JP2010009785A - Hollow type surface lighting device - Google Patents
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Abstract
【課題】LED光源をユニットケースの内の中空導光領域に配置することで、LED光源の光を効率良く、面発光部の全体からむらなく出射させることができ、その結果として、装置を大型化することなく、高輝度で、かつ均斉度も高い照明光を出射でき、大型液晶表示装置のバックライトユニットとしても採用できる中空式面照明装置を提供することができる。
【解決手段】 表側に発光面部材が配置される中空のユニットケース1と、前記ユニットケースの前記発光面部材に対向する底面側に配置されて、前記発光面部材との間の空間に中空導光領域を形成する光反射面部材2と、配線基板に複数のLEDが列設実装されて構成され、前記中空導光領域内に配置されるLED光源17とを具備したことを特徴とする。
【選択図】図1By disposing an LED light source in a hollow light guide region in a unit case, the light from the LED light source can be emitted efficiently and evenly from the entire surface light emitting unit. Therefore, it is possible to provide a hollow surface illumination device that can emit illumination light with high brightness and high uniformity without being converted into a large-sized liquid crystal display device.
SOLUTION: A hollow unit case 1 in which a light emitting surface member is disposed on the front side and a bottom surface side of the unit case that faces the light emitting surface member, and is hollowly introduced into a space between the light emitting surface member. A light reflecting surface member 2 that forms a light region, and a LED light source 17 that is configured by arranging and mounting a plurality of LEDs on a wiring board and arranged in the hollow light guide region are provided.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、例えば液晶表示装置のバックライトユニットのように発光面から均一な輝度分布の照明光を出射する中空式面照明装置に関する。 The present invention relates to a hollow surface illumination device that emits illumination light having a uniform luminance distribution from a light emitting surface, such as a backlight unit of a liquid crystal display device.
近年、液晶表示装置用バックライトユニットの光源は、冷陰極放電灯からLEDに代替される動きが進んでいる。これは、LEDには有害物質である水銀が含まれず、環境調和型の光源として適していること、また最近の大幅な発光効率の向上により消費電力が大幅に低減できることによるところが大きい。LEDを光源として備えるバックライトユニットは、これまで携帯電話機やモバイル端末のように概ね小型機器に対する用途が中心であったが、最近では20インチ型以上の液晶モニタや液晶テレビ等、大型の液晶表示装置にも採用されるようになってきた。 In recent years, a light source of a backlight unit for a liquid crystal display device is being replaced with an LED instead of a cold cathode discharge lamp. This is because the LED does not contain mercury, which is a harmful substance, and is suitable as an environmentally conscious light source, and the power consumption can be greatly reduced by recent significant improvement in luminous efficiency. The backlight unit having an LED as a light source has been mainly used for small devices such as mobile phones and mobile terminals so far, but recently, a large-sized liquid crystal display such as a 20-inch-type liquid crystal monitor or a liquid crystal television is used. It has come to be adopted by the device.
大型液晶表示装置の場合、そのバックライトユニットには高輝度であることが求められる。そのため、小型のバックライトユニットで一般的に採用されている、導光板の側部に光源を配置して発光させ、導光板に側面から導光して拡散、反射させ、導光板の表側の面発光部から出射させる特許文献1のようなサイドライト方式は大型液晶表示装置のバックライトとしては採用されていない。大型液晶表示装置用のバックライトユニットとしては、特許文献2に記載されているように、面発光部の直下にLED光源を配置した直下型のバックライトユニットが一般的になっている。
In the case of a large liquid crystal display device, the backlight unit is required to have high luminance. For this reason, a light source is arranged on the side portion of the light guide plate, which is generally used in a small backlight unit, emits light, is guided from the side surface to the light guide plate and diffused and reflected, and the surface on the front side of the light guide plate A sidelight system such as that disclosed in
このような直下型のバックライトユニットでは、光源がLEDであるため、配列した多数のLEDと面発光部との距離が近接しすぎると輝度むら、色むらとして認識され、それが照らす液晶の表示品質を悪化させてしまう。 In such a direct type backlight unit, since the light source is an LED, if the distance between a large number of arranged LEDs and the surface light emitting part is too close, it is recognized as uneven brightness and uneven color, and the liquid crystal display illuminated by it Deteriorating quality.
