JP2002169478A - 直下型照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 直下型照明装置の反射板における各光源毎の
反射単位の設定を容易にして高輝度で高均一な反射板の
生産性を確保する。 【解決手段】 反射板３の光源２毎の反射単位４を，光
源２両側の中間反射面５と両端部の湾曲反射板６によっ
て構成するとともに各湾曲反射板６の円弧中心位置ｐ
１，ｐ２を光源２中心直下位置よりそれぞれ隣接する反
射単位４側に変位させて，隣接する湾曲反射面６を異心
２円弧上端交差の断面形状として，その反射光を光源２
側に向けるとともに隣接する反射単位４側に深く入り込
むのを防止し，各反射単位４の設定にこの反射光が影響
するのを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，例えば液晶バック
ライト，ディスプレースタンド，看板等の面照明を行な
うように用いる直下型照明装置に関する。

【０００２】

【先行技術】この種直下型照明装置として本発明者は，
例えば特願２０００−１１３４２３号を提案済であり，
これによれば，平行多数の光源と，その光源毎の反射単
位を光源数に応じて光源配置方向に連続するように配置
した反射板と，各光源からの直射光と該反射板からの反
射光供給によって面照明を行なう照明板とを備えたもの
とし，その上記光源毎の反射単位を各光源直下位置から
光源間中央の端部側に向けて配置した反射方向を異にす
る複数の中間反射面と最端部にして光源より上方の配置
した湾曲反射面とによってほぼ椀状をなすように対称形
状とするとともに上記連続することによって相互に隣接
する反射単位における各最端部の湾曲反射面における円
弧中心位置を光源間中央の直下位置に配置することによ
って隣接する反射単位の湾曲反射面を膨出する同一円弧
面をなす断面形状とし，又は上記円弧中心位置を光源間
中央の直下位置からそれぞれその反射単位側の下位の対
称位置に変位した位置とすることによって，隣接する反
射単位の湾曲反射面をそれぞれ膨出して円弧とするとと
もにこれらの間に水平乃至異径，例えば径大の円弧面を
介設して扁平隆起面をなす断面形状としたものとされて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この場合，各反射単位
の同一円弧面又は扁平隆起状をなす湾曲反射面とが，そ
れぞれ照明面における所定の反射範囲（反射領域といっ
てもよい）に対して反射光を好適に分担供給し，距離の
２乗に反比例して減少する光源の直射光による照明面の
輝度低下を反射光が有効且つ適切に補完し得る結果，光
源による直射光と反射板による反射光の好ましい複合に
より，内部空間比率を小さく，全体を薄く形成すること
によって光源が照明面に近付き，光源近傍の輝度が高く
なる一方で，光源から離れても，該光源近傍の輝度を維
持することによって，輝度と均一性の双方を極めて高度
に確保し，例えば壁掛テレビのように画面を注視するよ
うに使用する液晶面の背面照明を行なう液晶バックライ
トとして薄いこと，明るいこと，均一であることという
理想的な照明を可能として，高品位の直下型照明装置を
提供することができる。

【０００４】しかしこの場合，輝度を極限的に上昇する
ように，光源の間隔（ランプピッチ）を可及的に縮小し
たものとするように，上記直下型照明装置の薄さを維持
したまま，狭い間隔にあって，反射方向を異にする複数
の反射面と湾曲反射面を配置して輝度の均一性を高度に
確保するように反射単位を設定するのが極めて精密化し
て煩雑となり，また反射単位を連続した反射板の生産性
を確保することができず，歩留まりの低下を招くことに
なり易い。

【０００５】特に反射板の反射面を，例えば白色の低発
泡倍率の発泡面を有する発泡樹脂シートのように，金属
以外の材質のものとして，金属を用いることによる光源
電流のリークに起因する光源のちらつきや，その防止の
ための光源と反射板とのスペースの設置による薄さの犠
牲を避けるようにすると，この種金属以外の材質のもの
に精密な反射単位の設定を再現するのが困難になる傾向
が生じて，その生産性が大きく低下することになり易
い。

