CN101725864B - 表面光源装置及其制造方法、以及图像显示装置 - Google Patents

表面光源装置及其制造方法、以及图像显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了表面光源装置及其制造方法、以及图像显示装置。表面光源装置包括：光源；散射构件，其使光散射；以及反射装置，在所述光源被置于所述反射装置与所述散射构件之间的情况下，所述反射装置设置在与所述散射构件相反的一侧，用于将从所述光源出射的光朝向所述散射构件反射，其中，通过层叠多个光学部件来形成所述反射装置，并且利用止挡装置来使所述多个光学部件相互止挡。

Description

表面光源装置及其制造方法、以及图像显示装置
技术领域
本发明涉及表面光源装置及其制造方法、以及图像显示装置。
背景技术
存在一种表面光源装置，其利用诸如冷阴极荧光灯(CCFL)以及发光二极管(LED)之类的光源进行照明。该表面光源例如通过使用光源作为直接照明而被用作照明装置，并通过使用光源作为背光照明而被用在诸如电视及个人计算机之类的图像显示装置中。
一种配备有该表面光源装置的图像显示装置是利用液晶面板作为显示面板的液晶显示器。液晶显示器是非自发光显示器。因此，需要设置表面光源装置以从后方将光射向液晶面板。在此情况下，表面光源装置被用作背光，其从后方将光照射到液晶面板。
表面光源装置主要包括线状灯、将从灯射出的光朝向液晶面板反射的反射片、通过散射来自灯及反射片的光而获得均匀平面光的散射构件、以及容纳上述构件的壳体。对于向市场供应表面光源的商家而言，其中一个目标在于通过减少用作光源的灯的数量来实现表面光源装置的尺寸的减小。
作为实现表面光源装置的尺寸减小的措施，存在一种缩短光源与散射构件之间的距离的方法。但是，当光源与散射构件之间的距离缩短时，起光源作用的灯的存在会更容易造成灯影。这里所称的灯影意指如下现象：当透过散射构件观察表面光源装置时，在有灯存在的部分处的亮度变得高于其他部分处的亮度，由此可以视觉观察出灯的形状。考虑到这种情况，作为减轻亮度不规则的技术，例如JP-A-10-283818提出了一种技术，其将透镜片置于光源与反射片之间。但是，应当注意到，上述参考文献并未教导固定透镜片的方法。
另一方面，大表面光源装置使用被称为灯支撑件或灯夹的固定构件来保持各个构件之间的相对位置关系。固定构件通常设置有保持散射构件与反射片之间距离的支撑部、用于固定灯的至少一个灯固定部分、以及用于将固定部分自身安装至壳体的安装部分。现有技术中提出的一种方法是利用固定构件来同时固定透镜片及反射片。
发明内容
一般情况下，大型液晶显示器通常在使得液晶面板的屏幕处于竖直直立的状态下使用。在此情况下，透镜片因重力而浮离并有可能落向光源。当透镜片浮离时，透镜片偏离设置值。由此显示品质会劣化。此外，为了防止显示品质的劣化，需要设置大量固定构件。但是，因为部件的数量会因此而增大，故这种防止方法并非优选。
因此，在形成反射部分的多个光学部件以层叠状态设置在与散射构件相反的位置(光源夹置在两者之间)的情况下，希望提供一种方案，能够防止光学部件浮离而不增加诸如固定构件之类的部件的数量。
根据本发明的实施例，提供了一种表面光源装置，其包括光源、使光散射的散射构件、以及反射装置，在所述光源被置于所述反射装置与所述散射构件之间的情况下，所述反射装置设置在与所述散射构件相反的一侧，用于将从所述光源出射的光朝向所述散射构件反射。通过层叠多个光学部件来形成反射装置，并利用止挡装置来使多个光学部件相互止挡。
在根据本发明的实施例的表面光源装置中，通过例如在利用止挡装置使第一光学部件被第二光学部件止挡时，利用止挡装置来使形成反射装置的多个光学部件相互止挡，能够防止第一光学部件与第二光学部件浮离。
根据本发明的另一实施例，提供了一种表面光源装置，其包括：光源；散射构件，其使光散射；反射装置，在所述光源被置于所述反射装置与所述散射构件之间的情况下，所述反射装置设置在与所述散射构件相反的一侧，用于将从所述光源出射的光朝向所述散射构件反射；壳体，其包围所述光源及所述反射装置；以及馈电盖构件，其安装至所述壳体，由此覆盖将电能馈送至所述光源的馈送部分。通过层叠多个光学部件来形成所述反射装置，并且所述多个光学部件中至少一个光学部件的一部分被***在所述壳体与所述馈电盖构件之间的空间内。
在根据本发明的实施例的表面光源装置中，通过将形成反射装置的多个光学部件中至少一个光学部件的一部分***壳体与馈电盖构件之间的空间内，能够防止光学部件的浮离。
根据本发明的实施例，在光源置于反射装置与散射构件之间使得形成反射装置的多个光学部件被设置在与散射构件相反的位置处的情况下，能够在不增加诸如固定构件之类的部件的数量的同时防止光学部件的浮离。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施例的图像显示装置的构造的分解立体图；
图2是示出固定构件的结构的立体图；
图3是示出止挡部分的构造的立体图；
图4是示出固定构件的安装状态的剖视图；
图5是示出光学部件处于被止挡部分止挡的状态的剖视图；
图6是示出根据本发明的实施例的图像显示装置的主要部分的构造的分解立体图；
图7A及图7B是用于说明止挡部分的构造的另一示例的视图；
图8是示出根据本发明的实施例的图像显示装置的构造的分解立体图；
图9是示出根据本发明的实施例的图像显示装置的主要部分的构造的剖视图；
图10是示出根据本发明的实施例的图像显示装置的主要部分的构造的分解立体图；并且
图11是示出根据本发明的实施例的图像显示装置的主要部分的构造的剖视图。
具体实施方式
以下将参考附图详细描述本发明的实施例。但是，应当理解，本发明的技术范围并不限于下述实施例，并且本发明包括落入本发明范围内的各种改变示例及修改示例，来实现通过本发明的部件及其组合而获得的具体优点。
