面照明装置
【課題】本発明は、点光源の数を減らし輝度ムラを抑制した面照明装置を提供する。
【解決手段】面照明装置は、点光源が配置された基板と、筐体と、平面状の第１の光学部材と、第１の光学部材と基板との間に設置された平面状の第２の光学部材と、を備える。さらに、基板および筐体の少なくともいずれかに固定され、点光源と第２の光学部材の間に第１の間隙を介在させて第２の光学部材を支持する支持部と、第１の光学部材と第２の光学部材との間に第２の間隙を介在させて第１の光学部材を支持する先端部と、を有する支持部材を備える。支持部材は、第２の光学部材に設けられた開口に挿入され、先端部と支持部との間に第２の光学部材を挟持する。さらに、第１の間隙において、点光源から放射された光を反射する側面と、点光源から放射された光に対して透明な先端部と、先端部を透過して第２の光学部材の開口に入射した光を反射する反射面と、を有する。
【解決手段】面照明装置は、点光源が配置された基板と、筐体と、平面状の第１の光学部材と、第１の光学部材と基板との間に設置された平面状の第２の光学部材と、を備える。さらに、基板および筐体の少なくともいずれかに固定され、点光源と第２の光学部材の間に第１の間隙を介在させて第２の光学部材を支持する支持部と、第１の光学部材と第２の光学部材との間に第２の間隙を介在させて第１の光学部材を支持する先端部と、を有する支持部材を備える。支持部材は、第２の光学部材に設けられた開口に挿入され、先端部と支持部との間に第２の光学部材を挟持する。さらに、第１の間隙において、点光源から放射された光を反射する側面と、点光源から放射された光に対して透明な先端部と、先端部を透過して第２の光学部材の開口に入射した光を反射する反射面と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置に用いられるバックライト装置などの面照明装置では、光源として発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）が用いられることが多くなっている。例えば、発光面の直下に複数のＬＥＤを離散させて配置する直下方式の面照明装置は、光の利用効率が高く、ＬＥＤの熱を周囲に分散することが容易であり放熱性に優れている。さらに、発光面内に区画した領域毎に発光制御を行うことが容易であり、表示装置の高画質化や低消費電力化に適している。
【０００３】
一方、表示装置の市場トレンドとして、例えば、大画面化および薄型化が強く求められている。これに対し、ＬＥＤのような点光源を用いる直下方式の照明装置では、発光面の輝度ムラを無くすために、発光面と光源との間に間隙を設ける必要がある。そして、薄膜化のためにその間隙を狭くすれば、輝度ムラを抑えるために、点光源の配置間隔も狭くする必要がある。結果として、大画面化の傾向と相俟って、発光面の直下に配置されるＬＥＤの数が増加しコストが増大する問題があった。そこで、例えば、特許文献１には、ＬＥＤと発光面との間に透光性の光拡散板を配置し、輝度ムラを抑制する技術が提案されている。
【０００４】
さらに、大画面の表示装置に用いる面照明装置では、発光面を構成する光学シートや光拡散板の撓みが問題となる場合がある。発光面と点光源との間における間隙の幅の変化が輝度ムラを生じさせるからである。これに対応するには、光学シートや光拡散板を支持する部材を、発光面内に配置することが有効である。
【０００５】
しかしながら、発光面内に配置された支持部材は光を反射し、かえって輝度ムラを発生させてしまうことがある。そこで、点光源の数を減らし、支持部材の影響をなくして輝度ムラを抑制した面照明装置を実現する技術が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１２５９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、点光源の数を減らし輝度ムラを抑制した面照明装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態に係る面発光装置は、点光源が配置された基板と、前記基板を内面に固定した筐体と、前記点光源から放射された光の光路上に、前記光の伝播方向に交差して配置された平面状の第１の光学部材と、前記第１の光学部材と前記基板との間に設置された平面状の第２の光学部材と、を備える。前記基板の主面内において、前記基板および前記筐体の少なくともいずれかに固定され、前記点光源と前記第２の光学部材の間に第１の間隙を介在させて前記第２の光学部材を支持する支持部と、前記第１の光学部材と前記第２の光学部材との間に第２の間隙を介在させて前記第１の光学部材を支持する先端部と、を有する支持部材をさらに備える。前記支持部材は、前記第２の光学部材に設けられた開口に挿入され、前記先端部と前記支持部との間に前記第２の光学部材を挟持し、前記第１の間隙において、前記点光源から放射された光を反射する側面と、前記点光源から放射された光に対して透明な前記先端部と、前記先端部を透過して前記第２の光学部材の開口に入射した光を反射する反射面と、を有したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、点光源の数を減らし輝度ムラを抑制した面照明装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態に係る面照明装置における点光源の配置を模式的に示す平面図である。
【図２】一実施形態に係る面照明装置の断面を示す模式図である。
【図３】第１の実施形態に係る支持部材の構造を模式的に示す断面図である。
【図４】第１の実施形態の変形例に係る支持部材の構造を模式的に示す断面図である。
【図５】第１の実施形態の変形例に係る支持部材を模式的に示す斜視図である。
【図６】第１の実施形態の別の変形例に係る支持部材の構造を模式的に示す断面図である。
【図７】第１の実施形態の別の変形例に係る支持部材の構造を模式的に示す断面図である。
【図８】第１の実施形態の別の変形例に係る支持部材の構造を模式的に示す断面図である。
【図９】第２の実施形態に係る支持部材の構造を模式的に示す断面図である。
【図１０】第３の実施形態係る支持部材の構造を模式的に示す断面図である。
【図１１】第３の実施形態の変形例に係る支持部材の構造を模式的に示す断面図である。
【図１２】第４の実施形態に係る面照明装置の断面を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態では、図面中の同一部分には同一番号を付してその詳しい説明は適宜省略し、異なる部分について適宜説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る面照明装置１００における点光源４の配置を模式的に示す平面図である。面照明装置１００は、例えば、バックライト装置であり、図１に示すように、筐体２の内面に固定された基板３に複数の点光源４が配置されている。
【００１３】
点光源４には、例えば、白色光を放射する白色ＬＥＤを用いることができる。
点光源４は、輝度ムラを生じさせないように、基板３の主面１３の上に一定の規則性を持たせて配置される。例えば、図１に示すように格子状に配置しても良いし、縦または横の列を交互にずらした千鳥状の配置であっても良い。
【００１４】
基板３には、主面１３に配置した点光源４に電力を供給する配線が設けられたプリント配線板を用いることができる。そして、映像情報にあわせて点光源毎に点灯制御が可能な配線を設けることができる。
【００１５】
