(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被照射体を照射する発光装置であって、
前記発光装置は、被照射体に光を照射する発光部であって、被照射体に対向して設けられる光学部材を含む発光部と、
前記発光部の周囲に設けられる反射部材であって、前記被照射体側から平面視したときの外形状が多角形状である第１反射部材と、この第１反射部材の角部に傾斜した第２反射部材とを含む反射部材と、
前記発光部からの、前記第１反射部材に入射する光の量を調整する光量調整部材であって、前記発光部と前記第１反射部材の辺部との間に配置される光量調整部材と、を備え、
前記発光部は、
発光素子と、
前記発光素子を支持する基台とを含み、
前記光学部材は、円柱状であり、前記発光素子を覆うように、前記発光素子に当接して設けられ、前記発光素子から出射された光を複数の方向に屈折させ、
前記光量調整部材は、前記光学部材の側面において、前記第１反射部材の辺部に臨む領域のみに設けられていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記第１反射部材は、
前記発光部の周囲の位置において、前記発光部の光軸方向において前記発光部よりも前記被照射体から遠い位置に設けられる基部であって、前記光軸に垂直な方向に平面状に延びる基部と、
前記基部に対して傾斜して前記発光部を取り囲む傾斜部であって、前記発光部に臨む面が平面状に延びる傾斜部とを有し、
前記第２反射部材の表面の、前記基部の表面に対する傾斜角度は、前記傾斜部の表面の、前記基部の表面に対する傾斜角度よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記第２反射部材は、前記被照射体側から平面視したときの形状が三角形状であることを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記第２反射部材は、前記角部において、
前記三角形状の１つの辺が、前記基部の表面に接続され、
該１つの辺を除く、前記三角形状の残りの２つの辺の交点が、前記多角形状の隣接する２辺の交点に接続されることを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記第２反射部材は、前記被照射体側から平面視したときの形状が、三角形状の１辺を円弧にした形状であり、
前記第２反射部材は、前記角部において、
前記円弧が、前記被照射体側から平面視したときに、前記発光部の中心を中心とする円弧となるように、前記基部の表面に接続され、
該円弧を除く、残りの２つの辺の交点が、前記多角形状の隣接する２辺の交点に接続されることを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項６】
前記光学部材の、前記光軸方向において前記基部の表面から最も離間した部分と、該基部の表面との、前記光軸方向における距離よりも、前記傾斜部の、前記光軸方向において前記基部の表面から最も離間した部分と、該基部の表面との、前記光軸方向における距離が小さいことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の発光装置を複数備え、複数の発光装置が整列配置されていることを特徴とする照明装置。
【請求項８】
前記複数の発光装置が備える複数の反射部材は、隣接する発光装置間で連続するように、前記傾斜部において一体的に形成されていることを特徴とする請求項２を引用する請求項７に記載の照明装置。
【請求項９】
表示パネルと、
前記表示パネルの背面に光を照射する、請求項１〜６のいずれか１つに記載の発光装置を含む照明装置または請求項７もしくは８に記載の照明装置と、を備えることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示パネルの背面に光を照射するバックライトユニットに設けられる発光装置、および、この発光装置を備える照明装置、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示パネルは、２枚の透明基板の間に液晶が封入され、電圧が印加されることにより液晶分子の向きが変えられ光透過率を変化させることで予め定められた映像等が光学的に表示される。この表示パネルには、液晶自体が発光体ではないので、たとえば透過型の表示パネルの背面側に冷陰極管（ＣＣＦＬ）、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）などを光源とした光を照射するバックライトユニットが備えられる。
【０００３】
バックライトユニットには、冷陰極管やＬＥＤ等の光源を底面に並べて光を出す直下型と、冷陰極管やＬＥＤ等の光源を導光板と呼ばれる透明な板のエッジ部に配して、導光板エッジから光を通して背面に設けられたドット印刷やパターン形状によって前面に光を出すエッジライト型とがある。
【０００４】
ＬＥＤは、低消費電力、長寿命、水銀を使わないことによる環境負荷低減などの優れた特性を有するが、価格的に高価であることと、青色発光ＬＥＤが発明されるまでは白色発光ＬＥＤは無かったことと、更に、強い指向性を有していることから、バックライトユニットの光源としての利用が遅れていた。しかしながら近年、照明用途での高演色高輝度白色ＬＥＤが急速に普及しており、それに伴ってＬＥＤが安価になってきているので、バックライトユニットの光源としては、冷陰極管からＬＥＤへの移行が進んでいる。
【０００５】
ＬＥＤは強い指向性を有するので、表示パネルの表面の輝度がその面方向において均一となるように光を照射するという観点では、直下型よりもエッジライト型が有効である。しかしながら、エッジライト型のバックライトユニットは、導光板のエッジ部に集中して光源が配置されることにより光源によって生じた熱が集中するという問題とともに、表示パネルのベゼル部が大きくなるという問題が生じる。さらに、エッジライト型のバックライトユニットは、表示画像の高品質化および省電力化が可能な制御方法として注目されている部分的な調光制御（ローカルディミング）についても制約が大きく、表示画像の高品質化および省電力化が達成可能な小分割領域の制御ができないという問題がある。
【０００６】
そこで、部分的な調光制御に有利な直下型のバックライトユニットにおいて、強い指向性を有するＬＥＤを光源として用いた場合であっても、輝度が均一となるように、光を表示パネルに照射することが可能な方法の検討が進められている。
【０００７】
たとえば、特許文献１には、発光素子と、その発光素子を覆うように設けられた逆円錐形状の窪みを有する樹脂レンズと、樹脂レンズの周囲に傾斜して設けられた反射板とを備える逆円錐型発光素子ランプが開示されている。また、特許文献２には、発光素子と、その発光素子を覆うように設けられ、入射された光を側面方向に拡散させる光透過性材料とを備える発光ダイオードが開示されている。また、特許文献３には、発光素子と、その発光素子を覆うように設けられた中央が窪んだ円錐状曲面を有する透明樹脂からなるモールディング部とを備える側面発光型ＬＥＤパッケージが開示されている。また、特許文献４には、発光素子と、発光素子から出射された光を光軸と直交する方向に反射させながら導光する導光反射体と、発光素子を取り囲み、被照射体に対して垂直に延びる反射部材とを備える光源ユニットが開示されている。また、特許文献５には、発光素子と、発光素子を取り囲む略円弧状の反射板を備えた照明装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６１−１２７１８６号公報
【特許文献２】特開２００３−１５８３０２号公報
【特許文献３】特開２００６−３３９６５０号公報
【特許文献４】特開２０１０−２３８４２０号公報
【特許文献５】米国特許第７１７２３２５Ｂ２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１〜５に開示される技術では、発光素子から出射された強い指向性を有する光を、発光素子の光軸と交差する方向に拡散させ、面方向において光を表示パネルに照射することができる。
【００１０】
近年、表示装置の薄型化に対する要求が高まってきており、このような薄型化された表示装置に備えられる直下型の発光装置においては、発光素子から出射された光を発光素子の光軸と交差する方向に精度よく拡散させることが求められる。しかしながら、特許文献１〜５に開示される技術では、発光素子からの距離の２乗で光量が変化することにより、発光素子から離れた箇所にある角部においては、他の箇所と比較して光量が落ち、面方向での均一な光量を提供することができないので、上記の要求を充分に満足することはできない。
【００１１】
したがって本発明の目的は、表示パネルを備える表示装置のバックライトユニットに用いられる発光装置において、被照射体の面方向において輝度が均一となるように、光を被照射体に照射することができ、薄型化が可能な発光装置、および、この発光装置を備える照明装置、表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、被照射体を照射する発光装置であって、
前記発光装置は、被照射体に光を照射する発光部であって、被照射体に対向して設けられる光学部材を含む発光部と、
前記発光部の周囲に設けられる反射部材であって、前記被照射体側から平面視したときの外形状が多角形状である第１反射部材と、この第１反射部材の角部に傾斜した第２反射部材とを含む反射部材と、