この現象は、高輝度を実現するために、1個当りの電力が1Wクラス以上の高出力LEDを光源とした場合にいっそう顕著に現われる。反面、輝度むら、色むらを低減させるためにLEDと面発光部(拡散板)との距離を遠ざけることは、装置全体の厚みを増加させることにつながり、近年の薄型化の傾向に反して好ましくない。 This phenomenon appears more prominently when a high-power LED having a power of 1 W class or more is used as a light source in order to realize high luminance. On the other hand, increasing the distance between the LED and the surface light emitting part (diffusion plate) in order to reduce luminance unevenness and color unevenness leads to an increase in the thickness of the entire device, which is preferable against the recent trend of thinning. Absent.
なお、特許文献1の装置においては、放射光を中空導光領域へ導くためのリフレクターを形成しており、光源近傍の輝度ムラを低減させるために、設計上リフレクターの寸法が大きくなってしまうので、締果としてユニット全体も大型化するという欠点も有する。
本発明は、上記のような従来の技術的課題に鑑みてなされたもので、中空式面照明装置であって、厚さを厚くすることなく発光面を広くすることができ、さらに高輝度化及び高均斉度化が可能な中空式面照明装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional technical problems, and is a hollow surface illumination device that can widen the light emitting surface without increasing the thickness, and further increase the brightness. It is another object of the present invention to provide a hollow surface illumination device capable of achieving high uniformity.
請求項1の発明の中空式面照明装置は、表側に発光面部材が配置される中空のユニットケースと、前記ユニットケースの前記発光面部材に対向する底面側に配置されて、前記発光面部材との間の空間に中空導光領域を形成する光反射面部材と、配線基板に複数のLEDが列設実装されて構成され、前記中空導光領域内に配置されるLED光源とを具備したことを特徴とする。
The hollow surface illumination device of the invention of
請求項2の発明は、請求項1の中空式面照明装置において、前記LED光源は、前記光反射面部材に取り付けられた支持棒の側面に取り付けられることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the hollow surface illumination device according to the first aspect, the LED light source is attached to a side surface of a support bar attached to the light reflecting surface member.
請求項3の発明は、請求項2の中空式面照明装置において、前記LED光源は、前記支持棒の両側面に取り付けられることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the hollow surface illumination device according to the second aspect, the LED light source is attached to both side surfaces of the support bar.
請求項4の発明は、請求項1の中空式面照明装置において、前記光反射面部材は、前記LED光源の配置及び前記中空導光領域の形状に基づく曲面形状を有することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the hollow surface illumination device according to the first aspect, the light reflecting surface member has a curved surface shape based on the arrangement of the LED light sources and the shape of the hollow light guide region.
請求項5の発明は、請求項1の中空式面照明装置において、前記LED光源は、前記配線基板が前記反射面部材に取り付けられ、前記反射面部材の表面に平行な方向の光軸を有することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the hollow surface illumination device according to the first aspect, the LED light source has an optical axis in a direction parallel to the surface of the reflective surface member, with the wiring board attached to the reflective surface member. It is characterized by that.
請求項6の発明は、請求項5の中空式面照明装置において、前記LED光源は、少なくとも2方向に光を放射する複数のLEDが列設実装されて構成されることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the hollow surface illumination device according to the fifth aspect, the LED light source includes a plurality of LEDs that emit light in at least two directions.
請求項7の発明は、請求項5の中空式面照明装置において、前記ユニットケースは、角型又は円筒形状であることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the hollow surface illumination device according to the fifth aspect, the unit case has a square shape or a cylindrical shape.