点光源４が配置された基板３の表面には、点光源４から放射された光を反射するための反射面２５が形成される（図２参照）。例えば、白色のソルダーレジストがスクリーン印刷されても良いし、白色インキを塗布しても良い。また、銀またはアルミ等がコートされたＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムを貼り付けることもできる。
【００１６】
図２は、面照明装置１００のII−II断面を示す模式図である。
面照明装置１００は、図２中に示すＸ方向の厚さを薄くして薄型化を図るために、点光源４と光学シート（拡散板５）との間を２つの空間に仕切る導光板７を備えている。さらに、点光源４からの放射光が出射する導光板７の主面７ａに遮光パターン（図示しない）を設けることにより、拡散板５の主面である発光面９の明るさを均一化することができる。これにより、例えば、厚さ２０ｍｍの面照明装置を、約１０ｍｍに薄型化することが可能となる。
以下、図２を参照して、面照明装置１００を詳細に説明する。
【００１７】
基板３は筐体２の底面に固定される。筐体２は、点光源４から放射された光が伝播するＸ方向に開口を有している。そして、平面状の第１の光学部材である拡散板５が、その開口を塞ぐ位置に配置されている。
拡散板５は、点光源４から放射される光の光路上に、光の伝播方向であるＸ方向に交差して配置される。
【００１８】
さらに、第２の光学部材である導光板７が、拡散板５と基板３との間に配置されている。
例えば、拡散板５および導光板７は、基板３の中央に取り付けられた支持部材１０により支持される。支持部材１０は、点光源４と導光板７との間に間隙１５を介在させ、導光板７と拡散板５との間に間隙１６を介在させる。
【００１９】
支持部材１０は、基板３の主面１３の内側に配置され、拡散板５および導光板７の撓みを防止する。支持部材１０は、図２に示すように主面１３の中心に配置されても良いし、複数の支持部材１０を配置し、拡散板５および導光板７を主面１３の内側で均等に支持する構成としても良い。
【００２０】
点光源４から放射された光は、導光板７により伝播方向が変えられ、拡散板５により放射方向が広げられる。さらに、点光源４と導光板７との間に設けられた間隙１５、および、導光板７と拡散板５との間に設けられた間隙１６の、それぞれの内面における光の多重反射の効果が加わる。これにより、点光源４から放射された光は、発光面９から均等に放出され、輝度ムラを低減することができる。
【００２１】
導光板７および拡散板５には、アクリル樹脂、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（polymenthyl methacrylate）等の乳白・略透明色の樹脂を用いることができる。そして、導光板７および拡散板５の表面に、光の一部を反射、散乱、屈折させるパターンを設けていても良い。さらに、導光板７および拡散板５の材料に散乱材を混合することもできる。
導光板７の厚さは、例えば、０．５〜１．０ｍｍ、拡散板５の厚さは、例えば、１．０〜２．０ｍｍとすることができる。
【００２２】
導光板７には、点光源４に対向する部分の遮光率を高くし、点光源から遠ざかるほど遮光率が低下する遮光パターン（図示しない）を設けることができる。そして、遮光パターンは、導光板７の出射側の主面７ａに設けられ、点光源４の直上部の明るさを抑えて放射光を周辺に分散させる。
遮光パターンは、例えば、白色ドット印刷・凹凸加工などを施すことにより形成できる。また、遮光パターンを形成したフィルムを表面に貼り付けても良い。
【００２３】
一方、基板３は、支持部材１０および固定ピン１８により筐体２の底面に固定されている。例えば、図２に示すように、先端に係合爪の付いた係合ピン３７を、基板３および筐体２に連通して設けられた開口２１および２２に挿入し、筐体２の表面２ｂに係合させることにより固定することができる。
【００２４】
導光板７は、支持部材１０と、基板３からＸ方向へ突出した固定ピン１８の頭部により支持され、基板３と導光板７との間の間隙１５は、一定の間隔に保たれる。
さらに、拡散板５は、支持部材１０のＸ方向の先端と、筐体２のサイドフレーム２４とによって保持されている。
【００２５】
筐体２は、例えば、ＳＥＣＣ（電気亜鉛メッキ鋼板），ＳＰＣＣ（冷間圧延鋼板），Ａｌ（アルミ）等の金属部材を用いることができる。熱的な問題がなく軽量化が必要な場合には、ＰＣ、ＡＢＳ樹脂、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＳ（ポリスチレン）などの樹脂材料を用いてもよい。
【００２６】
面照明装置１００を、例えば、液晶ＴＶやＰＣモニターなど光源として使用する場合には、発光面９は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）のガラス板で押圧される。したがって、例えば、拡散板５を含む光学シートは、支持部材１０およびサイドフレーム２４と、ガラス板と、の間に挟持されるので、撓みや湾曲を生じることがない。
【００２７】
さらに、液晶ＴＶやＰＣのモニターなどの大半は、ユーザが視聴し易いように画面を立てた状態で設置される。このような場合にも、支持部材１０を用いることにより、導光板７および拡散板５の変形を抑制することができる。そして、間隙１６および間隙１７の間隔が一定に保持され、輝度ムラの発生を防ぐことができる。
【００２８】
（第１の実施形態）
図３は、第１の実施形態に係る支持部材１０の構造を模式的に示す断面図であり、図２に示すＡの部分を拡大したものである。以下、図４、図６〜図１１において同様である。
本実施形態に係る支持部材１０は、第１の部材３１と、第２の部材３２と、を係合させた構成を有している。第１の部材３１は、支持部である台座面３１ａと係合ピン３７とを有している。第２の部材３２は、先端部３２ａと、第１の部材３１に設けられたネジ穴３１ｄに係合するネジ部３２ｂと、を有している。
【００２９】
第１の部材３１に付設された係合ピン３７は、軸部３７ａと係合爪３７ｂを有し、基板３および筐体２を貫通した開口２１に基板３の側から挿入される。係合爪３７ｂは弾性を有し、開口２１に挿入される際は、係合ピン３７の軸部３７ａの側に閉じることができる。係合ピン３７の先端が、筐体２に設けられた開口３５の外側まで挿入されると、弾性を有する係合爪３７ｂが開き、筐体２の表面２ｂに係合する。
【００３０】
一方、基板３の主面１３の側では、第１の部材の端面３１ｅが、基板３に設けられた開口３４の周りの表面に当接する。これにより、第１の部材３１は、端面３１ｅと係合爪３７ｂとの間に、基板３および筐体２を挟持して固定される。
【００３１】
台座面３１ａは、導光板７に設けられた開口７ｂの周辺に当接し、点光源４と導光板７との間に第１の間隙１５を介在させて導光板７を支持する。
さらに、第１の部材３１と第２の部材３２とを係合させるために、導光板７の開口７ｂを介して、第２の部材３２のネジ部３２ｂが、第１の部材３１に設けられたネジ穴３１ｄにネジ止めされる。そして、導光板７は、先端部３２ａと台座面３１ａとの間に挟持される。先端部３２ａは、導光板７と拡散板５との間に第２の間隙１６を介在させて、拡散板５を支持する。
【００３２】
第１の部材３１の側面３１ｃは、間隙１５において、点光源４から放射された光を反射する。そして、基板３の表面に設けられた反射面２５が、表面３１ｃに近接して設けられている。これにより、第１の部材３１と基板３との境界に低反射領域が形成されないようにして、発光面９に点状の暗部が生じることを防いでいる。
【００３３】
