断面図である。
【図２】図１のＢ部拡大図である。
【図３】従来例に係る照光装置の断面図である。
【図４】図３のＡ部拡大図である。
【符号の説明】
１ 反射ケース
１ａ 内底面
１ｃ セレーション
２ 導光体
２ａ 発光面
２ｂ セレーション
３ 光源
４ 回路基板
Claims (2)
- 湾曲した内底面を有し、少なくとも該内底面が光反射率の高い材料からなる反射ケースと、この反射ケースの内底面上に搭載され、前面を発光面となし背面に光を拡散させるための第１のセレーションを設けた導光体と、この導光体の内部に光を出射して前記発光面を発光させる光源とを備えた照光装置において、
前記第１のセレーションは前記導光体の背面のほぼ全領域に設けられ、
前記反射ケースの内底面の適宜個所に、前記導光体の背面からの漏光を反射して前記発光面の特定領域に後方から反射光を供給するための第２のセレーションを設けるとともに、前記反射ケースの前記第２のセレーションのピッチが、この第２のセレーションが対向する前記導光体の前記第１のセレーションのピッチとは異なるピッチであって、かつ前記第２のセレーションは同一のピッチで設定されていることを特徴とする照光装置。 - 請求項１の記載において、前記反射ケースの内底面に設けた第２のセレーションは、その鋸歯状に連なる各突条部の頂角が３０度〜１２０度に設定されていることを特徴とする照光装置。
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2000
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