将通过以下顺序来说明作为最佳示例的本发明的实施例：
1.第一实施例；
2.第二实施例；
3.第三实施例；以及
4.第四实施例。
1.第一实施例
图1是示出根据本发明中作为第一实施例描述的实施例的图像显示装置的构造的分解立体图。总体而言，图像显示装置1包括在其上显示图像的显示面板2以及将光向显示面板2照射的表面光源装置3。在图像显示装置1是液晶显示器的情况下，显示面板2是液晶面板，而表面光源装置3是背光。
图像显示装置1由布置在未示出的外壳内的相应位置处的必要部件形成。在此情况下，外壳形成为从前至后扁平并向前方开口的盒状。显示面板2布置在从内侧关闭开口的位置处。显示面板2形成为以下构造，其中例如透射式彩色液晶面板被两个偏振片从前方及后方(光入射侧及光出射侧)夹置。在此情况下，当通过有源矩阵法驱动时，显示面板2显示全彩***。
显示面板2通过选择性地逐像素(以矩阵方式布置)地透射从表面光源装置3发射的光来在其上显示图像。驱动电路部分2a连接至显示面板2的端部。驱动电路部分2a是控制显示面板2的驱动的电路部分。
表面光源装置3布置在外壳内。表面光源装置3包括反射构件4、光控制构件5、多个光源6、以及散射构件7。当从显示面板2一侧观察表面光源装置3时，反射构件4、光控制构件5、光源6、以及散射构件7从后至前依次布置。表面光源装置3布置为散射构件7与显示面板2相对的状态。反射构件4、光控制构件5、以及散射构件7中的每一者均形成为片状。这里所使用的术语“片状”不考虑构件的刚性，包括板状以及膜状。
反射构件4使用与光源6及散射构件7相对的表面作为反射表面4a，并从侧面观察时形成为翼状。反射构件4具有足够高的刚性以保持从侧面观察时的翼状。反射构件4的反射表面4a布置为与散射构件7平行。反射构件4被分为主要利用镜反射的类型和主要利用漫反射的类型。在这里，基于以下原因优选使用主要利用漫反射的类型。即，在主要利用镜反射的类型的情况下，反射光的指向性过强，导致其在显示器上被识别为不规则部，而在主要利用漫反射的类型的情况下，反射光的指向性较弱，由此其在显示器上难以被识别为不规则部。例如通过将很多气泡密封在PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜内来获得主要利用漫反射的反射构件4。但是，应当理解构造并不限于该示例。此外，形成反射构件4的材料可以是树脂或是金属。
光控制构件5是与反射构件4一同形成反射部分的光学部件。在光源6夹置在反射部分与散射构件7之间的情况下，反射部分设置在与散射构件7相反的一侧，并且反射部分使从光源6发出的光朝向散射构件7反射。当在图中所示的平面中观察时，光控制构件5例如形成为矩形形状。光控制构件5层叠在反射构件4的反射表面4a上。通过将诸如透明材料(例如，丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、及玻璃)单独或组合形成的透光材料的片层叠来形成光控制构件5。
多个光源6在散射构件7与反射构件4之间排列为平面形式。每一个光源6均被布置为与反射构件4的反射表面4a相对并且光控制构件5夹置在两者之间的状态。例如使用棒状冷阴极荧光灯(CCFL)作为光源6。但是，应当理解，光源6并不限于冷阴极荧光灯，也可以使用诸如热阴极荧光灯、氙气灯、以及发光二极管(LED)之类的其他光源。
每一个光源6均形成为细长圆筒形状。光源6布置为使得光源6的纵向(延伸方向)沿显示面板2的屏幕的左右方向。光源6在纵向中部的某处被支撑在固定构件40上。以下将说明固定构件40的构造。光源6沿显示面板2的屏幕的上下方向以大致固定间隔布置。各个光源6在纵向上的两个端部被保持在作为馈电部分的插座(未示出)中。因此构造为当从插座供电时光源6发光。对于小型表面光源装置而言，在一些情况下，使用弯曲为字母U形的灯作为光源。但是，本发明可不考虑光源的形状来应用。
散射构件7使入射在散射构件7上的光散射以使入射在显示面板2上的光均匀。此外，散射构件7在其与反射构件4的反射表面4a相对的状态下布置在光源6与显示面板2之间。散射构件7具有通过使入射在散射构件7上的光散射来向显示面板2提供均匀光的性能。例如可以使用具有无方向性光扩散物质的混合物作为散射构件7。
现将更详细的描述光控制构件5。光控制构件5具有将从各个光源6发出的光线中入射在光控制构件5上的光沿预定方向导引的光导性能。这里所使用的术语“预定方向”意指多个光源6如上所述以平面方式并排排列的方向。光控制构件5的光导性能通过形成在光控制构件5的任意一个表面或两个表面上的凹凸结构部分(未示出)的棱镜功能来实现。在光控制构件5的凹凸结构部分中，沿与光源6的排列方向垂直的方向观察时的剖面形成为几何构造。作为剖面几何构造的示例，凹凸结构部分形成为具有连续的三角形剖面的凹凸形状。具有三角形剖面的凹凸结构部分中的每一个凸起部分均起棱镜的作用，而光控制构件5的光导性能通过该棱镜功能实现。通过利用光导性能沿光源6的排列方向将从光源6发出的一部分光导向光控制构件5，光控制构件5迫使来自光源6的入射光在沿光源6的排列方向与光入射位置偏移的位置处前往散射构件7。因此，通过光控制构件5的光导性能，使得在反射部分(构件4及5)上反射并前往散射构件7的光均匀。由此能够使灯影的效果弱化。在共有的在先日本专利申请JP 2008-190601中描述了光控制构件5的构造及功能。
通过例如利用吸收UV光线的材料来形成光控制构件5，光控制构件5可实现抗UV性能。从光源6发出的光的成份中包含UV光线。因此，通过使光控制构件5具有抗UV性能，可以防止光控制构件5的劣化。
散射构件7必须具有足够的扩散性以消除来自光控制构件5的光的指向性并使灯影消失。此外，为了提高对从各个光源6发出的光的使用效率，需要使散射构件7具有较低的光吸收系数。为了确保以上特性，通过将用作基材的材料与具有不同折射率的透明细小颗粒进行混合来形成散射构件7。例如使用聚苯乙烯作为基材。例如使用硅或丙烯酸酯作为透明细小颗粒。