第２の部材３２の先端部３２ａは、点光源４から放射された光に対して透明であり、さらに、第１の部材の端面３１ｂは、先端部３２ａを透過して導光板７の開口７ｂに入射した光を反射することができる。すなわち、端面３１ｂが反射面となって、点光源４の光を拡散板５の方向に反射する。これにより、第２の部材３２の先端部３２ａが、発光面９の暗点部となることを防ぐことができる。
【００３４】
上記の第１の部材３１は、例えば、可視光を反射する白色系の樹脂を用いて成形することができる。第２の部材３２には、例えば、アクリル系の透明樹脂を用いることができる。
【００３５】
基板３と導光板７との間の間隙１５の間隔Ｈ１は、基板３の表面に当接する第１の部材３１の端面３１ｅと台座面３１ａとの間の間隔に等しい。一方、導光板７と拡散板５との間の間隙１５の間隔Ｈ２は、第２の部材３２の先端部３２ａのＸ方向の幅に等しい。
すなわち、間隙１５および１６の間隔は、基板３の主面１３を基準として、支持部材１０のサイズにより一定の幅に保持することができる。これにより、発光面９の輝度を均一にすることができる。
【００３６】
さらに、前述した遮光パターンが導光板７の表面に形成されている場合、間隙１５を挟んで点光源４に対向する位置に、遮光率の最も高い位置を合わせることが望ましい。遮光パターンにおける遮光率の高い部分が光の強度の高い位置からずれると、遮光パターンが輝度ムラを生じさせるからである。
【００３７】
そこで、導光板７の開口７ｂに挿入される第１の部材の端部３１ｆを、導光板７の位置ガイドとして機能させることができる。すなわち、導光板７の開口７ｂのサイズに、端部３１ｆのサイズを適合させることにより、導光板７に設けられた遮光パターンの位置を、点光源４から放出される光の強度が高い位置に精度良く合わせることができる。
【００３８】
図４は、第１の実施形態の変形例に係る支持部材２０の構造を模式的に示す断面図である。
本変形例に係る支持部材２０は、第１の部材４１と第２の部材４２とを係合させた構成を有し、第１の部材４１の端面４１ｅに係合ピン３７が付設された点において、図３に示す支持部材１０と共通する。一方、第１の部材４１と第２の部材４２とを係合させる構成が相違する。
【００３９】
第１の部材４１は、内部に空隙４１ｇを有し、導光板７に挿入される側の端面４１ｂから空隙４１ｇに連通する開口４１ｄが設けられている。
一方、第２の部材４２は、先端部４２ａと、先端部４２ａに一体成形された係合ピン４２ｃと、を有している。係合ピン４２ｃの先端には、係合爪４２ｆが設けられている。
【００４０】
後述するように、係合ピン４２ｃは、開口４１ｄから空隙４１ｇに挿入され、空隙４１ｇの内面に係合爪４２ｆを掛止させることにより、第１の部材４１に第２の部材４２を係合させる。この際、空隙４１ｇに掛止された係合爪４２ｆを支点として、先端部４２ａと台座面４１ａとの間に導光板７を挟持することができる。
【００４１】
第１の部材４１は、例えば、点光源４から放出される光を反射する樹脂を用いて成形され、側面４１ｃは、間隙１５において点光源４の光を反射する。一方、端面４１ｂは、先端部４２ａを透過して導光板７の開口７ｂに入射した光を、拡散板５の方向に反射する反射面として機能する。
【００４２】
図５は、支持部材２０を模式的に例示する斜視図である。図５（ａ）から図５（ｃ）に示す手順により第１の部材４１と第２の部材４２とを係合させることができる。
まず、図５(ａ)に示すように、第１の部材４１に設けられた開口４１ｄに、第２の部材４２の係合ピン４２ｃを挿入する。開口４１ｄは、係合ピン４２ｃの先端の係合爪４２ｆに合わせた長辺を有する形状に設けられている。
【００４３】
次に、図５（ｂ）に示すように、開口４１ｄに係合ピン４２ｃを挿入した後、第２の部材４２を回転させ、図５（ｃ）に示すように、第１の部材４１の空隙４１ｇの内面に、係合爪４２ｆを掛止することができる。
【００４４】
図６は、第１の実施形態の別の変形例に係る支持部材３０の構造を模式的に示す断面図である。
支持部材３０は、第１の部材５１と第２の部材５２を係合させた構成を有し、第１の部材５１に設けられたネジ穴５１ｄに、第２の部材５２のネジ部５２ｂをネジ止めした点において、図３に示す支持部材１０と共通する。一方、第１の部材５１の端面５１ｅが、間隙１５の側の基板３の表面に接着されている点において相違する。
【００４５】
第１の部材５１は、点光源４の放射光を反射する樹脂を成形して製作することができる。例えば、ハンダ付け用の金属端子５１ｆを側面５１ｃに取り付け、ハンダ５６を用いて基板３の表面にハンダ付けすることができる。
【００４６】
図７は、第１の実施形態の別の変形例に係る支持部材４０の構造を模式的に示す断面図である。
支持部材４０は、第１の部材６１と第２の部材６２を係合させた構成を有し、第１の部材５１の端面５１ｅが、間隙１５側の基板３の表面にハンダ５６を用いて接着されている点において、図６に示す支持部材３０と共通する。一方、第１の部材６１と第２の部材６２を接続する係合構造は、図４に示す支持部材２０と同じである。
【００４７】
図８は、第１の実施形態の別の変形例に係る支持部材５０の構造を模式的に示す断面図である。
【００４８】
支持部材５０は、第１の部材７１と第２の部材７２を係合させた構成を有し、第１の部材７１に設けられたネジ穴７１ｄに、第２の部材７２のネジ部７２ｃをネジ止めした点において、図３に示す支持部材１０と共通する。
【００４９】
図８に示すように、第１の部材７１は、筐体２に設けられた開口７８を介して、基板３に設けられた開口７９に筐体２の側から挿入されている。そして、第１の部材７１の一方の端部が、基板３の開口７９に挟持されている。導光板７の開口７ｂに挿入された端面７１ｂの側の端部は、基板３の主面１３から導光板７の方向に突出し、支持部である台座面７１ａが設けられている。
【００５０】
支持部材１０および３０と同じように、第２の部材７２は、第１の部材７１にネジ止めされ、導光板７は、第２の部材７２の先端部７２ａと第１の部材７１の台座面７１ａとの間に挟持される。基板３と導光板７との間の間隙１５の間隔Ｈ１は、基板３の筐体２の側の主面１３ｂを基準として定められる。
【００５１】
（第２の実施形態）
図９は、第２の実施形態に係る支持部材６０の構造を模式的に示す断面図である。
支持部材６０は、第１の部材８１と第２の部材８２とで構成される点で、第１の実施形態に示した支持部材１０〜５０と共通する。
【００５２】
一方、第１の部材８１と第２の部材８２とは、直接係合せず、第１の部材８１に設けられた支持部である台座面８１ａと、第２の部材８２の先端部８２ａと、の間に導光板７を挟持する点で、第１の実施形態に示した支持部材１０〜５０と相違する。
【００５３】
第１の部材８１は、中空の筒状の形状を有する。基板３に当接する側の端部には、基板３の開口３４に挿入されるガイド部８１ｅが設けられ、第１の部材８１を基板３に対して位置決めすることができる。さらに、導光板７の開口７ｂに挿入される側の端部には、ガイド部８１ｄが設けられ、例えば、基板３の主面１３に配置された点光源４に対して、導光板７に設けられた遮光パターンの位置を合わせることができる。
【００５４】
第２の部材８２は、基板３および筐体２を貫通した開口２１に、基板３の側から挿入される係合ピン３７を有している。
第２の部材８２は、導光板７の開口７ｂの側から第１の部材８１の内部空間を貫いて開口２１に挿入される。係合ピン３７の先端は、係合爪３７ｂにより筐体２の表面２ｂに係合し、先端部８２ａと台座面８１ａとの間に導光板７を挟持するための支点として機能する。
【００５５】
一方、第２の部材８２の先端部８２ａは、間隙１６を介在させて拡散板５を支持する。
