JP2017139179A - 面状照明装置 - Google Patents
面状照明装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017139179A JP2017139179A JP2016020666A JP2016020666A JP2017139179A JP 2017139179 A JP2017139179 A JP 2017139179A JP 2016020666 A JP2016020666 A JP 2016020666A JP 2016020666 A JP2016020666 A JP 2016020666A JP 2017139179 A JP2017139179 A JP 2017139179A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- end surface
- light
- incident end
- light incident
- illumination device
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Details Of Measuring Devices (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
Abstract
【課題】輝度ムラを抑制し、輝度の均一性に優れた面状照明装置を提供すること。【解決手段】面状照明装置1は、光が入射する入光端面11と、入光端面11に対向する対向端面12とを有し、入光端面11と垂直な方向において、入光端面11から対向端面12までの距離が異なる部分を有する導光板10と、入光端面11に沿って配置された複数の光源20と、を備えており、光源20には、入光端面11から対向端面12までの距離に応じて、配置される間隔が異なる光源20が含まれている。【選択図】図1
Description
本発明は、面状照明装置に関する。
従来、表示装置として、自動車内に設置される表示器(インジケータ)のように、矩形状ではなく、側面の一部が湾曲して構成された異形状のものが提案されている(例えば特許文献1参照)。
特許文献1で提案されているような異形状の表示装置として例えば液晶パネルを用いる場合、図5に示すように、液晶パネルを照明するための面状照明装置101も、液晶パネルの外径形状に合わせて異形状にする必要がある。同図に示す従来の面状照明装置101は、導光板10の入光端面11に対向する対向端面12が湾曲しており、入光端面11に沿って、複数の光源20が等間隔で配置されている。
ここで、従来の面状照明装置101では、図5に示すように、入光端面11と垂直な方向において、導光板10の入光端面11から対向端面12までの距離(導光長)が光源20ごとに相違する(同図の白抜き矢印参照)。そのため、このような構成を備える面状照明装置101の輝度分布を見ると、図6に示すように、対向端面12の湾曲部分に光が集中するとともに、導光長が短い部分は輝度が高くなりやすく、導光長が長い部分は輝度が低くなりやすくなる。すなわち、従来の面状照明装置101では、輝度にばらつきが発生して不均一となり、輝度ムラが発生するという問題がある。
また、従来の面状照明装置101では、導光長が短い部分では、光源20から出射される光量によっては、導光板10内を進行した光が対向端面12から漏れやすくなる。そのため、従来の面状照明装置101では、光源20から出射された光の利用効率が低下するという問題がある。なお、図5における符号b1,b2,b3,b4は、当該符号b1,b2,b3,b4の順に輝度が低いことを示している。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、輝度ムラを抑制し、輝度の均一性に優れた面状照明装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る面状照明装置は、光が入射する入光端面と、前記入光端面に対向する対向端面とを有し、前記入光端面と垂直な方向において、前記入光端面から前記対向端面までの距離が異なる部分を有する導光板と、前記入光端面に沿って配置された複数の光源と、を備える面状照明装置において、前記光源には、前記入光端面から前記対向端面までの距離に応じて、配置される間隔が異なる光源が含まれることを特徴とする。
また、本発明に係る面状照明装置は、上記発明において、前記光源は、前記入光端面から前記対向端面までの距離が遠い程、配置される間隔が狭いことを特徴とする。
また、本発明に係る面状照明装置は、上記発明において、前記入光端面から前記対向端面までの距離は、複数の距離範囲に区分されており、前記光源は、前記距離範囲ごとに設定された間隔で配置されていることを特徴とする。
また、本発明に係る面状照明装置は、上記発明において、前記導光板は、板厚方向に貫通孔が形成されており、前記光源は、前記貫通孔が形成された位置に対応する前記入光端面の位置以外に配置されていることを特徴とする。
また、本発明に係る面状照明装置は、上記発明において、前記貫通孔は平面形状が円形状であり、前記光源は、前記貫通孔の中心から前記入光端面に向かって垂線を下した位置以外に配置されていることを特徴とする。
本発明に係る面状照明装置によれば、導光板の入光端面から対向端面までの距離(導光長)に応じて光源の配置間隔を変えることにより、特別な部材や製法を利用することなく、輝度ムラを抑制し、輝度の均一性を向上させることができる。
