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JP2007018943A - Lamp unit and backlight device - Google Patents

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JP2007018943A
JP2007018943A JP2005201026A JP2005201026A JP2007018943A JP 2007018943 A JP2007018943 A JP 2007018943A JP 2005201026 A JP2005201026 A JP 2005201026A JP 2005201026 A JP2005201026 A JP 2005201026A JP 2007018943 A JP2007018943 A JP 2007018943A
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JP
Japan
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light
lamp unit
guide plate
lens
backlight
Prior art date
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Pending
Application number
JP2005201026A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Saito
豊 斉藤
Yoshishige Ozaki
好栄 尾崎
Atsushi Tanaka
田中  敦
Toshiharu Hayashi
俊春 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Takion Co Ltd
Original Assignee
Takion Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Takion Co Ltd filed Critical Takion Co Ltd
Priority to JP2005201026A priority Critical patent/JP2007018943A/en
Publication of JP2007018943A publication Critical patent/JP2007018943A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lamp unit and a backlight device capable of obtaining uniform white light without color unevenness. <P>SOLUTION: This lamp unit 10 comprises at least one light emitting means 11, 12, 13 arranged facing an image forming surface 20c of a light guide plate 20 forming a part of a backlight light source, and emitting red, green and blue light respectively, and a lens part 18 for imaging the light emitted from the light emitting means 11, 12, 13, on the image forming surface 20c of the light guide plate 20 with a predetermined refractive index. The lens part 18 diffuses each light of red, green and blue colors almost uniformly over the whole of the same image forming region R on the image forming surface 20c. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、透過型画像装置のバックライト光源を形成する為のランプユニット及びバックライト装置に関する。   The present invention relates to a lamp unit and a backlight device for forming a backlight light source of a transmissive image device.

近年、携帯電話、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラの表示画面、パソコン用の液晶ディスプレイ、液晶テレビなどとして、カラー液晶パネルが広く使用されるようになっている(例えば特許文献1参照)。液晶パネルは、自発光せず、バックライトの透過光量を画素毎に変えることにより画像を出しており、その色再現性の良否は、バックライトがどの程度広い色度数をもっているかによって決定される。特に、赤(R)、緑(G)、青(B)の発光ダイオード(LED)の3色混合を用いたカラー液晶パネルにおいては、良好な色再現性を得ることができる。   In recent years, color liquid crystal panels have been widely used as display screens for mobile phones, digital video cameras, digital still cameras, liquid crystal displays for personal computers, liquid crystal televisions, and the like (see, for example, Patent Document 1). The liquid crystal panel does not emit light itself and outputs an image by changing the amount of light transmitted through the backlight for each pixel. The quality of the color reproducibility is determined by how wide the chromaticity of the backlight is. In particular, in a color liquid crystal panel using a three-color mixture of red (R), green (G), and blue (B) light emitting diodes (LEDs), good color reproducibility can be obtained.

図5に示されるように、LEDの3色混合を用いたバックライトは、基本的に、図示しない液晶表示部の大きさを有する矩形板状の導光板100と、LEDから成る光源装置(発光手段)102とを有している。所謂サイドライト方式の場合、光源装置102の赤色LED102a、緑色LED102b、青色LED102cは、導光板100の側端面100aに沿ってそれぞれ配置される。各LED102a〜102cから出射された光は、結像面を形成する導光板100の側端面100aから入射して導光板100内で反射によりその進行方向を変えて導光板100の主面100bから出射されるようになっている。 導光板100の主面100bと反対側の背面には反射板104が配置されており、この反射板104により、導光板100の主面100bから背面側に出射された光を反射して、主面100b側に光を向けることができる。また、導光板100の前方側、すなわち、導光板100の主面100bと図示しない前記液晶表示部との間には、レンズシート106と、導光板100から出射される光を拡散する為の拡散板108とが介挿されている。   As shown in FIG. 5, a backlight using a three-color mixture of LEDs basically has a light source device (light emitting device) composed of a rectangular plate-shaped light guide plate 100 having a size of a liquid crystal display unit (not shown) and LEDs. Means) 102. In the case of a so-called side light system, the red LED 102 a, the green LED 102 b, and the blue LED 102 c of the light source device 102 are respectively disposed along the side end surface 100 a of the light guide plate 100. Light emitted from each of the LEDs 102 a to 102 c is incident from the side end surface 100 a of the light guide plate 100 that forms an image formation surface, and the traveling direction thereof is changed by reflection in the light guide plate 100 and is emitted from the main surface 100 b of the light guide plate 100. It has come to be. A reflection plate 104 is disposed on the back surface opposite to the main surface 100b of the light guide plate 100. The reflection plate 104 reflects light emitted from the main surface 100b of the light guide plate 100 to the back surface side. Light can be directed to the surface 100b side. Further, between the front side of the light guide plate 100, that is, between the main surface 100b of the light guide plate 100 and the liquid crystal display unit (not shown), diffusion for diffusing light emitted from the light guide plate 100. A plate 108 is interposed.