前記発光部からの、前記第１反射部材に入射する光の量を調整する光量調整部材であって、前記発光部と前記第１反射部材の辺部との間に配置される光量調整部材と、を備え、
前記発光部は、
発光素子と、
前記発光素子を支持する基台とを含み、
前記光学部材は、円柱状であり、前記発光素子を覆うように、前記発光素子に当接して設けられ、前記発光素子から出射された光を複数の方向に屈折させ、
前記光量調整部材は、前記光学部材の側面において、前記第１反射部材の辺部に臨む領域のみに設けられていることを特徴とする発光装置である。
【００１３】
また本発明は、前記第１反射部材は、
前記発光部の周囲の位置において、前記発光部の光軸方向において前記発光部よりも前記被照射体から遠い位置に設けられる基部であって、前記光軸に垂直な方向に平面状に延びる基部と、
前記基部に対して傾斜して前記発光部を取り囲む傾斜部であって、前記発光部に臨む面が平面状に延びる傾斜部とを有し、
前記第２反射部材の表面の、前記基部の表面に対する傾斜角度は、前記傾斜部の表面の、前記基部の表面に対する傾斜角度よりも小さいことを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記第２反射部材は、前記被照射体側から平面視したときの形状が三角形状であることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、前記第２反射部材は、前記角部において、
前記三角形状の１つの辺が、前記基部の表面に接続され、
該１つの辺を除く、前記三角形状の残りの２つの辺の交点が、前記多角形状の隣接する２辺の交点に接続されることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記第２反射部材は、前記被照射体側から平面視したときの形状が、三角形状の１辺を円弧にした形状であり、
前記第２反射部材は、前記角部において、
前記円弧が、前記被照射体側から平面視したときに、前記発光部の中心を中心とする円弧となるように、前記基部の表面に接続され、
該円弧を除く、残りの２つの辺の交点が、前記多角形状の隣接する２辺の交点に接続されることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、前記光学部材の、前記光軸方向において前記基部の表面から最も離間した部分と、該基部の表面との、前記光軸方向における距離よりも、前記傾斜部の、前記光軸方向において前記基部の表面から最も離間した部分と、該基部の表面との、前記光軸方向における距離が小さいことを特徴とする。
【００２１】
また本発明は、前記発光装置を複数備え、複数の発光装置が整列配置されていることを特徴とする照明装置である。
【００２２】
また本発明は、前記複数の発光装置が備える複数の反射部材は、隣接する発光装置間で連続するように、前記傾斜部において一体的に形成されていることを特徴とする。
【００２３】
また本発明は、表示パネルと、
前記表示パネルの背面に光を照射する、前記発光装置を含む照明装置と、を備えることを特徴とする表示装置である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、反射部材は、第１反射部材の各角部から発光素子に傾斜する第２反射部材を含むので、第２反射部材によって、被照射体（表示パネル）に向かう方向に光を反射させることができ、第１反射部材の角部において表示パネルに照射される光の量の低下を抑えることができる。その結果、面方向において強度が均一化された光を、表示パネルに照射することができるとともに、発光装置の薄型化を図ることができる。
また、発光部と反射部材の辺部との間には光量調整部材が配置され、この光量調整部材は、光学部材の側面において、第１反射部材の辺部に臨む領域のみに設けられているので、面方向において強度が均一化された光を、表示パネルに照射することができるとともに、発光装置の薄型化を図ることができる。
【００２５】
また本発明によれば、発光部から出射された光の少なくとも一部は、発光部の周囲に設けられる反射部材の基部に到達し、基部に到達した光の一部は、平面状の基部によって反射されて、被照射体に照射される。基部で反射された光は拡がって進むので、被照射体において発光部に対向する領域だけではなく、その周辺領域に、充分な量の光を照射することができる。また、基部に到達した光の他の一部は、基部によって反射されて、傾斜部に向かい、平面状の傾斜部で反射されることにより、被照射体に照射される。したがって、被照射体において、発光部および基部に対向する領域だけではなく、その領域の周辺の領域である、傾斜部に対向する領域にも、充分な量の光を照射することができる。さらに、第２反射部材の表面の、基部の表面に対する傾斜角度は、傾斜部の表面の、基部の表面に対する傾斜角度よりも小さいので、角部においては、より多くの光を、被照射体に向けて反射させることができる。よって、本発明に係る発光装置は、面方向において輝度が均一化になるように、被照射体に光を照射することができる。
【００２６】
また本発明によれば、被照射体側から発光部の光軸方向に平面視したときの、第２反射部材の形状が三角形状であるので、角部において滑らかに光量を変化させることができる。
【００２７】
また本発明によれば、三角形状の第２反射部材の１つの辺が、基部の表面に接続されるので、その辺の各部分と発光部の中心との距離が概ね同じ距離になり、第２反射部材の各部分へほぼ同じ光量の光が照射されることになり、角部において光量を均一化することができる。また、三角形状の第２反射部材の残りの２つの辺の交点が、多角形状の第１反射部材の隣接する２つの辺の交点に接続されるので、その多角形状の交点まで、傾斜した第２反射部材が延びることになり、角部に光が行き渡り、角部が暗くなることを防止することができる。
【００２８】
また本発明によれば、第２反射部材の円弧の各部分と発光部の中心との距離が同じ距離になるので、第２反射部材の各部分へ同じ光量の光が照射されることになり、角部において光量を均一化することができる。
【００２９】
また本発明によれば、光学部材の、光軸方向において基部の表面から最も離間した部分と、該基部の表面との、光軸方向における距離よりも、傾斜部の、光軸方向において基部の表面から最も離間した部分と、該基部の表面との、光軸方向における距離が小さい。換言すれば、光学部材における被照射体側の端部よりも、傾斜部における被照射体側の端部の方が、被照射体から遠い位置に設けられる。これによって、傾斜部における被照射体側の端部である頂上に光が照射され易くなるので、その頂上に対向する被照射体への照射光量の低下を抑えることができ、被照射体の面方向において輝度をより均一にすることができる。
【００３３】
また本発明によれば、前記発光装置を複数設けて整列配置させることで、照明装置を構成することができる。
【００３４】
また本発明によれば、照明装置において、複数の反射部材が一体的に成形されることで、各光学部材の、各反射部材に対する配置位置の精度を向上することができ、その結果、反射部材によって、被照射体の輝度が面方向においてより均一となるように光を反射することができる。
【００３５】
また本発明によれば、表示装置は前記発光装置を含む照明装置によって表示パネルの背面に光を照射するので、より高画質の画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の基本構造体に係る液晶表示装置１００の構成を示す分解斜視図である。
【図２−１】図１における切断面線Ａ−Ａで切断したときの液晶表示装置１００の断面を模式的に示す図である。
【図２−２】複数の発光装置１１が整列配置される様子を示す図である。
【図３−１】基台１１１ｂに支持されたＬＥＤチップ１１１ａとレンズ１１２との位置関係を示す図である。
【図３−２】基台１１１ｂとＬＥＤチップ１１１ａとを示す図である。
【図３−３】プリント基板１２に実装されたＬＥＤチップ１１１ａおよび基台１１１ｂを示す図である。
【図４】ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光の光路を説明するための図である。
【図５】第１反射部材１１８および発光部１１１の斜視図である。
【図６】第１反射部材１１８の斜視図である。
【図７−１】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置１００を、図１における切断面線Ａ−Ａで切断したときの断面を模式的に示す図である。
【図７−２】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置１００を、図１における切断面線Ｂ−Ｂで切断したときの断面を模式的に示す図である。
【図７−３】反射部材１１３が一体成形されるときの、図７−１に対応する図である。
【図７−４】反射部材１１３が一体成形されるときの、図７−２に対応する図である。
【図８−１】反射部材１１３の斜視図である。
【図８−２】第１実施例における反射部材１１３の斜視図である。
【図８−３】第２実施例における反射部材１１３の斜視図である。
【図９−１】反射部材１１３をＸ方向に平面視したときの図である。
【図９−２】第１実施例における反射部材１１３をＸ方向に平面視したときの図である。
【図９−３】第１実施例における反射部材１１３をＸ方向に平面視したときの図である。
