(57)【要約】【課題】  所望の面状光源を得ることができる光源装置を提供する。【解決手段】  液晶表示部２０に白色光を照射するための複数種の発光ダイオード素子３９〜４１は、複数のリフレクタ３３のうちそれぞれが対応するリフレクタ３３に向かう第１放射光及びこの第１放射光が向かうリフレクタ３３からの出射光を広げるような第２放射光を放射する発光ダイオード素子からなることを特徴とする。このため、発光ダイオードランプ３７からの放射光がリフレクタ３３から広がるように出射される。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一平面内で縦横方向のうち少なくとも一方向に並列し、かつ照明対象側に開口する複数のリフレクタと、
前記複数のリフレクタ内にそれぞれ収容され、照明対象に白色光を照射するための複数種の発光ダイオード素子からなる複数組の発光ダイオードランプとを備えた光源装置であって、
前記複数種の発光ダイオード素子は、前記複数のリフレクタのうちそれぞれが対応するリフレクタに向かう第１放射光及びこの第１放射光が向かう前記リフレクタからの出射光を広げるような第２放射光を放射する発光ダイオード素子からなることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記複数のリフレクタの照明対象側端部にそれぞれ被冠され、それぞれが対応する前記複数組の発光ダイオードランプからの放射光を集光する複数の光学レンズをさらに備えた請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記複数の光学レンズの照明対象側端面は、それぞれが対応する前記複数組の発光ダイオードランプからの放射光を拡散するための複数の光拡散面で形成されている請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記複数のリフレクタは、前記複数種の発光ダイオード素子の並列方向と同一の方向に並列して配置されている請求項１〜３のいずれかに記載の光源装置。
【請求項５】
前記複数のリフレクタは、前記複数種の発光ダイオード素子の並列方向と直角な方向に並列して配置されている請求項１〜４のいずれかに記載の光源装置。
【請求項６】
前記複数種の発光ダイオード素子は、赤色発光ダイオード素子及び青色発光ダイオード素子がそれぞれ１つから、また緑色発光ダイオード素子が２つからなる請求項１〜５のいずれかに記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶テレビジョンのバックライト用照明具に使用して好適な光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイは、ブラウン管（Cathode Ray Tube：ＣＲＴ）ディスプレイに比べ、薄型・低消費電力である等の利点をもつことから、中小機器サイズのディスプレイを中心に広く普及してきている。
【０００３】
このような液晶ディスプレイにおける光源装置としては、水銀ガスによる環境（人体）への悪影響をなくすという考えから、また紫外光の照射による構成部品の劣化を防止するとともに、インバータ回路の使用による消費電力コストを低減し、かつ良好な色再現性を得るという観点等から、水銀ガスを内封してなる冷陰極蛍光管に代わり、発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）素子が採用されている。
【０００４】
従来、この種の光源装置には、発光素子を内蔵するＬＥＤ（発光ダイオードランプ）と、このＬＥＤの周囲に位置するリフレクタとを備えたものが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
このような光源装置においては、ＬＥＤを点灯させ、これら点灯光をリフレクタで反射してから照明対象（装置前方）を照射することが行われる。
【特許文献１】特開２００４−２０６９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１によると、車両用灯具として用いるものであるため、発光素子（発光ダイオード素子）からの放射光がリフレクタで集光されるものの、リフレクタからの出射光が照明対象の照射面と平行な仮想面内で広がらず、所望の面状光源を得ることができないという問題があった。
【０００７】