第２の部材８２は、例えば、先端部８２ａとなる透明樹脂と、係合ピン３７となる樹脂と、を一体の成形することにより製作することができる。係合ピン３７には、点光源４から放射される光を反射する樹脂を用いることができる。
【００５６】
そして、透明樹脂で形成される先端部８２ａと、係合ピン３７と、の境界面３７ｃを反射面とすることができる。境界面３７ｃは、先端部８２ａを透過して導光板７の開口７ｂに入射した光を、拡散板５の方向に反射する。
【００５７】
第１の部材８１も、点光源４の放射光を反射する樹脂を用いて成形することができる。これにより、第１の部材の側面８１ｃは、間隙１５において点光源４の放射光を反射し、導光板７の開口７ｂに挿入されるガイド部８１ｄの端面８１ｂも反射面として機能し、開口７ｂに入射した光を拡散板５の方向に反射することができる。
【００５８】
（第３の実施形態）
図１０は、第３の実施形態に係る支持部材７０の構造を模式的に示す断面図である。
支持部材７０は、透明樹脂からなる透光部８５と、係合ピン３７とが、一体に成形された構成を有している。
【００５９】
係合ピン３７は、基板３および筐体２を貫通した開口２１に基板３の側から挿入され、支持部材７０を基板３および筐体２に固定する。係合ピン３７の先端には、筐体２の表面２ｂに係合する係合爪３７ｂが設けられている。係合爪３７ｂは、開口２１に挿入される際に軸部３７ａの側に閉じ、先端が開口２１を通過して筐体２の外に突出すると軸部３７ａの側から開き、筐体２の表面２ａに係合する。
【００６０】
一方、透光部８５は、先端部８５ａと支持部である台座面８５ｄを有している。先端部８５ａにはスリット８５ｃが設けられ、スリット８５ｃによって分離された先端部８５ａは、弾性的に変形することができる。
【００６１】
先端部８５ａは、導光板７に設けられた開口７ｂに、基板３の側から挿入される。この際、先端部８５ａは、スリット８５ｃ側に閉じて開口７ｂを通り抜け、間隙１６の側で外側に開き、導光板７を台座面８５ｄとの間に挟持することができる。
【００６２】
さらに、先端部８５ａは、間隙１６を介在させて拡散板５を支持する。間隙１６において、先端部８５ａを透過して導光板７の開口に入射した光は、透光部８５と係合ピン３７との間の境界面３７ｃで、拡散板５の方向に反射される。
【００６３】
図１１は、第３の実施形態の変形例に係る支持部材８０の構造を模式的に示す断面図である。
支持部材８０、透光部９２とベース部９１とを一体成形して構成され、透光部９２は、先端部９２ａと台座面９２ｄとを有している。スリット９２ｃが設けられた先端部９２ａが、基板３の側から導光板７の開口７ｂに挿入され、台座面９２ｄと先端部９２ａとの間に導光板７を挟持する点において、図１０に示す支持部材７０と共通する。
【００６４】
一方、ベース部９１は、ハンダ付け用の金属端子９１ｄを有し、間隙１５側の基板３の表面にハンダ付けされている点において、支持部材７０と相違する。
ベース部９１は、点光源４の放射光を反射する材料を用いて形成されており、透光部９２との間の境界面９１ｂは、間隙１６から透光部９２を透過し導光板７の開口７ｂに入射した光を、拡散板５の方向に反射することができる。
【００６５】
（第４の実施形態）
図１２は、第４の実施形態に係る面照明装置２００の断面を示す模式図である。
面照明装置２００では、図２に示す面照明装置１００よりも薄型化を図るために、基板３と導光板８との間の間隙１７の間隔Ｈ３を狭くしている。さらに、点光源４と導光板８との間に間隙を介在させるために、導光板８の表面に凹部８ａが形成されている。
【００６６】
導光板８と拡散板５を支持する支持部材９０は、第１の部材９６と第２の部材９７が係合された構成を有している。第１の部材９６には、例えば、図３に示す支持部材１０において、基板３に当接する第１の部材３１の端面３１ｅと台座面３１ａとの間隔を狭くしたものを用いることができる。
【００６７】
点光源４から放射された光は、導光板８により伝播方向が変えられ、間隙１６の側の面から拡散板５に向けて出射される。間隙１６において多重反射される効果と、拡散板５の拡散効果により、発光面９における輝度は均一化されムラを抑制することができる。
【００６８】
さらに、面照明装置１００の場合と同じように、支持部材９０の第２の部材９７が透明樹脂を用いて成形されている。導光板８の開口８ｂに挿入された第１の部材９６の端面は、反射面として機能し、間隙１６において多重反射し第２の部材９７を透過して開口８ｂに入射する光を、拡散板５の方向に反射することができる。これにより、支持部材９０を配置した位置に暗点部を生じることなく、発光面９の輝度ムラをなくすことができる。
【００６９】
以上、本発明に係る第１〜第４の実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。また、出願時の技術水準に基づいて、当業者がなし得る設計変更や、材料の変更等、本発明と技術的思想を同じとする実施態様も本発明の技術的範囲に含有される。
【符号の説明】
【００７０】
２・・・筐体、 ２ａ、２ｂ・・・表面、 ３・・・基板、 ４・・・点光源、 ５・・・拡散板、 ７、８・・・導光板、 ７ａ、１３、１３ｂ・・・主面、 ８ａ・・・凹部、 ９・・・発光面、 １５、１６、１７・・・間隙、 １８・・・固定ピン、 ７ｂ、８ｂ、２１、２２、３４、３５、４１ｄ、７８、７９・・・開口、 ２４・・・サイドフレーム、 ２５・・・反射面、 ３１ａ、４１ａ、５１ａ、６１ａ、７１ａ、８１ａ、８５ｄ、９２ｄ・・・台座面、 ３１ｂ、３１ｅ、４１ｂ、４１ｅ、５１ｂ、５１ｅ、６１ｂ、７１ｂ、８１ｂ・・・端面、 ３１ｄ、５１ｄ・・・ネジ穴、 ３１ｆ・・・端部、 ３２ａ、４２ａ、５２ａ、６２ａ、７２ａ、８２ａ、８５ａ、９２ａ・・・先端部、 ３２ｂ、５１ｄ、５２ｂ、７２ｃ・・・ネジ部、 ３７、４２ｃ、６２ｃ・・・係合ピン、 ３７ａ・・・軸部、 ３７ｂ、４２ｆ・・・係合爪、 ３７ｃ、９１ｂ・・・境界面、 ３１ｃ、４１ｃ、５１ｃ、８１ｃ・・・側面、 ４１ｇ・・・空隙、 ５１ｆ、６１ｄ、９１ｄ・・・金属端子、 ８１ｄ、８１ｅ・・・ガイド部、 ８５、９２・・・透光部、 ９１・・・ベース部、 ８５ｃ、９２ｃ・・・スリット、 １０〜９０・・・支持部材、 ３１、４１、５１、６１、７１、８１、９６・・・第１の部材、 ３２、４２、５２、６２、７２、８２、９７・・・第２の部材、 １００、２００・・・面照明装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置に用いられるバックライト装置などの面照明装置では、光源として発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）が用いられることが多くなっている。例えば、発光面の直下に複数のＬＥＤを離散させて配置する直下方式の面照明装置は、光の利用効率が高く、ＬＥＤの熱を周囲に分散することが容易であり放熱性に優れている。さらに、発光面内に区画した領域毎に発光制御を行うことが容易であり、表示装置の高画質化や低消費電力化に適している。
【０００３】
一方、表示装置の市場トレンドとして、例えば、大画面化および薄型化が強く求められている。これに対し、ＬＥＤのような点光源を用いる直下方式の照明装置では、発光面の輝度ムラを無くすために、発光面と光源との間に間隙を設ける必要がある。そして、薄膜化のためにその間隙を狭くすれば、輝度ムラを抑えるために、点光源の配置間隔も狭くする必要がある。結果として、大画面化の傾向と相俟って、発光面の直下に配置されるＬＥＤの数が増加しコストが増大する問題があった。そこで、例えば、特許文献１には、ＬＥＤと発光面との間に透光性の光拡散板を配置し、輝度ムラを抑制する技術が提案されている。