特開2005−129242号公報JP 2005-129242 A

ところで、RGB−LEDの3色混合において最も重要な課題の1つは、3色を均一に混ぜることである。図5からも明らかなように、光源装置102の赤色LED102a、緑色LED102b、青色LED102cはそれぞれ発光位置が異なる(図中には、各LEDからの出射光が破線で示されている)ため、混合して仮に中心部分を白色化することができても、周囲は、僅かに赤が多くなったり、青が多くなったりして、3色混合後は、やや赤味がかった白色、やや青味がかった白色になる。   By the way, one of the most important issues in RGB-LED three-color mixing is to mix the three colors uniformly. As is clear from FIG. 5, the red LED 102a, the green LED 102b, and the blue LED 102c of the light source device 102 have different light emitting positions (in the figure, the emitted light from each LED is indicated by a broken line). Even if the central part can be whitened, the surrounding area is slightly red or blue, and after mixing the three colors, the color is slightly reddish and slightly bluish It becomes a whitish white.

すなわち、従来のRGB−LEDの3色混合においては、発光位置が互いに異なる各LED102a〜102cからの光がそれぞれ、その発光点を中心に略等しい放射角で出射され、その対向する導光板100の結像面領域に対してのみ照射される為、色ムラが発生し、結像面100aの全体にわたって均一な白色光を得ることができない。したがって、表示画像の品質を劣化させる虞がある。   That is, in the conventional three-color mixing of RGB-LEDs, the light from each of the LEDs 102a to 102c having different light emitting positions is emitted at substantially the same radiation angle around the light emitting point, and Since only the image plane area is irradiated, color unevenness occurs, and uniform white light cannot be obtained over the entire image plane 100a. Therefore, there is a possibility that the quality of the display image is deteriorated.

更に、従来技術では、拡散板108を設けて光白化を図っているが、光が拡散板で減衰され、光の出射効率が低下するという問題がある。同様に、光源装置において各色LED102a、102b、102cに被せた樹脂材中にシリカ等の拡散材を分散して光を拡散しようとするものがあるが、この場合にも各LEDから発した光が減衰するので、光の出射効率が低下するという問題がある。   Furthermore, in the prior art, the diffuser plate 108 is provided to achieve light whitening, but there is a problem that light is attenuated by the diffuser plate and the light emission efficiency is lowered. Similarly, some light source devices attempt to diffuse light by dispersing a diffusing material such as silica in a resin material placed on each color LED 102a, 102b, 102c. In this case as well, light emitted from each LED is emitted. Since it attenuates, there is a problem that the light emission efficiency is lowered.

本発明は、前記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、色ムラが無い均一な白色光を得ることができるランプユニット及びバックライト装置を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a lamp unit and a backlight device capable of obtaining uniform white light without color unevenness.