【０００６】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で，その解決課題とするところは，反射単位の設定を容
易化し，反射板の生産性を高度に確保し，高輝度と高均
一性の双方を確保し得るようにした直下型照明装置を提
供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記反射単位の同一円弧
面又は扁平隆起面をなす湾曲反射面を用いた場合に，反
射単位の設定が精密化し，煩雑化する要因を検討する
と，これら隣接する反射単位の湾曲反射面を光源間中央
位置で同一円弧面乃至扁平隆起面の断面形状をなすもの
とすることによって，該湾曲反射面が光源より上方に位
置するとはいえ，同一円弧面乃至扁平隆起面としたこと
によってその照明面に対する反射光の供給範囲が広い範
囲に及び，これが光源間中央位置を超えて隣接する反射
単位の反射光供給範囲の照明面側に相当程度に入り込む
ようになり易く，照明面の輝度が，光源光，反射単位に
よる反射光の他に，該同一円弧面乃至扁平隆起面により
入り込む反射光の影響を受けることとなり，反射単位の
設定には，これらを輝度とその均一性のファクターとし
て，その反射方向の異なる複数の中間反射面，湾曲反射
面の反射光供給の方向と範囲を，その幅，数，形状等を
調整して調和するようにすることによって，その複合光
としての均一性を確保するように行なう必要が生じるこ
とになるし，また一般に反射単位の設定は中間反射面か
ら行い，湾曲反射面を全体の均一性を確保するように最
後に行なうのが好ましいが，このように反射単位の設定
を行なうようにした場合，上記同一円弧面乃至扁平隆起
面の反射光が隣接する反射単位側に入り込むことによっ
て，隣接する双方の反射単位における中間反射面の上記
反射光供給の方向と範囲を更に調整する必要が生じるこ
とになる。

【０００８】そこで本発明は，隣接する反射単位の光源
より上方に位置する湾曲反射面を異心２円弧上端交差の
対称断面形状，例えば果実の桃の頭部形状をなすよう
に，膨出する湾曲円弧面を突き合わせ状とし，あるいは
例えば先鋭な矢尻形状をなすように，凹陥する湾曲円弧
面を突き合わせ状とすることによって，隣接する光源
の，離隔することによって然程影響の強くない光源光を
ある程度受け入れるが，湾曲円弧面の反射光を可及的に
光源間中央位置近傍の最も離隔することによって輝度が
不足する部分に供給する一方，隣接する反射単位の反射
光供給範囲の照明面側に入り込むのを防止して，各反射
単位が照明する照明面に対して当該光源の直射光と反射
単位の反射光を供給するようにして，輝度と均一性のフ
ァクターを可及的に単純化するように減少して，複合光
としての均一性の確保を容易になし得るようにし，また
湾曲反射面による反射光をその反射単位側に可及的に集
中することによって，該照明面の高輝度を確保するよう
にしたものであって，即ち請求項１に記載の発明を，平
行多数の光源と，その光源毎の反射単位を光源数に応じ
て光源配置方向に連続するように配置した反射板と，各
光源からの直射光と該反射板からの反射光供給による照
明面をなす照明板とを備えた直下型照明装置であって，
上記光源毎の反射単位を各光源直下位置から光源間中央
の端部側に向けて配置した反射方向を異にする複数の中
間反射面と最端部にして光源より上方に配置した湾曲反
射面とによってほぼ椀状をなすように対称形状とすると
ともに上記連続することによって相互に隣接する反射単
位における各最端部の湾曲反射面における円弧中心位置
を光源間中央の直下位置からそれぞれ隣接他方の反射単
位側の下位の対称位置に変位配置することによって隣接
する反射単位の湾曲反射面をそれぞれ膨出した円弧によ
る異心２円弧上端交差の対称断面形状としてなることを
特徴とする直下型照明装置とし，請求項２に記載の発明
を，平行多数の光源と，その光源毎の反射単位を光源数
に応じて光源配置方向に連続するように配置した反射板
と，各光源からの直射光と該反射板からの反射光供給に
よる照明面をなす照明板とを備えた直下型照明装置であ
って，上記光源毎の反射単位を各光源直下位置から光源
間中央の端部側に向けて配置した反射方向を異にする複
数の中間反射面と最端部にして光源より上方に配置した
湾曲反射面とによってほぼ椀状をなすように対称形状と
するとともに上記連続することによって相互に隣接する
反射単位における各最端部の湾曲反射面における円弧中
心位置を光源間中央の直上位置からそれぞれその反射単
位側の上位の対称位置に変位配置することによって隣接
する反射単位の湾曲反射面をそれぞれ凹陥した円弧によ
る異心２円弧上端交差の対称断面形状としてなることを
特徴とする直下型照明装置としたものである。