也可以通过在散射构件7的光出射表面上设置任意光学部件来实现希望的光学特性由此获得希望的光学特性。例如，可以使用通过使小珠分散并牢固地附着在诸如透明PET之类的基材上形成的光学部件(期望由小珠的曲面来实现透镜效果)、其上布置有细小棱镜以提高前方的亮度、或者偏振反射片。
存在仅将光控制构件5布置在光源6与反射构件4之间不能获得希望的显示品质并且光源6上的一部分看起来比其他部分更亮的情况。在此情况下，可以构造成使得对散射构件7的表面设置与光控制构件5中相同的棱镜功能，将棱镜片***在光源6与散射构件7之间，或者将棱镜片***在散射构件7与显示面板2之间。
设置固定构件40以将反射构件4及光控制构件5固定至壳体41。例如通过模制白色树脂材料来获得固定构件40。可以使用例如通过将聚碳酸酯与白色颜料混合而获得的材料。但是，应当理解，也可以使用不同于本示例的其他树脂材料。例如，如图2所示，每一个固定构件40均具有如下结构：其中一体形成有基部42、支撑部分43、两个光源固定部分44、两个销部分45、以及两个膨胀收缩部分46。基部42形成为平板形状，当在平面上观察时，其看起来类似于具有两个分别大致呈圆形膨大的盖部42a的眼镜。支撑部分43以从基部42的一个表面竖直直立的状态设置于基部42纵向中央的位置处。支撑部分43的外径朝向末端逐渐变小。
两个光源固定部分44设置在支撑部分43的在基部42的纵向上的两侧。每一个光源固定部分44均被形成为类似于字母C，其尺寸与圆筒形光源6的外径对应。在光源固定部分44的C状部分的内侧的三个位置处设置小突起。两个销部分45设置为从基部42的另一表面沿与支撑部分43相反的方向竖直立起。两个销部分45设置为每一个均从相对应的盖部42a的中央突伸的状态。两个膨胀收缩部分46被设置于相对应的销部分45的末端部。膨胀收缩部分46被设计在外径膨胀和收缩的方向上经历弹性(挠曲)变形。膨胀收缩部分46的外径被设置为大于销部分45的外径。
将壳体41设置成包围反射构件4、光控制构件5、以及光源6。当从侧表面观察时，壳体41为翼状，而反射构件4被形成为与该翼状具有相同形状。因此，壳体41的内表面覆盖有反射构件4。因为壳体41起保持表面光源装置3强度的构件的作用，所以例如通过压制薄金属板来获得该壳体，以实现高强度并有效地将由光源6产生的热量释放至外部的目的。但是，应当理解，壳体41并不限于该示例，壳体41也可由树脂制成。
壳体41、层叠在壳体41上的片状反射构件4、以及层叠在反射构件4上的片状光控制构件5分别在相互对应的部分中的多个位置处(这里，为描述方便仅有两个位置)设置有成对通孔51，52和53。这里，术语“相互对应的部分”意指当壳体41、反射构件4、以及光控制构件5层叠时，在所述部分中，所述通孔以同心的方式一个布置在另一个上。壳体41中的通孔51被设置为比反射构件4中的通孔52具有更小的孔径。光控制构件5中的通孔53被设置为具有与反射构件4中的通孔52相同的孔径。此外，壳体41中的通孔51的孔径被设置为大于固定构件40的销部分45的外径并小于膨胀收缩部分46的外径。
在第一实施例中，固定构件40例如布置在图像显示装置1的对角位置。在此情况下，当显示面板2的屏幕被设置为竖直立起或面向下时，光控制构件5可能会沿不存在固定构件40的对角方向而与反射构件4浮离。
为了避免这种不便，第一实施例采用以下构造，其中被用于使反射构件4及光控制构件5相互止挡的止挡部分20被设置在包括不存在固定构件40的对角在内的四个角部附近。如图3所示，每个止挡部分20均包括设置在反射构件4中的孔部分21以及与孔部分21对应地设置于光控制构件5的舌片部分22。止挡部分20设置于显示面板2的有效屏幕区域以外。术语“有效屏幕区域”在这里指向使用者实际显示图像的区域。例如，在其中显示面板2的外周部分由未示出的框架构件包围的结构的情况下，有效屏幕区域是由框架构件包围的屏幕区域。
孔部分21形成为狭缝形状，由此穿透反射构件4。孔部分21设置在反射构件4的反射表面4a的角部处。与舌片部分22的厚度对应地设置孔部分21的缝宽，使得舌片部分22可以***孔部分21和从孔部分21拔出。孔部分21的在纵向上的两个端部通过相对于孔部分21的缝宽显著地膨大，而形成为圆形。舌片部分22与光控制构件5形成为一体。舌片部分22形成为梯形，其中光控制构件5的长边的边缘部分局部地形成有槽口。每一个舌片部分22均形成在光控制构件5的长边的边缘部分处，从而向外突伸。
以示例方式将舌片部分22形成在光控制构件5的长边的边缘部分处。但是，应当理解，构造并不限于本示例，并且舌片部分22可以形成在光控制构件5的短边的边缘部分处，或者舌片部分22可形成在光控制构件5的全部四个边的边缘部分处。在任何情况下，与各个舌片部分22对应的孔部分21均设置在反射构件4中。
利用如上构造的图像显示装置1，在组装了表面光源装置3的情况下，利用固定构件40，将反射构件4及光控制构件5安装至壳体41。这里，彼此层叠的反射构件4及光控制构件5首先被布置在壳体41的顶表面上。在此情况下，各个构件被定位使得通孔51、52及53同心布置。此外，设置于光控制构件5的各个舌片部分22被***反射构件4中与各个舌片部分22对应的孔部分21。由此，反射构件4及光控制构件5处于在两个构件在舌片部分22被***孔部分21所在的部分(止挡部分20)处被止挡的状态。
由此，设置于固定构件40的销部分45以及处于销部分45末端的膨胀收缩部分46从光控制构件5一侧***(压配合)通孔51、52及53。因此，膨胀收缩部分46的外径因弹性变形而减小，并且膨胀收缩部分46在此状态下通过穿过通孔51、52及53而突伸到壳体41的外表面侧。当固定构件40的基部42被努力地推入光控制构件5时，膨胀收缩部分46彻底穿过通孔51、52及53，此时随着因弹性变形而打开，膨胀收缩部分46的外径恢复至原始尺寸。固定构件40的膨胀收缩部分46因此处于其被止挡在壳体41的外表面的状态。简言之，膨胀收缩部分46起折叠部分的作用，并被钩在壳体41的外表面上。因此，能够可靠地防止固定构件40的销部分45脱落。可以在安装固定构件40之前或之后来执行将舌片部分22***孔部分21的操作。