請求項1に記載された発明は、透過型画像装置のバックライト光源を形成するためのランプユニットであって、前記バックライト光源の一部を形成する導光板の結像面と対向して配置され、赤、緑、青色の光をそれぞれ発する発光手段と、前記発光手段から発せられる光を所定の屈折率をもって前記導光板の結像面に結像させるレンズ部とを備え、前記レンズ部は、赤、緑、青色の各光をそれぞれ前記結像面上における同一の結像領域全体にわたって略均一に拡散させることを特徴とする。   The invention described in claim 1 is a lamp unit for forming a backlight light source of a transmissive image apparatus, and is disposed opposite to an imaging surface of a light guide plate forming a part of the backlight light source. A light emitting unit that emits red, green, and blue light, and a lens unit that forms an image of the light emitted from the light emitting unit on the imaging surface of the light guide plate with a predetermined refractive index. , Red, green, and blue lights are diffused substantially uniformly over the same imaging region on the imaging surface.

請求項2に記載された発明は、請求項1に記載された発明において、前記レンズ部および前記発光手段が透明樹脂中にモールド成形されることによりユニット化されていることを特徴とする。   The invention described in claim 2 is characterized in that, in the invention described in claim 1, the lens portion and the light emitting means are unitized by molding in a transparent resin.

請求項3に記載された発明は、請求項1または請求項2に記載された発明において、前記レンズ部がフレネルレンズから成ることを特徴とする。   The invention described in claim 3 is the invention described in claim 1 or 2, wherein the lens portion is formed of a Fresnel lens.

請求項4に記載され他発明は、請求項3に記載された発明において、フレネルレンズを構成する複数の凸部は一つの色の光源に対応する領域では、全て同じ高さであることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the invention described in the third aspect, the plurality of convex portions constituting the Fresnel lens are all at the same height in a region corresponding to a light source of one color. And

請求項5に記載された発明は、請求項2に記載された発明において、前記レンズ部が前記透明樹脂によって形成されていることを特徴とする。   The invention described in claim 5 is the invention described in claim 2, wherein the lens portion is formed of the transparent resin.

請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のランプユニットと、ランプユニットの発光手段から発せられる光を受けて透過型画像装置のためのバックライト光を出射する導光板とを備えることを特徴とする。   A sixth aspect of the invention receives the light emitted from the lamp unit according to any one of the first to fifth aspects and the light emitting means of the lamp unit and emits backlight light for the transmissive image device. And a light guide plate.

請求項1に記載されたランプユニットは、赤、緑、青色の各光をそれぞれ前記結像面上における同一の結像領域全体にわたって略均一に拡散させるレンズ部を備えている為、色ムラを無くし、導光板の結像面上で3色を均一に混合して均一な白色光を形成することができる。また、前記レンズ部の存在により、従来のような拡散板が不要となるため、減衰を少なくして出射効率を上げることができる。そのため、色ムラを無くす際に従来から課題となっていた拡散材による減衰と大きさの問題を解決することができる。   The lamp unit described in claim 1 includes a lens unit that diffuses each of red, green, and blue light substantially uniformly over the same imaging region on the imaging surface. The three colors can be uniformly mixed on the imaging surface of the light guide plate to form uniform white light. In addition, the presence of the lens portion eliminates the need for a conventional diffusion plate, so that attenuation can be reduced and emission efficiency can be increased. Therefore, it is possible to solve the problem of attenuation and size due to the diffusion material, which has been a problem in the past when eliminating color unevenness.

請求項2に記載された発明によれば、請求項1に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、レンズ部及び発光手段が透明樹脂中にモールド成形されることによりユニット化されている為、組み立て及び取り扱いが容易となる。   According to the invention described in claim 2, the same effect as that of the invention described in claim 1 can be obtained, and the lens unit and the light emitting means are unitized by being molded in a transparent resin. As a result, assembly and handling become easy.

