(57)【要約】【課題】  画面表示における動画ボケを抑制することができるとともに、光源の発光量をブロックごとに検出するためのセンサーをブロックごとに設けることなく、出射光の輝度をブロック間で均一化することができる面状光源装置及び液晶表示装置を提供する。【解決手段】  出射領域を２以上の光射出ブロック３２に区分し、光射出ブロック３２ごとに点光源３３〜３５を駆動する点光源ドライバ２４と、２以上の光射出ブロック３２から導出される導出光に基づいて、光量を検出する光センサー２２と、光センサー２２により光量が検出される各光射出ブロック３２のうち、１つの光射出ブロックのみが点灯する点灯期間を設け、この点灯期間内に検出された光量に基づいて当該光射出ブロックに対応する各点光源の発光量の調整を行う駆動制御部２３により構成される。【選択図】  図３
2006040764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出射領域を２以上の光射出ブロックに区分し、上記光射出ブロックごとに光源を駆動する光源駆動手段と、
２以上の上記光射出ブロックから導出される導出光に基づいて、光量を検出する光量検出手段と、
上記光量検出手段により光量が検出される各光射出ブロックのうち、１つの光射出ブロックのみが点灯する点灯期間を設け、この点灯期間内に検出された光量に基づいて当該光射出ブロックに対応する光源の発光量の調整を行う駆動制御手段とを備えたことを特徴とする面状光源装置。
【請求項２】
光反射手段により上記光射出ブロックごとに仕切られ、前後に配置される２つの導光板を備え、
上記各導光板には、その一端側に端面に沿って２以上の点光源が上記光源として配置され、その背面上における他端側には光拡散手段を有し、
上記光拡散手段が前面側の導光板及び背面側の導光板において互いに反対側に形成されることを特徴とする請求項１に記載の面状光源装置。
【請求項３】
上記各導光板における上記他端側の端面に配置され、上記光射出ブロックごとの導出光を上記光量検出手段に伝送する光伝送手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の面状光源装置。
【請求項４】
上記光伝送手段は、光射出ブロックごとの導出光を集光する光ファイバーからなることを特徴とする請求項３に記載の面状光源装置。
【請求項５】
上記光伝送手段は、各導光板からの光を１つの光量検出手段に伝送し、
上記駆動制御手段は、点灯期間を導光板間においてずらして各点光源を点灯させることを特徴とする請求項３に記載の面状光源装置。
【請求項６】
上記導光板においてその厚み方向に形成され、上記各点光源がそれぞれ配置される２以上の係合孔を備えたことを特徴とする請求項２に記載の面状光源装置。
【請求項７】
上記各導光板は、互いに対向する面をそれぞれ上記他端側に傾斜させて形成されることを特徴とする請求項２に記載の面状光源装置。
【請求項８】
上記導光板の上記一端側に配置される各点光源は、発光色が異なる２以上の発光素子からなり、上記各発光素子を導光板の厚み方向に並べて形成されることを特徴とする請求項２に記載の面状光源装置。
【請求項９】
光反射手段により上記光射出ブロックごとに仕切られ、背面上に光拡散手段を有する光出射用導光板と、上記光出射用導光板の背面側に配置される光拡散用導光板とを備え、
上記光源は、上記光拡散用導光板における一端側の端面に沿って配置される２以上の点光源からなり、上記光拡散用導光板における他端側の端面から射出された光は、反射部材により上記光出射用導光板の端面に入射し、当該光出射用導光板の出射面から出射されることを特徴とする請求項１に記載の面状光源装置。
【請求項１０】
上記光出射用導光板の背面側に配置され、当該光出射用導光板からの光を反射する反射シートと、
上記反射シートに設けられ、上記各点光源の配列方向に沿って上記光射出ブロックごとに形成される２以上の貫通孔と、
上記貫通孔に配置され、上記光射出ブロックごとの導出光を上記光量検出手段に伝送する光伝送手段とを備えたことを特徴とする請求項９に記載の面状光源装置。
【請求項１１】
上記駆動制御手段は、各光射出ブロックについて時系列に光源を点灯させることを特徴とする請求項１に記載の面状光源装置。
【請求項１２】
上記駆動制御手段は、所定の重複期間を設けて光源を点灯させることを特徴とする請求項１１に記載の面状光源装置。
【請求項１３】
光源が同時に点灯される光射出ブロックの重複数に応じた光量検出手段を有することを特徴とする請求項１２に記載の面状光源装置。
【請求項１４】
上記駆動制御手段は、所定の重複期間を設けて光源を間欠点灯させることを特徴とする請求項１１に記載の面状光源装置。
【請求項１５】
光を拡散する拡散板と、
上記拡散板の背面側に形成され、光反射手段により上記光射出ブロックごとに仕切られた中空領域と、
上記拡散板に対し中空領域を挟んで配置され、中空領域内を伝搬する光を前面側へ反射する反射部材と、
上記中空領域に沿って配置され、上記光源としての２以上の点光源と、
上記各点光源からの光を上記反射部材側に屈折させて当該中空領域へ出射する偏角素子とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の面状光源装置。
【請求項１６】
上記光射出ブロックごとに設けられ、光射出ブロックに対応させて背面側に光拡散手段を有する２以上の導光板を備え、
上記各導光板には、その一端側に端面に沿って２以上の点光源が上記光源として配置され、他端側に上記光拡散手段が形成されることを特徴とする請求項１に記載の面状光源装置。
【請求項１７】
上記各導光板は、光拡散手段がより中央に形成される方が前面側に配置されることを特徴とする請求項１６に記載の面状光源装置。
【請求項１８】
上記導光板においてその厚み方向に形成され、上記各点光源がそれぞれ配置される２以上の係合孔を備えたことを特徴とする請求項１６に記載の面状光源装置。
【請求項１９】
上記各導光板は、上記他端側の端面がそれぞれ背面側に傾斜し、この端面上に上記光拡散手段が形成されることを特徴とする請求項１６に記載の面状光源装置。
【請求項２０】
上記各光射出ブロックごとに設けられ、背面上に光拡散手段を有する光出射用導光板と、上記光出射用導光板の背面側に配置される光拡散用導光板とからなる２以上の光源ユニットを備え、
上記光源は、上記光拡散用導光板における一端側の端面に沿って配置される２以上の点光源からなり、上記光拡散用導光板における他端側の端面から射出された光は、反射部材により前面側の上記光出射用導光板の端面に入射し、当該光出射用導光板の出射面から出射されることを特徴とする請求項１に記載の面状光源装置。
【請求項２１】
光を拡散する拡散板と、
上記光射出ブロックごとに設けられる２以上の光源ユニットとを備え、
上記光源ユニットは、上記拡散板の背面側に形成される中空領域と、
上記拡散板に対し中空領域を挟んで配置され、中空領域内を伝播する光を前面側へ反射する反射部材と、
上記中空領域に沿って配置され、上記光源としての２以上の点光源と、
上記各点光源からの光を上記反射部材側に屈折させて当該中空領域へ出射する偏角素子とからなることを特徴とする請求項１に記載の面状光源装置。
【請求項２２】
上記各反射部材は、上記偏角素子側に傾斜させて配置される平板からなることを特徴とする請求項２１に記載の面状光源装置。
【請求項２３】
ＴＦＴアレイ基板からなり、画像信号に基づいてゲート線ごとに画素へのデータ書き込みを行う液晶パネルと、
上記ゲート線ごとのデータ書き込み動作に同期して上記液晶パネルを背面側から照明するバックライトとを備えた液晶表示装置において、
上記バックライトは、出射領域を２以上の光射出ブロックに区分し、上記光射出ブロックごとに光源を駆動する光源駆動手段と、
２以上の上記光射出ブロックから導出される導出光に基づいて、光量を検出する光量検出手段と、
上記光量検出手段により光量が検出される各光射出ブロックのうち、１つの光射出ブロックのみが点灯する点灯期間を設け、この点灯期間内に検出された光量に基づいて当該光射出ブロックに対応する光源の発光量の調整を行う駆動制御手段とからなり、
上記駆動制御手段は、上記ゲート線ごとのデータ書き込み位置に基づいて、光射出ブロックを点灯させることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面状光源装置及び液晶表示装置に係り、さらに詳しくは、画素へのデータ書き込みを行う液晶パネルを背面側から照明するバックライトとしての面状光源装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
バックライトにより液晶パネルを背面側から照明することによって画面表示を行う液晶表示装置では、動画像を表示する際、映像が尾を引くように視覚される現象、いわゆる動画ボケが生じるという問題があった。そこで、この様な動画ボケを抑制するために、液晶パネルにおける画素へのデータ書き込みに同期してバックライトを点灯させる技術が従来から提案されている（例えば、特許文献１及び２）。
【０００３】
特許文献１に開示されているバックライトは、１つの導光板を複数のブロックに区分し、液晶パネルにおけるデータ書き込み位置に基づいてブロックごとに光源を点灯させている。
【０００４】
特許文献２に開示されているバックライトは、重ねて配置される複数の導光板を備え、導光板ごとに光源を点灯させることによって、出射領域の分割点灯を行っている。この様なバックライトでは、動画像の表示の際に、データ書き込み動作に同期して出射領域がブロックごとに分割点灯されるので、動画特性が向上して動画ボケを抑制させることができる。
【０００５】
なお、特許文献３には、光源の発光量をブロックごとに検出し、導光板の出射領域から出射される光の特性を向上させるバックライトに関する技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００１−２１０１２２号公報
【特許文献２】特開２００３−５７６２２号公報
【特許文献３】特表２００３−５３２２７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した通り、従来のバックライトでは、動画ボケを抑制させるために出射領域が分割点灯されるので、ブロック間で出射光の輝度が不均一になりやすいという問題があった。このため、出射領域から出射される光をブロック間で均一化しようとすると、製造コストが増大してしまうという問題があった。一般に、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）などの発光素子は、温度変化によって出力が変化し易いので、周辺環境の変化によって発光量が変化する場合がある。また、経時変化によって発光量が変化する場合もある。その様な発光素子をブロックごとに用いる場合、出射領域から出射される光がブロック間で常に均一となるようにするためには、発光素子の発光量をブロックごとに検出する必要がある。このとき、発光量を検出するためのセンサーをブロックごとに設けなければならなかったので、バックライト製造においてコストを増大させる一因となっていた。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、製造コストを増大させることなく、出射領域からブロックごとに出射される光をブロック間で均一化することができる面状光源装置及び液晶表示装置を提供することを目的としている。特に、画面表示における動画ボケを抑制することができるとともに、光源の発光量をブロックごとに検出するためのセンサーをブロックごとに設けることなく、出射光の輝度がブロック間で均一となるようにすることができる面状光源装置を提供することを目的としている。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、点光源の配列方向に関して出射領域における光源近傍で生じる輝度ムラ及び色ムラを抑制させることにある。特に、導光板の端面から入射した光が十分に拡散されることなく光源近傍から直接に出射されるのを抑制することができる面状光源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による面状光源装置は、出射領域を２以上の光射出ブロックに区分し、上記光射出ブロックごとに光源を駆動する光源駆動手段と、２以上の上記光射出ブロックから導出される導出光に基づいて、光量を検出する光量検出手段と、上記光量検出手段により光量が検出される各光射出ブロックのうち、１つの光射出ブロックのみが点灯する点灯期間を設け、この点灯期間内に検出された光量に基づいて当該光射出ブロックに対応する光源の発光量の調整を行う駆動制御手段により構成される。