【０００９】請求項３に記載の発明は，上記に加えて，
上記湾曲反射面がそれぞれ所定の反射光供給範囲を分担
して，その反射単位側への反射光供給を好適に集中し得
るようにして高輝度とその高均一性の確保を可及的容易
になし得るように，これをを，上記隣接する反射単位の
湾曲反射面を，１／６円乃至１／２０円程度の範囲の円
弧面としてなることを特徴とする請求項１に記載の直下
型照明装置としたものである。

【００１０】本発明はこれらをそれぞれ発明の要旨とし
て，上記課題解決の手段としたものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下図面の例に従って本発明を更
に具体的に説明すれば，図１乃至図３において，Ａは，
例えば壁掛テレビ用の液晶バックライトとした直下型照
明装置であり，該直下型照明装置Ａは，平行多数の光源
２と，その光源２毎の反射単位４を光源数に応じて光源
配置方向に連続するように配置した反射板３と，各光源
２からの直射光と該反射板３からの反射光供給による照
明面をなす照明板７とを備えたものとしてある。このと
き該直下型照明装置Ａはボックス１に装着したユニット
として構成し，光源２を，例えば冷陰極蛍光灯による線
状光源とし，これを多数並列配置し，反射板３を基板，
例えば樹脂基板に反射材を積層接着して一体化した複合
材によるものとし，本例の反射材は，これを，例えば白
色ポリエステルシート，特に低発泡することによって高
反射率の反射面をなし得るようにした白色ポリエステル
低発泡シートを用いたものとしてあり，照明板７を，例
えば光拡散用に拡散物質を含有し又は表面を粗面化した
半透明の，例えばアクリル等の樹脂板によるものとして
ある。

【００１２】反射板３は，上記のように光源２毎の反射
単位４を光源配置方向に連続するように配置したものと
してあり，本例にあって反射板３は，上記基板に一連に
上記反射材を積層接着し，また基板に各反射単位乃至複
数の反射単位等の分離した反射材を連続するように積層
接着して，その連続配置を行なったものとしてあり，こ
のとき，反射単位４は，これを，各光源２直下位置から
光源２間中央の端部側に向けて配置した反射方向を異に
する複数の中間反射面５と最端部の湾曲反射面６とによ
ってほぼ椀状をなすように対称形状としてあり，また上
記連続することによって相互に隣接する反射単位４はそ
の各最端部の湾曲反射面６における円弧中心位置ｐ１，
ｐ２を光源２間中央の直下位置からそれぞれ隣接他方の
反射単位４側の下位の対称位置に変位配置することによ
って隣接する反射単位４の湾曲反射面６をそれぞれ膨出
した円弧による異心２円弧上端交差の対称断面形状とし
てある。

【００１３】即ち本例にあって反射単位４における上記
複数の中間反射面５は，これを光源２直下位置からそれ
ぞれ光源２間中央の端部側の方向，即ち光源２の左右方
向に向けて上昇するように配置した片側２面，両側４面
のものとしてあり，このとき該中間反射面５は，これを
光源２直下から左右方向に一連の底面をなすように配置
した各片側に水平の第１の中間反射面５ａと，該第１の
中間反射面５ａから凹陥して立ち上がるように配置した
第２の中間反射面５ｂとによるものとしてあり，第１の
中間反射面５ａが，照明板７の照明面に対して光源２上
の近傍位置から光源２間中央位置をやや超えた該中央位
置近傍までの広範な反射光供給範囲７ａに反射光を供給
するようにし，第２の中間反射面５ｂが，その中間部分
の比較的広範な反射光供給範囲７ｂに，反射光を反転す
るように供給するようにしてあり，このとき本例の第２
の中間反射面５ｂは，その中心を光源２からやや左右方
向にして第１の中間反射面５ａの上位の上下中間位置，
本例にあっては上記第１の中間反射面５ａによる反射光
供給範囲７ａの光源側端部と光源２側端を結ぶ線の中間
位置に位置して，上記底面から光源２の上端近傍と同等
の高さ位置に至るように１／４円以下，例えば１／６円
程度とした凹陥する円弧面によるものとしてある。