【０００４】
さらに、大画面の表示装置に用いる面照明装置では、発光面を構成する光学シートや光拡散板の撓みが問題となる場合がある。発光面と点光源との間における間隙の幅の変化が輝度ムラを生じさせるからである。これに対応するには、光学シートや光拡散板を支持する部材を、発光面内に配置することが有効である。
【０００５】
しかしながら、発光面内に配置された支持部材は光を反射し、かえって輝度ムラを発生させてしまうことがある。そこで、点光源の数を減らし、支持部材の影響をなくして輝度ムラを抑制した面照明装置を実現する技術が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１２５９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、点光源の数を減らし輝度ムラを抑制した面照明装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態に係る面発光装置は、点光源が配置された基板と、前記基板を内面に固定した筐体と、前記点光源から放射された光の光路上に、前記光の伝播方向に交差して配置された平面状の第１の光学部材と、前記第１の光学部材と前記基板との間に設置された平面状の第２の光学部材と、を備える。前記基板の主面内において、前記基板および前記筐体の少なくともいずれかに固定され、前記点光源と前記第２の光学部材の間に第１の間隙を介在させて前記第２の光学部材を支持する支持部と、前記第１の光学部材と前記第２の光学部材との間に第２の間隙を介在させて前記第１の光学部材を支持する先端部と、を有する支持部材をさらに備える。前記支持部材は、前記第２の光学部材に設けられた開口に挿入され、前記先端部と前記支持部との間に前記第２の光学部材を挟持し、前記第１の間隙において、前記点光源から放射された光を反射する側面と、前記点光源から放射された光に対して透明な前記先端部と、前記先端部を透過して前記第２の光学部材の開口に入射した光を反射する反射面と、を有したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、点光源の数を減らし輝度ムラを抑制した面照明装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態に係る面照明装置における点光源の配置を模式的に示す平面図である。
【図２】一実施形態に係る面照明装置の断面を示す模式図である。
【図３】第１の実施形態に係る支持部材の構造を模式的に示す断面図である。
【図４】第１の実施形態の変形例に係る支持部材の構造を模式的に示す断面図である。
【図５】第１の実施形態の変形例に係る支持部材を模式的に示す斜視図である。
【図６】第１の実施形態の別の変形例に係る支持部材の構造を模式的に示す断面図である。
【図７】第１の実施形態の別の変形例に係る支持部材の構造を模式的に示す断面図である。
【図８】第１の実施形態の別の変形例に係る支持部材の構造を模式的に示す断面図である。
【図９】第２の実施形態に係る支持部材の構造を模式的に示す断面図である。
【図１０】第３の実施形態係る支持部材の構造を模式的に示す断面図である。
【図１１】第３の実施形態の変形例に係る支持部材の構造を模式的に示す断面図である。
【図１２】第４の実施形態に係る面照明装置の断面を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態では、図面中の同一部分には同一番号を付してその詳しい説明は適宜省略し、異なる部分について適宜説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る面照明装置１００における点光源４の配置を模式的に示す平面図である。面照明装置１００は、例えば、バックライト装置であり、図１に示すように、筐体２の内面に固定された基板３に複数の点光源４が配置されている。
【００１３】
点光源４には、例えば、白色光を放射する白色ＬＥＤを用いることができる。
点光源４は、輝度ムラを生じさせないように、基板３の主面１３の上に一定の規則性を持たせて配置される。例えば、図１に示すように格子状に配置しても良いし、縦または横の列を交互にずらした千鳥状の配置であっても良い。
【００１４】
基板３には、主面１３に配置した点光源４に電力を供給する配線が設けられたプリント配線板を用いることができる。そして、映像情報にあわせて点光源毎に点灯制御が可能な配線を設けることができる。
【００１５】
点光源４が配置された基板３の表面には、点光源４から放射された光を反射するための反射面２５が形成される（図２参照）。例えば、白色のソルダーレジストがスクリーン印刷されても良いし、白色インキを塗布しても良い。また、銀またはアルミ等がコートされたＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムを貼り付けることもできる。
【００１６】
図２は、面照明装置１００のII−II断面を示す模式図である。
面照明装置１００は、図２中に示すＸ方向の厚さを薄くして薄型化を図るために、点光源４と光学シート（拡散板５）との間を２つの空間に仕切る導光板７を備えている。さらに、点光源４からの放射光が出射する導光板７の主面７ａに遮光パターン（図示しない）を設けることにより、拡散板５の主面である発光面９の明るさを均一化することができる。これにより、例えば、厚さ２０ｍｍの面照明装置を、約１０ｍｍに薄型化することが可能となる。
以下、図２を参照して、面照明装置１００を詳細に説明する。
【００１７】
基板３は筐体２の底面に固定される。筐体２は、点光源４から放射された光が伝播するＸ方向に開口を有している。そして、平面状の第１の光学部材である拡散板５が、その開口を塞ぐ位置に配置されている。
拡散板５は、点光源４から放射される光の光路上に、光の伝播方向であるＸ方向に交差して配置される。
【００１８】
さらに、第２の光学部材である導光板７が、拡散板５と基板３との間に配置されている。
例えば、拡散板５および導光板７は、基板３の中央に取り付けられた支持部材１０により支持される。支持部材１０は、点光源４と導光板７との間に間隙１５を介在させ、導光板７と拡散板５との間に間隙１６を介在させる。
【００１９】
支持部材１０は、基板３の主面１３の内側に配置され、拡散板５および導光板７の撓みを防止する。支持部材１０は、図２に示すように主面１３の中心に配置されても良いし、複数の支持部材１０を配置し、拡散板５および導光板７を主面１３の内側で均等に支持する構成としても良い。
【００２０】
点光源４から放射された光は、導光板７により伝播方向が変えられ、拡散板５により放射方向が広げられる。さらに、点光源４と導光板７との間に設けられた間隙１５、および、導光板７と拡散板５との間に設けられた間隙１６の、それぞれの内面における光の多重反射の効果が加わる。これにより、点光源４から放射された光は、発光面９から均等に放出され、輝度ムラを低減することができる。
【００２１】
導光板７および拡散板５には、アクリル樹脂、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（polymenthyl methacrylate）等の乳白・略透明色の樹脂を用いることができる。そして、導光板７および拡散板５の表面に、光の一部を反射、散乱、屈折させるパターンを設けていても良い。さらに、導光板７および拡散板５の材料に散乱材を混合することもできる。