従って、本発明の目的は、リフレクタからの出射光を照明対象の照射面と平行な仮想面内で広げることができ、もって所望の面状光源を得ることができる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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、同一平面内で縦横方向のうち少なくとも一方向に並列し、かつ照明対象側に開口する複数のリフレクタと、前記複数のリフレクタ内にそれぞれ収容され、照明対象に白色光を照射するための複数種の発光ダイオード素子からなる複数組の発光ダイオードランプとを備えた光源装置であって、前記複数種の発光ダイオード素子は、前記複数のリフレクタのうちそれぞれが対応するリフレクタに向かう第１放射光及びこの第１放射光が向かう前記リフレクタからの出射光を広げるような第２放射光を放射する発光ダイオード素子からなることを特徴とする光源装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、リフレクタからの出射光を照明対象の照射面と平行な仮想面内で広げることができ、所望の面状光源を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
[第１の実施の形態]
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光源装置を備えた液晶テレビジョンを説明するために示す図である。図１（ａ）は正面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図２は、本発明の第１の実施の形態に係る光源装置を説明するために示す正面図である。図３は、本発明の第１の実施の形態に係る光源装置を説明するために示す断面図である。
〔液晶テレビジョンの全体構成〕
【００１１】
図１（ａ）及び（ｂ）において、符号１で示す液晶テレビジョン（テレビ）は、外装体としての本体部１０と、本体部１０の前面で画像を表示するための液晶表示部２０と、液晶表示部２０の背面（光入射面）を照明するためのバックライト部３０とから大略構成されている。
【００１２】
本体部１０は、各種のテレビ用構成部品を内蔵する筐体１１と、この筐体１１の下方に突出する脚体１２とを備えている。筐体１１は、前方に開口する貫通窓１１Ａを有し、全体がアルミニウム合金等の金属からなる略四角形状箱によって形成されている。脚体１２は、脚部１２Ａ及び座部１２Ｂを有し、筐体１１の下方に配置され、本体部１０・液晶表示部２０・バックライト部３０等を保持し得るように構成されている。
【００１３】
液晶表示部２０は、液晶表示面（光出射面）２０Ａを有する透過型の液晶パネルからなり、貫通窓１１Ａの前方に配置され、かつ拡散部材５１（後述）の前面にベフ板５２を介して装着されている。そして、光入射面に入射したバックライト部３０からの照明光を画像信号に応じた光に変換し、この変換された光を透過光として液晶表示面２０Ａから出射するように構成されている。
【００１４】
バックライト部３０は、液晶表示部（照明対象）２０を照明するための発光ダイオードランプ３７と、発光ダイオードランプ３７から放射される照明光の輝度むらを低減するための拡散部材５１とを備え、筐体１１内に収容保持されている。
【００１５】
（発光ダイオードランプ３７の構成）
発光ダイオードランプ３７は、図２および図３に示すように、発光ダイオード素子等を搭載するための複数の素子搭載基板３２と、反射部材としての複数のリフレクタ３３と、液晶表示部２０に白色光を照射するための複数の発光ダイオード素子３９〜４１と、これら発光ダイオード素子３９〜４１の発光に伴う発生熱を放散するためのヒートシンク３４と、さらには発光ダイオード素子３９〜４１に電源を供給するための電源基板（図示せず）とを有し、拡散部材５１の後方領域に配置されてヒートシンク３４が筐体１１に固定されている。
【００１６】
<素子搭載基板３２の構成>
素子搭載基板３２は、図３に示すように、液晶表示部２０の光入射面と平行な回路パターン面３２Ａを素子搭載側に有し、同一平面内で縦横方向に並列して配置され、かつ筐体１１内にヒートシンク３４を介して固定されている。このうち横方向に並列する素子搭載基板３２は近接（隣接）して配置され、一方縦方向に並列する素子搭載基板３２は所定の間隔をもって配置されている。そして、全体が平面矩形状のアルミベース基板やセラミックス基板によって形成されている。なお、素子搭載基板３２にはガラスエポキシ基板等の他の基板を用いることもできる。この場合、素子搭載基板３２の背面側には例えばサーマルパッド等の熱伝導性部材を配設する等の放熱対策を施すことが好ましい。