【図９−４】第２実施例における第２反射部材１１３２の湾曲面を説明するための図である。
【図１０−１】図７−１に対応し、隣接する発光部１１１間において光量不足が補われることを示す図である。
【図１０−２】図７−３に対応し、隣接する発光部１１１間において光量不足が補われることを示す図である。
【図１１−１】第２反射部材１１３２が設けられた反射部材１１３と、レンズ１１２とを示す図である。
【図１１−２】光量調整部材の一例を示す図である。
【図１１−３】第２反射部材１１３２および光量調整部材が設けられた発光装置１１を示す図である。
【図１２】第１反射部材１１５および反射シート１１６の斜視図である。
【図１３】第１反射部材１１５をＸ方向に平面視したときの図である。
【図１４】反射シート１１６をＸ方向に平面視したときの図である。
【図１５】反射部材１１３の分解斜視図である。
【図１６】第３反射部材１１７を含む反射部材を示す図である。
【図１７】発光部１１１から出射される光の光路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図１は、本発明の基本構造体に係る液晶表示装置１００の構成を示す分解斜視図である。図２−１は、図１における切断面線Ａ−Ａで切断したときの液晶表示装置１００の断面を模式的に示す図である。本発明の表示装置である液晶表示装置１００は、テレビジョンまたはパーソナルコンピュータなどにおいて、画像情報を出力することによって画像を表示画面に表示する装置である。表示画面は、液晶素子を有する透過型の表示パネルである液晶パネル２によって形成され、液晶パネル２は、矩形平板状に形成される。液晶パネル２において、厚み方向の２つの向きを前面２１側および背面２２側とする。液晶表示装置１００は画像を、前面２１側から見て視認可能に表示する。
【００３８】
液晶表示装置１００は、液晶パネル２と、本発明に係る発光装置を含む照明装置であるバックライトユニット１とを備える。液晶パネル２は、バックライトユニット１が備えるフレーム部材１３の底部１３１と平行に、側壁部１３２により支持される。液晶パネル２は、２枚の基板を含み、厚み方向から見て長方形の板状に形成される。液晶パネル２は、ＴＦＴ（thin film transistor）等のスイッチング素子を含み、２枚の基板の隙間には液晶が注入されている。液晶パネル２は、背面２２側に配置されるバックライトユニット１からの光がバックライトとして照射されることによって、表示機能を発揮する。前記２枚の基板には、液晶パネル２における画素の駆動制御用のドライバー（ソースドライバ）、種々の素子および配線が設けられている。
【００３９】
また、液晶表示装置１００において、液晶パネル２とバックライトユニット１との間には、拡散板３が、液晶パネル２に平行に配置される。なお、液晶パネル２と拡散板３との間に、プリズムシートを配置してもよい。
【００４０】
拡散板３は、バックライトユニット１から照射される光を、面方向に拡散することによって、輝度が局所的に偏ることを防止する。プリズムシートは、拡散板３を介して背面２２側から到達した光の進行の向きを、前面２１側に向ける。拡散板３では、輝度が面方向に偏ることを防ぐために、光の進行方向は、ベクトル成分として、面方向の成分を多く含む。これに対しプリズムシートは、面方向のベクトル成分を多く含む光の進行方向を、厚み方向の成分を多く含む光の進行方向に変換する。具体的には、プリズムシートは、レンズまたはプリズム状に形成される部分が面方向に多数並んで形成され、これによって、厚み方向に進行する光の拡散度を小さくする。したがって、液晶表示装置１００による表示において、輝度を上昇させることができる。
【００４１】
バックライトユニット１は、液晶パネル２に背面２２側から光を照射する直下型のバックライト装置である。バックライトユニット１は、液晶パネル２に光を照射する複数の発光装置１１と、複数のプリント基板１２と、フレーム部材１３とを含む。
【００４２】
フレーム部材１３は、バックライトユニット１の基本構造体であり、液晶パネル２と予め定められた間隔をあけて対向する平板状の底部１３１と、底部１３１に連なり底部１３１から立ち上がる側壁部１３２とからなる。底部１３１は、厚み方向から見て長方形に形成され、その大きさは液晶パネル２よりも少し大き目である。側壁部１３２は、底部１３１のうち短辺を成す２つの端部と、長辺を成す２つの端部とから液晶パネル２の前面２１側に立ち上がって形成される。これによって、平板状の側壁部１３２が底部１３１の周囲に４つ、形成される。
【００４３】
プリント基板１２は、フレーム部材１３の底部１３１に固定される。このプリント基板１２上には、複数の発光装置１１が設けられる。プリント基板１２は、たとえば、導電層が両面に形成されたガラスエポキシからなる基板である。
【００４４】
複数の発光装置１１は、液晶パネル２に光を照射するものである。バックライトユニット１では、複数の発光装置１１を１つの群として、拡散板３を介して液晶パネル２の背面２２の全体にわたって対向するように、複数の発光装置１１が設けられたプリント基板１２を複数並列に配列することで、発光装置１１がマトリクス状に設けられる。すなわち、図１の一部を拡大した図である図２−２に示すように、複数の発光装置１１は整列配置されている。なお、バックライトユニット１では、複数の発光装置１１はマトリクス状に整列配置されているが、マトリクス状でなくともよい。各発光装置１１は、フレーム部材１３の底部１３１に垂直なＸ方向に平面視したときに正方形に形成され、光量が６０００ｃｄ／ｍ２となるように規定され、一辺の長さは、たとえば５５ｍｍである。
【００４５】
複数の発光装置１１は、それぞれ、発光部１１１と、プリント基板１２上において発光部１１１の周囲に設けられる第１反射部材１１８とを備える。発光部１１１は、発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ）チップ１１１ａと、ＬＥＤチップ１１１ａを支持する基台１１１ｂと、光学部材であるレンズ１１２とを含む。
【００４６】
図３−１は、基台１１１ｂに支持されたＬＥＤチップ１１１ａとレンズ１１２との位置関係を示す図である。
【００４７】
基台１１１ｂは、ＬＥＤチップ１１１ａを支持するための部材である。この基台１１１ｂは、ＬＥＤチップ１１１ａを支持する支持面が、Ｘ方向に平面視したときに正方形に形成され、正方形の一辺の長さＬ１は、たとえば３ｍｍである。また、基台１１１ｂの高さは、たとえば１ｍｍである。
【００４８】
図３−２は、基台１１１ｂとＬＥＤチップ１１１ａとを示す図であり、図３−２（ａ）が平面図であり、図３−２（ｂ）が正面図であり、図３−３（ｃ）が底面図である。図３−２に示すように、基台１１１ｂは、セラミックス、樹脂などからなる基台本体１１１ｇと、基台本体１１１ｇに設けられる２つの電極１１１ｃとを含んでおり、ＬＥＤチップ１１１ａは、基台１１１ｂの支持面となる基台本体１１１ｇの上面中央部に、接着部材１１１ｆで固定されている。２つの電極１１１ｃは、互いに離間しており、それぞれ、基台本体１１１ｇの上面、側面、および底面に亘って設けられる。
【００４９】
ＬＥＤチップ１１１ａの図示しない２つの端子と、２つの電極１１１ｃとは、２つのボンディングワイヤ１１１ｄによってそれぞれ接続されている。そして、ＬＥＤチップ１１１ａおよびボンディングワイヤ１１１ｄは、シリコン樹脂などの透明樹脂１１１ｅによって封止されている。
【００５０】
図３−３に、プリント基板１２に実装されるＬＥＤチップ１１１ａおよび基台１１１ｂを示す。ＬＥＤチップ１１１ａは、基台１１１ｂを介してプリント基板１２に実装され、プリント基板１２から離れる方向に光を出射する。ＬＥＤチップ１１１ａは、発光装置１１をＸ方向に平面視したときに、基台１１１ｂの中央部に位置する。複数の発光装置１１において、それぞれのＬＥＤチップ１１１ａによる光の出射の制御は、互いに独立して制御可能である。これによって、バックライトユニット１は、部分的な調光制御（ローカルディミング）が可能である。
【００５１】
プリント基板１２へＬＥＤチップ１１１ａおよび基台１１１ｂを実装するときは、まず、プリント基板１２が備える導電層パターンの２つの接続端子部１２１の上に、それぞれ、はんだを付け、そのはんだに、基台本体１１１ｇの底面に設けられる２つの電極１１１ｃがそれぞれ合致するように、たとえば図示しない自動機によって、プリント基板１２に、基台１１１ｂおよび基台１１１ｂに固定されているＬＥＤチップ１１１ａを載せる。基台１１１ｂおよび基台１１１ｂに固定されているＬＥＤチップ１１１ａを載せたプリント基板１２は、赤外線を照射するリフロー槽に送られ、はんだは約２６０℃に熱せられ、基台１１１ｂとプリント基板１２とがはんだ付けされる。
【００５２】
レンズ１１２は、ＬＥＤチップ１１１ａを支持する基台１１１ｂを覆うように、インサート成形によって、ＬＥＤチップ１１１ａに当接して設けられ、ＬＥＤチップ１１１ａから出射した光を複数の方向に反射または屈折させる。すなわち、光を拡散させる。レンズ１１２は、透明なレンズであり、たとえばシリコン樹脂やアクリル樹脂などからなる。
【００５３】