導光板７の厚さは、例えば、０．５〜１．０ｍｍ、拡散板５の厚さは、例えば、１．０〜２．０ｍｍとすることができる。
【００２２】
導光板７には、点光源４に対向する部分の遮光率を高くし、点光源から遠ざかるほど遮光率が低下する遮光パターン（図示しない）を設けることができる。そして、遮光パターンは、導光板７の出射側の主面７ａに設けられ、点光源４の直上部の明るさを抑えて放射光を周辺に分散させる。
遮光パターンは、例えば、白色ドット印刷・凹凸加工などを施すことにより形成できる。また、遮光パターンを形成したフィルムを表面に貼り付けても良い。
【００２３】
一方、基板３は、支持部材１０および固定ピン１８により筐体２の底面に固定されている。例えば、図２に示すように、先端に係合爪の付いた係合ピン３７を、基板３および筐体２に連通して設けられた開口２１および２２に挿入し、筐体２の表面２ｂに係合させることにより固定することができる。
【００２４】
導光板７は、支持部材１０と、基板３からＸ方向へ突出した固定ピン１８の頭部により支持され、基板３と導光板７との間の間隙１５は、一定の間隔に保たれる。
さらに、拡散板５は、支持部材１０のＸ方向の先端と、筐体２のサイドフレーム２４とによって保持されている。
【００２５】
筐体２は、例えば、ＳＥＣＣ（電気亜鉛メッキ鋼板），ＳＰＣＣ（冷間圧延鋼板），Ａｌ（アルミ）等の金属部材を用いることができる。熱的な問題がなく軽量化が必要な場合には、ＰＣ、ＡＢＳ樹脂、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＳ（ポリスチレン）などの樹脂材料を用いてもよい。
【００２６】
面照明装置１００を、例えば、液晶ＴＶやＰＣモニターなど光源として使用する場合には、発光面９は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）のガラス板で押圧される。したがって、例えば、拡散板５を含む光学シートは、支持部材１０およびサイドフレーム２４と、ガラス板と、の間に挟持されるので、撓みや湾曲を生じることがない。
【００２７】
さらに、液晶ＴＶやＰＣのモニターなどの大半は、ユーザが視聴し易いように画面を立てた状態で設置される。このような場合にも、支持部材１０を用いることにより、導光板７および拡散板５の変形を抑制することができる。そして、間隙１６および間隙１７の間隔が一定に保持され、輝度ムラの発生を防ぐことができる。
【００２８】
（第１の実施形態）
図３は、第１の実施形態に係る支持部材１０の構造を模式的に示す断面図であり、図２に示すＡの部分を拡大したものである。以下、図４、図６〜図１１において同様である。
本実施形態に係る支持部材１０は、第１の部材３１と、第２の部材３２と、を係合させた構成を有している。第１の部材３１は、支持部である台座面３１ａと係合ピン３７とを有している。第２の部材３２は、先端部３２ａと、第１の部材３１に設けられたネジ穴３１ｄに係合するネジ部３２ｂと、を有している。
【００２９】
第１の部材３１に付設された係合ピン３７は、軸部３７ａと係合爪３７ｂを有し、基板３および筐体２を貫通した開口２１に基板３の側から挿入される。係合爪３７ｂは弾性を有し、開口２１に挿入される際は、係合ピン３７の軸部３７ａの側に閉じることができる。係合ピン３７の先端が、筐体２に設けられた開口３５の外側まで挿入されると、弾性を有する係合爪３７ｂが開き、筐体２の表面２ｂに係合する。
【００３０】
一方、基板３の主面１３の側では、第１の部材の端面３１ｅが、基板３に設けられた開口３４の周りの表面に当接する。これにより、第１の部材３１は、端面３１ｅと係合爪３７ｂとの間に、基板３および筐体２を挟持して固定される。
【００３１】
台座面３１ａは、導光板７に設けられた開口７ｂの周辺に当接し、点光源４と導光板７との間に第１の間隙１５を介在させて導光板７を支持する。
さらに、第１の部材３１と第２の部材３２とを係合させるために、導光板７の開口７ｂを介して、第２の部材３２のネジ部３２ｂが、第１の部材３１に設けられたネジ穴３１ｄにネジ止めされる。そして、導光板７は、先端部３２ａと台座面３１ａとの間に挟持される。先端部３２ａは、導光板７と拡散板５との間に第２の間隙１６を介在させて、拡散板５を支持する。
【００３２】
第１の部材３１の側面３１ｃは、間隙１５において、点光源４から放射された光を反射する。そして、基板３の表面に設けられた反射面２５が、表面３１ｃに近接して設けられている。これにより、第１の部材３１と基板３との境界に低反射領域が形成されないようにして、発光面９に点状の暗部が生じることを防いでいる。
【００３３】
第２の部材３２の先端部３２ａは、点光源４から放射された光に対して透明であり、さらに、第１の部材の端面３１ｂは、先端部３２ａを透過して導光板７の開口７ｂに入射した光を反射することができる。すなわち、端面３１ｂが反射面となって、点光源４の光を拡散板５の方向に反射する。これにより、第２の部材３２の先端部３２ａが、発光面９の暗点部となることを防ぐことができる。
【００３４】
上記の第１の部材３１は、例えば、可視光を反射する白色系の樹脂を用いて成形することができる。第２の部材３２には、例えば、アクリル系の透明樹脂を用いることができる。
【００３５】
基板３と導光板７との間の間隙１５の間隔Ｈ１は、基板３の表面に当接する第１の部材３１の端面３１ｅと台座面３１ａとの間の間隔に等しい。一方、導光板７と拡散板５との間の間隙１５の間隔Ｈ２は、第２の部材３２の先端部３２ａのＸ方向の幅に等しい。
すなわち、間隙１５および１６の間隔は、基板３の主面１３を基準として、支持部材１０のサイズにより一定の幅に保持することができる。これにより、発光面９の輝度を均一にすることができる。
【００３６】
さらに、前述した遮光パターンが導光板７の表面に形成されている場合、間隙１５を挟んで点光源４に対向する位置に、遮光率の最も高い位置を合わせることが望ましい。遮光パターンにおける遮光率の高い部分が光の強度の高い位置からずれると、遮光パターンが輝度ムラを生じさせるからである。
【００３７】
そこで、導光板７の開口７ｂに挿入される第１の部材の端部３１ｆを、導光板７の位置ガイドとして機能させることができる。すなわち、導光板７の開口７ｂのサイズに、端部３１ｆのサイズを適合させることにより、導光板７に設けられた遮光パターンの位置を、点光源４から放出される光の強度が高い位置に精度良く合わせることができる。
【００３８】
図４は、第１の実施形態の変形例に係る支持部材２０の構造を模式的に示す断面図である。
本変形例に係る支持部材２０は、第１の部材４１と第２の部材４２とを係合させた構成を有し、第１の部材４１の端面４１ｅに係合ピン３７が付設された点において、図３に示す支持部材１０と共通する。一方、第１の部材４１と第２の部材４２とを係合させる構成が相違する。
【００３９】
第１の部材４１は、内部に空隙４１ｇを有し、導光板７に挿入される側の端面４１ｂから空隙４１ｇに連通する開口４１ｄが設けられている。
一方、第２の部材４２は、先端部４２ａと、先端部４２ａに一体成形された係合ピン４２ｃと、を有している。係合ピン４２ｃの先端には、係合爪４２ｆが設けられている。
【００４０】
後述するように、係合ピン４２ｃは、開口４１ｄから空隙４１ｇに挿入され、空隙４１ｇの内面に係合爪４２ｆを掛止させることにより、第１の部材４１に第２の部材４２を係合させる。この際、空隙４１ｇに掛止された係合爪４２ｆを支点として、先端部４２ａと台座面４１ａとの間に導光板７を挟持することができる。
【００４１】
第１の部材４１は、例えば、点光源４から放出される光を反射する樹脂を用いて成形され、側面４１ｃは、間隙１５において点光源４の光を反射する。一方、端面４１ｂは、先端部４２ａを透過して導光板７の開口７ｂに入射した光を、拡散板５の方向に反射する反射面として機能する。