請求項3に記載された発明によれば、請求項1または請求項2に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、前記レンズ部がフレネルレンズから成る為、赤、緑、青色の各光をそれぞれ前記結像面上における同一の結像領域全体にわたって略均一に拡散させる前記レンズ部の特有の機能を簡単且つ効果的に実現することができる。また、フレネルレンズは、通常のレンズと同じ機能をもちながら薄くて軽い為、小型化及び軽量化を図ることもできる。   According to the invention described in claim 3, the same effect as that of the invention described in claim 1 or claim 2 can be obtained, and since the lens portion is composed of a Fresnel lens, red, green and blue colors can be obtained. The unique function of the lens unit that diffuses each light substantially uniformly over the same imaging region on the imaging surface can be realized easily and effectively. In addition, since the Fresnel lens has the same function as a normal lens and is thin and light, it can be reduced in size and weight.

請求項4に記載された発明によれば、請求項3に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、複数の各凸部の高さを同じにして凸部の傾斜角度や肉厚を変えて屈折率を調整することにより、フレネルレンズを成形する為の金型の構造を簡易にでき製造しやすく且つ設計や調整も容易である。   According to the invention described in claim 4, the same effect as that of the invention described in claim 3 can be obtained, and the inclination angle and thickness of the protrusions can be made by making the heights of the plurality of protrusions the same. By changing the refractive index and changing the refractive index, the structure of the mold for molding the Fresnel lens can be simplified, and it is easy to manufacture and design and adjustment are easy.

請求項5に記載された発明によれば、請求項2に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、レンズ部と発光手段とを一体化させる透明樹脂を用いて前記レンズ部が形成されているため、製造工程および部品点数を少なくして製造コストを抑えることが可能になる。   According to the invention described in claim 5, the same effect as that of the invention described in claim 2 can be obtained, and the lens portion is formed using a transparent resin that integrates the lens portion and the light emitting means. Therefore, it is possible to reduce the manufacturing cost by reducing the manufacturing process and the number of parts.

請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の発明と同様の作用効果を奏することができるバックライト装置を提供できる。   The invention according to claim 6 can provide a backlight device capable of providing the same operational effects as the invention according to any one of claims 1 to 5.

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。図1〜図3には、本発明の一実施形態に係るランプユニット1が示されている。このランプユニット1は、対向して位置する導光板20とともに、透過型画像装置の為のバックライト装置10を構成している。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 3 show a lamp unit 1 according to an embodiment of the present invention. The lamp unit 1 constitutes a backlight device 10 for a transmissive image device together with a light guide plate 20 positioned opposite to the lamp unit 1.

導光板20は、透過型画像装置における液晶表示部の大きさを有する矩形板状を成しており、バックライト光を出射する主面20aと、主面20aと反対側の背面20bと、ランプユニット1と対向し且つランプユニット1から出射される3色(赤、緑、青)光が混ざり合って結像する側端面である混色結像面20cとを有している。   The light guide plate 20 is in the shape of a rectangular plate having the size of a liquid crystal display unit in a transmissive image device, a main surface 20a that emits backlight light, a back surface 20b opposite to the main surface 20a, a lamp It has a mixed-color imaging surface 20c that is a side end face that faces the unit 1 and forms images by mixing three colors (red, green, and blue) light emitted from the lamp unit 1.

図4に示すように、バックライド装置10は、ランプユニット1と導光板20とを備えており、導光板20の主面20bと反対側の背面には反射板51が配置されており、この反射板51により、導光板20の主面20bから背面側に出射された光を反射して、主面20b側に光を導き、導光板20の主面20b側には液晶表示部(図示せず)との間に、レンズシート53が設けてある。   As shown in FIG. 4, the backlight device 10 includes the lamp unit 1 and the light guide plate 20, and a reflection plate 51 is disposed on the back surface opposite to the main surface 20 b of the light guide plate 20. The light emitted from the main surface 20b of the light guide plate 20 to the back side is reflected by the reflecting plate 51 to guide the light to the main surface 20b side, and a liquid crystal display unit (not shown) is provided on the main surface 20b side of the light guide plate 20. A lens sheet 53 is provided in between.

尚、導光板20の材料としては、アクリル系樹脂などの透光性材料を用いることができる。また、導光板20の背面20b側には図示しない反射板が配置されている。   In addition, as a material of the light guide plate 20, a translucent material such as an acrylic resin can be used. A light reflector (not shown) is disposed on the back surface 20 b side of the light guide plate 20.