【００１０】
この様な構成によれば、１つの光射出ブロックのみが点灯する点灯期間を設けて光量の検出が行われるので、２以上の光射出ブロックからの導出光に基づいて光量検出を行う光量検出手段であっても、当該光射出ブロックに対応する光源の発光量を適切に検出し、発光量の調整を行うことができる。従って、光源の発光量を光射出ブロックごとに検出するためのセンサーを光射出ブロックごとに設けることなく、出射領域からブロックごとに出射される光を光射出ブロック間で均一化することができる。
【００１１】
本発明による面状光源装置は、上記構成に加え、光反射手段により上記光射出ブロックごとに仕切られ、前後に配置される２つの導光板を備え、上記各導光板には、その一端側に端面に沿って２以上の点光源が上記光源として配置され、その背面上における他端側には光拡散手段を有し、上記光拡散手段が前面側の導光板及び背面側の導光板において互いに反対側に形成されるように構成される。この様な構成により、前面側の導光板及び背面側の導光板において光拡散手段が互いに反対側に形成されるので、点光源から各導光板の端面に入射した光を出射領域全体から出射させることができる。その際、点光源が配置される導光板の一端側とは反対側となる他端側に上記光拡散手段が形成されるので、導光板の端面から入射した光が十分に拡散されることなく直接に光源近傍から出射されるのを抑制することができる。従って、入射光は導光板内において十分に拡散されて出射されるので、各点光源の配列方向に関して出射領域における光源近傍で輝度ムラ及び色ムラが生じるのを抑制することができる。
【００１２】
また、本発明による面状光源装置は、上記構成に加え、上記各導光板における上記他端側の端面に配置され、上記光射出ブロックごとの導出光を上記光量検出手段に伝送する光伝送手段を備えて構成される。この様な構成により、２以上の光射出ブロックから導出された導出光を適切に光量検出手段に伝送することができる。特に、上記光伝送手段が、光射出ブロックごとの導出光を集光する光ファイバーからなるように構成すれば、導出光の伝送路における配線を簡素化することができるので、センサー組み付け時の作業性を向上させることができる。
【００１３】
また、本発明による面状光源装置は、上記構成に加え、上記光伝送手段が、各導光板からの光を１つの光量検出手段に伝送し、上記駆動制御手段が、点灯期間を導光板間においてずらして各点光源を点灯させるように構成される。この様な構成により、点灯期間を導光板間においてずらして各点光源が点灯されるので、導光板ごとの光量を１つの光量検出手段によって適切に検出することができる。従って、導光板ごとにセンサーを設けなくても良いので、製造コストをさらに削減することができる。
【００１４】
また、本発明による面状光源装置は、上記構成に加え、上記導光板においてその厚み方向に形成され、上記各点光源がそれぞれ配置される２以上の係合孔を備えて構成される。この様な構成により、導光板の厚み方向に形成された各係合孔に点光源がそれぞれ配置されるので、各点光源から放射された光を効果的に導光板へ入射させることができる。
【００１５】
また、本発明による面状光源装置は、上記構成に加え、上記各導光板が、互いに対向する面をそれぞれ上記他端側に傾斜させて形成されるように構成される。この様な構成により、各導光板をそれぞれ対向する導光板側へより前進させて配置することができるので、面状光源装置を薄型化することができる。また、点光源が配置される一端側とは反対側の他端側に各導光板の対向面を傾斜させるので、点光源から導光板の端面に入射した光をより効果的に前面側へ出射させることができる。
【００１６】
また、本発明による面状光源装置は、上記構成に加え、上記導光板の上記一端側に配置される各点光源が、発光色が異なる２以上の発光素子からなり、上記各発光素子を導光板の厚み方向に並べて形成されるように構成される。この様な構成により、発光色が異なる２以上の発光素子による放射光を混色させて出射領域から出射させる場合、各発光素子が導光板の厚み方向、すなわち、出射方向に並べて配置されるので、十分に混色させることができ、色ムラが生じるのを抑制することができる。
【００１７】
また、本発明による面状光源装置は、上記構成に加え、光反射手段により上記光射出ブロックごとに仕切られ、背面上に光拡散手段を有する光出射用導光板と、上記光出射用導光板の背面側に配置される光拡散用導光板とを備え、上記光源が、上記光拡散用導光板における一端側の端面に沿って配置される２以上の点光源からなり、上記光拡散用導光板における他端側の端面から射出された光が、反射部材により上記光出射用導光板の端面に入射し、当該光出射用導光板の出射面から出射されるように構成される。この様な構成により、各点光源からの入射光が光拡散用導光板内を伝搬することによって十分に拡散され、その拡散光が光出射用導光板の端面に入射されるので、各点光源の配列方向に関して輝度ムラ及び色ムラが生じるのを抑制することができる。
【００１８】
また、本発明による面状光源装置は、上記構成に加え、上記駆動制御手段が、各光射出ブロックについて時系列に光源を点灯させるように構成される。この様な構成により、各光射出ブロックについて時系列に光源が点灯されるので、光射出ブロックごとの光量を１つのセンサーによって適切に検出することができる。
【００１９】
また、本発明による面状光源装置は、上記構成に加え、光を拡散する拡散板と、上記拡散板の背面側に形成され、光反射手段により上記光射出ブロックごとに仕切られた中空領域と、上記拡散板に対し中空領域を挟んで配置され、中空領域内を伝搬する光を前面側へ反射する反射部材と、上記中空領域に沿って配置され、上記光源としての２以上の点光源と、上記各点光源からの光を上記反射部材側に屈折させて当該中空領域へ出射する偏角素子とを備えて構成される。この様な構成により、各点光源から中空領域に入射される光が偏角素子によって反射部材側に屈折されるので、入射光が直接に出射領域における光源近傍から出射されるのを効果的に抑制することができる。従って、入射光は中空領域内で十分に拡散されて出射されるので、各点光源の配列方向に関して輝度ムラや色ムラが生じるのを抑制することができる。
【００２０】
本発明による面状光源装置は、上記構成に加え、上記光射出ブロックごとに設けられ、光射出ブロックに対応させて背面側に光拡散手段を有する２以上の導光板を備え、上記各導光板には、その一端側に端面に沿って２以上の点光源が上記光源として配置され、他端側に上記光拡散手段が形成されるように構成される。
【００２１】
この様な構成によれば、光射出ブロックに対応させて光拡散手段が各導光板に形成されるので、出射領域を各光射出ブロックに区分して点灯させることができる。その際、点光源が配置される一端側とは反対側となる他端側に上記光拡散手段が形成されるので、各点光源から導光板の端面に入射した光が十分に拡散されることなく光源近傍から出射されるのを抑制することができる。従って、入射光は導光板内において十分に拡散されて出射されるので、各点光源の配列方向に関して出射領域における光源近傍で輝度ムラ及び色ムラが生じるのを抑制することができる。
【００２２】
また、本発明による面状光源装置は、上記構成に加え、上記各導光板が、光拡散手段がより中央に形成される方が前面側に配置されるように構成される。この様な構成により、光拡散手段によって形成される光射出ブロックについて、より中央の光射出ブロックを点灯させる導光板が前面側に配置されるので、出射領域の中央部における出射光の輝度を端部における輝度よりも効果的に高くすることができる。
【００２３】
また、本発明による面状光源装置は、上記構成に加え、上記各導光板は、上記他端側の端面がそれぞれ背面側に傾斜し、この端面上に上記光拡散手段が形成されるように構成される。この様な構成により、他端側の端面を背面側に傾斜させることによって当該導光板端面の背面側に新たに空間が生じるので、この空間部分に上記導光板の背面側の導光板に設けられる各点光源を配置することができる。これにより、面状光源装置の額縁領域を狭小化することができる。
【００２４】
また、本発明による面状光源装置は、上記構成に加え、上記各光射出ブロックごとに設けられ、背面上に光拡散手段を有する光出射用導光板と、上記光出射用導光板の背面側に配置される光拡散用導光板とからなる２以上の光源ユニットを備え、上記光源が、上記光拡散用導光板における一端側の端面に沿って配置される２以上の点光源からなり、上記光拡散用導光板における他端側の端面から射出された光が、反射部材により前面側の上記光出射用導光板の端面に入射し、当該光出射用導光板の出射面から出射されるように構成される。
【００２５】
また、本発明による面状光源装置は、上記構成に加え、光を拡散する拡散板と、上記光射出ブロックごとに設けられる２以上の光源ユニットとを備え、上記光源ユニットが、上記拡散板の背面側に形成される中空領域と、上記拡散板に対し中空領域を挟んで配置され、中空領域内を伝播する光を前面側へ反射する反射部材と、上記中空領域に沿って配置され、上記光源としての２以上の点光源と、上記各点光源からの光を上記反射部材側に屈折させて当該中空領域へ出射する偏角素子とからなるように構成される。
【００２６】
本発明による液晶表示装置は、ＴＦＴアレイ基板からなり、画像信号に基づいてゲート線ごとに画素へのデータ書き込みを行う液晶パネルと、上記ゲート線ごとのデータ書き込み動作に同期して上記液晶パネルを背面側から照明するバックライトとを備えた液晶表示装置であって、上記バックライトが、出射領域を２以上の光射出ブロックに区分し、上記光射出ブロックごとに光源を駆動する光源駆動手段と、２以上の上記光射出ブロックから導出される導出光に基づいて、光量を検出する光量検出手段と、上記光量検出手段により光量が検出される各光射出ブロックのうち、１つの光射出ブロックのみが点灯する点灯期間を設け、この点灯期間内に検出された光量に基づいて当該光射出ブロックに対応する光源の発光量の調整を行う駆動制御手段とからなり、上記駆動制御手段が、上記ゲート線ごとのデータ書き込み位置に基づいて、光射出ブロックを点灯させるように構成される。
【発明の効果】
【００２７】
本発明による面状光源装置及び液晶表示装置によれば、２以上の光射出ブロックからの導出光に基づいて光量検出を行う光量検出手段により、当該光射出ブロックに対応する光源の発光量が適切に検出され、発光量の調整が行われる。このため、光源の発光量を光射出ブロックごとに検出するためのセンサーを光射出ブロックごとに設けることなく、出射領域から光射出ブロックごとに出射される光を光射出ブロック間で均一化することができる。従って、画面表示における動画ボケを抑制することができるとともに、製造コストを増大させることなく、出射光の輝度が出射領域におけるブロック間で常に均一となるようにすることができる。