在如上所述安装了固定构件40之后，将光源6安装至光源固定部分44。可在安装固定构件40之前安装光源6。随后，安装散射构件7使得遮蔽光源6上方的空间。在此情况下，如图4所示，支撑部分43的末端部抵靠在散射构件7的底表面上。因此，不仅支撑了散射构件7，而且还在表面光源装置3的厚度方向上界定了各个构件(4，5，41及7)之间的位置关系。此外，散射构件7被安装使得其长边部分被布置在壳体41的接收部分41a上。此外，散射构件7经由反射构件4被布置在壳体41的接收部分41a上。
这里，如图5所示，在舌片部分22被***孔部分21所在的部分(止挡部分)与其他部分之间，反射构件4与光控制构件5在层叠方向上的位置关系是反转的。具体而言，在舌片部分22被***孔部分21的部分中，位置关系是光控制构件5处于底层而反射构件4处于顶层。相反，在其他部分中，位置关系是光控制构件5处于顶层而反射构件4处于底层。如图5所示，通过允许反射构件4的一部分(孔部分21)与光控制构件5的一部分(舌片部分22)彼此交叉，来获得该止挡状态。因此，在舌片部分22被***孔部分21的状态下，通过反射构件4来防止光控制构件5在层叠方向(厚度方向)上的偏移(浮离)。因此，例如在在显示面板2的屏幕竖直立起的状况下使用图像显示装置1的情况下，能够防止光控制构件5的浮离。此外，可以防止因光控制构件5的浮离而导致的显示品质的劣化。此外，因为孔部分21与反射构件4一体设置而且舌片部分22与光控制构件5一体设置，所以能够在不增大诸如固定构件40之类的部件的数量的情况下防止光控制构件5的浮离。
如上所述，限制光控制构件5在层叠方向上的偏移。但是，例如因为舌片部分22及孔部分21在与显示面板2的屏幕平行的方向(反射构件4的平面方向)上的尺寸公差的原因，故存在一定的自由度，例如数百μm或更大。因此，即使当形成反射构件4及光控制构件5的各种材料的线性膨胀系数不同时，也不存在因热膨胀及热收缩的影响而使光控制构件5经历变形的风险。因此，例如即使当光控制构件5因来自光源6的热量的影响而膨胀或收缩时，也不会在光控制构件5中产生扭曲。
此外，因为构造为使得舌片部分22可以被***孔部分21和从孔部分21拔出，所能够重新将光控制构件5安装至另一未示出的反射构件或重新将另一未示出的光控制构件安装至反射构件4。因此，该构造对于替换部件而言较便利。
此外，因为止挡部分20被设置于显示面板2的有效屏幕区域以外，故止挡部分20的存在不会对使用者视觉确认的图像的品质产生不利影响。
在反射构件4的刚性足够高的情况下，能够抑制光控制构件5的浮离而不存在任何问题。但是，在反射构件4的刚性较低的情况下，存在光控制构件5与反射构件4一起从壳体41浮离的可能性。在此情况下，优选地利用接合构件(例如双面胶带)将反射构件4的后表面固定至壳体41。
2.第二实施例
图6是示出根据本发明的第二实施例的图像显示装置的主要部分的构造的分解立体图。参考图6，除了上述有效屏幕区域以外的部分之外，舌片部分22还设置于显示面板2的有效屏幕区域以内。在有效屏幕区域内，两个舌片部分22相对于设置在上述对角位置的两个固定构件40而言设置于其他对角位置，并且与这些舌片部分22对应的孔部分21被设置在反射构件4中。
通过以此方式也将由孔部分21及舌片部分22形成的止挡部分20设置于显示面板2的有效屏幕区域内，反射构件4与光控制构件5形成为一体。因此，能够将反射构件4与光控制构件5作为一个单元进行处理。
在制造如上构造的表面光源装置3的情况下，通过在反射构件4与光控制构件5彼此层叠的状态下利用止挡部分20使形成反射部分的反射构件4与光控制构件5一起成为一体，然后将反射部分安装至壳体41，可以获得以下优点。即，通过仅将反射构件4及光控制构件5以层叠状态布置在壳体41上，在利用固定构件40将这些光学部件固定之前，反射构件4及光控制构件5可以自由移动。因此需要在安装固定构件40之前使反射构件4及光控制构件5定位。相反，在利用止挡部分20使反射构件4与光控制构件5成为一体的情况下，这两个光学部件的位置关系在无需布置这些光学部件的状态下被界定，这使得不需要对这些光学部件进行定位。此外，在表面光源装置3的制造序列中，将使反射构件4及光控制构件5成为一体的制造步骤独立地设置为一个步骤的情况下，可以使用设置于各个构件的通孔52及53作为制造步骤中的定位导引。
就形成例如图7A及图7B中所示的止挡部分20的孔部分21及舌片部分22的形状而言，当沿平面观察时，孔部分21可以是矩形，当沿平面观察时，舌片部分22可以是梯形。
尽管在图中未示出，但可以构造为舌片部分被设置于反射构件4，而与舌片部分对应的孔部分被设置在光控制构件5中。此外，可以构造使得形成止挡部分的功能部分可作为分离构件被设置于反射构件4及光控制构件5中的至少一者。
3.第三实施例
通过使与上述第一实施例的类似部件具有类似参考标号，将描述本发明的第三实施例。
图8是示出根据第三实施例的图像显示装置的构造的分解立体图。总而言之，图像显示装置1包括其上显示图像的显示面板2以及将光射向显示面板2的表面光源装置3。在图像显示装置1是液晶显示器的情况下，显示面板2是液晶面板，而表面光源装置3是背光。
图像显示装置1由布置在未示出的外壳内相应位置处的必要部件形成。在此情况下，外壳形成为从前至后扁平并向前方开口的盒状。显示面板2布置在从内侧关闭开口的位置处。显示面板2形成为以下构造，其中例如透射式彩色液晶面板被两个偏振片分别从前方及后方(光入射侧及光出射侧)夹置。在此情况下，当通过有源矩阵法被驱动时，显示面板2显示全彩***。