レンズ１１２は、液晶パネル２に対向する面である上面１１２ａが中央部に凹みを有して湾曲し、側面１１２ｂがＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓと平行な略円柱状に形成され、光軸Ｓに直交する断面における直径Ｌ２がたとえば１０ｍｍであり、基台１１１ｂに対して外方に延出して設けられている。すなわち、レンズ１１２は、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓに直交する方向に関して基台１１１ｂよりも大きい（レンズ１１２の直径Ｌ２は、基台１１１ｂの支持面の一辺の長さＬ１よりも大きい）。このように、レンズ１１２が基台１１１ｂに対して外方に延出して設けられることによって、ＬＥＤチップ１１１ａから出射した光をレンズ１１２により広範囲に拡散させることができる。
【００５４】
また、レンズ１１２の高さＨ１は、たとえば４．５ｍｍであり、直径Ｌ２よりも小さい。換言すれば、レンズ１１２は、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓに直交する方向の長さ（直径Ｌ２）が、高さＨ１よりも大きい。このレンズ１１２に入射した光は、レンズ１１２の内部において光軸Ｓに交差する方向に拡散される。
【００５５】
上記のように、直径Ｌ２を高さＨ１よりも大きく設定するのは、バックライトユニット１の薄型化と液晶パネル２への光の均一照射のためである。バックライトユニット１を薄型化するためには、レンズ１１２の高さＨ１を小さく、すなわち、レンズ１１２を極力薄くする必要がある。しかしながら、レンズ１１２を薄くすると、液晶パネル２の背面２２に照度むらが発生し易くなり、その結果、液晶パネル２の前面２１に輝度むらが発生し易くなる。特に、隣接するＬＥＤチップ１１１ａの間の距離が長い場合、液晶パネル２の背面２２において隣接するＬＥＤチップ１１１ａの間の領域は、ＬＥＤチップ１１１ａから遠く離れており、照射光量が少なくなるので、その領域とＬＥＤチップ１１１ａに近接する領域との間で、照度むら（輝度むら）が生じ易くなる。ＬＥＤチップ１１１ａから照射された光を、レンズ１１２を介して、ＬＥＤチップ１１１ａから遠く離れた領域に照射させるには、レンズ１１２の直径Ｌ２をある程度大きくする必要があり、バックライトユニット１では、レンズ１１２の直径Ｌ２を、高さＨ１よりも大きくすることで、バックライトユニット１の薄型化と液晶パネル２への光の均一照射とを可能にしている。
【００５６】
なお、仮に、レンズ１１２の高さＨ１よりも、レンズ１１２の直径Ｌ２を小さくした場合、バックライトユニット１の薄型化および均一照射が困難となるばかりでなく、ＬＥＤチップ１１１ａに合わせてレンズ１１２を成形するインサート成形において、バランスが悪くなり易いという課題が生じる。また、ＬＥＤチップ１１１ａおよび基台１１１ｂと、インサート成形されたレンズ１１２とからなる発光部１１１をプリント基板１２にはんだ付けする際に、バランスを崩し易く、組立上にも課題が生じる。
【００５７】
レンズ１１２の上面は、凹部１１２１と、第１湾曲部１１２２と、第２湾曲部１１２３とを含んで構成される。レンズ１１２において、中央部に凹みを有して湾曲した上面１１２ａは、到達した光を反射させて側面１１２ｂから出射させる第１領域と、到達した光を外方に屈折させて上面１１２ａから出射させる第２領域とを有する。第１領域は第１湾曲部１１２２に形成され、第２領域は第２湾曲部１１２３に形成される。
【００５８】
凹部１１２１は、液晶パネル２に対向する上面１１２ａ側の中央部に形成され、凹部１１２１の中心（すなわち、レンズ１１２の光軸）は、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ上に位置する。凹部１１２１の底面は、ＬＥＤチップ１１１ａの発光面に平行な円形状に形成され、その直径Ｌ３は、たとえば１ｍｍである。なお、本発明の実施形態としては、凹部１１２１の底面の形状を、上記円形状の代わりに、凹部１１２１を、上記円形状を仮想的な底面とし、この底面からＬＥＤチップ１１１ａに向かって突出する円錐の側面形状にしてもよい。ここで、レンズ１１２の光軸とは、レンズ１１２を通過する光束の代表となる仮想的な光線を指し、レンズ１１２は１つの軸（光軸）のまわりに回転対称な面で形成される。
【００５９】
凹部１１２１は、被照射体である拡散板３（または液晶パネル２）において、凹部１１２１に対向する領域に光を照射するために形成されている。ただし、凹部１１２１はＬＥＤチップ１１１ａに対向する部分であるので、ＬＥＤチップ１１１ａから出射される光の大半が凹部１１２１に到達し、その大半の光がそのまま透過した場合、凹部１１２１に対向する領域の照度が際立って大きくなる。そこで、凹部１１２１の形状を、上記円錐の側面形状とすることが好ましい。上記円錐の側面形状とした場合、大半の光が凹部１１２１で反射され、凹部１１２１を透過する光は少なくなるので、凹部１１２１に対向する領域の照度を抑えることができる。
【００６０】
第１湾曲部１１２２は、凹部１１２１の外周縁端部に連なる環状の曲面であり、この曲面は、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓを中心として外方に向かうにつれて光軸Ｓ方向の一方（液晶パネル２に向かう方向）に延び、内方および光軸Ｓ方向の一方に凸となるように湾曲している。ここで、外周縁端部とは、光軸Ｓ方向に平面視したときに、光軸Ｓを中心として最外方となる部分であり、光軸Ｓのまわりを１周する部分である。この曲面の形状は、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光が全反射するように設計される。
【００６１】
より詳細には、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光のうち、第１湾曲部１１２２に到達した光は、第１湾曲部１１２２で全反射した後、レンズの側面１１２ｂを透過し、第１反射部材１１８の後述する第１反射部分１１８１へ向かう。第１反射部分１１８１に到達した光は、この第１反射部分１１８１で拡散され、拡散光の一部は、被照射体である拡散板３（または液晶パネル２）において、ＬＥＤチップ１１１ａに対向せず、第１反射部分１１８１に対向する領域に照射される。また、拡散光の他の一部は、第１反射部材１１８の後述する第２反射部分１１８２に向かい、この第２反射部分１１８２で拡散され、拡散光は、被照射体である拡散板３（または液晶パネル２）において、ＬＥＤチップ１１１ａに対向せず、第２反射部分１１８２に対向する領域に照射される。このようにして、ＬＥＤチップ１１１ａに対向していない領域への照射光量を増加させることができる。
【００６２】
第１湾曲部１１２２は、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光を全反射するために、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光の入射角度が、臨界角φ以上となるように形成される。たとえば、レンズ１１２の材質をアクリル樹脂とするとき、アクリル樹脂の屈折率は「１．４９」であり、空気の屈折率は「１」であるので、ｓｉｎφ＝１／１．４９となる。この式から、臨界角φは４２．１°となり、第１湾曲部１１２２は、入射角度が４２．１°以上となる形状に形成される。また、たとえば、レンズ１１２の材質をシリコン樹脂とするとき、シリコン樹脂の屈折率は「１．４３」であり、空気の屈折率は「１」であるので、ｓｉｎφ＝１／１．４３となる。この式から、臨界角φは４４．４°となり、第１湾曲部分１１２２は、入射角度が４４．４°以上となる形状に形成される。
【００６３】
第２湾曲部１１２３は、第１湾曲部１１２２の外周縁端部に連なり、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓを中心として外方に向かうにつれて光軸Ｓ方向の他方（液晶パネル２から離反する方向）に延び、外方および光軸Ｓ方向の一方に凸となるように湾曲した環状の曲面である。
【００６４】
発光装置１１では、レンズ１１２は、その底面全体に、光を反射する反射部１１９が設けられる。これによって、レンズ１１２の内部を進行し、その底面に到達した光を、反射部１１９で反射させることができるので、光のロスを低減することができる。反射部１１９は、銀やアルミニウムのシートを張り付けたり、アルミ蒸着を行ったりすることで形成することができる。反射部１１９の厚みは、たとえば、５０μｍであり、ＬＥＤチップ１１１ａから出射される可視光に対する反射率（全反射率）が、９８％以上である。なお、アルミ蒸着は、真空にした容器の中でアルミニウムを加熱させて、蒸着対象物であるレンズ１１２の底面に付着させて行われる。
【００６５】
ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光のうち、第２湾曲部１１２３に到達した光は、第２湾曲部１１２３を透過するときに、発光部１１１に向かう方向（Ｘ方向）に屈折して、拡散板３および第１反射部材１１８に向かう。第１反射部材１１８に到達した光は、拡散して拡散板３に向かう。このように第２湾曲部１１２３により拡散板３へ向かう光は、拡散板３において、凹部１１２１および第１湾曲部１１２２により光が照射される領域とは異なる領域に主に照射され、これによって光量の補完が行われる。なお、第２湾曲部１１２３は、光を透過する必要があるので、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光を全反射しないように、入射角度が４２．１°未満となる形状に形成される。
【００６６】