本発明によれば、LED光源をユニットケースの内の中空導光領域に配置することで、LED光源の光を効率良く、面発光部の全体からむらなく出射させることができ、その結果として、高輝度で、かつ均斉度も高い照明光を出射でき、厚さを厚くすることなく発光面を広げて、大型液晶表示装置のバックライトユニットとしても採用できる中空式面照明装置を提供することができる。 According to the present invention, by arranging the LED light source in the hollow light guide region in the unit case, the light of the LED light source can be emitted efficiently from the entire surface light emitting unit, and as a result, To provide a hollow surface illumination device that can emit illumination light with high brightness and high uniformity, and can be used as a backlight unit of a large liquid crystal display device by expanding the light emitting surface without increasing the thickness. it can.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
図1は本発明の第1の実施の形態に係る中空式面照明装置を示す斜視図である。また、図2は図1中のユニットケース1の断面構造を示す説明図である。本実施の形態は液晶表示装置用のバックライトユニットに適用した例を示している。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing a hollow surface illumination device according to a first embodiment of the present invention. 2 is an explanatory view showing a cross-sectional structure of the
本実施の形態に係る中空式面照明装置であるバックライトユニットは、矩形のユニットケース1と発光面部材3及びフロントフレーム4によって構成されている。ユニットケース1は表開口面を有し、この表開口面を塞ぐように発光面部材3が配置される。発光面部材3は、少なくとも光透過拡散板3Aに対して、さらに拡散シート3B,3C、レンズシート3D等の光学シートを重ねて構成したものであり、後述する中空導光領域10及び光反射面部材2に当たって反射して来た光を均一に拡散若しくは散乱、出射させることで、発光面での輝度むらをなくし、均斉度を高くする働きをする。そして、ユニットケース1に発光面部材3側からフロントフレーム4を被せ、ユニットケート1と一体化することで本実施の形態のバックライトユニットが組み上げられる。
The backlight unit, which is a hollow surface illumination device according to the present embodiment, includes a
ユニットケース1は、アルミニウム合金等の高熱伝導性の金属で形成されており、底面に光反射面部材2が設けられている。光反射面部材2は、図2に示すように、ユニットケース1の対向する一対の辺との間の距離が大きくなるほどユニットケース1の表開口面からの距離が大きくなる曲面12を有する。ユニットケース1の表開口面に配置された発光面部材3と光反射面部材2とで挟まれたユニットケース1内の空間部分が、中空導光領域10となる。
The
本実施の形態においては、この中空導光領域10内に、複数のLEDを有する光源を配置するようになっている。中空導光領域10内に光源を配置するために、ユニットケース1の光反射面部材2の曲面12上に1つの支持棒15が取り付けられている。支持棒15は、光反射面部材2の曲面12に対して略垂直な両側面を有し、両側面の長手方向が光反射面部材2の曲面12の湾曲方向に垂直となるように配置される。支持棒15の長手方向は、ユニットケース1の例えば短手方向の略全域に延びている。支持棒15は高さ方向には発光面部材3との間に隙間を有し、幅方向(短手方向)には比較的薄く形成される。この支持棒15の長手方向に延びた両側面、即ち、曲面12の湾曲方向に垂直な両側面には、夫々LED実装基板16が取り付けられている。LED実装基板16は、支持棒15の長手方向の寸法と略同一の寸法を有する。
In the present embodiment, a light source having a plurality of LEDs is arranged in the hollow
LED実装基板16は、高熱伝導性のアルミ系、銅系合金等の金属や窒化アルミニウム等のセラミックスを用いて構成されている。LED実装基板16は高熱伝導性の両面テープ、シート又はグリス等を介在させて、各支持棒15の両側面に固定されるようになっている。
The
LED実装基板16上には、複数個のLED17が一列若しくは複数列に列設実装されている。LED実装基板16上に実装されるLED17としては、所望の白色色度に合成させるための数量比で配置した赤色、緑色、青色の3色LED、あるいは青色LEDチップと黄色蛍光体との組み合わせで白色に発光する複数のLEDが用いられる。LED実装基板16に実装されたLED17の出射光は、図2の矢印にて示すように、光軸が光反射面部材2に平行である。この出射光は、中空導光領域10を通過し、直接発光面部材3に照射されると共に、光反射面部材2に反射した後発光面部材3に照射されるようになっている。
On the
光反射面部材2は、金属あるいは樹脂の機材に高反射性、かつ拡散反射性を有する材料、例えば白色PETフィルムや白色インクが積層されて構成される。光反射面部材2の曲面12は、発光面部材3での輝度分布が均一になるように、発光面部材3との距離を変化させる形状にしてある。光拡散反射性を有する材料としては、上記の他に、鏡面反射性を持つ高反射アルミニウム等に光透過性拡散材をコーティングしたものでもよい。
The light reflecting
上記実施の形態のバックライトユニットでは、図2に示すように、LED実装基板16のLED17からの光は、中空導光領域10を通過し、直接又は光反射面部材2の曲面12を反射して、発光面部材3の全域に、むら無く出射される。
In the backlight unit of the above embodiment, as shown in FIG. 2, the light from the
このように本実施の形態においては、光源となるLED17を中空導光領域10内に配置し、曲面形状を有する光反射面部材2によって反射させて発光面部材3に入射させるようにしたので、LED17からの光の利用効率を向上させることができ、より光量を高めることができる。これにより、LED配置数を削減することができると共に、高輝度バックライトの設計が可能となる。また、ユニットケース1の厚さを厚くすることなく、広い発光面を得ることができる。
As described above, in the present embodiment, the
(変形例)
上記実施の形態においては、直線状の1つの支持棒15を採用し、支持棒15の両側面にLED17を直線状に配置した例を説明した。しかし、発光面積が広い場合等においては、中空導光領域内に複数の支持棒を設けて複数の光源を配置してもよい。また、中空導光領域に配置する支持棒の数だけでなく、支持棒の形状及びユニットケース1上の配置位置等は適宜設定可能である。
(Modification)
In the said embodiment, the
図3は支持棒の数が異なる変形例におけるユニットケースの断面構造、光反射面部材の底面形状及び光の反射を示す説明図である。図3(a)は支持棒が2つの例を示し、図3(b)は支持棒が3つの例を示している。 FIG. 3 is an explanatory view showing the cross-sectional structure of the unit case, the shape of the bottom surface of the light reflecting surface member, and the reflection of light in a modified example having a different number of support bars. FIG. 3A shows an example with two support bars, and FIG. 3B shows an example with three support bars.