【００１７】
<リフレクタ３３の構成>
リフレクタ３３は、図２に示すように縦横方向に並列して配置され、かつ図１（ｂ）に示すように素子搭載基板３２の回路パターン面３２Ａ上にそれぞれ実装されている。リフレクタ３３は略同一の構成であるため、一のリフレクタ３３の構成についてのみ説明すると、リフレクタ３３は、アルミニウム等の反射膜を内面に有し、照明対象側に開口する断面弓形状の凹面鏡によって形成されている。そして、発光ダイオード素子３９〜４１からの放射光を集光し、拡散部材５１に向かって反射するように構成されている。
【００１８】
<発光ダイオードランプ３７の構成>
発光ダイオードランプ３７は、図２に示すように、縦横方向に並列して配置され、かつ素子搭載基板３２上に実装されている。発光ダイオードランプ３７は略同一の構成であるため、一の発光ダイオードランプ３７についてのみ説明すると、発光ダイオードランプ３７は、横方向に並列する赤色発光ダイオード素子３９、緑色発光ダイオード素子４０、および青色発光ダイオード素子４１からなり、電源基板に素子搭載基板３２を介して接続されている。発光ダイオード素子３９〜４１は、横放射型の発光ダイオード素子からなり、素子搭載基板３２の回路パターン面３２Ａ上に搭載されている。そして、複数のリフレクタ３３のうちそれぞれが対応するリフレクタ３３に向かう第１放射光及びこの第１放射光が向かうリフレクタ３３からの出射光を広げるような第２放射光を放射するように構成されている。
【００１９】
<ヒートシンク３４の構成>
ヒートシンク３４は、銅合金やアルミニウム合金等の熱伝導性部材からなり、素子搭載基板３２の反照明対象側に配設されている。ヒートシンク３４は略同一の構成であるため、一のヒートシンク３４の構成について説明すると、ヒートシンク３４は、図３に示すように、素子搭載基板３２の反照明対象側端面に密接する受部３４Ａ及びこの受部３４Ａに連接する保持部３４Ｂからなり、筐体１１の背面部に固定されている。そして、発光ダイオードランプ３７からの発生熱を周囲に放散するとともに、筐体１１に熱伝導するように構成されている。
【００２０】
（拡散部材５１の構成）
拡散部材５１は、バックライト部３０の前方領域に配置され、かつ貫通窓１１Ａの開口周縁にブラケット２１を介して装着され、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の光透過性樹脂材料からなる板状の耐熱性部材によって形成されている。そして、発光ダイオードランプ３７から放射される照明光を内部で拡散し、前述したようにその輝度むらを低減するように構成されている。なお、拡散部材５１の材料としては、光透過性を有し、かつ発光ダイオードランプ３７による発熱によって変形・変質しない材料であれば他の材料でもよい。
【００２１】
〔発光ダイオードランプ３７の動作〕
発光ダイオードランプ３７に電源基板から電圧が印加されると、各発光ダイオード素子３９〜４１がその発光層において発光し、これら各放射光の一部（第１放射光）がリフレクタ３３で反射してリフレクタ３３から出射され、他の各放射光（第２放射光）がリフレクタ３３から広がるように出射される。このため、液晶表示部２０の光入射面と仮想面内において輝度が均等で、また混色性が良好な面状光源を得ることができる。そして、発光ダイオードランプ３７からの放射光が拡散部材５１内に入射し、これら入射光が拡散部材５１内で拡散されながら液晶表示部２０に白色光として照射する。
【００２２】
[第１の実施の形態の効果]
以上説明した第１の実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
（１）発光ダイオードランプ３７の発光ダイオード素子３９〜４１から放射される第１放射光がリフレクタ３３で反射してリフレクタ３３から出射され、第２放射光がリフレクタ３３から広がるように出射される。これにより、液晶表示部２０の光入射面と平行な仮想面内において白色光の面状光源を確実に得ることができる。
【００２３】
（２）発光ダイオードランプ３７の発光ダイオード素子３９〜４１から放射される第２放射光が各リフレクタ３３から広がるように出射されるため、面状光源を得るために従来必要としたスペースを必要とせず、液晶表示部２０と発光ダイオードランプ３７との間の寸法を小さい寸法に設定することができ、装置全体の薄型化を図ることができる。