本発明の実施形態に係る面状照明装置について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、以下において、「上」、「下」等の用語は各図面内における方向を示すために用いられているだけであって、本実施形態に係る面状照明装置の位置に制限を加えるものではない。
[第1実施形態]
第1実施形態に係る面状照明装置1について、図1および図2を参照しながら説明する。なお、説明の便宜上、図1(a)の平面図では光学シート40の描写を省略している。
第1実施形態に係る面状照明装置1について、図1および図2を参照しながら説明する。なお、説明の便宜上、図1(a)の平面図では光学シート40の描写を省略している。
面状照明装置1は、主として自動車内に設置されるインジケータ等に用いられるものであり、具体的にサイドライト式の車載用バックライトである。面状照明装置1は、図1(a)および図1(b)に示すように、導光板10と、光源20と、反射シート30と、光学シート40と、を備えている。
導光板10は、光源20からの光を導いて面状に発光させるものであり、例えばポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂等の透光性材料で構成されている。導光板10は、図1(a)および図1(b)に示すように、光源20からの光が入射する入光端面11と、入光端面11と対向する対向端面12と、2つの側端面13,14と、内部の光を反射するための反射面15と、内部の光を出射するための出射面16と、を有している。
導光板10は、図1(a)に示すように、平面形状が異形状に形成されている。すなわち、導光板10は、入光端面11および2つの側端面13,14が直線状に形成され、対向端面12が波打つ形状(波状)に湾曲して形成されている。言い換えると、導光板10は、入光端面11と垂直な方向において、入光端面11から対向端面12までの距離が異なる部分を有している。
ここで、前記した「入光端面11と垂直な方向」とは、導光板10内部で伝搬する光の方向(導光方向)のことを示している。また、前記した「入光端面11から対向端面12までの距離」とは、入光端面11の位置から導光方向に沿って進んだ際の対向端面12までの距離のことを示しており、以降は適宜「導光長」という用語を用いる。
導光板10は、図1(b)に示すように、断面形状が平板状に形成されている。導光板10は、同図に示すように、入光端面11から導いた光Lを、反射面15と出射面16との間で反射させながら伝搬・拡散させる。
光源20は、例えばLEDであり、図1(a)に示すように、その発光面(図示省略)と導光板10の入光端面11とが対向するように配置されているとともに、当該入光端面11に沿って複数(同図では19個)配置されている。複数の光源20は、それぞれ出力が同じLEDであり、同図に示すように、導光板10の入光端面11の近傍に、それぞれ不均等な間隔で配置されている。なお、光源20を配置する間隔の詳細については後記する。
反射シート30は、導光板10に入射した光を出射面16側(光学シート40側)に反射するためのものであり、図1(b)に示すように、導光板10の反射面15側に配置されている。反射シート30は、例えば銀等の金属を蒸着したフィルム、鏡面加工を施したアルミ板等の金属板、またはポリマー薄膜の多層構造からなる反射層を備えたフィルム等で構成されている。
光学シート40は、導光板10から出射した光を拡散等させるものであり、図1(b)に示すように、導光板10の出射面16側に配置されている。光学シート40は、例えば拡散シート、プリズムシート、反射型偏光子等で構成されている。
(光源の配置間隔の詳細)
ここで、従来の面状照明装置101は、前記した図5に示すように、異形状の導光板10の入光端面11に沿って、同じ出力の光源20が全て等間隔(間隔P)で配置されている。従って、前記したように、光源20が配置されている位置によって、入光端面11から対向端面12までの距離、すなわち導光長が異なるため、輝度にばらつきが発生して不均一となり、輝度ムラが発生するという問題があった。また、光源20から出射される光量が多い場合には、導光長が短い部分において、対向端面12での反射光(散乱光)が多くなるだけではなく、対向端面12から外部への漏れ光が多くなり、光の利用効率が低下するという問題があった。
ここで、従来の面状照明装置101は、前記した図5に示すように、異形状の導光板10の入光端面11に沿って、同じ出力の光源20が全て等間隔(間隔P)で配置されている。従って、前記したように、光源20が配置されている位置によって、入光端面11から対向端面12までの距離、すなわち導光長が異なるため、輝度にばらつきが発生して不均一となり、輝度ムラが発生するという問題があった。また、光源20から出射される光量が多い場合には、導光長が短い部分において、対向端面12での反射光(散乱光)が多くなるだけではなく、対向端面12から外部への漏れ光が多くなり、光の利用効率が低下するという問題があった。
そこで、本実施形態に係る面状照明装置1は、このような問題を解決するために、図1(a)に示すように、複数の光源20を不均等な間隔で配置することとした。すなわち、面状照明装置1における光源20には、入光端面11から対向端面12までの距離に応じて、異なる間隔に配置された光源20が含まれている。より具体的には、光源20は、入光端面11から対向端面12までの距離が遠い程、狭い間隔で配置されている。これにより、同図に示すように、導光板10における導光長が短い部分については、光源20が疎に配置されるため、輝度が過多となることが防止される。また反対に、導光板10における導光長が長い部分については、光源20が密に配置されるため、輝度が不足することが防止される。さらに、導光板10における導光長が短い部分については、対向端面12からの漏れ光の低減が可能となり、光の利用効率が向上する。