【００１４】湾曲反射面６は，該中間反射面５，特に第
２の中間反射面５ｂの上端に一連に連続するように，本
例にあって該第２の中間反射面５ｂと逆方向の反射単位
４側に膨出した円弧による膨出反射面をなすものとし
て，例えば上記光源２の上端近傍の高さ位置から上方に
突出するように，左右方向両側の光源２間中央位置側の
最端部側に配置し，上記中間反射面５とともに反射単位
４を上向きに拡開するように開口した左右対称の椀状を
なすものとし，また反射板３として該湾曲反射面６の上
端同士を突き合わせ状に連続して該隣接する各湾曲反射
面６の円弧中心位置ｐ１，ｐ２を，該反射単位４の下位
に位置することなく，それぞれ光源２間中央位置を超え
て隣接する反射単位４側，特にその湾曲反射面６乃至第
２の中間反射面５ｂの下位にして光源２間中央の直下位
置から左右に等間隔を隔てた対称位置に変位配置するこ
とによって，隣接する反射単位４の上記上端同士を突き
合わせた一対の湾曲反射面６による断面形状を，果物の
桃の頭部形状のように，異なる中心を持つ２つの膨出円
弧を，その変位間隔が該円弧の半径より短いことによっ
て，例えば果物の桃頭部の形状をなすように，左右対称
にして異心２円弧が上端で交差した断面形状をなすもの
としてある。

【００１５】湾曲反射面６は，このとき，その好ましい
形態の１／６円乃至１／２０円程度の範囲のうち，例え
ば１／９程度の幅を有するものとしてあり，これによっ
て，上記第１の中間反射面５ａの反射光供給範囲７ａ及
び第２の中間反射面５ｂの反射光供給範囲７ｂと重な
り，該第２の中間反射面５ｂの反射光供給範囲７ｂより
やや広い比較的広範囲の反射光供給範囲７ｗに反射光を
供給するようにし，これらの各反射光供給範囲に反射光
を分担供給することによって，光源２直射光とともに，
その距離の２乗に反比例する輝度低下を有効に補完し
て，液晶バックライトの反射板３として使用して，上記
先行技術に示した反射板を用いたときと同等乃至それ以
上に高輝度にして高均一に液晶面を背面照明するものと
なし得るとともに，反射単位４の反射面を，可及的に少
ない２面の中間反射面５と湾曲反射面６との比較的単純
にして相互が滑らかに連続し，精密性をそれほど必要と
しない状態で上記椀状の形状とし得ることによって，反
射単位４の設定を容易化し，また精密成形に適しない樹
脂シートを用いて，反射板３の生産性を高度に確保した
ものとすることが可能となった。

【００１６】即ち本例の反射板３において，その隣接す
る反射単位４の上記光源２より上方に配置した湾曲反射
面６を，上記異心２円弧上端交差の対称断面形状とした
ことによって，光源２から最も離隔することによって輝
度が低下して不足する光源２間中央位置近傍部分に対し
ては充分に反射光を供給してその輝度を向上する一方，
湾曲反射面６が，各反射単位４の反射光供給範囲の照明
面側に対して，光源２間中央位置近傍の反射面からの反
射光が入り込んで，その複合によって，これらが照明面
の輝度と均一性を規定するファクターとなるのを防止し
て，反射単位４の設定を，それぞれその光源２の直射光
と該反射単位４における反射光を主なファクターとして
なし得るようしてあり，湾曲反射面６による反射光を該
反射単位４における照明面において集中的に活用し，該
照明面の輝度を可及的に向上することが可能になり，こ
れによって反射単位４を上記比較的単純の形状としつつ
高輝度と高均一性の双方を確保した反射板３を構成し
て，直下型照明装置Ａに最適なものとすることができ
る。