ランプユニット1は、導光板20の結像面20cと対向して配置され且つ赤、緑、青色の光をそれぞれ発する発光手段Aと、発光手段Aから発せられる光を所定の屈折率をもって導光板20の結像面20cに結像させるレンズ部Bとを透明樹脂15(例えば酸無水物系エポキシ;屈折率約1.4)中にモールド成形することにより形成されている。尚、樹脂15の側壁はCrメッキで光を閉じ込めるようにしている。   The lamp unit 1 is disposed opposite to the imaging surface 20c of the light guide plate 20 and emits red, green, and blue light respectively, and the light emitted from the light emitter A with a predetermined refractive index. The lens part B to be imaged on the 20 imaging surface 20c is formed by molding in a transparent resin 15 (for example, acid anhydride epoxy; refractive index about 1.4). The side wall of the resin 15 is confined with Cr plating.

発光手段Aは、所謂サイドライト方式であり、ドライバLSI30上に搭載され且つ導光板20の結像面20cに沿って一列に配置された赤色LEDチップ11、緑色LEDチップ12、青色LEDチップ13を有している。なお、ドライバLSI30は、配線19を介して例えばAgメッキ(1〜2μm)されたCu製のステム32、33に対して電気的に接続されている。これらのステム32、33も樹脂15中に埋め込まれている。   The light emitting means A is a so-called side light system, and includes a red LED chip 11, a green LED chip 12, and a blue LED chip 13 which are mounted on the driver LSI 30 and arranged in a line along the imaging surface 20 c of the light guide plate 20. Have. The driver LSI 30 is electrically connected to the Cu stems 32 and 33 plated with, for example, Ag (1 to 2 μm) via the wiring 19. These stems 32 and 33 are also embedded in the resin 15.

また、レンズ部Bは、樹脂15を所定のレンズ形状にパターン形成して成るマイクロレンズ部18として構成されている。マイクロレンズ部18は、赤色LEDチップ11と対向して位置する第1のフレネルレンズ部18aと、緑色LEDチップ12と対向して位置する第2のフレネルレンズ部18bと、青色LEDチップ13と対向して位置する第3のフレネルレンズ部18cとを有している。   The lens portion B is configured as a microlens portion 18 formed by patterning the resin 15 into a predetermined lens shape. The microlens unit 18 is opposed to the first Fresnel lens unit 18 a positioned facing the red LED chip 11, the second Fresnel lens unit 18 b positioned facing the green LED chip 12, and the blue LED chip 13. And a third Fresnel lens portion 18c.

図1及び図3に示されるように、各フレネルレンズ部18a〜18cは、一般的には通常のレンズの曲面を環状に切り出して輪帯とし1枚の薄いプレート上に高さをそろえて並べた構造(球面や非球面レンズの表面を同心円状の細かい幅に分割し、その傾斜角だけを平面上にプリズムとして置き換えたもの)であり、中心に位置する球面部40と、その外側に同心的に位置する略楔型環状の第1凸部42と、第1凸部42の外側に同心的に位置する略楔型環状の第2凸部44とから成る。   As shown in FIGS. 1 and 3, the Fresnel lens portions 18a to 18c are generally arranged in a single thin plate by cutting out the curved surface of a normal lens into an annular shape and forming an annular zone. (The surface of a spherical or aspherical lens is divided into concentric fine widths, and only the inclination angle is replaced with a prism on a flat surface), the spherical portion 40 located at the center and the concentric outer surface The first convex portion 42 having a substantially wedge-shaped annular shape and the second convex portion 44 having a substantially wedge-shaped annular shape concentrically positioned outside the first convex portion 42.