このように、レンズ１１２は、凹部１１２１の外周縁端部に、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光をレンズ１１２の側面１１２ｂへ向けて全反射させる第１湾曲部１１２２が形成され、その第１湾曲部１１２２の外周縁端部に、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光を屈折させる第２湾曲部１１２３が形成されている。ＬＥＤチップ１１１ａは一般的に指向性が強く、光軸Ｓ付近の光量が極めて大きく、光軸Ｓに対する光の出射角度が大きくなればなるほど光量が小さくなる。したがって、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ（すなわち、レンズ１１２の光軸）から比較的遠い領域への照射光量を大きくするためには、光軸Ｓに対する出射角度が大きな光を、この領域へ向けるのではなく、出射角度が小さな光を、この領域へ向ける必要がある。バックライトユニット１では、上記のように、光軸Ｓが通る凹部１１２１の周囲に、上記領域へ向けて光を全反射させる第１湾曲部１１２２が隣接して形成されるので、この領域への照射光量を大きくすることができる。これに対して、仮に、凹部１１２１の周囲に、第２湾曲部１１２３を隣接させて形成し、その第２湾曲部１１２３の周囲に、第１湾曲部１１２２を隣接して形成した場合、第１湾曲部１１２２へ向かう光の光軸Ｓに対する出射角度が大きくなり、その結果、第１湾曲部１１２２で全反射されて上記領域に照射される光の量は少なくなってしまう。
【００６７】
図４は、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光の光路を説明するための図である。ＬＥＤチップ１１１ａから出射した光は、レンズ１１２に入射し、このレンズ１１２で拡散される。具体的には、レンズ１１２に入射した光のうち、液晶パネル２に対向する上面１１２ａにおいて凹部１１２１に到達した光は、液晶パネル２に向けて矢符Ａ１方向に出射され、第１湾曲部１１２２に到達した光は、反射して側面１１２ｂから矢符Ａ２方向に出射され、第２湾曲部１１２３に到達した光は、外方（ＬＥＤチップ１１１ａから遠ざかる方向）に屈折して液晶パネル２に向けて矢符Ａ３方向に出射される。
【００６８】
また、バックライトユニット１では、ＬＥＤチップ１１１ａとレンズ１１２とは、レンズ１１２の中心（すなわち、レンズ１１２の光軸）がＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ上に位置し、レンズ１１２がＬＥＤチップ１１１ａに当接するように、予め高精度に位置合わせされて形成されている。このように、ＬＥＤチップ１１１ａとレンズ１１２とを、予め位置合わせして形成する方法としては、インサート成形、所定の形状に成形されたレンズ１１２に基台１１１ｂに支持されたＬＥＤチップ１１１ａを嵌合させる方法などを挙げることができる。バックライトユニット１では、ＬＥＤチップ１１１ａとレンズ１１２とは、インサート成形により、予め位置合わせされて形成されている。
【００６９】
インサート成形する際には、大きく分けて、上面金型と下面金型とを使用する。上面金型と下面金型とを合わせた際に形成される空間に、ＬＥＤチップ１１１ａを保持した状態で、レンズ１１２の原料となる樹脂を樹脂流入口から注入することにより成形する。なお、上面金型と下面金型とを合わせた際に形成される空間に、基台１１１ｂに支持されたＬＥＤチップ１１１ａを保持した状態で、レンズ１１２の原料となる樹脂を樹脂注入口から注入することにより成形するようにしてもよい。このように、ＬＥＤチップ１１１ａとレンズ１１２とをインサート成形により形成することによって、レンズ１１２がＬＥＤチップ１１１ａに当接するように、高精度に位置合わせすることができる。これによって、バックライトユニット１は、ＬＥＤチップ１１１ａから出射した光を、ＬＥＤチップ１１１ａに当接したレンズ１１２により、精度よく反射および屈折させることができるので、拡散板３からプリント基板１２までの距離Ｈ３（Ｈ３は、たとえば６ｍｍ）が小さい薄型化された液晶表示装置１００においても、面方向において強度が均一化された光を液晶パネル２に照射することができる。
【００７０】
図５および図６を用いて第１反射部材１１８について説明する。図５は、第１反射部材１１８および発光部１１１の斜視図であり、図６は、第１反射部材１１８の斜視図である。第１反射部材１１８は、入射する光を反射する部材である。第１反射部材１１８は、ＬＥＤチップ１１１ａから照射される光に対して高い反射率、理想的には１００％の反射率を有する。ここで、第１反射部材１１８を構成する材料自身の反射率は、ＪＩＳ  Ｋ  ７３７５に準拠して測定することができる。
【００７１】
第１反射部材１１８は、高輝性ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）、アルミニウムなどからなる。高輝性ＰＥＴとは、蛍光剤を含有した発泡性ＰＥＴであり、たとえば、東レ株式会社製のＥ６０Ｖ（商品名）などを挙げることができる。第１反射部材１１８の厚みは、たとえば０．１〜０．５ｍｍである。また、隣接する発光装置１１間における第１反射部材１１８の中央点の間隔は、正方形状の発光装置１１の１辺の長さが５５ｍｍであるとき、たとえば５５ｍｍ〜５８ｍｍである。
【００７２】
第１反射部材１１８は、Ｘ方向に平面視したときの外形状が多角形状、たとえば正方形状である。第１反射部材１１８は、本発明に係る「基部」である第１反射部分１１８１と、本発明に係る「傾斜部」である第２反射部分１１８２とを有する。第１反射部分１１８１は、Ｘ方向に平面視したときの外形状が正方形状であり、プリント基板１２上において、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓに垂直な方向に延びている。第２反射部分１１８２は、第１反射部分１１８１を取り囲み、Ｘ方向に垂直な方向においてＬＥＤチップ１１１ａから遠ざかるにつれて、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ方向においてプリント基板１２から遠ざかり、拡散板３へ向かうように、傾斜して延びている。したがって、第１反射部分１１８１と第２反射部分１１８２とによって構成される第１反射部材１１８は、ＬＥＤチップ１１１ａを中心とした仕切りトレー（逆ドーム）状に形成される。なお、後述する反射部材１１３においても、「基部」は光軸Ｓに垂直な平面状であり、「傾斜部」は「基部」に対して傾斜した平面状である。
【００７３】
第１反射部分１１８１は、Ｘ方向に平面視したときの正方形状の各辺が、マトリクス状に配置される複数のＬＥＤチップ１１１ａの行方向または列方向と平行になるように形成される。また、第１反射部分１１８１は、プリント基板１２に沿って形成され、Ｘ方向に平面視したときに、中央部に円形状の開口部が設けられる。この円形状の開口部の直径の長さは、ＬＥＤチップ１１１ａを被覆するレンズ１１２の直径の長さＬ２と同程度の１０ｍｍ〜１３ｍｍであり、プリント基板１２にレンズ１１２を含む発光部１１１が実装された後、第１反射部材１１８をプリント基板１２上に設置する際、この開口部に発光部１１１が挿通される。もしくは、この円形状の開口部の代わりに正方形状の開口部を設け、この正方形状の開口部の１辺の長さを、ＬＥＤチップ１１１ａが設けられる基台１１１ｂの１辺の長さと同程度とし、この正方形状の開口部に基台１１１ｂを挿通した後に、レンズ１１２を実装してもよい。
【００７４】
第２反射部分１１８２は、主面が等脚台形状平面となる４つの台形状平板１１８２ａによって構成される。したがって、第２反射部分１１８２において、発光部１１１に臨む面は、４つの平面から構成される。
【００７５】
各台形状平板１１８２ａにおいて、等脚台形状の対向する平行な２辺のうちの短い方の辺、すなわち、短い方の底辺１１８２ａａは、正方形状である第１反射部分１１８１の各辺にそれぞれ連なる。各台形状平板１１８２ａにおいて、等脚台形状の対向する平行な２辺のうちの長い方の辺、すなわち、長い方の底辺１１８２ａｂは、Ｘ方向において第１反射部分１１８１よりもプリント基板１２から離間した位置、すなわち、被照射体である拡散板３（または液晶パネル２）により近い位置に設けられる。隣接する台形状平板１１８２ａ同士は、等脚台形状の対向する非平行な２辺の各辺、すなわち、側辺１１８２ａｃ同士が連なる。
【００７６】
台形状平板１１８２ａと第１反射部分１１３１１との間の傾斜角度θ３は、たとえば４５°〜８５°であり、バックライトユニット１では８０°である。また、バックライトユニット１では、第１反射部材１１８の高さＨ４は、たとえば２．５〜５ｍｍである。ここで、高さＨ４は、第２反射部分１１８２の、Ｘ方向において第１反射部分１１８１の表面から最も離間した部分と、第１反射部分１１８１の表面との、Ｘ方向における距離である。
【００７７】
４つの台形状平板１１８２ａの、被照射体である拡散板３（または液晶パネル２）への投影面積の合計値は、正方形状の中心に円形状の開口が形成された形状の第１反射部分１１８１の、被照射体である拡散板３（または液晶パネル２）への投影面積よりも小さい。すなわち、第１反射部分１１８１の被照射体への投影面積は、第２反射部分１１８２の被照射体への投影面積よりも大きい。
【００７８】