显示面板2通过选择性地逐像素(以矩阵方式布置)地透射从表面光源装置3发射的光来在其上显示图像。驱动电路部分2a连接至显示面板2的端部。驱动电路部分2a是控制显示面板2的驱动的电路部分。
表面光源装置3布置在外壳内。表面光源装置3包括反射构件4、光控制构件5、多个光源6、散射构件7、壳体41、插座60以及馈电盖构件70。当从显示面板2一侧观察表面光源装置3时，反射构件4、光控制构件5、光源6、以及散射构件7从后至前依次布置。表面光源装置3布置为散射构件7与显示面板2相对的状态。反射构件4、光控制构件5、以及散射构件7中的每一者均形成为片状。这里所使用的术语“片状”不考虑构件的刚性，包括板状以及膜状。
反射构件4使用与光源6及散射构件7相对的表面作为反射表面4a，并从侧面观察时形成为翼状。反射构件4具有足够高的刚性以保持从侧面观察时的翼状。反射构件4的反射表面4a布置为与散射构件7平行。反射构件4被归类为主要利用镜反射的类型以及主要利用漫反射的类型。在这里，基于以下原因优选使用主要利用漫反射的类型。即，在主要利用镜反射的类型的情况下，反射光的指向性过强，导致其在显示器上被识别为不规则部，而在主要利用漫反射的类型的情况下，反射光的指向性较弱，由此其在显示器上难以被识别为不规则部。例如通过将很多气泡密封在PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜内来获得主要利用漫反射的反射构件4。但是，应当理解构造并不限于该示例。此外，形成反射构件4的材料可以是树脂或金属。
光控制构件5是与反射构件4一同形成反射部分的光学部件。在光源6置于反射部分与散射构件7之间的情况下，反射部分设置在与散射构件7相反的一侧，并且其将从光源6发出的光向散射构件7反射。当在图中所示的平面中观察时，光控制构件5例如形成为矩形形状。光控制构件5层叠在反射构件4的反射表面4a上。通过将诸如透明材料(例如，丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、及玻璃)单独或组合形成的透光材料的片层叠来形成光控制构件5。
多个光源6在散射构件7与反射构件4之间排列为平面形式。每一个光源6均被布置为与反射构件4的反射表面4a相对使得光控制构件5夹置在两者之间的状态。例如使用棒状冷阴极荧光灯(CCFL)作为光源6。但是，应当理解，光源6并不限于冷阴极荧光灯及其他光源，也可以使用诸如热阴极荧光灯、氙气灯、以及发光二极管(LED)之类的其他光源。
每一个光源6均形成为细长圆筒形状。光源6布置为使得光源6的纵向(延伸方向)沿显示面板2的屏幕的左右方向。光源6在纵向中部的某处被支撑在固定构件40上。以下将说明固定构件40的构造。光源6沿显示面板2的屏幕的上下方向以大致固定间隔布置。各个光源6在纵向上的两个端部被保持在作为馈电部分的插座(未示出)中。因此构造为当从插座供电时光源6发射光。对于小型表面光源装置而言，在一些情况下，使用弯曲为字母U形的灯作为光源。但是，本发明可不考虑光源的形状来应用。
散射构件7使入射在散射构件7上的光散射以使入射在显示面板2上的光均匀。此外，散射构件7在其与反射构件4的反射表面4a相对的状态下布置在光源6与显示面板2之间。散射构件7具有通过使入射在散射构件7上的光散射来向显示面板2提供均匀光的性能。例如可以使用具有无方向性光扩散物质的混合物作为散射构件7。
现将更详细的描述光控制构件5。光控制构件5具有将从各个光源6发出的光线中入射在光控制构件5上的光沿预定方向导引的光导性能。这里所使用的术语“预定方向”意指多个光源6如上所述以平面方式并排排列的方向。光控制构件5的光导性能通过形成在光控制构件5的任意一个表面或两个表面上的凹凸结构部分(未示出)的棱镜功能来实现。在光控制构件5的凹凸结构部分中，沿与光源6的排列方向垂直的方向观察时的剖面形成为几何构造。作为剖面几何构造的示例，凹凸结构部分形成为具有连续的三角形剖面的凹凸形状。具有三角形剖面的凹凸结构部分中的每一个凸起部分均起棱镜的作用，而光控制构件5的光导性能通过该棱镜功能实现。通过利用光导性能沿光源6的排列方向将从光源6发出的一部分光导向光控制构件5，光控制构件5迫使来自光源6的入射光在沿光源6的排列方向与光入射位置偏移的位置处前往散射构件7。因此，通过光控制构件5的光导性能，使得在反射部分(构件4及5)上反射并前往散射构件7的光均匀。由此能够使灯影的效果弱化。在共有的在先日本专利申请JP 2008-190601中描述了光控制构件5的构造及功能。
通过例如利用吸收UV光线的材料来形成光控制构件5，光控制构件5可实现抗UV性能。从光源6发出的光的成份中包含UV光线。因此，通过使光控制构件5具有抗UV性能，可以防止光控制构件5的劣化。
散射构件7必须具有足够的扩散性以消除来自光控制构件5的光的指向性并使灯影消失。此外，为了提高对从各个光源6发出的光的使用效率，需要使散射构件7具有较低的光吸收系数。为了确保以上特性，通过将用作基材的材料与具有不同折射率的透明细小颗粒进行混合来形成散射构件7。例如使用聚苯乙烯作为基材。例如使用硅或丙烯酸酯作为透明细小颗粒。
也可以通过在散射构件7的光出射表面上设置任意光学部件来实现希望的光学特性由此获得希望的光学特性。例如，可以使用通过使小珠分散并牢固地附着在诸如透明PET之类的基材上形成的光学部件(期望由小珠的曲面来实现透镜效果)、其上布置有细小棱镜以提高前方的亮度、或者偏振反射片。
存在仅将光控制构件5布置在光源6与反射构件4之间不能获得希望的显示品质并且光源6上的一部分看起来比其他部分更亮的情况。在此情况下，可以构造成使得对散射构件7的表面设置与光控制构件5中相同的棱镜功能，将棱镜片***在光源6与散射构件7之间，或者将棱镜片***在散射构件7与显示面板2之间。