図3(a)の変形例は、ユニットケース1に代えてユニットケース21を採用する。ユニットケース21は、底面に光反射面部材22を設けた点が図1のユニットケース1と異なる。光反射面部材22は、図3(a)に示すように、ユニットケース21の長手方向に直交する一対の辺に平行な稜線11を有する。また、光反射面部材22は、稜線11と稜線11に平行なユニットケース21の各辺との間に、稜線11と平行な各辺との間の距離が大きくなるほどユニットケース21の表開口面からの距離が大きくなる曲面23を有する。ユニットケース21の表開口面に配置された発光面部材3と光反射面部材22とで挟まれたユニットケース21内の空間部分は、中空導光領域10となっている。
The modified example of FIG. 3A employs a unit case 21 instead of the
ユニットケース21の表開口面からの距離が最も大きい曲面23の2カ所には、ユニットケース21の短手方向に平行に2つの支持棒15が配設されている。各支持棒15は、長手方向には、ユニットケース21の短手方向の略全域に延びている。各支持棒15の長手方向に延びた両側面に、LED実装基板16が取り付けられている。LED実装基板16は、支持棒15の長手方向の寸法と略同一の寸法を有する。
Two
LED実装基板16に実装されたLEDの出射光は、図3(a)の矢印にて示すように、中空導光領域10を通過し、直接発光面部材3に照射されると共に、光反射面部材22に反射した後発光面部材3に照射されるようになっている。
The emitted light of the LED mounted on the
また、図3(b)の変形例は、ユニットケース1に代えてユニットケース31を採用する。ユニットケース31は、底面に光反射面部材32を設けた点が図1のユニットケース1と異なる。光反射面部材32は、図3(b)に示すように、ユニットケース31の長手方向に直交する一対の辺に平行な2つの稜線34を有する。また、光反射面部材32は、稜線34と稜線34に平行なユニットケース31の各辺との間に、稜線34相互間又は稜線34と平行な各辺との間の距離が大きくなるほどユニットケース31の表開口面からの距離が大きくなる曲面33を有する。ユニットケース31の表開口面に配置された発光面部材3と光反射面部材32とで挟まれたユニットケース31内の空間部分が、中空導光領域10となる。
3B employs a
ユニットケース31の表開口面からの距離が最も大きい曲面33の3カ所には、ユニットケース31の短手方向に平行に3つの支持棒15が配設されている。支持棒15は、長手方向には、ユニットケース31の短手方向の略全域に延びている。支持棒15の長手方向に延びた両側面、即ち、稜線34に平行な両側面には、夫々LED実装基板16が取り付けられている。LED実装基板16は、支持棒15の長手方向の寸法と略同一の寸法を有する。
Three
LED実装基板16に実装されたLEDの出射光は、図3(b)の矢印にて示すように、中空導光領域10を通過し、直接発光面部材3に照射されると共に、光反射面部材32に反射した後発光面部材3に照射されるようになっている。
The emitted light of the LED mounted on the
図3(a),(b)の変形例においても、光源となるLED17を中空導光領域10内に配置し、曲面形状を有する光反射面部材22,32によって反射させて発光面部材3に入射させるようにしたので、装置を大型化することなくLED17からの光の利用効率を向上させることができ、より光量を高めることができる。
3A and 3B, the
図4は支持棒の形状及び配置が異なる他の変形例を示す説明図である。図4(a)乃至図4(d)はユニットケースを上面から見て示している。 FIG. 4 is an explanatory view showing another modification example in which the shape and arrangement of the support bars are different. FIG. 4A to FIG. 4D show the unit case as viewed from above.