ここで、入光端面11に沿って複数の光源20を配置する場合、図1(a)に示すように、導光板10の導光長(同図の白抜き矢印参照)を複数のランク(距離範囲)に区分し、ランクごとに設定された間隔で光源20を配置することが好ましい。例えば同図の例では、導光長をX,Y,Zの3つの長さ(X<Y<Z)にランク付けし、ランクに応じた3つの間隔A,B,C(A>B>C)で光源20を配置している。すなわち、同図では、導光長Xの入光端面11近傍には光源20を間隔Aで配置し、導光長Yの入光端面11近傍には光源20を間隔Bで配置し、導光長Zの入光端面11近傍には光源20を間隔Cで配置している。なお、同図に示した光源20の配置間隔の設定方法はあくまでも一例であり、ランクを3つ以上に細かく区分し、光源20をより細かく設定した間隔で配置しても構わない。
以上のような構成を備える面状照明装置1は、導光板10の入光端面11から対向端面12までの距離(導光長)に応じて光源20の配置間隔を変えることにより、特別な部材や製法を利用することなく、輝度ムラを抑制し、輝度の均一性を向上させることができる。
例えば輝度分布のシミュレーション結果を見た場合、図2(a)に示す従来の面状照明装置101では、輝度が高い部分(符号bh参照)と、輝度が低い部分(符号bl参照)が存在し、輝度ムラが発生していることが分かる。一方、図2(b)に示す本実施形態に係る面状照明装置1では、目立った輝度ムラもなく、全体として輝度が均一であることが分かる。
[第2実施形態]
第2実施形態に係る面状照明装置1Aについて、図3および図4を参照しながら説明する。なお、説明の便宜上、図4(a)の平面図では光学シート40の描写を省略している。
第2実施形態に係る面状照明装置1Aについて、図3および図4を参照しながら説明する。なお、説明の便宜上、図4(a)の平面図では光学シート40の描写を省略している。
自動車のインジケータ等に用いられる面状照明装置では、導光板の板厚方向に、例えばメータ用の指針を設置するための貫通孔が形成されているものがある。しかしながら、導光板にこのような貫通孔が形成されている場合、入光端面と対向端面との間に貫通孔が存在することになるため、当該貫通孔の近傍に光が集中し、輝度ムラが発生するという問題がある。
図3は、指針取付用の貫通孔17が導光板10Aに複数形成された、従来の面状照明装置101Aの輝度分布を示したものである。同図に示すように、従来の面状照明装置101Aでは、対向端面12近傍に加えて、貫通孔17近傍にも光が集中していることが分かる。より具体的には、従来の面状照明装置101Aでは、貫通孔17の下側の輝度が高くなっている。これは、貫通孔17が形成された位置の導光長が短くなるためである。なお、同図における符号b1,b2,b3,b4は、図6と同様に、当該符号b1,b2,b3,b4の順に輝度が低いことを示している。
そこで、本実施形態に係る面状照明装置1Aは、このような問題を解決するために、図4(a)に示すように、導光板10Aの板厚方向に貫通孔17が形成されている場合において、貫通孔17が形成された位置に対応する入光端面11の位置以外に光源20を配置することとした。より具体的には、光源20は、貫通孔17の中心から入光端面11に向かって垂線(同図の破線参照)を下した位置(導光方向における貫通孔17の直下)以外に配置されている。これにより、貫通孔17において、入光端面11と対向する部分にあたる光の量が減るため、貫通孔17近傍(貫通孔17の下側)に光が集中し、輝度が過多となることが防止される。
なお、面状照明装置1Aは、図4(a)に示すように、導光板10Aの板厚方向に、平面形状が円形状の貫通孔17が2つ形成されている。また、面状照明装置1Aは、図4(b)に示すように、導光板10Aおよび複数の光源20の他、貫通孔17に対応する部分に同形状の貫通孔(符号省略)が形成された反射シート30Aおよび光学シート40Aを備えている。また、各部の素材や、光源20の配置間隔等は前記した面状照明装置1と同様である。
以上のような構成を備える面状照明装置1Aは、導光板10Aが異形状であり、かつ導光板10Aに指針取付用の貫通孔17が形成されている場合であっても、貫通孔17近傍における光の集中を防止することができるため、輝度ムラを抑制し、輝度の均一性を向上させることができる。
以上、本発明に係る面状照明装置について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。
例えば、面状照明装置1Aは、面状照明装置1と同様に、導光長に応じて複数の光源20を不均等な間隔(間隔A,B,C)で配置しているが(図4(a))、複数の光源20を均等な間隔(例えば図5参照)で配置しても構わない。面状照明装置1Aは、複数の光源20の配置位置に拘らず、貫通孔17近傍における光の集中を防止し、輝度ムラを抑制する効果を奏する。
1,1A,101,101A 面状照明装置
10,10A 導光板
11 入光端面
12 対向端面
13,14 側端面
15 反射面
16 出射面
17 貫通孔
20 光源
30,30A 反射シート
40,40A 光学シート
10,10A 導光板
11 入光端面
12 対向端面
13,14 側端面
15 反射面
16 出射面
17 貫通孔
20 光源
30,30A 反射シート
40,40A 光学シート
Claims (5)