バックライトユニット１では、正方形状の発光装置１１の一辺の長さは５５ｍｍであり、傾斜角度θ３は８０°である。したがって、第１反射部材１１８の高さＨ４を５ｍｍとすれば、第２反射部分１１８２を構成する１つの台形状平板１１８２ａの、被照射体である拡散板３（または液晶パネル２）への投影面積は、｛５５＋（５５−２×５／ｔａｎθ３）｝×（５／ｔａｎθ３）×１／２≒４７．７［ｍｍ２］である。よって、第２反射部分１１８２の、被照射体である拡散板３（または液晶パネル２）への投影面積は、４７．７×４＝１９０．８［ｍｍ２］である。これに対して、第１反射部分１１８１の、被照射体である拡散板３（または液晶パネル２）への投影面積は、第１反射部分１１８１に形成される円形状の開口部の直径を１０ｍｍとすれば、（５５−２×５／ｔａｎθ３）×（５５−２×５／ｔａｎθ３）−５×５×３．１４≒２７５５．６［ｍｍ２］である。したがって、第１反射部分１１８１の被照射体への投影面積は、第２反射部分１１８２の被照射体への投影面積よりも、１０倍以上大きいことになる。
【００７９】
上記のように構成され、複数の発光装置１１にそれぞれ備えられる第１反射部材１１８は、互いに一体的に成形されるのが好ましい。複数の第１反射部材１１８を一体成形する方法としては、第１反射部材１１８が発泡性ＰＥＴにより構成されている場合には押出し成型加工を挙げることができ、第１反射部材１１８がアルミニウムにより構成されている場合にはプレス加工を挙げることができる。このように、複数の発光装置１１にそれぞれ備えられる第１反射部材１１８を一体成形することによって、各発光部１１１の各第１反射部材１１８に対する配置位置の精度を向上することができ、その結果、第１反射部材１１８によって、被照射体の輝度が面方向においてより均一となるように光を反射することができる。また、第１反射部材１１８を一体成形することにより、バックライトユニット１の組立作業時に、第１反射部材１１８を取り付ける作業数を低減することができるので、組立作業の効率を向上することができる。
【００８０】
以上のように構成される発光装置１１を備えるバックライトユニット１によれば、レンズ１１２から出射した光のうち、レンズ１１２の側面１１２ｂから出射した光の一部は、第１反射部材１１８の第１反射部分１１８１に入射し、拡散する。第１反射部分１１８１は、プリント基板１２に沿ってレンズ１１２の光軸Ｓに垂直に延びているので、第１反射部分１１８１で拡散した光の一部は、被照射体である拡散板３（または液晶パネル２）において、Ｘ方向に平面視したときに第１反射部分１１８１が投影される部分に照射される。すなわち、図１７に示すように、発光部１１１のレンズ１１２の側面１１２ｂから出射される光の一部の光路は、第１反射部分１１８１に入射して反射した後、被照射体へ向かう光路となる。
【００８１】
第１反射部分１１８１で拡散した光の他の一部は、第１反射部分１１８１の外周縁端部を取り囲む第２反射部分１１８２に入射する。ここで、第１反射部分１１８１の外周縁端部とは、光軸Ｓ方向に第１反射部分１１８１を平面視したときに、光軸Ｓを中心として最外方となる部分であり、すなわち、第１反射部分１１８１と第２反射部分１１８２との境界部分である。第２反射部分１１８２は、外方（ＬＥＤチップ１１１ａから遠ざかる方向）になるにつれてプリント基板１２から離反して延び、発光部１１１に臨む面が複数の平面から構成されるので、第２反射部分１１８２に入射した光を、プリント基板１２に平行な液晶パネル２側に反射し、被照射体である拡散板３（または液晶パネル２）において、Ｘ方向に平面視したときに第２反射部分１１８２が投影される部分に入射させることができる。すなわち、図１７に示すように、発光部１１１のレンズ１１２の側面１１２ｂから出射される光の一部の光路は、第１反射部分１１８１に入射して反射し、次に第２反射部分１１８２に入射して反射した後、被照射体へ向かう光路となる。
【００８２】
このように、本発明の基本構造体では、第２反射部分１１８２を略円弧状に形成せず、平面状に形成していても、被照射体である拡散板３（または液晶パネル２）において、Ｘ方向に平面視したときに第１反射部分１１８１が投影される領域および第２反射部分１１８２が投影される領域のそれぞれに、充分な量の光を照射することができる。よって、バックライトユニット１は、面方向において強度が均一化された光を被照射体に照射することができ、かつ、薄型化が可能となる。すなわち、本発明の基本構造体によれば、平面状の第１反射部分１１８１での反射によって、発光部１１１から出射された光を、面方向においてできるだけ発光部１１１から遠くに飛ばすことができ、光の飛んだ先で、平面状の第２反射部分１１８２による反射が生じ、被照射体である拡散板３（または液晶パネル２）において光量が小さくなりがちな発光部１１１から遠くの領域に光が供給され、その結果、薄型化されたバックライトユニット１においても、面方向において輝度を充分に均一化することができる。
【００８３】
また本発明の基本構造体では、第１反射部分１１８１の被照射体への投影面積が第２反射部分１１８２の被照射体への投影面積よりも大きい。第１反射部分１１８１の投影面積が大きいほど、レンズ１１２から出射される光の、第１反射部分１１８１への照射面積が大きくなるので、第１反射部分１１８１での反射による被照射体への照射光が多くなるとともに、第１反射部分１１８１での反射による第２反射部分１１８２への照射光が多くなり、第１反射部材１１８の周辺における光量が多くなり、被照射体の面方向において輝度をより均一にすることができる。
【００８４】
次に、本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態は、前述した基本構造体を基にして、第１反射部材１１８の代わりに、以下に述べる反射部材１１３を設けたこと以外は、前述した基本構造体と同様の構成であるので、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００８５】
図７−１は、本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置１００を、図１における切断面線Ａ−Ａで切断したときの断面を模式的に示す図である。図７−２は、本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置１００を、図１における切断面線Ｂ−Ｂで切断したときの断面を模式的に示す図である。図８−１は、反射部材１１３の斜視図であり、図９−１は、反射部材１１３をＸ方向に平面視したときの図である。反射部材１１３は、入射する光を反射する部材である。反射部材１１３は、ＬＥＤチップ１１１ａから照射される光に対して高い反射率、理想的には１００％の反射率を有する。
【００８６】
反射部材１１３は、高輝性ＰＥＴ、アルミニウムなどからなる。反射部材１１３の厚みは、たとえば０．１〜０．５ｍｍである。また、Ｘ方向における反射部材１１３の高さＨ２は、たとえば３．５ｍｍである。また、隣接する発光装置１１間における反射部材１１３の中央点の間隔は、正方形状の発光装置１１の１辺の長さが５５ｍｍであるとき、たとえば５５ｍｍ〜５８ｍｍである。なお、以下に説明するように、反射部材１１３は第１反射部材１１３１と第２反射部材１１３２とから構成されるが、この２つの反射率や材質は同じである。
【００８７】
反射部材１１３は、Ｘ方向に平面視したときの外形状が多角形状、たとえば正方形状である第１反射部材１１３１と、Ｘ方向に平面視したときに、この第１反射部材１１３１の各角部１１３１ａからＬＥＤチップ１１１ａに向かって延びて広がるように形成される第２反射部材１１３２とを含む。ここで、第１反射部材１１３１の各角部１１３１ａとは、第１反射部材１１３１をＸ方向に平面視したときにおいて、多角形状の各頂点から所定の距離（たとえば、正方形状の第１反射部材１１３１の１辺の長さの１０％〜３０％の距離）の範囲内となる部分である。また、第１反射部材１１３１をＸ方向に平面視したときにおいて、多角形状の各辺から第１反射部材１１３１の内方に向かって所定の幅（たとえば、正方形状の第１反射部材１１３１の１辺の長さの５％〜１５％の幅）の範囲内となる部分のうち、各角部１１３１ａを除く部分を、第１反射部材１１３１の辺部と称する。
【００８８】
第１反射部材１１３１は、Ｘ方向に平面視したときの外形状が正方形状である第１反射部分１１３１１（基部）と、第１反射部分１１３１１を取り囲み、ＬＥＤチップ１１１ａから遠ざかるにつれてプリント基板１２から遠ざかるように傾斜して形成される第２反射部分１１３１２（傾斜部）とを有する。第１反射部分１１３１１と第２反射部分１１３１２とによって構成される第１反射部材１１３１は、ＬＥＤチップ１１１ａを中心とした仕切りトレー（逆ドーム）状に形成される。
【００８９】
第１反射部分１１３１１は、Ｘ方向に平面視したときの正方形状の各辺が、マトリクス状に配置される複数のＬＥＤチップ１１１ａの行方向または列方向と平行になるように形成される。また、第１反射部分１１３１１は、プリント基板１２に沿って形成され、Ｘ方向に平面視したときに、中央部に正方形状の開口部が設けられる。この正方形状の開口部の１辺の長さは、ＬＥＤチップ１１１ａを支持する基台１１１ｂの１辺の長さＬ１と同程度の３ｍｍ〜５ｍｍであり、この開口部に基台１１１ｂが挿通される。すなわち、本実施形態では、レンズ１１２の底面には反射部１１９は設けられておらず、レンズ１１２の底面には第１反射部分１１３１１が当接する。なお、この開口部の形状が異なること以外は、第１反射部材１１３１の形状は、第１反射部材１１８の形状とほぼ同一である。