【００１７】図４は他の例を示すもので，本例にあって
は上記反射単位４における複数の中間反射面５の数を増
加し，例えば第１乃至第４の中間反射面５ａ〜５ｄによ
る水平面と傾斜面による片側４面とし，第１の中間反射
面５ａを光源２直下から左右方向に比較的幅狭の水平の
底面をなすように配置し，第２の中間反射面５ｂを，該
第１の中間反射面５ａから緩傾斜に立ち上がるように配
置し，第３及び第４の中間反射面５ｃ，５ｄをそれぞれ
傾斜を次第に急にするように立ち上がるように配置し
て，第１の中間反射面５ａが，照明板３の照明面に対し
て光源２上の近傍位置の比較的狭い反射光供給範囲７ａ
に，第２の中間反射面５ｂが，それに隣接するように光
源２から光源３間中央位置近傍の比較的広範の反射光供
給範囲７ｂに，第３の中間反射面５ｃが光源２間中央位
置近傍にして比較的狭い反射光供給範囲７ｃに，第４の
中間反射面５ｄが，上記第１の反射光供給範囲７ａの中
間部分の比較的狭い反射光供給範囲７ｄにそれぞれ反射
光を供給するものとし，また最端部側の湾曲反射面６
を，上記第４の中間反射面５ｄの上端に同じく一連に連
続するようにして反射単位４側に膨出した，例えば１／
７円程度の円弧による膨出反射面をなし，光源２の高さ
より大きく上昇した位置から上方に突出するとともに各
湾曲反射面６の円弧中心位置を光源２間中央の直下位置
から左右に等間隔の対称位置に変位配置することによっ
て，反射板３としての一対の湾曲反射面６を同様に異心
２円弧が上端で交差した断面形状をなすようにし，上記
第１乃至第４の中間反射面５ａ〜５ｄとそれぞれ部分的
乃至全体的に重なり，光源２間中央位置近傍までの比較
的広範囲の反射光供給範囲７ｗにその反射光を供給する
ようにした例である。

【００１８】本例にあっても同様に高輝度にして高均一
に液晶面を背面照明するものとなし得るとともに，反射
単位４の反射面を，多面とするも湾曲することなく，水
平面乃至傾斜面とした中間反射面５と湾曲反射面６とに
よる同様に比較的単純にして滑らかな連続を得られて，
それほど精密性を必要としない椀状の形状として，反射
単位４の設定の容易性とその高度の生産性を確保するも
のとなし得た。

【００１９】図示した例は以上のとおりとしたが，中間
反射面を，上記水平面，傾斜面乃至膨出又は凹陥の湾曲
面の適宜の組合せとすること，反射単位 を上記と同様
に椀状をなすように対称形状とするとともに，その連続
することによって相互に隣接する反射単位における各最
端部の湾曲反射面における円弧中心位置を光源間中央の
直上位置からそれぞれその反射単位側の上位の対称位置
に変位配置することによって隣接する反射単位の湾曲反
射面をそれぞれ凹陥した円弧による異心２円弧上端交差
の対称断面形状とすることを含めて，本発明の実施に当
って，光源，反射単位とこれによる反射板，照明板，中
間反射面，湾曲反射面の各具体的形状，構造，材質，
数，寸法，これらの関係，これらに対する付加等は，上
記発明の要旨に反しない限り様々な形態のものとするこ
とができる。