レンズ部Bを構成する各フレネルレンズは、図3に一点鎖線で抜き出して示すように、一つの光源に対するフレネルレンズ部においては、各凸部40、42、44は、高さH(構造深度)は全て同じにしてあり、間隔や傾斜を変えてある。即ち高さが「1」「0」の2値の回析構造を有しており、各凸部40、42、44の間隔は分散率や角度補正率等を勘案して連続的に変化する構造を取っている。尚、異なる光源にのフレネルレンズ部18a、18b、18c間では、高さHは波長や光の強度に応じて異なる値になっている。   Each Fresnel lens constituting the lens part B is extracted by a one-dot chain line in FIG. 3, and in the Fresnel lens part for one light source, each convex part 40, 42, 44 has a height H (structure depth). Are all the same, with different spacing and slopes. That is, it has a binary diffraction structure with heights of “1” and “0”, and the interval between the convex portions 40, 42, 44 changes continuously in consideration of the dispersion rate, the angle correction rate, and the like. Taking the structure. Note that, between the Fresnel lens portions 18a, 18b, and 18c with different light sources, the height H varies depending on the wavelength and the light intensity.

このように、フレネルレンズを構成することにより、レンズ部の厚みを均一にできるから、レンズ部Bを成形する為の金型の構造を簡易にでき製造しやすく且つ設計や調整も容易である。   As described above, since the thickness of the lens portion can be made uniform by configuring the Fresnel lens, the structure of the mold for molding the lens portion B can be simplified and can be easily manufactured and designed and adjusted.

そして、各フレネルレンズ部18a〜18cは、対向するそれぞれのLEDチップ11、12、13からの赤、緑、青色の各光をそれぞれ導光板20の結像面20c上における同一の結像領域R全体にわたって略均一に拡散させるように(図2参照:赤色LEDチップ11からフレネルレンズ部18aを介して拡散される光が破線で示され、緑色LEDチップ12からフレネルレンズ部18bを介して拡散される光が一点鎖線で示され、青色LEDチップ13からフレネルレンズ部18cを介して拡散される光が実線で示されている)、その形状および寸法並びに各LEDチップ11、12、13および導光板20との間の離間距離が設定されている。これに関連して、本実施形態の場合、例えば、各LEDチップ11、12、13の上端とマイクロレンズ部18の下端との間の距離Yが1.00mmに設定され、マイクロレンズ部18の下端と結像面20cとの間の距離Xが2.00mmに設定されている。また、ランプユニット1の幅Wが約0.8mmに設定され、ランプユニット1の長さLが約7mmに設定され、ドライバLSI30の長さlが2.79mmに設定されている。   Each of the Fresnel lens portions 18a to 18c receives the red, green, and blue light from the LED chips 11, 12, and 13 facing each other on the imaging surface 20c of the light guide plate 20, respectively. The light diffused from the red LED chip 11 via the Fresnel lens portion 18a is indicated by a broken line, and diffused from the green LED chip 12 via the Fresnel lens portion 18b so as to be diffused substantially uniformly throughout the whole (see FIG. 2). The light diffused from the blue LED chip 13 via the Fresnel lens portion 18c is indicated by a solid line), its shape and size, and the LED chips 11, 12, 13 and the light guide plate A separation distance between 20 and 20 is set. In relation to this, in the case of the present embodiment, for example, the distance Y between the upper end of each LED chip 11, 12, 13 and the lower end of the microlens unit 18 is set to 1.00 mm, The distance X between the lower end and the imaging surface 20c is set to 2.00 mm. The width W of the lamp unit 1 is set to about 0.8 mm, the length L of the lamp unit 1 is set to about 7 mm, and the length l of the driver LSI 30 is set to 2.79 mm.