【００４２】
図５は、支持部材２０を模式的に例示する斜視図である。図５（ａ）から図５（ｃ）に示す手順により第１の部材４１と第２の部材４２とを係合させることができる。
まず、図５(ａ)に示すように、第１の部材４１に設けられた開口４１ｄに、第２の部材４２の係合ピン４２ｃを挿入する。開口４１ｄは、係合ピン４２ｃの先端の係合爪４２ｆに合わせた長辺を有する形状に設けられている。
【００４３】
次に、図５（ｂ）に示すように、開口４１ｄに係合ピン４２ｃを挿入した後、第２の部材４２を回転させ、図５（ｃ）に示すように、第１の部材４１の空隙４１ｇの内面に、係合爪４２ｆを掛止することができる。
【００４４】
図６は、第１の実施形態の別の変形例に係る支持部材３０の構造を模式的に示す断面図である。
支持部材３０は、第１の部材５１と第２の部材５２を係合させた構成を有し、第１の部材５１に設けられたネジ穴５１ｄに、第２の部材５２のネジ部５２ｂをネジ止めした点において、図３に示す支持部材１０と共通する。一方、第１の部材５１の端面５１ｅが、間隙１５の側の基板３の表面に接着されている点において相違する。
【００４５】
第１の部材５１は、点光源４の放射光を反射する樹脂を成形して製作することができる。例えば、ハンダ付け用の金属端子５１ｆを側面５１ｃに取り付け、ハンダ５６を用いて基板３の表面にハンダ付けすることができる。
【００４６】
図７は、第１の実施形態の別の変形例に係る支持部材４０の構造を模式的に示す断面図である。
支持部材４０は、第１の部材６１と第２の部材６２を係合させた構成を有し、第１の部材５１の端面５１ｅが、間隙１５側の基板３の表面にハンダ５６を用いて接着されている点において、図６に示す支持部材３０と共通する。一方、第１の部材６１と第２の部材６２を接続する係合構造は、図４に示す支持部材２０と同じである。
【００４７】
図８は、第１の実施形態の別の変形例に係る支持部材５０の構造を模式的に示す断面図である。
【００４８】
支持部材５０は、第１の部材７１と第２の部材７２を係合させた構成を有し、第１の部材７１に設けられたネジ穴７１ｄに、第２の部材７２のネジ部７２ｃをネジ止めした点において、図３に示す支持部材１０と共通する。
【００４９】
図８に示すように、第１の部材７１は、筐体２に設けられた開口７８を介して、基板３に設けられた開口７９に筐体２の側から挿入されている。そして、第１の部材７１の一方の端部が、基板３の開口７９に挟持されている。導光板７の開口７ｂに挿入された端面７１ｂの側の端部は、基板３の主面１３から導光板７の方向に突出し、支持部である台座面７１ａが設けられている。
【００５０】
支持部材１０および３０と同じように、第２の部材７２は、第１の部材７１にネジ止めされ、導光板７は、第２の部材７２の先端部７２ａと第１の部材７１の台座面７１ａとの間に挟持される。基板３と導光板７との間の間隙１５の間隔Ｈ１は、基板３の筐体２の側の主面１３ｂを基準として定められる。
【００５１】
（第２の実施形態）
図９は、第２の実施形態に係る支持部材６０の構造を模式的に示す断面図である。
支持部材６０は、第１の部材８１と第２の部材８２とで構成される点で、第１の実施形態に示した支持部材１０〜５０と共通する。
【００５２】
一方、第１の部材８１と第２の部材８２とは、直接係合せず、第１の部材８１に設けられた支持部である台座面８１ａと、第２の部材８２の先端部８２ａと、の間に導光板７を挟持する点で、第１の実施形態に示した支持部材１０〜５０と相違する。
【００５３】
第１の部材８１は、中空の筒状の形状を有する。基板３に当接する側の端部には、基板３の開口３４に挿入されるガイド部８１ｅが設けられ、第１の部材８１を基板３に対して位置決めすることができる。さらに、導光板７の開口７ｂに挿入される側の端部には、ガイド部８１ｄが設けられ、例えば、基板３の主面１３に配置された点光源４に対して、導光板７に設けられた遮光パターンの位置を合わせることができる。
【００５４】
第２の部材８２は、基板３および筐体２を貫通した開口２１に、基板３の側から挿入される係合ピン３７を有している。
第２の部材８２は、導光板７の開口７ｂの側から第１の部材８１の内部空間を貫いて開口２１に挿入される。係合ピン３７の先端は、係合爪３７ｂにより筐体２の表面２ｂに係合し、先端部８２ａと台座面８１ａとの間に導光板７を挟持するための支点として機能する。
【００５５】
一方、第２の部材８２の先端部８２ａは、間隙１６を介在させて拡散板５を支持する。
第２の部材８２は、例えば、先端部８２ａとなる透明樹脂と、係合ピン３７となる樹脂と、を一体の成形することにより製作することができる。係合ピン３７には、点光源４から放射される光を反射する樹脂を用いることができる。
【００５６】
そして、透明樹脂で形成される先端部８２ａと、係合ピン３７と、の境界面３７ｃを反射面とすることができる。境界面３７ｃは、先端部８２ａを透過して導光板７の開口７ｂに入射した光を、拡散板５の方向に反射する。
【００５７】
第１の部材８１も、点光源４の放射光を反射する樹脂を用いて成形することができる。これにより、第１の部材の側面８１ｃは、間隙１５において点光源４の放射光を反射し、導光板７の開口７ｂに挿入されるガイド部８１ｄの端面８１ｂも反射面として機能し、開口７ｂに入射した光を拡散板５の方向に反射することができる。
【００５８】
（第３の実施形態）
図１０は、第３の実施形態に係る支持部材７０の構造を模式的に示す断面図である。
支持部材７０は、透明樹脂からなる透光部８５と、係合ピン３７とが、一体に成形された構成を有している。
【００５９】
係合ピン３７は、基板３および筐体２を貫通した開口２１に基板３の側から挿入され、支持部材７０を基板３および筐体２に固定する。係合ピン３７の先端には、筐体２の表面２ｂに係合する係合爪３７ｂが設けられている。係合爪３７ｂは、開口２１に挿入される際に軸部３７ａの側に閉じ、先端が開口２１を通過して筐体２の外に突出すると軸部３７ａの側から開き、筐体２の表面２ａに係合する。
【００６０】
一方、透光部８５は、先端部８５ａと支持部である台座面８５ｄを有している。先端部８５ａにはスリット８５ｃが設けられ、スリット８５ｃによって分離された先端部８５ａは、弾性的に変形することができる。
【００６１】
先端部８５ａは、導光板７に設けられた開口７ｂに、基板３の側から挿入される。この際、先端部８５ａは、スリット８５ｃ側に閉じて開口７ｂを通り抜け、間隙１６の側で外側に開き、導光板７を台座面８５ｄとの間に挟持することができる。
【００６２】
さらに、先端部８５ａは、間隙１６を介在させて拡散板５を支持する。間隙１６において、先端部８５ａを透過して導光板７の開口に入射した光は、透光部８５と係合ピン３７との間の境界面３７ｃで、拡散板５の方向に反射される。
【００６３】
図１１は、第３の実施形態の変形例に係る支持部材８０の構造を模式的に示す断面図である。
支持部材８０、透光部９２とベース部９１とを一体成形して構成され、透光部９２は、先端部９２ａと台座面９２ｄとを有している。スリット９２ｃが設けられた先端部９２ａが、基板３の側から導光板７の開口７ｂに挿入され、台座面９２ｄと先端部９２ａとの間に導光板７を挟持する点において、図１０に示す支持部材７０と共通する。
【００６４】
一方、ベース部９１は、ハンダ付け用の金属端子９１ｄを有し、間隙１５側の基板３の表面にハンダ付けされている点において、支持部材７０と相違する。