【００２８】
また、点光源が配置される導光板の一端側とは反対側となる他端側に光拡散手段が形成されるので、導光板の端面から入射した光が十分に拡散されることなく直接に光源近傍から出射されるのを抑制することができる。従って、導光板の端面から入射した光は導光板内において十分に拡散されて出射されるので、各点光源の配列方向に関して出射領域における光源近傍で生じる輝度ムラ及び色ムラを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による液晶表示装置の概略構成の一例を示した分解斜視図であり、画素へのデータ書き込みを行う液晶パネル２と、そのデータ書き込み動作に同期して液晶パネル２を背面側から照明するバックライト８とからなる液晶表示装置１の様子が示されている。本実施の形態による液晶表示装置１は、動画像の表示特性に優れ、額縁領域が狭小化された薄型の液晶ディスプレイとなっている。
【００３０】
液晶パネル２は、対向基板との間に液晶を保持するＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）アレイ基板からなる透過型の表示素子である。パネル面上に形成される表示領域３には、マトリックス状に多数の画素が配置されている。ここでは、表示領域３の形状が横長の矩形であるものとし、その長辺に平行にゲート線（アドレス線ともいう）５が形成され、短辺に平行にソース線（データ線ともいう）７が形成されている。
【００３１】
表示領域３の周辺には、画素ごとに設けられる半導体スイッチング素子としてのＴＦＴをオンオフさせる複数のゲート線駆動用ドライバ４と、ＴＦＴを介して各画素に画像データを供給する複数のソース線駆動用ドライバ６が形成されている。これらのドライバは、例えば、半導体チップとしてＴＦＴアレイ基板上に形成され、各ドライバ４及び６を制御するコントローラによって各画素へのデータ書き込みが行われる。各画素へのデータ書き込みは、画像信号に基づいて行われ、ゲート線５ごとに所定の走査周期でオン駆動されたゲート線５に沿って画素に画像データが書き込まれる。
【００３２】
バックライト８は、その筐体に形成される開口９から均一な光を出射する面状光源装置であり、液晶パネル２の背面側に配置される。このバックライト８は、液晶パネル２におけるゲート線５ごとのデータ書き込み位置に基づいて、出射領域を複数のブロックに区分して液晶パネル２の照明を行っている。開口９の形状は、表示領域３の形状よりも若干大きな形状となっている。すなわち、液晶パネル２のゲート線５に平行な辺を長辺とする横長の矩形となっている。
【００３３】
図２は、図１の液晶表示装置における要部詳細の一例を示した断面図であり、Ａ−Ａ線で切断したバックライト８内の様子が示されている。このバックライト８は、筐体１１と、光学シート１２と、２つの導光板１３及び１４と、反射シート１５と、複数の点光源１７からなる。筐体１１は、上記各部材を収納保持するためのフレームであり、強度及び加工性が優れている合成樹脂や金属が用いられる。特に、点光源１７の発光に伴って生じる熱に対する放熱性という観点から、熱伝導性が優れているアルミニウムや銅を用いるのが望ましい。筐体１１の前面には、出射光の出射領域となる開口９が形成されている。
【００３４】
光学シート１２は、光を拡散させる拡散シートや、プリズム列が形成されたプリズムシートなどの透光性を有するシート状の光学部材である。拡散シートは、合成樹脂やガラスなどの透明部材に微細な反射材を混ぜ込んだり、表面を粗面化することによって形成される。これらの光学シート１２は、出射光の輝度分布や色度分布を所望のものとするために、必要に応じて複数種類組み合わせて、或いは、複数枚数用いられる。光学シート１２は、導光板１３及び１４の前面側に配置される。
【００３５】
導光板１３及び１４は、その一端側に端面に沿って配置される各点光源１７から入射した光を前面から出射させるための光学部材である。各導光板１３及び１４は、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などの有機樹脂またはガラスなどの透光性を有する平板状の部材からなる。各導光板１３及び１４は、光学シート１２の背面側に出射領域を重複させて前後に配置されている。ここでは、後述する拡散パターンによって形成される出射領域が重複している場合について説明するが、各導光板１３及び１４における出射領域が重複しないようなものであっても良い。
【００３６】
各導光板１３及び１４の背面上には、点光源１７が配置される側とは反対側となる他端側に拡散パターン１９及び２０がそれぞれ形成されている。拡散パターン１９及び２０は、導光板内を伝搬する光を拡散し、導光板前面から出射させるための光拡散手段であり、凹凸や切り欠きなどの微細形状からなる。
【００３７】
導光板１３及び１４の背面上に拡散パターン１９及び２０を形成する方法として、具体的には、酸化チタンを含有する白色顔料によってドットパターンを印刷する方法や、導光板成形時に円形状、円錐状または四角形状の微細パターンを形成する方法が考えられる。この拡散パターン１９及び２０を調整することによって、各点光源１７の配列方向に垂直な方向、すなわち、出射領域の長辺に平行な方向に関する輝度分布を所望のものとすることができる。つまり、出射光の輝度分布が最適になるように、拡散パターン１９及び２０の濃度や形状、大きさ、深さが決定される。
【００３８】
拡散パターン１９及び２０は、前面側の導光板１３及び背面側の導光板１４において互いに反対側に形成される。これにより、出射領域、すなわち、筐体１１の開口９面全体から出射光を出射することができるとともに、各点光源１７から拡散パターン１９及び２０までの距離を長くすることができるので、各点光源１７から導光板１３及び１４に入射した光を各点光源１７の配列方向に十分に拡散させることができる。従って、入射光が十分に拡散されることなく直接に光源近傍から出射されるのを防止することができる。
【００３９】
なお、前面側の導光板１３に形成される拡散パターン１９と、背面側の導光板１４に形成される拡散パターン２０とは、出射領域の中央においてその一部分が重複しても良い。ここでは、導光板１３及び１４の短辺に沿って２以上の点光源１７が配置されるものとする。      
【００４０】
また、各導光板１３及び１４には、それぞれ点光源１７を配置するための２以上の係合孔１６が形成されている。各係合孔１６は、導光板１３及び１４の厚み方向に形成され、点光源１７が背面側から挿入される。係合孔１６内に点光源１７を配置することによって、点光源１７から放射された光を効果的に導光板内に入射させることができる。
【００４１】
係合孔１６の形状は特に指定するものではなく、丸型や四角形状、六角形状などとなっている。各係合孔１６は、導光板を貫通していても貫通していなくても良い。係合孔１６の内壁面は、凹凸を少なくする平坦化処理、例えば、鏡面加工が施されている。これにより、点光源１７からの放射光をより効果的に導光板内に入射させることができる。なお、この内壁面は、導光板前面及び背面に垂直となっている。また、各係合孔１６は、点光源１７ごとに形成されている。
【００４２】
各点光源１７は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）やＬＤ（Laser Diode：レーザーダイオード）、ＥＬ（Electro Luminescence：エレクトロ・ルミネセンス）などの発光素子からなる数ｍｓ以下の高速スイッチングが可能な点状の光源である。ここでは、単一色を発光するＬＥＤを複数色組み合わせて用いられるものとする。
【００４３】
例えば、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の各ＬＥＤが点光源１７として用いられる。各色のＬＥＤによる発光量を調整することによって、出射光における色調を容易に変化させることができる。また、液晶パネル２の画面表示における色再現性を向上させることができる。なお、各点光源１７は、プリント基板１８上に突出させてマウントされ、各点光源１７を駆動するためのドライバに接続されている。
【００４４】
背面側の導光板１４の背面側には、導光板１４からの光を前面側に反射する反射シート１５が配置されている。反射シート１５は、銀を蒸着させた平板や白色の樹脂板からなるシート状の光学部材である。各点光源１７からの光を有効に出射させるためには、反射シート１５の反射率が９０％以上であることが好ましい。
【００４５】
図３は、図２のバックライト内における要部構成の一例を示した平面図であり、出射領域が複数の光射出ブロック３２に区分された導光板１３及び１４と、各光射出ブロック３２から導出される導出光を光センサー２２に伝送する光ファイバー２１の様子が示されている。また、図４は、図２のバックライト内における要部構成の一例を示した図であり、光ファイバー２１及び光センサー２２の外観が示されている。
【００４６】
各導光板１３及び１４は、導光板側面に平行に配置される側面反射板３１によって２以上の光射出ブロック３２に仕切られている。各光射出ブロック３２は、導光板１３及び１４の長辺、すなわち、液晶パネル２のゲート線５に沿って形成される帯状の領域となっており、出射領域が等間隔に区分されている。
【００４７】
側面反射板３１は、光射出ブロック３２内を伝搬する光を当該ブロック内へ向けて反射する光反射手段であり、銀を蒸着させた平板などの光学部材を用いることができる。この様な側面反射板３１を導光板１３及び１４の側面及び側面に平行な切断面に空気層を介して配置するか、或いは、透光性を有する接着部材を用いて空気層を介さずに配置することによって、各光射出ブロック３２が形成される。なお、導光板１３及び１４の側面及び側面に平行な切断面に銀を蒸着させることによって、光射出ブロック３２を形成しても良い。
【００４８】
ここでは、各光射出ブロック３２にそれぞれＲ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤ３３〜３５が点光源１７として配置されるものとする。すなわち、ブロックごとに発光色が異なる３つのＬＥＤ３３〜３５が配置されている。各ＬＥＤ３３〜３５は、点光源ドライバ２４によって光射出ブロック３２ごとに駆動される。
【００４９】
光センサー２２は、各光射出ブロック３２から導出される導出光に基づいて、光量の検出を行う光量検出手段である。光センサー２２は、導光板ごとに設けられ、各導光板１３及び１４からの導出光がそれぞれ光ファイバー２１によって伝送される。各光ファイバー２１は、光射出ブロック３２ごとの導出光を光センサー２２に伝送するための光伝送手段であり、導光板における点光源１７側とは反対側となる他端側の端面にそれぞれ配置されている。
【００５０】
光ファイバー２１は、その先端部が櫛状に枝分かれした形状となっており、各枝２１ａの先端面が導光板端面と対向するように配置される。各枝２１ａの先端面から光射出ブロック３２ごとに光ファイバー２１内に入射した導出光は、集光されて光センサー２２へ出力される。すなわち、光ファイバー２１は、同時に入射した光射出ブロック３２ごとの導出光を均一に混合して出力するようになっている。これにより、導出光の伝送路における配線を簡素化することができるので、光センサー組み付け時の作業性を向上させることができる。
【００５１】