以上説明したように、本実施形態のランプユニット1は、赤、緑、青色の各光をそれぞれ導光板20の結像面20c上における同一の結像領域R全体にわたって略均一に拡散させるマイクロレンズ部18(18a、18b、18c)を備えている為、色ムラを無くし、導光板20の結像面20c上で3色を均一に混合して均一な白色光を形成することができる。また、マイクロレンズ部18の存在により、従来のような拡散板108(図5参照)が不要となるため、減衰を少なくして出射効率を上げることができる。そのため、色ムラを無くす際に従来から課題となっていた拡散材による減衰と大きさの問題との間のトレードオフを解決することができる。   As described above, the lamp unit 1 according to the present embodiment is a microlens that diffuses red, green, and blue light substantially uniformly over the same imaging region R on the imaging surface 20c of the light guide plate 20, respectively. Since the portion 18 (18a, 18b, 18c) is provided, the color unevenness can be eliminated, and the three colors can be uniformly mixed on the imaging surface 20c of the light guide plate 20 to form uniform white light. Further, the presence of the microlens portion 18 eliminates the need for the conventional diffuser plate 108 (see FIG. 5), so that the emission efficiency can be increased by reducing attenuation. Therefore, it is possible to solve the trade-off between the attenuation due to the diffusing material and the problem of size, which has been a problem in the past when eliminating the color unevenness.

また、本実施形態のランプユニット1は、レンズ部としてのマイクロレンズ部18(18a、18b、18c)及び発光手段としてのLED11、12、13が透明樹脂15中にモールド成形されることによりユニット化されている為、組み立て及び取り扱いが容易となる。   Further, the lamp unit 1 of the present embodiment is unitized by molding the microlens portion 18 (18a, 18b, 18c) as the lens portion and the LEDs 11, 12, 13 as the light emitting means in the transparent resin 15. As a result, assembly and handling are facilitated.

また、本実施形態のランプユニット1は、前記レンズ部がフレネルレンズ18a、18b、18cから成る為、赤、緑、青色の各光をそれぞれ結像面20c上における同一の結像領域R全体にわたって略均一に拡散させるマイクロレンズ部18の特有の機能を簡単且つ効果的に実現することができる。また、フレネルレンズは、通常のレンズと同じ機能をもちながら薄くて軽い為、小型化及び軽量化を図ることもできる。   Further, in the lamp unit 1 of the present embodiment, since the lens portion is composed of Fresnel lenses 18a, 18b, and 18c, red, green, and blue light are respectively spread over the same imaging region R on the imaging surface 20c. The unique function of the microlens unit 18 that diffuses substantially uniformly can be realized easily and effectively. In addition, since the Fresnel lens has the same function as a normal lens and is thin and light, it can be reduced in size and weight.

また、本実施形態のランプユニット1では、マイクロレンズ部18とLED11、12、13とを一体化させる透明樹脂15を用いてマイクロレンズ部18が形成されているため、製造工程および部品点数を少なくして製造コストを抑えることが可能になる。   Further, in the lamp unit 1 of the present embodiment, since the microlens portion 18 is formed using the transparent resin 15 that integrates the microlens portion 18 and the LEDs 11, 12, and 13, the manufacturing process and the number of parts are reduced. As a result, the manufacturing cost can be reduced.

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることは言うまでもない。例えば、前述した実施形態では、LED11、12、13が導光板20の側端部に沿って対向して配列されるサイドライト方式が採用されているが、本発明においては、導光板の直下にLEDが配置される直下型の照明形態を採用することもできる。   Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified without departing from the scope of the invention. For example, in the above-described embodiment, the side light system in which the LEDs 11, 12, and 13 are arranged to face each other along the side end portion of the light guide plate 20 is employed. A direct illumination form in which LEDs are arranged can also be adopted.

また、前述した実施形態では、3色のLED11、12、13の組が1つしか設けられていないが、用途に応じてLEDの組を複数設けても構わない。また、前述した実施形態では、各LED11、12、13が一列に配列されているが、LEDの配列形態は任意であり、例えばLEDをマトリクス状に配置しても良い。   In the above-described embodiment, only one set of the three color LEDs 11, 12, and 13 is provided. However, a plurality of LED sets may be provided depending on the application. Moreover, in embodiment mentioned above, although each LED11,12,13 is arranged in a line, the arrangement | sequence form of LED is arbitrary, For example, you may arrange | position LED in a matrix form.

ランプユニット10は、赤、緑、青の各LED11、12、13は1個ずつ設けることに限らず、例えば、赤色LEDを2つ、緑2つ、青1つを設けるように、任意の色のLEDを複数設けてもよい。   The lamp unit 10 is not limited to providing each of the red, green, and blue LEDs 11, 12, and 13. For example, the lamp unit 10 may have any color such as two red LEDs, two greens, and one blue. A plurality of LEDs may be provided.