设置固定构件40以将反射构件4及光控制构件5固定至壳体41。例如通过模制白色树脂材料来获得固定构件40。可以使用例如通过将聚碳酸酯与白色颜料混合而获得的材料。但是，应当理解，也可以使用不同于本示例的其他树脂材料。例如，如图2所示，每一个固定构件40均具有如下结构：其中一体形成有基部42、支撑部分43、两个光源固定部分44、两个销部分45、以及两个膨胀收缩部分46。基部42形成为平板形状，当在平面上观察时，其看起来类似于具有两个分别大致呈圆形膨大的盖部42a的眼镜。支撑部分43以从基部42的一个表面竖直直立的状态设置于基部42纵向中央的位置处。支撑部分43的外径朝向末端逐渐变小。
两个光源固定部分44设置在支撑部分43的在基部42的纵向上的两侧。每一个光源固定部分44均被形成为类似于字母C，其尺寸与圆筒形光源6的外径对应。在光源固定部分44的C状部分的内侧的三个位置处设置小突起。两个销部分45设置为从基部42的另一表面沿与支撑部分43相反的方向竖直立起。两个销部分45设置为每一个均从相对应的盖部42a的中央突伸的状态。两个膨胀收缩部分46被设置于相对应的销部分45的末端部。膨胀收缩部分46被设计在外径膨胀和收缩的方向上经历弹性(挠曲)变形。膨胀收缩部分46的外径被设置为大于销部分45的外径。
将壳体41设置成包围反射构件4、光控制构件5、以及光源6。当从侧表面观察时，壳体41具有形成为翼状的部分，而反射构件4被形成为与该翼状具有相同形状。因此，壳体41的内表面覆盖有反射构件4。因为壳体41起保持表面光源装置3强度的构件的作用，所以例如通过压制薄金属板来获得该壳体，以实现高强度并有效地将由光源6产生的热量释放至外部的目的。但是，应当理解，壳体41并不限于该示例，壳体41也可由树脂制成。
壳体41、层叠在壳体41上的片状反射构件4、以及层叠在反射构件4上的片状光控制构件5分别在相互对应的部分中的多个位置处(这里，为描述方便仅有六个位置)设置有成对通孔51，52和53。这里，术语“相互对应的部分”意指当壳体41、反射构件4、以及光控制构件5层叠时，在该部分中，所述通孔以同心的方式一个布置在另一个上。壳体41中的通孔51被设置为比反射构件4中的通孔52具有更小的孔径。光控制构件5中的通孔53被设置为具有与反射构件4中的通孔52相同的孔径。此外，壳体41中的通孔51的孔径被设置为大于固定构件40的销部分45的外径并小于膨胀收缩部分46的外径。
插座60是将电能供应至光源6的馈电部分。为一个光源6设置两个插座60。因此，如图所示，在结合有六个光源6的情况下，六个插座位于光源6的在纵向上的一侧，而六个插座位于另一侧，换言之，设置有总共十二个插座60。插座60分为两组固定至壳体41的底板41b。每一组插座60均沿光源6的排列方向以预定间隔设置。各个光源6的在纵向上的两端形成电极部分，并且具有Y形界面的导引槽被形成在各个插座60中以与电极部分配合。通过将位于光源6的两端处的电极部分装配到成对(同组)插座60的导引槽来实现光源6与插座60之间的电连接状态。
在位于各个光源6的两端的电极部分被装配在对应插座60的导引槽内的状态下，光源6在纵向上的两端通过成对插座60固定。因此，如图所示，在利用两个固定构件40固定光源6在纵向上的两个位置的情况下，一个光源6在包括***座60固定的位置在内的总共四个位置处得到固定。在此情况下，为了以平衡方式支撑细长光源6，支撑一个光源6的两个固定构件40被安装在远离每个光源6的两端(插座60)的位置处。
此外，优选的，在较少的位置处设置固定构件40以避免部件数量的增加。此外，在利用固定构件40来支撑光源6的情况下，在与固定构件40接触的部分处吸收光源6的热量。因此，光源6的发光效率在与固定构件40接触的部分处发生变化，由此可能会引起对显示的不利影响。着眼于此，也希望减少设置有固定构件40的位置的数量。
馈电盖构件70被安装至壳体41由此覆盖插座60。馈电盖构件70中的一个被布置在光源6在纵向上的一端，一个被布置在另一端。每个馈电盖构件70均为长度与散射构件7的短边尺寸对应的中空构件，并具有足够大的内部空间以容纳一起设置在一边的六个插座60。因为馈电盖构件70设置为接近供应有高电压的馈电部分(插座60)，所以其由诸如树脂之类的绝缘材料制成。此外，因为馈电盖构件70反射来自光源6的光以使光朝向散射构件7返回，所以其由白色树脂材料形成。
馈电盖构件70与壳体41一起支撑散射构件7。馈电盖构件70从下方在接收部分70a处支撑散射构件7的两个短边部分。壳体41从下方在接收部分41a处支撑散射构件7的两个长边部分。每个馈电盖构件70均具有从接收部分70a倾斜向下延伸的倾斜部分71。形成倾斜部分71以确保用于插座60的容纳空间，并有效地将来自光源6的光朝向散射构件7反射。在各个倾斜部分71中制造U形槽口72以避免与光源6的位置干涉(接触)。槽口72与插座60一一对应。因此，在一个馈电盖构件70中，对应于六个光源6形成有六个槽口72。各个槽口72形成在馈电盖构件70的倾斜部分71中以定位在连接成对彼此相对的插座60的虚拟线上。
两个(一对)馈电盖构件70安装至壳体41，使得各个倾斜部分71面向内侧。因此，在倾斜部分71彼此相对的情况下两个馈电盖构件70布置在壳体41内。此外，在馈电盖构件70安装至壳体41的状态下，在馈电盖构件70的倾斜部分71的下端与壳体41的底板41b之间界定有与反射构件4及光控制构件5的厚度尺寸对应的间隙。
此外，多个梳状突出部分5a设置于光控制构件5的两个短边部分。各个突出部分5a与光控制构件5形成为一体，以沿光控制构件5的纵向从光控制构件5的短边部分延伸。凹入部分形成在沿光控制构件5的横向相邻地形成的每两个突出部分5a之间。总共六个凹入部分形成于光控制构件5的两个短边部分的每一个。在利用固定构件40将反射构件4及光控制构件5安装在壳体41内的情况下，在每个凹入部分中布置一个插座60。