なお、光ファイバー２１は、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などの有機樹脂またはガラスなどの透光性を有する線状部材からなる。また、その表面は、内部を伝搬する光が外部に漏出しないように、鏡面加工が施されている。内部を伝搬する光を外部に漏出させないという観点から、光ファイバー２１は、屈折率が高い部材の周囲を屈折率が低い部材で取り囲むような構成や、表面が反射膜コートされていても良い。
【００５２】
上述した点光源ドライバ２４は、光量の検出結果に基づいて動作する駆動制御部２３によって駆動制御される。駆動制御部２３は、光センサー２２により検出された光量に基づいて、各点光源１７による発光量の調整を行っている。発光量の調整は、光センサー２２により光量が検出される各光射出ブロック３２のうち、１つの光射出ブロック３２のみが点灯する点灯期間を設けることによって行われ、この点灯期間内に検出された光量から当該光射出ブロック３２に対応する点光源１７の発光量が決定される。なお、２つの導光板１３及び１４は常に同時に点灯される。
【００５３】
具体的には、各点光源１７に入力される電流、電圧またはデューティー比を増減することによって発光量が調整される。例えば、光センサー２２による検出光量が低下した場合、当該光センサーに入力される電流、電圧またはデューティー比を増加させ、逆に、光センサー２２による検出光量が上昇した場合には、当該光センサーに入力される電流、電圧またはデューティー比を減少させる制御が行われる。
【００５４】
この様なフィードバック制御により、出射領域から出射される光の輝度を一定レベルに保持することができる。その際、１つの光射出ブロック３２のみが点灯する点灯期間を設けて光量検出が行われるので、複数の光射出ブロック３２からの導出光に基づいて光量を検出する光センサー２２であっても、当該光射出ブロック３２に対応する点光源１７の発光量を適切に検出し、発光量の調整を行うことができる。従って、点光源１７の発光量を光射出ブロック３２ごとに検出するためのセンサーを光射出ブロック３２ごとに設けることなく、出射領域から光射出ブロック３２ごとに出射される光の輝度を光射出ブロック３２間で均一化することができる。
【００５５】
この様な駆動制御部２３により、液晶パネル２におけるゲート線５ごとのデータ書き込み位置に基づいて、光射出ブロック３２を点灯させる制御が行われ、画面表示において動画ボケが生じるのが防止される。一般に、動画ボケの発生を抑制させるには、出射領域を４以上、好ましくは、６乃至８以上に区分するのが望ましい。このため、本実施の形態では、出射領域が８つの光射出ブロック３２に区分されている。なお、上記区分数は、液晶パネル２における液晶の状態変化の速度やフレーム期間に応じて定められる。
【００５６】
図５は、図２のバックライト内における要部構成の一例を示した斜視図であり、導出光に含まれる複数の色成分ごとに光量が検出可能な光センサー２２の様子が示されている。この光センサー２２は、フィルター部３６と、３つの受光部３７からなる。各受光部３７は、いずれもフォトダイオードからなり、受光量に応じた電気信号の生成を行っている。
【００５７】
フィルター部３６は、光射出ブロック３２ごとの導出光に含まれる３つの色成分、すなわち、Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分ごとに光量検出が行えるように、赤色光透過領域３６ａ、緑色光透過領域３６ｂ及び青色光透過領域３６ｃが形成されたバンドパスフィルターまたは光吸収型のカラーフィルターとなっている。このフィルター部３６は、例えば、円板状の光吸収型フィルターを放射状に３等分し、各色の光透過領域を形成することによって実現することができる。
【００５８】
各受光部３７は、それぞれ光透過領域３６ａ〜３６ｃの背面側に配置される。この様な光センサー２２によれば、導出光に含まれる３つの色成分ごとに光量を検出することができるので、光射出ブロック３２に配置される３つのＬＥＤ３３〜３５ごとに発光量の調整を行うことができる。従って、発光色が異なるＬＥＤごとに温度変化や経時変化による出力特性が異なるような場合であっても、光射出ブロック３２ごとに出射される出射光の色調が変化するのを防止することができる。
【００５９】
なお、図４では、同時に入射した光射出ブロック３２ごとの導出光を集光して光センサー２２へ出力する光ファイバー２１の例について説明したが、光射出ブロック３２ごとの導出光を光センサー２２に伝送可能なものであれば他の構成であっても良い。
【００６０】
図６は、図２のバックライト内における要部構成の他の一例を示した図であり、光射出ブロック３２ごとに導出光を伝送する複数の光ファイバー４１と、光拡散手段４２を有する光センサー２２とが示されている。この例では、光射出ブロック３２ごとに導出光を伝送するための８つの光ファイバー４１が設けられている。
【００６１】
各光ファイバー４１によって伝送された導出光は、光拡散手段４２を介して光センサー２２に入力される。光ファイバー４１ごとに入力される導出光が光拡散手段４２により拡散されて光センサー２２に入力されるので、光センサー２２に接続される光ファイバー４１の接続位置によって検出光量が変化するのを抑制させることができる。
【００６２】
図７は、図２のバックライト内における要部構成の他の例を示した図であり、光射出ブロック３２ごとの導出光を伝送する導光部材４３及び光センサー２２が示されている。この導光部材４３は、光射出ブロック３２ごとに導出される導出光を光センサー２２に伝送する光伝送手段である。導光部材４３は、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などの有機樹脂またはガラスなどの透光性を有する角材からなり、導光板端面に対向する側とは反対側の面に複数の斜面が一定間隔で形成されている。この斜面に反射コートを施しても良い。
【００６３】
各斜面は、光センサー２２側とは反対側に向けて傾斜しており、導光部材４３内に入射した導出光を光センサー２２側に反射する。この様な導光部材４３によっても、各光射出ブロック３２からの導出光を均一に混合して光センサー２２に出力させることができる。
【００６４】
図８は、図２のバックライト内における要部構成の他の例を示した図であり、光射出ブロック３２ごとの導出光を伝送する導光部材４４及び光センサー２２が示されている。この導光部材４４では、導光板端面に対向する側とは反対側の面が一定の傾きで傾斜している。この傾斜面は、光センサー２２側とは反対側に向けて傾斜しており、導光部材４４内に入射した導出光を光センサー２２側に反射する。この傾斜面に反射コートを施しても良い。この様な導光部材４４によっても、各光射出ブロック３２からの導出光を均一に混合して光センサー２２に出力させることができる。
【００６５】
次に、駆動制御部２３による光射出ブロック３２ごとの点灯動作について説明する。
【００６６】
図９は、図２のバックライトにおける光射出ブロックごとの点灯タイミングの一例を示した図であり、各光射出ブロック３２について時系列に各点光源１７が点灯される場合における光量検出のタイミングが示されている。この点灯動作例では、光射出ブロック３２ごとの点灯期間Ｔ１が重複することなく順次に点灯されている。例えば、出射領域における端から順に各光射出ブロック３２が点灯される。すなわち、ある光射出ブロック３２の点灯期間が終了すると、その点灯終了動作に合わせて、隣接する次の光射出ブロック３２が点灯を開始する。
【００６７】
この場合、２以上の光射出ブロック３２が同時に点灯することはないので、各光射出ブロック３２の点灯期間中に導出光から検出された光量は、当該光射出ブロック３２に対応する各点光源１７による光量となる。
【００６８】
ここでは、画像信号における１フレーム期間の１／８が点灯期間Ｔ１となっている。１フレーム期間は、液晶パネル２においてゲート線５ごとに行われる画素へのデータ書き込みの周期であり、このデータ書き込み動作に同期して各光射出ブロック３２が点灯される。
【００６９】
１つの光射出ブロック３２のみが点灯する点灯期間を設けて光量検出が行われるので、８つの光射出ブロック３２に接続された光センサー２２を用いる場合であっても、当該光射出ブロックに対応する点光源１７の発光量を適切に検出し、発光量の調整を行うことができる。従って、点光源１７の発光量を光射出ブロック３２ごとに検出するためのセンサーを光射出ブロック３２ごとに設けることなく、出射領域からブロックごとに出射される光を光射出ブロック３２間で常に均一となるようにすることができる。
【００７０】
図１０は、図２のバックライトにおける光射出ブロックごとの点灯タイミングにおける他の一例を示した図であり、所定の重複期間を設けて各光射出ブロック３２が順次に点灯される場合における光量検出のタイミングが示されている。この点灯動作例では、出射光の輝度を上げるために、ある光射出ブロック３２の点灯期間Ｔ２と、次の光射出ブロック３２の点灯期間とに一定の重複期間を設けて各光射出ブロック３２が点灯される。例えば、ある光射出ブロック３２の点灯期間Ｔ２の１／２が終了すると、隣接する次の光射出ブロック３２が点灯を開始する。
【００７１】
この場合、常に２つの光射出ブロック３２が同時に点灯されることになる。点灯順において偶数番目（または奇数番目）となる光射出ブロック３２が２以上同時に点灯することはないので、各光射出ブロック３２のうちの偶数番目となるブロックのみに接続された光センサー（光量検出のタイミングＢ２）と、奇数番目となるブロックのみに接続された光センサー（光量検出のタイミングＢ１）との２つの光センサーを交互に動作させることによって、光射出ブロック３２ごとの光量を検出することができる。つまり、同時に点灯される光射出ブロック３２の重複数に応じた光センサーを用いれば、ブロックごとの光量を検出させることができる。
【００７２】
図１１は、図２のバックライトにおける光射出ブロックごとの点灯タイミングにおける他の例を示した図であり、重複させて点灯させる場合に点灯期間を短縮して各光射出ブロック３２が点灯される場合における光量検出のタイミングが示されている。この点灯動作例では、点灯期間をＴ３だけ短縮して各光射出ブロック３２が点灯される。
【００７３】
この場合、ある光射出ブロックＤ２が点灯中であるとき、１つ前の光射出ブロックＤ１の点灯終了から次の光射出ブロックＤ３の点灯開始までの期間（＝Ｔ３）は、２以上の光射出ブロック３２が同時に点灯することはないので、この期間内に導出光から検出された光量（光量検出のタイミングＣ２）は当該光射出ブロックＤ２に対応する点光源１７による光量となる。従って、１つの光射出ブロック３２のみが点灯する点灯期間を設けて光量検出が行われるので、８つの光射出ブロック３２に接続された光センサー２２を用いる場合であっても、当該光射出ブロックに対応する点光源１７の発光量を適切に検出し、発光量の調整を行うことができる。
【００７４】
図１２は、図２のバックライトにおける光射出ブロックごとの点灯タイミングにおける他の例を示した図であり、重複させて点灯させる場合に各光射出ブロック３２が間欠点灯される場合における光量検出のタイミングが示されている。この点灯動作例では、点灯期間中に複数の消灯期間Ｔ４を設けて各光射出ブロック３２が点灯される。
【００７５】
例えば、ある光射出ブロックＤ４の点灯期間中において、点灯期間Ｔ１が経過すると次の光射出ブロックＤ５が点灯を開始する。このとき、光射出ブロックＤ４は消灯期間Ｔ４だけ消灯する。光射出ブロックＤ５の点灯開始から点灯期間Ｔ１が経過し、さらに次の光射出ブロックＤ６が点灯を開始すると、光射出ブロックＤ４及びＤ５は消灯期間Ｔ４だけ消灯する。
【００７６】