図4の各変形例は、中空導光領域10内の異なる2方向に光を放射するように、支持棒(アレー光源)の形状配置を変えたものである。図4に各例においても、発光面内の明るさの均一性パターンを変化させたバックライトを容易に実現できる。
Each modification of FIG. 4 is obtained by changing the shape and arrangement of the support rods (array light source) so that light is emitted in two different directions in the hollow
即ち、図4(a)はユニットケース1に代えてユニットケース41を採用した例である。ユニットケース41は、底面の光反射面部材の曲面形状がユニットケース1と異なる。ユニットケース41の光反射面部材上には、屈曲した2つの支持棒42,43が配置されている。支持棒42,43は、長手方向中央において、ユニットケース41の側面に近接するようにく字状に屈曲している。支持棒42,43においても、両側面に、夫々LED17が実装されたLED実装基板16(図示せず)が取り付けられている。
That is, FIG. 4A shows an example in which a
なお、図示は省略するが、ユニットケース41の光反射面部材は、支持棒42,43に取り付けられたLED実装基板16のLED17からの光をむら無く発光面部材3に反射させるのに適した曲面形状に形成される。
Although not shown, the light reflecting surface member of the
図4(b)はユニットケース1に代えてユニットケース61を採用した例である。ユニットケース61は、底面の光反射面部材の曲面形状がユニットケース1と異なる。ユニットケース61の光反射面部材上には、2つの支持棒62が配置されている。支持棒62は、長手方向がユニットケース61の長手方向に平行となるように配置されている。支持棒62においても、両側面に、夫々LED17が実装されたLED実装基板16(図示せず)が取り付けられている。
FIG. 4B shows an example in which a
なお、ユニットケース61の光反射面部材は、支持棒62に平行な稜線を有した曲面形状であり、LED実装基板16のLED17からの光をむら無く発光面部材3に反射させるのに適した曲面形状に形成される。
The light reflecting surface member of the
図4(c)はユニットケース1に代えてユニットケース71を採用した例である。ユニットケース71は、底面の光反射面部材の曲面形状がユニットケース1と異なる。ユニットケース71の光反射面部材上には、2つの支持棒72,73が配置されている。支持棒72,73は、コ字状に形成され、両側面に、夫々LED17が実装されたLED実装基板16(図示せず)が取り付けられている。
FIG. 4C shows an example in which a
なお、ユニットケース71の光反射面部材は、支持棒72,73に取り付けられたLED実装基板16のLED17からの光をむら無く発光面部材3に反射させるのに適した曲面形状に形成される。
The light reflecting surface member of the
図4(d)はユニットケース1に代えてユニットケース81を採用した例である。ユニットケース81は、底面の光反射面部材の曲面形状がユニットケース1と異なる。ユニットケース81の光反射面部材上には、2つの支持棒82,83が配置されている。支持棒82,83は、略円弧状に形成され、両側面に、夫々LED17が実装されたLED実装基板16(図示せず)が取り付けられている。
FIG. 4D shows an example in which a unit case 81 is employed instead of the
なお、ユニットケース71の光反射面部材は、支持棒82,83に取り付けられたLED実装基板16のLED17からの光をむら無く発光面部材3に反射させるのに適した曲面形状に形成される。
The light reflecting surface member of the
(第2の実施の形態)
図5は本発明の第2の実施の形態を示す斜視図である。図5において図1と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態は光源として、水平方向に光を照射するサイドビューLED(Side View LED)を採用した例である。図6は図5中のユニットケースの断面構造を示す説明図である。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a perspective view showing a second embodiment of the present invention. In FIG. 5, the same components as those of FIG. The present embodiment is an example in which a side view LED (Side View LED) that irradiates light in the horizontal direction is used as a light source. 6 is an explanatory view showing a cross-sectional structure of the unit case in FIG.