【００９０】
第２反射部分１１３１２は、主面が台形状の４つの台形状平板１１３１２ａによって構成される。各台形状平板１１３１２ａにおいて、台形状の短い方の底辺１１３１２ａａは、正方形状である第１反射部分１１３１１の各辺にそれぞれ連なり、長い方の底辺１１３１２ａｂは、Ｘ方向において、第１反射部分１１３１１よりもプリント基板１２から離間した位置に設けられる。隣接する台形状平板１１３１２ａ同士は、側辺１１３１２ａｃが連なる。台形状平板１１３１２ａとプリント基板１２との間の傾斜角度θ１は、たとえば８０°である。
【００９１】
第２反射部材１１３２は、主面が２等辺三角形状の４つの２等辺三角形状平板１１３２ａによって構成される。各２等辺三角形状平板１１３２ａは、第１反射部材１１３１の各角部１１３１ａにそれぞれ設けられる。各２等辺三角形状平板１１３２ａにおいて、底辺１１３２ａａは、第１反射部分１１３１１に接し、２つの側辺１１３２ａｂは、角部１１３１ａを挟む２つの台形状平板１１３１２ａにそれぞれ接する。２等辺三角形状平板１１３２ａの傾斜角度θ２は、傾斜角度θ１よりも小さい。第２反射部材１１３２は、２等辺三角形状に限らず、角部１１３１ａにおける光量を確保できる形状であればこの限りでない。
【００９２】
上記のように構成され、複数の発光装置１１にそれぞれ備えられる反射部材１１３は、互いに一体的に成形されるのが好ましい。複数の反射部材１１３を一体成形する方法としては、反射部材１１３が発泡性ＰＥＴにより構成されている場合には押出し成型加工を挙げることができ、反射部材１１３がアルミニウムにより構成されている場合にはプレス加工を挙げることができる。このように、複数の発光部１１１にそれぞれ備えられる反射部材１１３を一体成形することによって、複数の発光部１１１のプリント基板１２に対する配置位置の精度を向上することができるとともに、バックライトユニット１の組立作業時に、反射部材１１３を取り付ける作業数を低減することができるので、組立作業の効率を向上することができる。
【００９３】
図７−３および図７−４は、反射部材１１３が一体成形されるときの、図７−１および図７−２に対応する図である。また、図８−２は、反射部材１１３が一体成形されるときの、図８−１に対応する図である。また、図９−２は、反射部材１１３が一体成形されるときの、図９−１に対応する図である。
【００９４】
図９−２に示す例（以下、「第１実施例」と称する）では、三角形状の第２反射部材１１３２の底辺は、図９−２における内側の正方形の隣接する２辺と交わり、交点Ｐ１と、交点Ｐ２と、発光部１１１の中心となる点Ｑとがなす三角形が、２等辺三角形となっている。また、反射部材１１３の頂点Ｐ３と、交点Ｐ１と、交点Ｐ２とがなす三角形も、２等辺三角形となっている。なお、交点Ｐ１と交点Ｐ２とを結ぶ線分の長さを１２ｍｍとし、Ｈ２を３．５ｍｍとし、図９−２における外側の正方形の１辺の長さを５５ｍｍとし、傾斜角度θ１を８０°とするとき、傾斜角度θ２は、有効数字２桁で２７°となる。
【００９５】
第１実施例の変形例（以下、「第２実施例」と称する）としては、第２反射部材１１３２を、反射部材１１３の角部に向かって突出するように湾曲した湾曲面を有し、第１反射部材１１３１の第１反射部分１１３１１に連なる底辺が、発光部１１１の中心となる点Ｑを中心とする円弧となるように形成してもよい。第２実施例を、図８−３および図９−３に示す。
【００９６】
図８−３は、図８−２に対応する図であり、図９−３は、図９−２に対応する図である。第２実施例における第２反射部材１１３２は、被照射体（拡散板３または液晶パネル２）側から平面視したときの形状が、三角形状の底辺（交点Ｐ１，Ｐ２を通る辺）を、点Ｑを中心とし、かつ、交点Ｐ１，Ｐ２を端点とする円弧に変えた形状である。そして、第２実施例における第２反射部材１１３２の、この円弧を除く、残りの２つの辺の交点である頂点Ｐ３は、正方形状の第１反射部材１１３１の隣接する２辺の交点に接続される。
【００９７】
第２実施例における第２反射部材１１３２は、被照射体（拡散板３または液晶パネル２）に臨む面が、反射部材１１３の角部に向かって突出する湾曲面となっている。図９−４は、第２実施例における第２反射部材１１３２の湾曲面を説明するための図である。図９−４（ａ）の円錐Ｃ１は、点Ｑを中心とする円を底面とし、頂点Ｐ３を頂点とする傾斜した円錐である。この円錐Ｃ１を、交点Ｐ１，Ｐ２および頂点Ｐ３を通る仮想平面で切断したときの断面（図９−４において斜線部で示す）は、三角形となり、第１実施例における第２反射部材１１３２の、被照射体（拡散板３または液晶パネル２）に臨む面である。これに対して、第１実施例における第２反射部材１１３２の、被照射体（拡散板３または液晶パネル２）に臨む面は、円錐Ｃ１の側面の一部分であり、より詳細には、上記仮想平面で円錐Ｃ１の側面を切断して得られる２つの曲面のうちの、小さい方の曲面（図９−４においてドット部で示す）である。
【００９８】
このように構成される、第２実施例における第２反射部材１１３２は、第２反射部材１１３２の円弧の各部分と発光部１１１の中心となる点Ｑとの距離が同じ距離になるので、第２反射部材１１３１の、被照射体（拡散板３または液晶パネル２）に臨む面の各部分へ同じ光量の光が照射されることになり、反射部材１１３の角部において光量を均一化することができる。
【００９９】
図９−４（ｂ）は、円錐Ｃ１を矢符Ｔ方向に見たときの図である。第１実施例における第２反射部材１１３２の傾斜角度をθ２１とし、第２実施例における第２反射部材１１３２の傾斜角度をθ２２として区別すると、図９−４（ｂ）に示すように、傾斜角度θ２２は、傾斜角度θ２１よりも大きくなる。ただし、第２実施例における第２反射部材１１３２も、第１反射部材１１３１に設けられているので、傾斜角度θ２２は、傾斜角度θ１よりは小さい。たとえば、交点Ｐ１と交点Ｐ２とを結ぶ線分の長さを１２ｍｍとし、Ｈ２を３．５ｍｍとし、図９−３における外側の正方形の１辺の長さを５５ｍｍとし、傾斜角度θ１を８０°とするとき、傾斜角度θ２２は、有効数字２桁で２９°となる（上述したように、傾斜角度θ２１は２７°である）。
【０１００】
このように、第１実施例の場合であっても第２実施例の場合であっても、第２反射部材１１３２の傾斜角度θ２は傾斜角度θ１よりも小さい。第２反射部材１１３２が設けられない場合、発光部１１１の中心から第１反射部材１１３１の角部までの距離は、辺部までの距離よりも長いので、角部において被照射体（拡散板３または液晶パネル２）に照射される光の量は少なくなるが、第１実施例や第２実施例のように、この角部に、傾斜角度が小さい第２反射部材１１３２を設けることで、角部において被照射体（拡散板３または液晶パネル２）に向かう光の量を増加させることができ、角部における光量の低下を補うことができる。
【０１０１】
以上のように構成される反射部材１１３を備えるバックライトユニット１を備える液晶表示装置１００における、ＬＥＤチップ１１１ａから出射した光の光路について図４および図１０−１および図１０−２を用いて説明する。なお、図１０−１は、図７−１に対応する図であり、図１０−２は図７−３に対応する図である。
【０１０２】
バックライトユニット１において、ＬＥＤチップ１１１ａから出射し、レンズ１１２に入射した光のうち、液晶パネル２に対向する上面１１２ａにおいて凹部１１２１に到達した光は、液晶パネル２に向けて矢符Ａ１方向に出射され、第１湾曲部１１２２に到達した光は、反射して側面１１２ｂから矢符Ａ２方向に出射され、第２湾曲部１１２３に到達した光は、外方に屈折して液晶パネル２に向けて矢符Ａ３方向に出射される。
【０１０３】
そして、レンズ１１２から出射した光のうち、側面１１２ｂから出射した光（出射方向が光軸Ｓに交差する方向である光）は、反射部材１１３の第２反射部分１１３１２に入射する。この第２反射部分１１３１２は、外方（ＬＥＤチップ１１１ａから遠ざかる方向）になるにつれてプリント基板１２から離反して延びるので、第２反射部分１１３１２に入射した光を、プリント基板１２に平行な液晶パネル２側に反射させることができ、面方向において第２反射部分１１３１２に対応した領域の光量を増加させることができる。
【０１０４】
また、第２反射部分１１３１２に向かう光のうち、第１反射部材１１３１の角部１１３１ａに向かう光は、角部１１３１ａに設けられる第２反射部材１１３２に入射する。第２反射部材１１３２は、入射した光を、プリント基板１２に平行な液晶パネル２側に反射させることができるので、第１反射部材１１３１の角部１１３１ａにおいて液晶パネル２に照射される光の量が低下することを抑えることができる。その結果、バックライトユニット１の薄型化を図るなかで、面方向において強度が均一化された光を、液晶パネル２に照射することができる。
【０１０５】
また本実施形態では、レンズ１１２の高さＨ１よりも反射部材１１３の高さＨ２の方が低い。すなわち、反射部材１１３は、レンズ１１２よりもプリント基板１２側に配置される。これによって、隣接する発光部１１１間において、図１０−１および図１０−２のように、一方の発光部１１１側からの光が他方の発光部１１１側に照射されることにより、お互いに光量不足を補うことができる。したがって、液晶パネル２に照射される光の量の低下を抑えることができ、面方向において強度がより均一化された光を、液晶パネル２に照射することができる。
【０１０６】