この場合、３つの光射出ブロック３２が同時に点灯されることになる。消灯期間Ｔ４には、２以上の光射出ブロック３２が同時に点灯することはないので、この期間内に導出光から検出された光量（光量検出のタイミングＣ４〜Ｃ６）は当該光射出ブロックに対応する点光源１７による光量となる。従って、１つの光射出ブロック３２のみが点灯する点灯期間を設けて光量検出が行われるので、８つの光射出ブロック３２に接続された光センサー２２を用いる場合であっても、当該光射出ブロックに対応する点光源１７の発光量を適切に検出し、発光量の調整を行うことができる。
【００７７】
図１３は、図２のバックライトに用いられる点光源の動作例を示した図であり、点光源１７の正面方向からの角度ごとの光度を点光源中心からの距離として表す配光特性曲線４５が示されている。プリント基板１８上に突出させてマウントされる各点光源１７は、その突出方向を正面方向として前面側に向けて導光板側面に配置される。この様な点光源１７としては、導光板側面に光を効果的に入射させるという観点から、側面方向の光度が正面方向の光度よりも高くなっているものが好ましい。ここでいう光度は、点光源１７から放射された光の強度である。
【００７８】
具体的には、正面方向（０°）の光度に比べ、７０°〜８０°の範囲における光度が２倍以上高いＬＥＤが用いられる。
【００７９】
本実施の形態によれば、点光源１７の発光量を光射出ブロック３２ごとに検出するための光センサー２２を光射出ブロック３２ごとに設けることなく、出射領域からブロックごとに出射される光を光射出ブロック３２間で均一化することができる。また、入射光は導光板内において十分に拡散されて出射されるので、各点光源１７の配列方向に関して出射領域における点光源近傍で輝度ムラ及び色ムラが生じるのを抑制することができる。配列方向の輝度ムラ及び色ムラを抑制することができるので、より少ない個数のＬＥＤ３３〜３５を用いる場合であっても、点光源の発光量を増加させることで、従来のものよりも高輝度な面状光源装置を得ることができる。
【００８０】
なお、本実施の形態では、導光板ごとに光センサー２２が設けられる場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、点灯期間を導光板間でずらして各点光源１７を点灯させれば、１つの光センサーによって導光板ごとの点光源の光量を検出することができる。
【００８１】
図１４は、図２のバックライトにおける導光板ごとの点灯タイミングの一例を示した図であり、点灯期間を導光板間においてずらして各点光源１７が点灯される場合における光量検出のタイミングが示されている。この点灯動作例では、導光板ごとに点灯期間をＴ５だけずらして点灯されている。例えば、導光板Ｆ１の点灯開始からＴ５だけ経過した後に導光板Ｆ２の点灯が開始される。
【００８２】
この場合、導光板Ｆ１の点灯開始から導光板Ｆ２の点灯開始までの期間（＝Ｔ５）中には、２つの導光板のうちの１つの導光板のみが点灯しているので、この期間内に導出光の光量を検出（光量検出のタイミングＥ１及びＥ２）すれば、導光板ごとの光量を１つの光センサーで検出させることができる。
【００８３】
図１５は、図２のバックライトにおける導光板ごとの点灯タイミングにおける他の一例を示した図であり、点灯期間中に消灯期間が導光板ごとにずらして設けられる場合における光量検出のタイミングが示されている。この点灯動作例では、各導光板Ｆ３及びＦ４が同時に点灯され、その点灯期間中において消灯期間Ｔ６が導光板間で所定期間だけずらして設けられる。
【００８４】
この場合、導光板Ｆ３の消灯期間Ｔ６中には、２つの導光板のうちの１つの導光板のみが点灯しているので、この期間内に導出光の光量を検出（光量検出のタイミングＥ３及びＥ４）すれば、導光板ごとの光量を１つの光センサーで検出させることができる。この様な点灯動作を図１０〜図１２の点灯動作と組み合わせることで、複数の光射出ブロック３２を同時に点灯させる場合であっても、導光板ごとに光センサーを設けることなく、光量検出を行うことができる。
【００８５】
図１６は、図２のバックライトにおける導光板ごとの点灯タイミングにおける他の例を示した図であり、点灯開始のタイミングを導光板間においてずらして点灯される場合における光量検出のタイミングが示されている。この点灯動作例では、導光板Ｆ５の点灯開始からＴ７だけ経過した後に、導光板Ｆ６の点灯が開始される。
【００８６】
この場合、導光板Ｆ５の点灯開始から導光板Ｆ６の点灯開始までの期間（＝Ｔ７）内では、２つの導光板のうちの１つの導光板のみが点灯しているので、この期間内に導出光の光量を検出（光量検出のタイミングＥ５）すれば、導光板Ｆ５の光量を検出することができる。また、このとき検出される光量と、２つの導光板Ｆ５及びＦ６が同時に点灯しているときに検出される光量（光量検出のタイミングＥ６）との差から、導光板Ｆ６の光量を判別することができる。
【００８７】
この様な点灯動作を図１０または図１２の点灯動作と組み合わせることで、複数の光射出ブロック３２を同時に点灯させる場合であっても、導光板ごとに光センサーを設けることなく、光量検出を行うことができる。
【００８８】
実施の形態２．
図１７は、本発明の実施の形態２による面状光源装置の要部における構成例を示した断面図である。本実施の形態による面状光源装置は、図２のバックライト８（実施の形態１）と比較すれば、各導光板５２及び５４の互いに対向する面をそれぞれ点光源５７が配置される側とは反対側となる他端側に傾斜させて形成されている点で異なる。
【００８９】
前面側の導光板５２は、その背面が他端側に向けて傾斜している。すなわち、各点光源５７が配置される導光板５２の一端面の厚みに比べ、他端面の厚みがより小さくなっている。また、背面側の導光板５４は、その前面が他端側に向けて傾斜している。すなわち、各点光源５７が配置される導光板５４の一端面の厚みに比べ、他端面の厚みがより小さくなっている。そして、各導光板５２及び５４が楔状に光学シート５１及び反射シート５９の間に配置されている。
【００９０】
拡散パターン５３及び５５は、それぞれ導光板５２の傾斜面上及び導光板５４の背面上に形成される。また、各点光源５７は、それぞれ導光板に設けられる係合孔５６内に配置される。なお、各係合孔５６は、導光板において厚みが大きい方の端部に設けられている。
【００９１】
本実施の形態によれば、各導光板５２及び５４をそれぞれ対向する導光板側へより前進させて配置することができるので、面状光源装置を薄型化することができる。
【００９２】
また、各点光源５７が配置される一端側とは反対側となる他端側に各導光板の対向面を傾斜させるので、各点光源５７から導光板端面に入射した光をより効果的に前面側へ出射させることができる。すなわち、端面から導光板内に入射した光は、前面または背面のいずれか一方が傾斜しているので、導光板の前面及び背面で反射を繰り返すうちに入射角が小さくなる。このため、導光板内を伝搬する光は、全反射することなく前面から出射することができるようになる。従って、背面側の拡散パターン５３及び５５で反射拡散される光の量を低減させることができるので、出射領域から効果的に光を出射することができる。つまり、各点光源５７から放射される光の利用効率を向上させることができるので、高輝度な面状光源装置を得ることができる。
【００９３】
また、面状光源装置の厚みを一定とする場合には、各点光源５７が配置される側の導光板端面の厚みを大きくすることができるので、各点光源５７から放射された光が入射する入射面の面積を増加させることができる。このため、各点光源５７からの光が入射面に効果的に入射されるので、高輝度な面状光源装置を得ることができる。
【００９４】
なお、本実施の形態では、各点光源５７が導光板短辺に沿って配置される場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、導光板の前面または背面を傾斜させる面状光源装置では、厚みが大きい方の導光板端面に発光色が異なる複数の点光源を導光板の厚み方向に並べて配置するようなものであっても良い。
【００９５】
図１８は、本発明の実施の形態２による面状光源装置の要部構成における他の例を示した断面図である。この面状光源装置では、各導光板６１及び６２の一端面６１ａ及び６２ａに対向させて発光色が異なる３つのＬＥＤ６３ａ〜６３ｃがそれぞれ配置される。各ＬＥＤ６３ａ〜６３ｃは、導光板端面に垂直な方向に突出させて設けられ、導光板の厚み方向にＲ、Ｇ、Ｂの各色が並べて配置されている。つまり、光射出ブロック３２ごとに３つのＬＥＤ６３ａ〜６３ｃが配置される。
【００９６】
この様な構成によれば、発光色が異なる３つのＬＥＤ６３ａ〜６３ｃによる放射光を混色させて出射領域から出射させる場合、各ＬＥＤ６３ａ〜６３ｃが導光板の厚み方向、すなわち、出射方向に並べて配置されるので、十分に混色させることができ、出射光において色ムラが生じるのを抑制することができる。従って、混色性に優れた面状光源装置を得ることができる。
【００９７】
実施の形態３．
実施の形態１及び２では、前後に配置される各導光板において拡散パターンを点光源が配置される側とは反対側となる他端側に形成することによって、点光源から入射された光が十分に拡散されて出射される場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、出射用の導光板の背面側に拡散用の導光板を設ける場合について説明する。
【００９８】
図１９は、本発明の実施の形態３による面状光源装置の要部における構成例を示した断面図である。本実施の形態による面状光源装置は、前面側に配置される光出射用の導光板７１と、背面側に配置される２つの光拡散用の導光板７４と、導光板７１の両サイドに配置される側面リフレクタ７５と、導光板７１の背面側に配置される２つの光源ユニット７８からなる。
【００９９】
光出射用の導光板７１は、その背面全体に拡散パターン７２が形成されている。光拡散用の導光板７４は、各点光源７７の配列方向に垂直な方向、すなわち、導光板７１の長辺に平行な方向に関して、その長さが上記導光板７１の長さの１／２よりも短くなっている。各導光板７１及び７４は、側面反射板によって複数の光射出ブロックに区分されている。
【０１００】
各光源ユニット７８は、前面側に向けて配置される複数の点光源７７と、各点光源７７からの光を導光板７４側に反射する光源リフレクタ７６からなる。各光源ユニット７８は、導光板７４の内側となる一端面に沿ってそれぞれ配置される。
【０１０１】
側面リフレクタ７５は、導光板７４の他端面と、導光板７１の端面とを光学的に連結する反射部材であり、銀を蒸着させた金属板などからなる。この側面リフレクタ７５の断面形状は、楕円となっており、側方への出っ張りが抑制されている。具体的には、側面リフレクタ７５が外側に配置される第１の反射部材と、内側に配置される第２の反射部材とからなる。第１の反射部材によって、導光板７１の前面と導光板７４の背面とが連結され、第２の反射部材によって、導光板７１の背面と導光板７４の前面とが連結されている。
【０１０２】
各点光源７７から導光板７４の一端面に入射した光は、導光板７４内を伝搬し、側面リフレクタ７５を介して導光板７１の端面に入射する。この入射光は、導光板７１内を伝搬し、拡散パターン７２で反射拡散されて導光板７１の出射面（前面）から出射される。これにより、点光源７７からの入射光が導光板７４内を伝搬することにより、十分に拡散されて出射されるので、混色性が向上し、各点光源７７の配列方向に関して輝度ムラ及び色ムラが生じるのを抑制することができる。
【０１０３】
光射出ブロックごとに光量を検出するための光ファイバー７９は、導光板７１の背面側に配置される反射シート７３に形成された複数の貫通孔８０に配置されている。各貫通孔８０は、導光板７１の両サイドに点光源７７の配列方向に沿って光射出ブロックごとに形成される。導光板７１の両サイドに配置される光ファイバー７９のうち、右側の光ファイバー７９によって右側に配置されている光源ユニット７８の光量検出が行われ、左側の光ファイバー７９によって左側に配置されている光源ユニット７８の光量検出が行われる。