利用如上构造的图像显示装置1，当组装表面光源装置3时，彼此层叠的反射构件4与光控制构件5被布置在壳体41的顶表面(位于底板41b上)上。在此情况下，各个构件被布置使得通孔51、52及53同心布置。
随后，通过将销部分45***通孔51、52及53来将固定构件40安装至壳体41。当安装固定构件40时，固定构件40的销部分45以及位于销部分45末端的膨胀收缩部分46从光控制构件5一侧被***(压配合)通孔51、52及53。因此，膨胀收缩部分46的外径因弹性变形而减小，并且膨胀收缩部分46在此状态下通过穿过通孔51，52及53而突伸到壳体41的外表面侧。当固定构件40的基部42被努力地推入光控制构件5时，膨胀收缩部分46彻底穿过通孔51，52及53，由此随着因弹性变形而打开，膨胀收缩部分46的外径恢复至原始尺寸。固定构件40的膨胀收缩部分46因此处于其被止挡在壳体41的外表面处的状态。简言之，膨胀收缩部分46起折叠部分的作用，并被钩在壳体41的外表面上。因此，能够可靠地防止固定构件40的销部分45掉落。
随后，将光源6安装至各个固定构件40，并且将光源6的两端安装至插座60。通过将光源6装配在固定构件40的光源固定部分44内，来将光源6安装至固定构件40。应当理解，可在将固定构件40安装至壳体41之前，将光源6安装至固定构件40。
随后，将两个馈电盖构件70安装至壳体41。在此情况下，如图9所示，设置于光控制构件5的短边部分的突出部分5a处于其***馈电盖构件70与壳体41之间的空间内的状态。具体而言，如上所述，在馈电盖构件70的倾斜部分71的下端与壳体41的底板41b之间界定与反射构件4及光控制构件5的厚度尺寸对应的间隙。相反，光控制构件5的突出部分5a被布置为其从界定在馈电盖构件70的倾斜部分71的下端与壳体41的底板41b之间的间隙向插座60侧延伸的状态(处于突出部分5a进入馈电盖构件70内的状态)。此外，光控制构件5的突出部分5a布置在插座60的两侧，由此沿光源6的排列方向将插座60夹置于其间。此外，馈电盖构件70的倾斜部分71的下端被布置为其经由从光控制构件5(突出部分5a)起在光控制构件5的厚度方向上的细小间隙(优选地，0.1mm至1mm的间隙)接近光控制构件5的顶表面的状态。
随后，安装散射构件7以遮蔽光源6上方的空间。在此情况下，如图4所示，支撑部分43的末端抵靠在散射构件7的底表面上。因此，不仅支撑了散射构件7，而且还在表面光源装置3的厚度方向上界定了各个构件(4，5，41及7)之间的位置关系。此外，散射构件7被安装使得其长边部分被布置在壳体41的接收部分41a上，而短边部分被布置在馈电盖构件70的接收部分70a上。此外，散射构件7经由反射构件4布置在壳体41的接收部分41a上。
在表面光源装置3以上述方式组装的情况下，在光控制构件5的在纵向上的两端处，设置于光控制构件5的短边部分的多个突出部分5a被***壳体41与馈电盖构件70之间的空间内。因此，能够通过馈电盖构件70的倾斜部分71来防止光控制构件5沿层叠方向(厚度方向)的偏移(浮离)。因此，例如在显示面板2的屏幕竖直立起的状况下使用图像显示装置1的情况下，能够通过馈电盖构件70来防止光控制构件5的浮离。此外，无论光控制构件5是否层叠在反射构件4上，馈电盖构件70都原本就是覆盖插座60并支撑散射构件7的必要构件。因此，在利用馈电盖构件70防止光控制构件5的浮离的情况下，没有增加部件的数量。因此，在第三实施例中，也能够防止光控制构件5的浮离而不增大诸如固定构件40之类的部件的数量。
此外，为了利用馈电盖构件70来防止光控制构件5的浮离，通过允许馈电盖构件70的倾斜部分71的下端与光控制构件5的表面(顶表面)进行接触，实质上不存在问题。但是，应当注意，当允许这种接触时，因为馈电盖构件70的热变形以及光控制构件5与馈电盖构件70之间的热膨胀系数差，会出现在光控制构件5中发生挠曲(翘曲)的情况。为了防止光控制构件5的挠曲，优选地确保馈电盖构件70的倾斜部分71的下端与光控制构件5(突出部分5a)的表面之间的细小间隙。此外，优选地在考虑光控制构件5及馈电盖构件70的刚性的情况下设置这些间隙。
4.第四实施例
图10是示出根据本发明的第四实施例的图像显示装置的主要部分的构造的分解立体图。参考图10，将孔5b形成在设置于光控制构件5的短边部分的突出部分5a中。当在平面中观察时，每个孔5b均形成为圆形以沿厚度方向穿透光控制构件5的对应突出部分5a。但是，应当理解，孔5b的形状并不限于圆形，孔5b也可以是多边形。此外，例如假定光控制构件5随着温度的改变而沿特定方向膨胀及收缩，则优选地将孔5b形成为在光控制构件5的膨胀及收缩方向上较长的长孔形状。
此外，将突起41c设置于壳体41。突起41c装配在光控制构件5的孔5b中。一个突起41c设置在沿散射构件7的横向相邻设置的每两个插座60之间。例如，假定通过加工薄金属板来形成壳体41，则通过在制造步骤中进行拉制来使突起41c与壳体41形成为一体。因为没有增加部件的数量，故优选地以此方式将突起41c与壳体41一体形成。但是，应当注意，除了这种构造之外，例如在利用未示出的螺丝将插座60固定至壳体41的情况下，可允许螺丝的一部分(螺丝头)从壳体41的底板41b突伸并被用作突起41c。或者，可将突起设置于馈电盖构件70而非壳体41。
在组装如上构造的表面光源装置3的情况下，如图11所示，当将彼此层叠的反射构件4与光控制构件5布置在壳体41的顶表面上(底板41b上)时，通过将在光控制构件5的突出部分5a中制成的孔5b装配到壳体41的突起41c来使两构件彼此配合。因此，能够在将固定构件40安装至壳体41之前来界定光控制构件5在平面方向上的位置。因此，该构造有利于对壳体41、反射构件4以及光控制构件5的定位。