- 光が入射する入光端面と、前記入光端面に対向する対向端面とを有し、前記入光端面と垂直な方向において、前記入光端面から前記対向端面までの距離が異なる部分を有する導光板と、
前記入光端面に沿って配置された複数の光源と、
を備える面状照明装置において、
前記光源には、前記入光端面から前記対向端面までの距離に応じて、配置される間隔が異なる光源が含まれることを特徴とする面状照明装置。 - 前記光源は、前記入光端面から前記対向端面までの距離が遠い程、配置される間隔が狭いことを特徴とする請求項1に記載の面状照明装置。
- 前記入光端面から前記対向端面までの距離は、複数の距離範囲に区分されており、
前記光源は、前記距離範囲ごとに設定された間隔で配置されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の面状照明装置。 - 前記導光板は、板厚方向に貫通孔が形成されており、
前記光源は、前記貫通孔が形成された位置に対応する前記入光端面の位置以外に配置されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の面状照明装置。 - 前記貫通孔は平面形状が円形状であり、
前記光源は、前記貫通孔の中心から前記入光端面に向かって垂線を下した位置以外に配置されていることを特徴とする請求項4に記載の面状照明装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016020666A JP2017139179A (ja) | 2016-02-05 | 2016-02-05 | 面状照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016020666A JP2017139179A (ja) | 2016-02-05 | 2016-02-05 | 面状照明装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017139179A true JP2017139179A (ja) | 2017-08-10 |
Family
ID=59566879
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016020666A Pending JP2017139179A (ja) | 2016-02-05 | 2016-02-05 | 面状照明装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017139179A (ja) |
-
2016
- 2016-02-05 JP JP2016020666A patent/JP2017139179A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7246931B2 (en) | LED light source | |
EP2503383B1 (en) | Direct type backlight | |
TWI313775B (en) | Backlight module and illumination device thereof | |
JP4363268B2 (ja) | 面状光源装置 | |
US8300175B2 (en) | Lighting device having reflecting parts and liquid crystal display device using the same | |
US9703032B2 (en) | Planar light source | |
US8272774B2 (en) | Light guiding plate, and backlight assembly and display device having the same | |
US20070127268A1 (en) | Edge-type backlight module | |
JP2012212509A (ja) | 照明装置および表示装置 | |
JP2009199971A (ja) | 照明装置 | |
US20110109836A1 (en) | Illumination device and liquid crystal display device | |
US20060221271A1 (en) | Structure of LCD backlight module | |
US8388208B2 (en) | Method and structure for uniforming light emitted from backlight module | |
JP2007200741A (ja) | エッジライト式バックライト用導光板 | |
JP2010218693A (ja) | 点状光源用導光板 | |
JP2008016425A (ja) | 液晶表示装置のバックライトユニット | |
JP2003281920A (ja) | 照明装置 | |
JP2004146188A (ja) | 導光板 | |
KR100785575B1 (ko) | 점광원으로부터의 빛의 균일한 산란을 위한 도광판 | |
JP2005234402A (ja) | バックライト | |
JP2017139179A (ja) | 面状照明装置 | |
JP2008084537A (ja) | バックライトの反射シート | |
JP2012174599A (ja) | 照明装置 | |
WO2019097883A1 (ja) | 面状照明装置 | |
KR101075272B1 (ko) | 백라이트유닛 |