本実施の形態は、ユニットケース1に代えてユニットケース91を採用する。ユニットケース91は、底面に光反射面部材92を設けた点が図1のユニットケース1と異なる。光反射面部材92は、図6に示すように、ユニットケース91の対向する一対の辺との間の距離が大きくなるほどユニットケース91の表開口面からの距離が大きくなる曲面93を有する。ユニットケース91の表開口面に配置された発光面部材3と光反射面部材92とで挟まれたユニットケース91内の空間部分が、中空導光領域10となる。
The present embodiment employs a
ユニットケース91の表開口面からの距離が最も大きい曲面93の中央部分には、ユニットケース91の短手方向に平行に1つのLED実装基板94が配設されている。LED実装基板94は、長手方向には、ユニットケース91の短手方向の略全域に延びている。LED実装基板94の上表面にサイドビューLED95が列設実装されている。
One
LED実装基板94に実装されたサイドビューLED95の出射光は、図6の矢印にて示すように、中空導光領域10を通過し、直接発光面部材3に照射されると共に、光反射面部材92に反射した後発光面部材3に照射されるようになっている。
The light emitted from the
本実施の形態においては、ユニットケース91の光反射面部材92の曲面93上に1つのLED実装基板94が取り付けられている。LED実装基板94は、光反射面部材92の曲面93の湾曲方向に垂直に、ユニットケース91の例えば短手方向の略全域に延びている。LED実装基板94の上表面には、夫々光軸が曲面93に平行なサイドビューLED95が取り付けられている。
In the present embodiment, one
LED実装基板94は、高熱伝導性のアルミ系、銅系合金等の金属や窒化アルミニウム等のセラミックスを用いて構成されている。LED実装基板94は高熱伝導性の両面テープ、シート又はグリス等を介在させて、光反射面部材92に固定されるようになっている。
The
図7はLED実装基板94上のサイドビューLED95の実装状態を示す説明図である。図7(a)においては、サイドビューLED95は一列に列設実装されている。LED実装基板94上に実装されるサイドビューLED95としては、所望の白色色度に合成させるための数量比で配置した赤色、緑色、青色の3色LED、あるいは青色LEDチップと黄色蛍光体との組み合わせで白色に発光する複数のLEDが用いられる。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a mounting state of the
図7(a)の破線ハッチングは、サイドビューLED95の出射光を示している。サイドビューLED95としては出射方向が相互に異なるサイドビューLED95a,95bを含む。なお、サイドビューLED95a,95bの出射方向は、対向若しくは背合わせとする(例えば相互に180度異なる)ことが望ましい。サイドビューLED95a,95bは交互に配列されており、サイドビューLED95aは、出射方向が紙面右側を向いており、サイドビューLED95bは、出射方向が紙面左側を向いている。
The broken line hatching in FIG. 7A indicates the emitted light from the
サイドビューLED95の出射光は、図6の矢印にて示すように、光反射面部材92に水平な光軸を有し、中空導光領域10を通過し、直接発光面部材3に照射されると共に、光反射面部材92に反射した後発光面部材3に照射されるようになっている。
As shown by the arrow in FIG. 6, the light emitted from the
光反射面部材92は、金属あるいは樹脂の機材に高反射性、かつ拡散反射性を有する材料、例えば白色PETフィルムや白色インクが積層されて構成される。光反射面部材92の曲面93は、発光面部材3での輝度分布が均一になるように、発光面部材3との距離を変化させる形状にしてある。光拡散反射性を有する材料としては、上記の他に、鏡面反射性を持つ高反射アルミニウム等に光透過性拡散材をコーティングしたものでもよい。
The light reflecting
このように構成された実施の形態によれば、図6に示すように、LED実装基板94のサイドビューLED95からの光は、中空導光領域10を通過し、直接又は光反射面部材92の曲面93を反射して、発光面部材3の全域に、むら無く出射される。
According to the embodiment configured as described above, as shown in FIG. 6, the light from the side view LED 95 of the
光源となるサイドビューLED95を中空導光領域10内に配置し、曲面形状を有する光反射面部材92によって反射させて発光面部材3に入射させるようにしたので、サイドビューLED95からの光の利用効率を向上させることができ、より光量を高めることができる。これにより、LED配置数を削減することができると共に、高輝度バックライトの設計が可能となる。また、ユニットケース91の寸法、即ち、装置寸法を大型化させずに高輝度を得ることができる。
Since the
(変形例)
第2の実施の形態においては、発光面(塗り潰し部分)が一列になるように、LED実装基板94上にサイドビューLEDを配置した。これに対し、光が照射されない範囲を狭くするために、図7(b)に示す配置方法を採用してもよい。
(Modification)
In the second embodiment, the side view LEDs are arranged on the