更に、ランプユニット10は、赤、緑、青の3色のLED11、12、13に加えて、各色の中間の波長スペクトルを有する色(中間色)、例えば、オレンジ色等を有するものであってもよい。   Further, the lamp unit 10 may have a color (intermediate color) having an intermediate wavelength spectrum of each color, for example, an orange color, in addition to the three colors of LEDs 11, 12, and 13 of red, green, and blue. Good.

本発明の一実施形態に係るバックライト装置の概略斜視図であり。1 is a schematic perspective view of a backlight device according to an embodiment of the present invention. 図1のバックライト装置の照明態様を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the illumination aspect of the backlight apparatus of FIG. フレネルレンズ部の形状を具体的に示す図である。It is a figure which shows the shape of a Fresnel lens part concretely. 本実施の形態に係るバックライト装置の構成を概略的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows roughly the structure of the backlight apparatus which concerns on this Embodiment. 従来のバックライト装置の構成を概略的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the conventional backlight apparatus roughly.

符号の説明Explanation of symbols

1 ランプユニット
10 バックライト装置
11、12、13 LEDチップ(発光手段)
15 樹脂
18 マイクロレンズ部(レンズ部)
18a、18b、18c フレネルレンズ部
20 導光板
20c 結像面


DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lamp unit 10 Backlight apparatus 11, 12, 13 LED chip (light emission means)
15 Resin 18 Micro lens part (lens part)
18a, 18b, 18c Fresnel lens portion 20 Light guide plate 20c Imaging surface


Claims (6)

透過型画像装置のバックライト光源を形成するためのランプユニットであって、前記バックライト光源の一部を形成する導光板の結像面と対向して配置され、赤、緑、青色の光をそれぞれ発する発光手段と、前記発光手段から発せられる光を所定の屈折率をもって前記導光板の結像面に結像させるレンズ部とを備え、前記レンズ部は、赤、緑、青色の各光をそれぞれ前記結像面上における同一の結像領域全体にわたって略均一に拡散させることを特徴とするランプユニット。   A lamp unit for forming a backlight light source of a transmissive image device, which is disposed facing an imaging surface of a light guide plate that forms a part of the backlight light source, and emits red, green, and blue light. A light emitting unit that emits light; and a lens unit that forms an image of light emitted from the light emitting unit on the imaging surface of the light guide plate with a predetermined refractive index. The lens unit emits red, green, and blue light. A lamp unit characterized in that each lamp unit diffuses substantially uniformly over the same imaging region on the imaging surface. 前記レンズ部および前記発光手段が透明樹脂中にモールド成形されることによりユニット化されていることを特徴とする請求項1に記載のランプユニット。   2. The lamp unit according to claim 1, wherein the lens unit and the light emitting means are unitized by being molded in a transparent resin. 前記レンズ部がフレネルレンズから成ることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のランプユニット。   The lamp unit according to claim 1, wherein the lens unit includes a Fresnel lens. フレネルレンズを構成する複数の凸部は一つの色の光源に対応する領域では、全て同じ高さであることを特徴とする請求項3に記載のランプユニット。   4. The lamp unit according to claim 3, wherein the plurality of convex portions constituting the Fresnel lens are all at the same height in a region corresponding to a light source of one color. 前記レンズ部が前記透明樹脂によって形成されていることを特徴とする請求項2に記載のランプユニット。   The lamp unit according to claim 2, wherein the lens portion is formed of the transparent resin. 請求項1乃至5のいずれか一項に記載のランプユニットと、ランプユニットの発光手段から発せられる光を受けて透過型画像装置のためのバックライト光を出射する導光板とを備えることを特徴とするバックライト装置。

A lamp unit according to any one of claims 1 to 5, and a light guide plate that receives light emitted from the light emitting means of the lamp unit and emits backlight light for a transmissive image device. The backlight device.

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