【０１０４】
図２０は、図１９の面状光源装置における要部詳細の一例を示した平面図であり、出射領域が複数の光射出ブロック３２に区分された導光板７１と、各光射出ブロック３２から導出される導出光を光センサー２２に伝送する光ファイバー７９の様子が示されている。
【０１０５】
本実施の形態によれば、光拡散用の導光板７４によって各点光源７７から入射した光が十分にミキシングされるので、混色性が向上し良好な表示品位を得ることができる。また、混色性が向上するので、各点光源７７の配列方向におけるピッチを拡げることができ、より少ない点光源７７によって高輝度な面状光源装置を実現することができる。
【０１０６】
なお、本実施の形態では、光出射用の導光板７１の背面側に２つの光拡散用の導光板７４を備え、各導光板７４に光源ユニット７８が配置される場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、１つの光源ユニットを出射用の導光板の中央に配置し、この光源ユニットから放射される光を各拡散用の導光板に入射させるようなものであっても良い。
【０１０７】
図２１は、本発明の実施の形態３による面状光源装置の要部構成における他の例を示した断面図である。この構成例では、光出射用の導光板８１の背面側における中央に光源ユニット８８が配置され、２つの光拡散用の導光板８４端面に放射光が入射される。
【０１０８】
光射出ブロックごとに光量を検出するための光ファイバー８９は、導光板８１の背面側に配置される反射シート８３に形成された複数の貫通孔９０に配置されている。各貫通孔９０は、導光板８１の中央に点光源８７の配列方向に沿って光射出ブロックごとに形成される。また、各点光源８７からの光を導光板８４の端面側に反射する光源リフレクタ８６は、前面側に光ファイバー８９が配置しやすいように、中央を背面側に凹ませた断面形状となっている。
【０１０９】
この様な構成によれば、１つの光源ユニット８８による放射光を十分に拡散させて効果的に導光板８１の出射面から出射させることができるので、光の利用効率を向上させることができる。従って、より少ない点光源８７及び光センサーによって高輝度な面状光源装置を得ることができる。
【０１１０】
実施の形態４．
実施の形態１〜３では、導光板を用いることによって各点光源からの光が出射領域から出射される場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、中空領域内を伝搬する光を反射部材で反射させることによって各点光源からの光を出射領域から出射する場合について説明する。
【０１１１】
図２２は、本発明の実施の形態４による面状光源装置の構成例を示した断面図である。本実施の形態による面状光源装置は、拡散板９１と、筐体９２と、拡散板９１の両サイドに配置される２つの光源ユニット９４と、反射板９６からなる。筐体９２は、その前面に出射光の出射領域となる開口が形成され、この開口に拡散板９１が配置されている。各光源ユニット９４は、複数の点光源９３、リフレクタ９５及び偏角素子９９により構成され、筐体９２内に配置されている。
【０１１２】
拡散板９１は、合成樹脂やガラスなどの透光性を有する平板状の部材に微細な反射材を混ぜ込んだり、表面を粗面化することによって形成される。拡散板９１の背面側に形成される中空領域は、光反射部材によって複数の光射出ブロックに区分されている。反射板９６は、拡散板９１に対して中空領域を挟んで配置され、中空領域内を伝搬する光を前面側へ反射する。反射板９６は、その中央部を前面側に向けて突出させて形成されている。反射板９６の形状を調節することより、各点光源９３の配列方向に垂直な方向に関する出射光の輝度分布を最適なものとすることができる。
【０１１３】
偏角素子９９は、各点光源９３からの光を背面側に屈折させる光学素子である。特に、この偏角素子９９は、その入射面に入射する光のうち、光度が最大となる入射角の光を背面側、すなわち、反射板９６側に屈折させる。この様な偏角素子９９には、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などの有機樹脂またはガラスなどの透光性を有するプリズム状の部材が用いられる。偏角素子９９は、中空領域に沿って配置される。すなわち、各点光源９３の配列方向に平行に配置されている。
【０１１４】
各点光源９３から放射された光は、直接に、或いは、リフレクタ９５によって反射された後に、偏角素子９９の上記入射面に入射される。この入射光は、反射板９６側に屈折されて中空領域内へ出射される。偏角素子９９を設けることにより、各点光源９３からの光が背面側に向けて屈折されるので、拡散板９１の出射面（前面）における点光源近傍から出射光が出射されるのを抑制することができる。従って、各点光源９３の配列方向に関して、輝度ムラや色ムラが生じるのを防止することができる。
【０１１５】
光射出ブロックごとに光量を検出するための光ファイバー９７は、筐体９２の背面及び反射板９６に形成された複数の貫通孔９８に配置されている。各貫通孔９８は、筐体９２の両サイドに点光源９３の配列方向に沿って光射出ブロックごとに形成される。筐体９２の両サイドに配置される光ファイバー９７のうち、右側の光ファイバー９７によって右側に配置されている光源ユニット９４の光量検出が行われ、左側の光ファイバー９７によって左側に配置されている光源ユニット９４の光量検出が行われる。
【０１１６】
図２３は、図２２の面状光源装置における要部詳細の一例を示した平面図であり、出射領域が複数の光射出ブロック３２に区分された中空領域と、各光射出ブロック３２から導出される導出光を光センサー２２に伝送する光ファイバー９７の様子が示されている。
【０１１７】
本実施の形態によれば、各点光源９３から中空領域に入射される光が偏角素子によって反射板９６側に屈折されるので、入射光が直接に出射領域における点光源近傍から出射されるのを効果的に抑制することができる。従って、入射光は中空領域内で十分に拡散されて出射されるので、各点光源９３の配列方向に関して輝度ムラや色ムラが生じるのを抑制することができる。
【０１１８】
実施の形態５．
実施の形態１〜４では、液晶パネル２におけるゲート線５に垂直な方向、すなわち、出射領域の短辺に沿って点光源を配置し、反射部材によって出射領域が仕切られる場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、ゲート線５に平行な方向、すなわち、出射領域の長辺に沿って点光源を配置し、複数の導光板のそれぞれに形成される拡散パターンによって出射領域が区分される場合について説明する。
【０１１９】
図２４は、本発明の実施の形態５による液晶表示装置の一構成例を示した断面図である。本実施の形態による液晶表示装置では、筐体１０１内に液晶パネル１０２と、液晶パネル１０２を背面側から照明するバックライトとが一体的に形成される。筐体１０１には、その前面に開口が形成され、この開口面を表示領域として液晶パネル１０２が配置されている。液晶パネル１０２の背面側には、光学シート１０３、拡散シート１０４及び４つの導光板１０５〜１０８がこの順序で配置されている。
【０１２０】
ここでは、出射領域が４つの光射出ブロックＧ１〜Ｇ４に区分されるものとし、この光射出ブロックＧ１〜Ｇ４ごとに導光板１０５〜１０８が設けられる。また、各光射出ブロックＧ１〜Ｇ４は、点光源１１１の配列方向、すなわち、ゲート線５に沿って帯状に形成される。各導光板１０５〜１０８の背面上には、光射出ブロックＧ１〜Ｇ４に対応させて拡散パターン１０９がそれぞれ形成されている。また、各導光板１０５〜１０８の背面側には、拡散パターン１０９に対向させて反射シート１１０が配置されている。
【０１２１】
各導光板１０５〜１０８には、一端面に対向させて複数の点光源１１１が配置され、各点光源１１１から放射された光が直接に、或いは、リフレクタ１１２で反射されて上記端面に入射される。上述した拡散パターン１０９は、各導光板１０５〜１０８において各点光源１１１が配置される側とは反対側となる他端側に形成される。特に、拡散パターン１０９は、点光源１１１の配列方向に垂直な方向に関して各導光板の中心よりも他端側に形成される。
【０１２２】
例えば、最も前面側に配置される導光板１０５から順に、各光射出ブロックＧ１〜Ｇ４に対応する拡散パターン１０９が形成される。具体的には、導光板１０５及び１０６の右サイドに点光源１１１がそれぞれ配置され、導光板１０７及び１０８の左サイドに点光源１１１がそれぞれ配置されている。導光板１０５に形成された拡散パターン１０９によって光射出ブロックＧ１が点灯され、導光板１０６に形成された拡散パターン１０９によって光射出ブロックＧ２が点灯される。また、導光板１０７に形成された拡散パターン１０９によって光射出ブロックＧ３が点灯され、導光板１０８に形成された拡散パターン１０９によって光射出ブロックＧ４が点灯される。
【０１２３】
拡散パターン１０９は、各導光板１０５〜１０８において点光源側とは反対側に形成されるので、各点光源１１１から拡散パターン１０９までの距離を長くすることができる。このため、各点光源１１１から導光板内に入射した光は、点光源１１１の配列方向に十分に拡散されて出射されるので、出射領域における点光源近傍において配列方向に輝度ムラや色ムラが生じるのを防止することができる。
【０１２４】
図２５は、図２４の液晶表示装置における要部詳細の一例を示した平面図であり、出射領域が４つの光射出ブロックＧ１〜Ｇ４に区分され、各光射出ブロックＧ１〜Ｇ４から導出される導出光を光センサー２２に伝送する光ファイバー１１３の様子が示されている。出射領域の長辺に沿って、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤ１１１ａ〜１１１ｃが配置されている。これらの点光源１１１から導光板内に入射した光は、各導光板１０５〜１０８の側面に配置される光ファイバー１１３によって導出される。
【０１２５】
光ファイバー１１３は、光射出ブロックＧ１〜Ｇ４ごとの、すなわち、導光板１０５〜１０８ごとの導出光を集光して光センサー２２へ出力している。なお、この様な光ファイバー１１３に代えて、図６〜図８に示したような光伝送手段を用いても良い。
【０１２６】
駆動制御部２３により、１つの光射出ブロックのみが点灯する点灯期間を設けて各点光源１１１が駆動されるので、光射出ブロックＧ１〜Ｇ４ごとに光センサー２２を設けなくても、１つの光センサー２２で光射出ブロックＧ１〜Ｇ４ごとの光量を検出することができる。
【０１２７】
本実施の形態によれば、各点光源１１１が配置される一端側とは反対側となる他端側に拡散パターン１０９が形成されるので、各点光源１１１から導光板端面に入射した光が十分に拡散されることなく点光源近傍から出射されるのを抑制することができる。従って、入射光は導光板内において十分に拡散されて出射されるので、各点光源１１１の配列方向に関して出射領域における点光源近傍で輝度ムラ及び色ムラが生じるのを抑制することができる。また、液晶表示装置における額縁領域を増大させることなく、混色性を向上させることができる。
【０１２８】
なお、本実施の形態では、光ファイバー１１３が各導光板１０５〜１０８の側面に配置される場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、各導光板において点光源が配置される側とは反対側となる他端側の端面に光ファイバー１１３及び光センサー２２を配置しても良い。