図7(b)においては、LED実装基板94上のサイドビューLED96は、出射方向が相互に異なるサイドビューLED96a,96bを含む。なお、サイドビューLED96a,96bの出射方向は、対向若しくは背合わせとする(例えば相互に180度異なる)ことが望ましい。サイドビューLED96a,96bを交互に千鳥状に配列することにより、サイドビューLED96a,96bからの出射光の出射範囲に隙間が空くことを防止することができる。
In FIG. 7B, the
また、第2の実施の形態においては、1つのLED実装基板94を採用し、LED実装基板94の上表面にサイドビューLED95を配置した例を説明した。本実施の形態においても、第1の実施の形態と同様に、LED実装基板94の数及びユニットケース91上の配置位置は、適宜設定可能である。
In the second embodiment, the example in which one
図8は複数のLED実装基板を採用した変形例を示す説明図である。図8はユニットケースの断面構造、光反射面部材の底面形状及び光の反射を示している。図8(a)はLED実装基板が2つの例を示し、図8(b)はLED実装基板が3つの例を示している。 FIG. 8 is an explanatory view showing a modified example in which a plurality of LED mounting boards are employed. FIG. 8 shows the cross-sectional structure of the unit case, the bottom shape of the light reflecting surface member, and the light reflection. FIG. 8A shows an example with two LED mounting boards, and FIG. 8B shows an example with three LED mounting boards.
図8(a)の変形例は、ユニットケース91に代えてユニットケース101を採用する。ユニットケース101は、底面に光反射面部材102を設けた点が図5のユニットケース91と異なる。光反射面部材102は、図8(a)に示すように、ユニットケース101の長手方向に直交する一対の辺に平行な稜線104を有する。また、光反射面部材102は、稜線104と稜線104に平行なユニットケース101の各辺との間に、稜線104と平行な各辺との間の距離が大きくなるほどユニットケース101の表開口面からの距離が大きくなる曲面103を有する。ユニットケース101の表開口面に配置された発光面部材3と光反射面部材102とで挟まれたユニットケース101内の空間部分は、中空導光領域10となっている。
The modified example of FIG. 8A employs a
ユニットケース101の表開口面からの距離が最も大きい曲面103の中央部分には、ユニットケース101の短手方向に平行に2つのLED実装基板94が配設されている。各LED実装基板94は、長手方向には、ユニットケース101の短手方向の略全域に延びている。LED実装基板94の上表面にサイドビューLED95が列設実装されている。
Two
LED実装基板94に実装されたサイドビューLED95の出射光は、図8の矢印にて示すように、中空導光領域10を通過し、直接発光面部材3に照射されると共に、光反射面部材102に反射した後発光面部材3に照射されるようになっている。
The light emitted from the
また、図8(b)の変形例は、ユニットケース91に代えてユニットケース111を採用する。ユニットケース111は、底面に光反射面部材112を設けた点が図5のユニットケース91と異なる。光反射面部材112は、図8(b)に示すように、ユニットケース111の長手方向に直交する一対の辺に平行な2つの稜線114を有する。また、光反射面部材112は、稜線114と稜線114に平行なユニットケース111の各辺との間に、稜線114相互間又は稜線114と平行な各辺との間の距離が大きくなるほどユニットケース111の表開口面からの距離が大きくなる曲面113を有する。ユニットケース111の表開口面に配置された発光面部材3と光反射面部材112とで挟まれたユニットケース111内の空間部分が、中空導光領域10となる。
8B employs a unit case 111 instead of the
ユニットケース111の表開口面からの距離が最も大きい曲面113の3カ所には、ユニットケース111の短手方向に平行に3つのLED実装基板94が配設されている。LED実装基板94は、長手方向には、ユニットケース111の短手方向の略全域に延びている。各LED実装基板94の上表面には、夫々サイドビューLED95が実装されている。LED実装基板94に実装されたサイドビューLED95の出射光は、図8(b)の矢印にて示すように、中空導光領域10を通過し、直接発光面部材3に照射されると共に、光反射面部材112に反射した後発光面部材3に照射されるようになっている。
Three
図8(a),(b)の変形例においても、光源となるサイドビューLED95を中空導光領域10内に配置し、曲面形状を有する光反射面部材102,112によって反射させて発光面部材3に入射させるようにしたので、装置を大型化することなくサイドビューLED95からの光の利用効率を向上させることができ、より光量を高めることができる。
Also in the modified examples of FIGS. 8A and 8B, the
図9はLED実装基板の形状及び配置が異なる変形例を示す説明図である。図9はユニットケースを上面から見て示している。 FIG. 9 is an explanatory view showing a modified example in which the shape and arrangement of the LED mounting substrate are different. FIG. 9 shows the unit case as viewed from above.