図１１−１は、第２反射部材１１３２が設けられた反射部材１１３と、レンズ１１２とを示している。このようなバックライトユニット１は、光量調整部材をさらに備えていてもよい。光量調整部材とは、反射部材１１３の各部分に入射する光の量を調整する部材である。図１１−２に、光量調整部材の一例を示す。図１１−２では、光量調整部材１１４と、反射部材１１３と、レンズ１１２とを示している。
【０１０７】
光量調整部材１１４は、主面が半円形状の所定の厚さの４つの半円形状部材１１４ａによって構成される。各半円形状部材１１４ａは、円柱状のレンズ１１２の側面に沿って設けられ、第１反射部材１１３１の角部１１３１ａに臨まない位置（たとえば、第１反射部材１１３１のレンズ１１２に近い辺部）にそれぞれ配置される。半円形状部材１１４ａの直線部分は、第１反射部分１１３１１に接する。半円形状部材１１４ａは、主面に微小な凹凸を有する透光性部材であり、光を拡散させる機能を有する。その結果、面方向において強度が均一化された光を、液晶パネル２に照射することができる。なお、上述した半円形状部材１１４ａの形状は半円形状としたけれども、面方向において強度が均一化された光を、液晶パネル２に照射することができるのであれば、形状は変更可能である。
【０１０８】
図１１−３のように、第１反射部材１１３１の角部１１３１ａに第２反射部材１１３２を設け、また、レンズ１１２の側面に沿って設けられた光量調整部材を備える構成にすることもできる。この結果、さらに、面方向において強度が均一化された光を、液晶パネル２に照射することができる。
【０１０９】
なお、本発明の他の実施形態としては、レンズ１１２が光量調整部材の機能を有していてもよい。すなわち、半円形状部材１１４ａを設ける代わりに、レンズ１１２において、半円形状部材１１４ａが設けられる箇所の表面を加工して、その表面に微小な凹凸を形成してもよい。
【０１１０】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１反射部材１１３１の代わりに、以下に述べる第１反射部材１１５および反射シート１１６を備えること以外は、前述した第１実施形態と同様の構成であるので、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【０１１１】
図１２は、第１反射部材１１５および反射シート１１６の斜視図である。図１３は、第１反射部材１１５をＸ方向に平面視したときの図である。図１４は、反射シート１１６をＸ方向に平面視したときの図である。図１５は、反射部材１１３の分解斜視図である。
【０１１２】
本実施形態では、反射部材１１３は、第１反射部材１１５と反射シート１１６と第２反射部材１１３２とから構成される。図１２に示すように、第１反射部材１１５と反射シート１１６とを組み合わせることによって、第１実施形態における第１反射部材１１３１と同様の形状となる。
【０１１３】
図１４および図１５に示すように、反射シート１１６は、マトリクス状に配置される複数のＬＥＤチップ１１１ａの行または列の方向であるＹ方向に延び、各ＬＥＤチップ１１１ａを取り囲むように形成される。反射シート１１６は、円柱形状の各レンズ１１２のプリント基板１２側の底面に当接する、Ｘ方向に平面視したときの形状が円形状の複数の円形部分１１６ａと、隣接する円形部分１１６ａ同士を接続する複数の帯状部分１１６ｂとを含む。円形部分１１６ａの大きさは、円柱形状のレンズ１１２の底面とほぼ同じ大きさである。各円形部分１１６ａは、Ｘ方向に平面視したときに、中央部に正方形状の開口部が設けられ、この正方形状の開口部の１辺の長さは、ＬＥＤチップ１１１ａを支持する基台１１１ｂの１辺の長さＬ１と同程度の３ｍｍ〜５ｍｍであり、この開口部に基台１１１ｂが挿通される。
【０１１４】
第１反射部材１１５は、Ｘ方向に平面視したときの外形状が正方形状である第１反射部分１１５１と、第１反射部分１１５１を取り囲み、ＬＥＤチップ１１１ａから遠ざかるにつれてプリント基板１２から遠ざかるように傾斜して形成される第２反射部分１１５２とを有する。
【０１１５】
第１反射部分１１５１は、Ｘ方向に平面視したときの正方形状の各辺が、マトリクス状に配置される複数のＬＥＤチップ１１１ａの行方向または列方向と平行になるようにプリント基板１２に沿って形成される。また、第１反射部分１１５１は、反射シート１１６を取り囲む溝部１１５１ａが形成される。
【０１１６】
第２反射部分１１５２は、主面が台形状の４つの台形状平板１１５２ａによって構成される。各台形状平板１１５２ａにおいて、台形状の短い方の底辺１１５２ａａは、正方形状である第１反射部分１１５１の各辺にそれぞれ連なり、長い方の底辺１１５２ａｂは、Ｘ方向において、第１反射部分１１５１よりもプリント基板１２から離間した位置に設けられる。隣接する台形状平板１１５２ａ同士は、側辺１１５２ａｃが連なる。正方形状の第１反射部分１１５１のＹ方向に交差する辺に連なる２つの台形状平板１１５２ａには、反射シート１１６の帯状部分１１６ｂが挿通される凹部１１５２ａｄが形成される。ここで、凹部１１５２ａｄが形成されるけれども、その凹部１１５２ａｄの箇所に隙間が空き、光が漏れるため、図１６のように、隙間を覆うための第３反射部材１１７を設けている。
【０１１７】
このような第２実施形態では、反射シート１１６が延びるＹ方向において、隣接するＬＥＤチップ１１１ａの間で、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光がプリント基板１２に入射して吸収されることを抑えることができるので、バックライトユニット１のエネルギー効率を高めることができる。第２実施形態に係るバックライトユニットは、以下のようにして組み立てることができる。
【０１１８】
図１５に示すように、まず、第１の工程として、基台１１１ｂに支持されるＬＥＤチップ１１１ａがＹ方向に複数並んで設けられたプリント基板１２上に、各ＬＥＤチップ１１１ａを取り囲むように、Ｙ方向に延びる反射シート１１６を設ける。次に、第２の工程として、反射シート１１６上において、各レンズ１１２によって各ＬＥＤチップ１１１ａを覆う。そして、第３の工程として、反射シート１１６を取り囲む第１反射部分１１５１と、第１反射部分１１５１を取り囲む第２反射部分１１５２とを有する第１反射部材１１５であって、第１反射部分１１５１上に第２反射部材１１３２が設置された第１反射部材を設ける。このように第２実施形態に係るバックライトユニットを組み立てることで、バックライトユニットをより効率的に製造することができる。
【符号の説明】
【０１１９】
１  バックライトユニット
２  液晶パネル
３  拡散板
１１  発光装置
１２  プリント基板
１３  フレーム部材
１００  液晶表示装置
１１１ａ  ＬＥＤチップ
１１１ｂ  基台
１１２  レンズ
１１３  反射部材
１１４  光量調整部材
１１５，１１８，１１３１  第１反射部材
１１６  反射シート
【図１】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図３−３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７−１】
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【図７−２】
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【図７−３】
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【図７−４】
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【図８−１】
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【図８−２】
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【図８−３】
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【図９−１】
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【図９−２】
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【図９−３】
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【図９−４】
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【図１０−１】
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【図１０−２】
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【図１１−１】
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【図１１−２】
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【図１１−３】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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