【０１２９】
図２６は、図２４の液晶表示装置の要部構成における他の例を示した側面図であり、導光板端面に配置される光ファイバー１１３及び光センサー２２の様子が示されている。光ファイバー１１３及び光センサー２２は、各導光板１０５〜１０８において点光源１１１が配置される側とは反対側となる他端側の端面に配置されている。すなわち、導光板１０５及び１０６の左サイドと、導光板１０７及び１０８の右サイドにそれぞれ配置されている。
【０１３０】
この様な構成によれば、筐体内において各点光源１１１の配置によって生じる空間に光センサー２２を配置することができるので、額縁領域を狭小化することができる。
【０１３１】
また、本実施の形態では、前面側の導光板１０５から順に光射出ブロックＧ１〜Ｇ４が割り当てられる場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、拡散パターンがより中央に形成された導光板を前面側に配置するようにしても良い。
【０１３２】
図２７は、本発明の実施の形態５による液晶表示装置の要部構成における他の例を示した断面図である。この構成例では、拡散パターン１０９がより中央に形成された導光板が前面側に配置されている。
【０１３３】
具体的には、光射出ブロックＧ２に対応する拡散パターン１０９が形成された導光板１１５が最も前面側となる位置に配置され、次に、光射出ブロックＧ３に対応する拡散パターン１０９が形成された導光板１１６が配置される。さらに、光射出ブロックＧ１に対応する拡散パターン１０９が形成された導光板１１７が配置され、光射出ブロックＧ４に対応する拡散パターン１０９が形成された導光板１１８が最も背面側となる位置に配置される。このとき、各点光源１１１は、導光板ごとに左右交互に配置されている。
【０１３４】
この様な構成によれば、液晶パネル２の表示領域の中央部を照明する導光板１１５及び１１６が表示領域の端部を照明する導光板１１７及び１１８よりも前面側に配置されるので、表示領域中央部の輝度を高くすることができ、適切な輝度分布を得ることができる。また、各点光源１１１を導光板ごとに左右交互に配置することによって、導光板の積層方向に関して点光源間に空間が形成されるので、発光に伴って生じる熱を効果的に放熱させることができる。
【０１３５】
また、本実施の形態では、各導光板の端面に対向させて点光源が配置される場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、各導光板に形成される係合孔内に点光源を配置するようなものであっても良い。
【０１３６】
図２８は、本発明の実施の形態５による液晶表示装置の要部構成における他の例を示した断面図である。この構成例では、導光板においてその厚み方向に形成される複数の係合孔１２１内に各点光源１２３がそれぞれ配置されている。
【０１３７】
係合孔１２１の形状は特に指定するものではなく、丸型や四角形状、六角形状となっている。各係合孔１２１は、導光板を貫通していても貫通していなくても良い。係合孔１２１の内壁面は、凹凸を少なくする平坦化処理、例えば、鏡面加工が施されている。なお、この内壁面は、導光板前面及び背面に垂直となっている。また、各係合孔１２１は、点光源１２３ごとに形成されている。係合孔１２１内に点光源１２３を配置することによって、点光源１２３から放射された光を効果的に導光板内に入射させることができる。
【０１３８】
また、本実施の形態では、各導光板の背面上に拡散パターンが形成される場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、各導光板の端面を傾斜させ、その傾斜面上に拡散パターンを形成するようなものであっても良い。
【０１３９】
図２９は、本発明の実施の形態５による液晶表示装置の要部構成における他の例を示した断面図であり、各導光板１３１〜１３４において点光源１１１が配置される側とは反対側の端面がそれぞれ背面側に傾斜し、その傾斜面上に拡散パターン１０９が形成される様子が示されている。各導光板１３１〜１３４における拡散パターン１０９の形成領域の背面側、すなわち、傾斜面の背面側には、反射シート１１０が配置されている。
【０１４０】
ともにより前面側となる位置に配置される各導光板１３１及び１３２は、前面側のものに比べて背面側のものの方がサイド方向、すなわち、各点光源１１１の配列方向に垂直な方向に関する長さが短くなっている。つまり、導光板１３２は、導光板１３１よりも長さが短く、より中心側に傾斜面が形成されている。また、ともにより背面側となる位置に配置される各導光板１３３及び１３４も、前面側のものに比べて背面側のものの方がサイド方向の長さが短くなっている。すなわち、導光板１３４は、導光板１３３よりも長さが短く、より中心側に傾斜面が形成されている。なお、各導光板に形成される傾斜面としては、端面を傾斜させるのではなく、導光板の背面全体を点光源側とは反対側に傾斜させるようなものであっても良い。
【０１４１】
各導光板１３１及び１３２の傾斜面の背面側と、各導光板１３３及び１３４の傾斜面の背面側に空間が生じるので、この空間部分により背面側に配置される導光板の各点光源１１１を配置させることができる。すなわち、各導光板の傾斜面の背後に回し込んで各点光源１１１を配置することができる。これにより、各点光源１１１の配置によるサイド方向への広がりを抑制することができるので、液晶表示装置における額縁領域の狭小化に効果的である。また、導光板内を伝搬する光が傾斜面によってより前面側に反射されるので、光射出ブロックとなる拡散パターン１０９の形成領域から効果的に出射光を出射させることができる。
【０１４２】
また、本実施の形態では、より背面側となる位置に配置される導光板から射出された光は前面側に配置される導光板中を貫通して出射される場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、前面側に配置される導光板の長さを短くして貫通させる導光板数を抑制させるようなものであっても良い。
【０１４３】
図３０は、本発明の実施の形態５による液晶表示装置の要部構成における他の例を示した断面図である。ともにより前面側となる位置に配置される各導光板１３５及び１３６は、背面側のものに比べて前面側のものの方がサイド方向の長さが短くなっている。つまり、導光板１３５は、導光板１３６よりも長さが短く、より中心側に拡散パターン１０９が形成されている。また、ともにより背面側となる位置に配置される各導光板１３７及び１３８も、背面側のものに比べて前面側のものの方がサイド方向の長さが短くなっている。すなわち、導光板１３７は、導光板１３８よりも長さが短く、より中心側に拡散パターン１０９が形成されている。
【０１４４】
これにより、導光板１３６の拡散パターン１０９によって前面側に射出された光は、導光板１３５を貫通することなく出射領域から出射される。また、導光板１３８の拡散パターン１０９によって前面側に射出された光は、導光板１３７を貫通することなく出射領域から出射される。貫通する導光板数を減少させることで、出射光における透過損失を低減させることができるので、光の利用効率が向上し、高輝度な液晶表示装置を得ることができる。
【０１４５】
実施の形態６．
実施の形態５では、拡散パターンが形成された複数の導光板を積層することで出射領域が複数の光射出ブロックに区分される場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、光出射用の導光板、光拡散用の導光板及び点光源からなる複数の光源ユニットによって出射領域を区分する場合について説明する。
【０１４６】
図３１は、本発明の実施の形態６による液晶表示装置の構成例を示した断面図である。本実施の形態による液晶表示装置では、光射出ブロックごとに設けられる光出射用の導光板１４５ａと、光拡散用の導光板１４５ｂと、複数の点光源１４８からなる４つの光源ユニット１４１〜１４４によって出射領域が区分されている。
【０１４７】
光出射用の導光板１４５ａは、その背面全体に拡散パターン１０９が形成されている。導光板１４５ａの背面側には、拡散パターン１０９に対向させて反射シート１１０が配置されている。なお、光拡散用の導光板１４５ｂは、各点光源１４８の配列方向に垂直な方向、すなわち、出射領域の短辺に平行な方向に関して、その長さが上記導光板１４５ａよりも短くなっている。また、各点光源１４８は、前面側に向けて配置され、点光源１４８からの光を導光板１４５ｂ側に反射する光源リフレクタ１４７が配置されている。各点光源１４８は、導光板１４５ｂの内側となる一端面に沿って配置される。
【０１４８】
各導光板１４５ａ及び１４５ｂには、側面リフレクタ１４６が配置されており、導光板１４５ｂの他端面と、導光板１４５ａの端面とが光学的に連結されている。側面リフレクタ１４６は、銀を蒸着させた金属板などからなる反射部材である。具体的には、側面リフレクタ１４６が外側に配置される第１の反射部材と、内側に配置される第２の反射部材からなり、第１の反射部材によって、導光板１４５ａの前面と導光板１４５ｂの背面とが連結され、第２の反射部材によって、導光板１４５ａの背面と導光板１４５ｂの前面とが連結されている。
【０１４９】
各点光源１４８から導光板１４５ｂの一端面に入射した光は、導光板１４５ｂ内を伝搬し、側面リフレクタ１４６を介して導光板１４５ａの端面に入射する。この入射光は、導光板１４５ａ内を伝搬し、拡散パターン１０９で反射拡散されて導光板１４５ａの出射面（前面）から出射される。各点光源１４８からの入射光が導光板１４５ｂ内を伝搬することにより、十分に拡散されて出射されるので、混色性が向上し、各点光源１４８の配列方向に関して輝度ムラ及び色ムラが生じるのを抑制することができる。
【０１５０】
ここでは、各点光源１４８の配列方向に垂直な方向に関して、出射領域の中央部側となる位置に配置される光源ユニット１４２及び１４３が他の光源ユニット１４１及び１４４よりも背面側に後退させて配置されるものとする。すなわち、各光源ユニット１４２及び１４３の側面リフレクタ１４６部分は、それぞれ前面側の光源ユニットにおける導光板１４５ａの背面側に回し込んで配置される。これにより、出射領域全体を各光源ユニット１４１〜１４４によって隙間なくカバーすることができる。
【０１５１】
図３２は、図３１の液晶表示装置における要部の構成例を示した斜視図であり、各光源ユニット１４１〜１４４における導光板１４５ａの側面に配置される光ファイバー１１３及び光センサー２２の様子が示されている。光ファイバー１１３及び光センサー２２は、導光板１４５ａにおいて各点光源１４８が配置される端面に隣接する面に配置されている。
【０１５２】
光ファイバー１１３は、光射出ブロックごとの、すなわち、光源ユニット１４１〜１４４ごとの導出光を集光して光センサー２２へ出力している。なお、この様な光ファイバー１１３に代えて、図６〜図８に示したような光伝送手段を用いても良い。この様な構成により、光射出ブロックごとの光量を１つの光センサー２２で検出することができる。
【０１５３】
図３３は、図３１の液晶表示装置における要部構成における他の例を示した側面図である。この構成例では、光源ユニット１４１の背面側と、光源ユニット１４２及び１４３の背面側と、光源ユニット１４４の背面側にそれぞれ光センサー２２が配置されている。各光センサー２２は、反射シート１１０に形成される貫通孔に配置される光ファイバー１１３によって導光板１４５ａから導出される導出光の光量を検出する。光源ユニット１４２及び１４３を後退させることによって、光源ユニット１４１及び１４４の背面側に空間が生じる。この空間に光センサー２２を配置すれば、額縁領域の増大を抑制することができる。
【０１５４】