図9(a)はユニットケース91に代えてユニットケース121を採用した例である。ユニットケース121は、底面の光反射面部材の曲面形状がユニットケース91と異なる。ユニットケース121の光反射面部材122上には、2つのLED実装基板124が配置されている。LED実装基板124は、長手方向がユニットケース121の長手方向に平行となるように配置されている。各LED実装基板124においても、上表面に、夫々サイドビューLED95が実装されている。
FIG. 9A shows an example in which a
なお、ユニットケース121の光反射面部材122は、LED実装基板124に平行な稜線を有した曲面形状であり、LED実装基板94のサイドビューLED95からの光をむら無く発光面部材3に反射させるのに適した曲面形状に形成される。
The light reflecting
図9(b)はユニットケース91に代えてユニットケース131を採用した例である。ユニットケース131は、底面の光反射面部材の曲面形状がユニットケース91と異なる。ユニットケース131の光反射面部材132上には、各2つずつのLED実装基板135,136が配置されている。LED実装基板135,136は、ロ字状に配置され、各上表面に、夫々サイドビューLED95が実装される。
FIG. 9B shows an example in which a
なお、ユニットケース131の光反射面部材132は、LED実装基板135,136に実装されたサイドビューLED95からの光をむら無く発光面部材3に反射させるのに適した曲面形状に形成される。
The light reflecting
図10は円筒形状のユニットケースを用いた変形例を示す斜視図である。図10のバックライトユニットは、円筒形状のユニットケース141と発光面部材150及びフロントフレーム160によって構成されている。発光面部材150は平面形状が円形状である点が発光面部材3と異なるのみであり、発光面部材3と同様に、少なくとも光透過拡散板150Aに対して、さらに拡散シート150B,150C、レンズシート150D等の光学シートを重ねて構成したものである。発光面部材150は、後述する中空導光領域10及び光反射面部材142に当たって反射して来た光を均一に拡散若しくは散乱、出射させることで、発光面での輝度むらをなくし、均斉度を高くする働きをする。そして、ユニットケース141に発光面部材150側からフロントフレーム160を被せ、ユニットケート141と一体化することで図10のバックライトユニットが組み上げられる。
FIG. 10 is a perspective view showing a modification using a cylindrical unit case. The backlight unit shown in FIG. 10 includes a
ユニットケース141は、平面形状が円形状である点が図5のユニットケース91と異なる。ユニットケース141は底面に円形状の光反射面部材142が設けられている。ユニットケース141の光反射面部材142上には、2つのLED実装基板143が配置されている。LED実装基板143は、ユニットケース141の周面に沿って、略円形状に配置されている。各LED実装基板143においては、上表面に、夫々サイドビューLED95が実装されている。
The
なお、ユニットケース141の光反射面部材142は、LED実装基板143に実装されたサイドビューLED95からの光をむら無く発光面部材3に反射させるのに適した曲面形状に形成される。
The light reflecting
他の作用及び効果は、上記各例と同様である。 Other actions and effects are the same as those in the above examples.
1…ユニットケース、2…光反射面部材、3…発光面部材、4…フロントフレーム、10…中空導光領域、15…支持棒、16…LED実装基板、17…LED。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ユニットケースの前記発光面部材に対向する底面側に配置されて、前記発光面部材との間の空間に中空導光領域を形成する光反射面部材と、
配線基板に複数のLEDが列設実装されて構成され、前記中空導光領域内に配置されるLED光源と
を具備したことを特徴とする中空式面照明装置。 A hollow unit case in which a light emitting surface member is arranged on the front side;
A light reflecting surface member disposed on a bottom surface side of the unit case facing the light emitting surface member, and forming a hollow light guide region in a space between the light emitting surface member;
A hollow surface illumination device comprising: a plurality of LEDs arranged and mounted on a wiring board; and an LED light source disposed in the hollow light guide region.
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