在上述各个实施例中，层叠两个光学部件(反射构件4及光控制构件5)以形成反射部分。但是，应当理解，该构造并不限于该示例，可通过层叠三个或更多光学部件来形成反射部分。此外，在上述第三实施例及第四实施例中，一个光学部件(光控制构件5)的一部分(突出部分5a)被***壳体41与馈电盖构件70之间的空间内。但是，应当理解，构造并不限于该示例，也可以采用将包括光控制构件5在内的多余一个光学部件的的一部分***壳体41与馈电盖构件70之间的空间内的构造。
或者，可以使用以下构造，即同时采用在上述第一实施例及第二实施例中采用的用于光控制构件5的浮离防止结构以及在上述第三实施例及第四实施例中采用的用于光控制构件5的浮离防止结构。
本申请包含与分别于2008年10月27日以及2009年3月30日向日本专利局递交的日本在先专利申请JP 2008-275096以及JP 2009-081099相关的主题，通过引用将其全部内容包含于本说明书中。
本领域的技术人员应当理解，取决于设计要求及其他因素，在落入所附权利要求或其等同方案的范围内的前提下，可以实现各种修改、组合、子组合以及替换。

Claims (10)

1.一种表面光源装置，包括：
光源；
散射构件，其使光散射；以及
反射装置，在所述光源被置于所述反射装置与所述散射构件之间的情况下，所述反射装置设置在与所述散射构件相反的一侧，用于将从所述光源出射的光朝向所述散射构件反射，
其中，通过层叠多个光学部件来形成所述反射装置，并且利用止挡装置来使所述多个光学部件相互止挡；
所述光源被设置为多个的形式并以平面方式排列；
所述反射装置包括反射构件以及光控构件，所述反射构件利用位于与所述散射构件相对一侧的表面作为反射表面，并且所述光控构件被层叠在所述反射构件的所述反射表面上，并将从所述光源出射的光沿所述光源的排列方向导引；
利用所述止挡装置相互止挡的所述多个光学部件在层叠方向上的位置关系在利用所述止挡装置止挡的部分与其他部分之间是反转的；并且
所述止挡装置设置在显示面板的有效屏幕区域以外，所述显示面板选择性地使从所述表面光源装置出射的光透射。
2.根据权利要求1所述的表面光源装置，
其中，所述止挡装置包括设置于所述多个光学部件中的第一光学部件的舌片部分以及与所述舌片部分对应地设置于第二光学部件的孔部分，使得所述舌片部分可以***所述孔部分和从所述孔部分拔出。
3.根据权利要求1或2所述的表面光源装置，
其中，还在所述有效屏幕区域内设置所述止挡装置。
4.根据权利要求1或2所述的表面光源装置，还包括：
壳体，其包围所述光源及所述反射装置；以及
馈电盖构件，其安装至所述壳体，由此覆盖将电能馈送至所述光源的馈送部分，
其中，通过层叠多个光学部件来形成所述反射装置，并且所述多个光学部件中至少一个光学部件的一部分被***在所述壳体与所述馈电盖构件之间的空间内。
5.根据权利要求4所述的表面光源装置，
其中，在所述光学部件的被***在所述壳体与所述馈电盖构件之间的所述空间内的所述一部分上设置有孔，并且在所述壳体及所述馈电盖构件中的一者上设置有装配到所述孔中的突起。
6.一种表面光源装置的制造方法，所述表面光源装置包括：
光源；
散射构件，其使光散射；
反射装置，在所述光源被置于所述反射装置与所述散射构件之间的情况下，所述反射装置设置在与所述散射构件相反的一侧，用于将从所述光源出射的光朝向所述散射构件反射；以及
壳体，所述反射装置安装至所述壳体，
其中，通过层叠多个光学部件来形成所述反射装置，并且利用止挡装置来使所述多个光学部件相互止挡；
所述光源被设置为多个的形式并以平面方式排列；
所述反射装置包括反射构件以及光控构件，所述反射构件利用位于与所述散射构件相对一侧的表面作为反射表面，并且所述光控构件被层叠在所述反射构件的所述反射表面上，并将从所述光源出射的光沿所述光源的排列方向导引；
利用所述止挡装置相互止挡的所述多个光学部件在层叠方向上的位置关系在利用所述止挡装置止挡的部分与其他部分之间是反转的；并且
所述止挡装置设置在显示面板的有效屏幕区域以外，所述显示面板选择性地使从所述表面光源装置出射的光透射，
所述方法包括以下步骤：
利用所述止挡装置，使得形成所述反射装置的多个光学部件以互相层叠的状态成为一体；并且
将成为一体的所述反射装置安装至所述壳体。
7.一种图像显示装置，包括：
表面光源装置；以及
显示面板，其选择性地使从所述表面光源装置出射的光透射，
其中，所述表面光源装置包括
光源，
散射构件，其使光散射，以及
反射装置，在所述光源被置于所述反射装置与所述散射构件之间的情况下，所述反射装置设置在与所述散射构件相反的一侧，用于将从所述光源出射的光朝向所述散射构件反射；并且
其中，通过层叠多个光学部件来形成所述反射装置，并且利用止挡装置来使所述多个光学部件相互止挡；
所述光源被设置为多个的形式并以平面方式排列；
所述反射装置包括反射构件以及光控构件，所述反射构件利用位于与所述散射构件相对一侧的表面作为反射表面，并且所述光控构件被层叠在所述反射构件的所述反射表面上，并将从所述光源出射的光沿所述光源的排列方向导引；
利用所述止挡装置相互止挡的所述多个光学部件在层叠方向上的位置关系在利用所述止挡装置止挡的部分与其他部分之间是反转的；并且
所述止挡装置设置在所述显示面板的有效屏幕区域以外。
8.根据权利要求7所述的图像显示装置，
其中，还在所述有效屏幕区域内设置所述止挡装置。
9.根据权利要求7或8所述的图像显示装置，其中
所述表面光源装置还包括：
壳体，其包围所述光源及所述反射装置；以及
馈电盖构件，其安装至所述壳体，由此覆盖将电能馈送至所述光源的馈送部分，
其中，通过层叠多个光学部件来形成所述反射装置，并且所述多个光学部件中至少一个光学部件的一部分被***在所述壳体与所述馈电盖构件之间的空间内。
10.根据权利要求9所述的图像显示装置，
其中，在所述光学部件的被***在所述壳体与所述馈电盖构件之间的所述空间内的所述一部分上设置有孔，并且在所述壳体及所述馈电盖构件中的一者上设置有装配到所述孔中的突起。
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