本実施の形態によれば、額縁領域を増大させることなく混色性を向上させることができるとともに、液晶表示装置を薄型化することができる。
【０１５５】
なお、本実施の形態では、中央部側の光源ユニットが背面側に後退させて配置される場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、光出射用の導光板の背面を傾斜させることによって出射面に沿って各光源ユニットを配置するようなものであっても良い。
【０１５６】
図３４は、本発明の実施の形態６による液晶表示装置の構成における他の例を示した断面図である。この構成例では、光出射用の導光板１５５ａの背面が側面リフレクタ１５６が配置される側とは反対側に傾斜し、その傾斜面全体に拡散パターン１０９が形成されている。導光板１５５ａの傾斜面の背面側には、拡散パターン１０９に対向させて反射シート１１０が配置されている。
【０１５７】
各光源ユニット１５１〜１５４は、側面リフレクタ１５６部分を隣接して配置される光源ユニットにおける導光板１５５ａの背面側に回し込んで配置されている。これにより、各光源ユニット１５１〜１５４を出射面に沿って隙間なく配置することができるので、出射領域の区分数を増加させても、液晶表示装置の厚みが増大するのを効果的に抑制することができる。
【０１５８】
実施の形態７．
実施の形態５及び６では、導光板を用いることによって各点光源からの光が出射領域から出射される場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、中空領域内を伝搬する光を反射部材で反射させることによって各点光源からの光を出射領域から出射する場合について説明する。
【０１５９】
図３５は、本発明の実施の形態７による液晶表示装置の構成例を示した断面図である。この構成例では、光学シート１０３の背面側に拡散板１６５が配置され、拡散板１６５の背面側に各光源ユニット１６１〜１６４が配置されている。各光源ユニット１６１〜１６４は、反射板１６６、偏角素子１６７、複数の点光源１６８及びリフレクタ１６９により構成される。
【０１６０】
拡散板１６５は、合成樹脂やガラスなどの透光性を有する平板状の部材に微細な反射材を混ぜ込んだり、表面を粗面化することによって形成される。拡散板１６５と、各光源ユニット１６１〜１６４における反射板１６６との間には、中空領域１７０が形成されている。反射板１６６は、中空領域内を伝搬する光を前面側へ反射する反射部材であり、点光源１６８側に傾斜させて配置されている。すなわち、反射板１６６は、各点光源１６８から遠ざかるに従って拡散板１６５に接近するように傾斜している。
【０１６１】
偏角素子１６７は、各点光源１６８からの光を背面側に屈折させる光学素子である。特に、この偏角素子１６７は、その入射面に入射する光のうち、光度が最大となる入射角の光を背面側、すなわち、反射板１６６側に屈折させる。この様な偏角素子１６７には、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などの有機樹脂またはガラスなどの透光性を有するプリズム状の部材が用いられる。偏角素子１６７は、中空領域に沿って配置される。すなわち、各点光源１６８の配列方向に平行に配置されている。
【０１６２】
なお、偏角素子１６７の形状や反射板１６６の形状、反射特性を調節することによって、点光源１６８の配列方向に垂直な方向に関する輝度分布を最適なものとすることができる。例えば、点光源近傍における輝度を下げ、点光源から遠ざかるに従って輝度が高くなるような輝度分布を得ることができる。
【０１６３】
各点光源１６８から放射された光は、直接に、或いは、リフレクタ１６９によって反射された後に、偏角素子１６７の上記入射面に入射される。この入射光は、反射板１６６側に屈折されて中空領域内へ出射される。偏角素子１６７を設けることにより、各点光源１６８からの光が背面側に向けて屈折されるので、拡散板１６５の出射面（前面）における点光源近傍から出射光が出射されるのを抑制することができる。従って、各点光源１６８の配列方向に関して、輝度ムラや色ムラが生じるのを防止することができる。
【０１６４】
また、反射板１６６を傾斜させることによって反射板１６６の背面側に空間が生じるので、各光源ユニット１６１〜１６４における反射板１６６の背面側に隣接する光源ユニットを回し込んで配置することができる。すなわち、反射板１６６が隣接する光源ユニットにおけるリフレクタ１６９部分を覆うように配置される。従って、出射領域全体にわたって隙間なく光源ユニットを配置することができるとともに、装置を薄型化することができる。
【０１６５】
図３６は、図３５の液晶表示装置における要部の構成例を示した側面図であり、各光源ユニット１６１〜１６４における中空領域１７０の側面に配置される光ファイバー１１３及び光センサー２２の様子が示されている。光ファイバー１１３は、光源ユニット１６１〜１６４ごとの導出光を集光して光センサー２２へ出力している。なお、この様な光ファイバー１１３に代えて、図６〜図８に示したような光伝送手段を用いても良い。この様な構成により、光射出ブロックごとの光量を１つの光センサー２２で検出することができる。
【０１６６】
図３７は、図３５の液晶表示装置における要部構成における他の例を示した側面図である。この構成例では、光ファイバー１１３が各光源ユニット１６１〜１６４の反射板１６６に形成される貫通孔に配置される。この様な構成によっても、光射出ブロックごとの光量を１つの光センサー２２で検出することができる。また、光センサー２２を反射板１６６の背面側に生じる空間に配置させることによって、装置をさらに薄型化することができる。
【０１６７】
本実施の形態によれば、偏角素子１６７を設けることによって、額縁領域が増大することなく混色性を向上させることができる。また、出射領域の区分数を増加させても、装置の厚みが増大するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６８】
【図１】本発明の実施の形態１による液晶表示装置の概略構成の一例を示した分解斜視図である。
【図２】図１の液晶表示装置における要部詳細の一例を示した断面図であり、Ａ−Ａ線で切断したバックライト８内の様子が示されている。
【図３】図２のバックライト内における要部構成の一例を示した平面図である。
【図４】図２のバックライト内における要部構成の一例を示した図であり、光ファイバー２１及び光センサー２２の外観が示されている。
【図５】図２のバックライト内における要部構成の一例を示した斜視図である。
【図６】図２のバックライト内における要部構成の他の一例を示した図である。
【図７】図２のバックライト内における要部構成の他の例を示した図である。
【図８】図２のバックライト内における要部構成の他の例を示した図である。
【図９】図２のバックライトにおける光射出ブロックごとの点灯タイミングの一例を示した図である。
【図１０】図２のバックライトにおける光射出ブロックごとの点灯タイミングにおける他の一例を示した図である。
【図１１】図２のバックライトにおける光射出ブロックごとの点灯タイミングにおける他の例を示した図である。
【図１２】図２のバックライトにおける光射出ブロックごとの点灯タイミングにおける他の例を示した図である。
【図１３】図２のバックライトに用いられる点光源の動作例を示した図である。
【図１４】図２のバックライトにおける導光板ごとの点灯タイミングの一例を示した図である。
【図１５】図２のバックライトにおける導光板ごとの点灯タイミングにおける他の一例を示した図である。
【図１６】図２のバックライトにおける導光板ごとの点灯タイミングにおける他の例を示した図である。
【図１７】本発明の実施の形態２による面状光源装置の要部における構成例を示した断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態２による面状光源装置の要部構成における他の例を示した断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態３による面状光源装置の要部における構成例を示した断面図である。
【図２０】図１９の面状光源装置における要部詳細の一例を示した平面図である。
【図２１】本発明の実施の形態３による面状光源装置の要部構成における他の例を示した断面図である。
【図２２】本発明の実施の形態４による面状光源装置の構成例を示した断面図である。
【図２３】図２２の面状光源装置における要部詳細の一例を示した平面図である。
【図２４】本発明の実施の形態５による液晶表示装置の一構成例を示した断面図である。
【図２５】図２４の液晶表示装置における要部詳細の一例を示した平面図である。
【図２６】図２４の液晶表示装置の要部構成における他の例を示した側面図である。
【図２７】本発明の実施の形態５による液晶表示装置の要部構成における他の例を示した断面図である。
【図２８】本発明の実施の形態５による液晶表示装置の要部構成における他の例を示した断面図である。
【図２９】本発明の実施の形態５による液晶表示装置の要部構成における他の例を示した断面図である。
【図３０】本発明の実施の形態５による液晶表示装置の要部構成における他の例を示した断面図である。
【図３１】本発明の実施の形態６による液晶表示装置の構成例を示した断面図である。
【図３２】図３１の液晶表示装置における要部の構成例を示した斜視図である。
【図３３】図３１の液晶表示装置における要部構成における他の例を示した側面図である。
【図３４】本発明の実施の形態６による液晶表示装置の構成における他の例を示した断面図である。
【図３５】本発明の実施の形態７による液晶表示装置の構成例を示した断面図である。
【図３６】図３５の液晶表示装置における要部の構成例を示した側面図である。
【図３７】図３５の液晶表示装置における要部構成における他の例を示した側面図である。
【符号の説明】
【０１６９】
１  液晶表示装置
２  液晶パネル
３  表示領域
４  ゲート線駆動用ドライバ
５  ゲート線
６  ソース線駆動用ドライバ
７  ソース線
８  バックライト
９  開口
１１  筐体
１２  光学シート
１３，１４  導光板
１５  反射シート
１６  係合孔
１７  点光源
１９，２０  拡散パターン
２１，４１  光ファイバー
２２  光センサー
２３  駆動制御部
２４  点光源ドライバ
３１  側面反射板
３２  光射出ブロック
３３〜３５  ＬＥＤ
３６  フィルター部
３７  受光部
４２  光拡散手段
４３，４４  導光部材
５１  光学シート
５２，５４  導光板
５３，５５  拡散パターン
７１  光出射用の導光板
７４  光拡散用の導光板
７５  側面リフレクタ
７８  光源ユニット
９１  拡散板
９６  反射板
９９  偏角素子
１０１  筐体
１０２  液晶パネル
１０３  光学シート
１０４  拡散シート
１０５〜１０８  導光板
１０９  拡散パターン
１１０  反射シート
１１３  光ファイバー
Ｇ１〜Ｇ４  光射出ブロック
【図１】
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【図２】
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【図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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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