ベース部９１は、点光源４の放射光を反射する材料を用いて形成されており、透光部９２との間の境界面９１ｂは、間隙１６から透光部９２を透過し導光板７の開口７ｂに入射した光を、拡散板５の方向に反射することができる。
【００６５】
（第４の実施形態）
図１２は、第４の実施形態に係る面照明装置２００の断面を示す模式図である。
面照明装置２００では、図２に示す面照明装置１００よりも薄型化を図るために、基板３と導光板８との間の間隙１７の間隔Ｈ３を狭くしている。さらに、点光源４と導光板８との間に間隙を介在させるために、導光板８の表面に凹部８ａが形成されている。
【００６６】
導光板８と拡散板５を支持する支持部材９０は、第１の部材９６と第２の部材９７が係合された構成を有している。第１の部材９６には、例えば、図３に示す支持部材１０において、基板３に当接する第１の部材３１の端面３１ｅと台座面３１ａとの間隔を狭くしたものを用いることができる。
【００６７】
点光源４から放射された光は、導光板８により伝播方向が変えられ、間隙１６の側の面から拡散板５に向けて出射される。間隙１６において多重反射される効果と、拡散板５の拡散効果により、発光面９における輝度は均一化されムラを抑制することができる。
【００６８】
さらに、面照明装置１００の場合と同じように、支持部材９０の第２の部材９７が透明樹脂を用いて成形されている。導光板８の開口８ｂに挿入された第１の部材９６の端面は、反射面として機能し、間隙１６において多重反射し第２の部材９７を透過して開口８ｂに入射する光を、拡散板５の方向に反射することができる。これにより、支持部材９０を配置した位置に暗点部を生じることなく、発光面９の輝度ムラをなくすことができる。
【００６９】
以上、本発明に係る第１〜第４の実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。また、出願時の技術水準に基づいて、当業者がなし得る設計変更や、材料の変更等、本発明と技術的思想を同じとする実施態様も本発明の技術的範囲に含有される。
【符号の説明】
【００７０】
２・・・筐体、 ２ａ、２ｂ・・・表面、 ３・・・基板、 ４・・・点光源、 ５・・・拡散板、 ７、８・・・導光板、 ７ａ、１３、１３ｂ・・・主面、 ８ａ・・・凹部、 ９・・・発光面、 １５、１６、１７・・・間隙、 １８・・・固定ピン、 ７ｂ、８ｂ、２１、２２、３４、３５、４１ｄ、７８、７９・・・開口、 ２４・・・サイドフレーム、 ２５・・・反射面、 ３１ａ、４１ａ、５１ａ、６１ａ、７１ａ、８１ａ、８５ｄ、９２ｄ・・・台座面、 ３１ｂ、３１ｅ、４１ｂ、４１ｅ、５１ｂ、５１ｅ、６１ｂ、７１ｂ、８１ｂ・・・端面、 ３１ｄ、５１ｄ・・・ネジ穴、 ３１ｆ・・・端部、 ３２ａ、４２ａ、５２ａ、６２ａ、７２ａ、８２ａ、８５ａ、９２ａ・・・先端部、 ３２ｂ、５１ｄ、５２ｂ、７２ｃ・・・ネジ部、 ３７、４２ｃ、６２ｃ・・・係合ピン、 ３７ａ・・・軸部、 ３７ｂ、４２ｆ・・・係合爪、 ３７ｃ、９１ｂ・・・境界面、 ３１ｃ、４１ｃ、５１ｃ、８１ｃ・・・側面、 ４１ｇ・・・空隙、 ５１ｆ、６１ｄ、９１ｄ・・・金属端子、 ８１ｄ、８１ｅ・・・ガイド部、 ８５、９２・・・透光部、 ９１・・・ベース部、 ８５ｃ、９２ｃ・・・スリット、 １０〜９０・・・支持部材、 ３１、４１、５１、６１、７１、８１、９６・・・第１の部材、 ３２、４２、５２、６２、７２、８２、９７・・・第２の部材、 １００、２００・・・面照明装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
点光源が配置された基板と、
前記基板を内面に固定した筐体と、
前記点光源から放射された光の光路上に、前記光の伝播方向に交差して配置された平面状の第１の光学部材と、
前記第１の光学部材と前記基板との間に設置された平面状の第２の光学部材と、
前記基板の主面内において、前記基板および前記筐体の少なくともいずれかに固定され、前記点光源と前記第２の光学部材の間に第１の間隙を介在させて前記第２の光学部材を支持する支持部と、前記第１の光学部材と前記第２の光学部材との間に第２の間隙を介在させて前記第１の光学部材を支持する先端部と、を有する支持部材と、
を備え、
前記支持部材は、前記第２の光学部材に設けられた開口に挿入され、前記先端部と前記支持部との間に前記第２の光学部材を挟持し、
前記第１の間隙において、前記点光源から放射された光を反射する側面と、
前記点光源から放射された光に対して透明な前記先端部と、
前記先端部を透過して前記第２の光学部材の開口に入射した光を反射する反射面と、を有したことを特徴とする面照明装置。
【請求項２】
前記支持部材は、
前記基板および前記筐体を貫通した開口に前記基板側から挿入され、前記基板とは反対側の前記筐体の表面に係合する係合ピンを有したことを特徴とする請求項１記載の面照明装置。
【請求項３】
前記支持部材は、前記支持部を有する第１の部材と、
前記先端部を含み、前記第２の光学部材の開口に挿入され前記第１の部材と係合する第２の部材と、
を有したことを特徴とする請求項１または２に記載の面照明装置。
【請求項４】
前記第１の部材は、前記第２の光学部材の開口に挿入されるガイド部を有したことを特徴とする請求項３に記載の面照明装置。
【請求項１】
点光源が配置された基板と、
前記基板を内面に固定した筐体と、
前記点光源から放射された光の光路上に、前記光の伝播方向に交差して配置された平面状の第１の光学部材と、
前記第１の光学部材と前記基板との間に設置された平面状の第２の光学部材と、
前記基板の主面内において、前記基板および前記筐体の少なくともいずれかに固定され、前記点光源と前記第２の光学部材の間に第１の間隙を介在させて前記第２の光学部材を支持する支持部と、前記第１の光学部材と前記第２の光学部材との間に第２の間隙を介在させて前記第１の光学部材を支持する先端部と、を有する支持部材と、
を備え、
前記支持部材は、前記第２の光学部材に設けられた開口に挿入され、前記先端部と前記支持部との間に前記第２の光学部材を挟持し、
前記第１の間隙において、前記点光源から放射された光を反射する側面と、
前記点光源から放射された光に対して透明な前記先端部と、
前記先端部を透過して前記第２の光学部材の開口に入射した光を反射する反射面と、を有したことを特徴とする面照明装置。
【請求項２】
前記支持部材は、
前記基板および前記筐体を貫通した開口に前記基板側から挿入され、前記基板とは反対側の前記筐体の表面に係合する係合ピンを有したことを特徴とする請求項１記載の面照明装置。
【請求項３】
前記支持部材は、前記支持部を有する第１の部材と、
前記先端部を含み、前記第２の光学部材の開口に挿入され前記第１の部材と係合する第２の部材と、
を有したことを特徴とする請求項１または２に記載の面照明装置。
【請求項４】
前記第１の部材は、前記第２の光学部材の開口に挿入されるガイド部を有したことを特徴とする請求項３に記載の面照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−４０６７（Ｐ２０１２−４０６７Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４０５１０（Ｐ２０１０−１４０５１０）
【出願日】平成２２年６月２１日（２０１０．６．２１）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２１日（２０１０．６．２１）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
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