【００２０】

【発明の効果】本発明は以上のとおりに構成したから，
請求項１及び２に記載の発明は，それぞれ隣接する反射
単位の光源より上方に位置する湾曲反射面を異心２円弧
上端交差の対称断面形状とすることによって，隣接する
光源の，離隔することによって然程影響の強くない光源
光をある程度受け入れるが，湾曲円弧面の反射光を可及
的に光源間中央位置近傍の最も離隔することによって輝
度が不足する部分に供給する一方，隣接する反射単位の
反射光供給範囲の照明面側に入り込むのを防止して，各
反射単位が照明する照明面に対して当該光源の直射光と
反射単位の反射光を供給するようにして，輝度と均一性
のファクターを可及的に単純化するように減少し，複合
光としての均一性の確保を容易になし得るようにし，ま
た湾曲反射面による反射光をその反射単位側に可及的に
集中することによって，該照明面の高輝度を確保するよ
うにし，反射単位の設定を容易化し，反射板の生産性を
高度に確保し，高輝度と高均一性の双方を確保し得るよ
うにした直下型照明装置を提供することができ，請求項
３に記載の発明は，上記に加えて，上記湾曲反射面がそ
れぞれ所定の反射光供給範囲を分担して，その反射単位
側への反射光供給を好適に集中し得るようにして高輝度
とその高均一性の確保を可及的容易になし得るものとす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】直下型照明装置の縦断面図である。

【図２】反射板と光源との関係を示す拡大縦断面図であ
る。

【図３】反射板における反射単位の反射光供給範囲を示
す拡大縦断面である。

【図４】他の例の反射板と光源及び反射単位の反射光供
給範囲を示す拡大縦断面図である。

【符号の説明】

Ａ 直下型照明装置 ２ 光源 ３ 反射板 ４ 反射単位 ５ 中間反射面 ６ 湾曲反射面 ７ 照明板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｆ 13/04 Ｇ０９Ｆ 13/04 Ｚ Ｆターム(参考） 2H042 DA01 DA11 DC07 DD01 DD10 DE04 2H091 FA14Z FA31Z FB02 FD12 FD22 LA18 5C096 AA01 AA05 AA27 BA01 CB01 CC10 CE05 CE06 CE13 CE20 EB05 FA01 5G435 AA03 AA17 AA18 BB12 BB15 EE26 FF03 FF06 GG24 GG26

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平行多数の光源と，その光源毎の反射単
   位を光源数に応じて光源配置方向に連続するように配置
   した反射板と，各光源からの直射光と該反射板からの反
   射光供給による照明面をなす照明板とを備えた直下型照
   明装置であって，上記光源毎の反射単位を各光源直下位
   置から光源間中央の端部側に向けて配置した反射方向を
   異にする複数の中間反射面と最端部にして光源より上方
   に配置した湾曲反射面とによってほぼ椀状をなすように
   対称形状とするとともに上記連続することによって相互
   に隣接する反射単位における各最端部の湾曲反射面にお
   ける円弧中心位置を光源間中央の直下位置からそれぞれ
   隣接他方の反射単位側の下位の対称位置に変位配置する
   ことによって隣接する反射単位の湾曲反射面をそれぞれ
   膨出した円弧による異心２円弧上端交差の対称断面形状
   としてなることを特徴とする直下型照明装置。
2. 【請求項２】 平行多数の光源と，その光源毎の反射単
   位を光源数に応じて光源配置方向に連続するように配置
   した反射板と，各光源からの直射光と該反射板からの反
   射光供給による照明面をなす照明板とを備えた直下型照
   明装置であって，上記光源毎の反射単位を各光源直下位
   置から光源間中央の端部側に向けて配置した反射方向を
   異にする複数の中間反射面と最端部にして光源より上方
   に配置した湾曲反射面とによってほぼ椀状をなすように
   対称形状とするとともに上記連続することによって相互
   に隣接する反射単位における各最端部の湾曲反射面にお
   ける円弧中心位置を光源間中央の直上位置からそれぞれ
   その反射単位側の上位の対称位置に変位配置することに
   よって隣接する反射単位の湾曲反射面をそれぞれ凹陥し
   た円弧による異心２円弧上端交差の対称断面形状として
   なることを特徴とする直下型照明装置。
3. 【請求項３】 上記隣接する反射単位の湾曲反射面を，
   １／６円乃至１／２０円程度の範囲の円弧面としてなる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の直下型照明装
   置。