【００２４】
（３）発光ダイオードランプ３７を増減してその全体の縦横寸法を照明対象の縦横寸法に対応させることができるため、照明対象の設計に変更が生じても、この設計変更に応じて発光ダイオードランプ３７の全てを製造する必要がなく、製造コストの低廉化を図ることができる。
【００２５】
（４）液晶表示部（照明対象）２０の照明に用いる発光ダイオード素子３９〜４１がそれぞれ対応するリフレクタ３３内に収容されているため、発光ダイオードランプ３７のうち一部の発光ダイオード素子３９〜４１が故障して機能しなくなった場合には修理・点検時にその発光ダイオードランプをリフレクタ３３と共に交換すればよく、交換コストの低廉化を図ることができる。
【００２６】
[第２の実施の形態]
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る光源装置を説明するために示す断面図である。図４において、図３と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００２７】
図４に示すように、第２の実施の形態に示す光源装置は、発光ダイオードランプ３７（１つのみ図示）からの放射光を集光する光学レンズ６２（１つのみ図示）を備えた点に特徴がある。
【００２８】
このため、光学レンズ６２は、リフレクタ３３の照明対象側端部に被冠（装着）され、発光ダイオードランプ３７からの放射光を集光するように構成されている。光学レンズ６２の照明対象側端面は、それぞれが対応する発光ダイオードランプ３７からの放射光を拡散するための複数の光拡散面６２Ａで形成されている。
【００２９】
[第２の実施の形態の効果]
以上説明した第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加え、次に示す効果が得られる。
【００３０】
発光ダイオードランプ３７の発光ダイオード素子３９〜４１から放射される放射光及びリフレクタ３３で反射される反射光が光学レンズ６２によって集光されるとともに、光拡散面６２Ａで拡散され、リフレクタ３３から白色光として出射される。これにより、液晶表示部２０の光入射面と平行な仮想面内において白色光の面状光源を確実に得ることができる。
【００３１】
[第３の実施の形態]
図５は、本発明の第３の実施の形態に係る光源装置を説明するために示す正面図である。図５において、図２と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００３２】
図５に示すように、第３の実施の形態に示す光源装置は、縦方向に並列する複数種の発光ダイオード素子７２〜７５（赤色発光ダイオード素子７２・緑色発光ダイオード素子７３，７４・青色発光ダイオード素子７５）を有する複数組の発光ダイオードランプ（複数組の発光ダイオードランプ群）７６と、横方向（複数種の発光ダイオード素子７２〜７５の並列方向と直角な方向）に並列する複数のリフレクタ７７とを備えた点に特徴がある。
【００３３】
このため、複数のリフレクタ７７内には、それぞれ対応する複数組の発光ダイオードランプ（複数組の発光ダイオードランプ群）７６が収容されている。各組の発光ダイオードランプ群７６は５個の発光ダイオードランプ７６Ａからなり、これら発光ダイオードランプ７６Ａは複数種の発光ダイオード素子７２〜７５の並列方向と同一の方向に並列して配置されている。
【００３４】
[第３の実施の形態の効果]
以上説明した第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加え、次に示す効果が得られる。
【００３５】
横方向に並列する複数のリフレクタ７７内に、縦方向に並列する複数種の発光ダイオード素子７２〜７５を有する発光ダイオードランプ７６Ａが縦方向に並列して配置されているため、横方向に発光ダイオードランプ群７６を密集して配置することができる。
【００３６】
[第４の実施の形態]
図６は、本発明の第３の実施の形態に係る光源装置を説明するために示す正面図である。図６において、図２と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００３７】
図６に示すように、第４の実施の形態に示す光源装置は、横方向に並列する複数種の発光ダイオード素子８２〜８５（赤色発光ダイオード素子８２・緑色発光ダイオード素子８３，８４・青色発光ダイオード素子８５）を有する複数組の発光ダイオードランプ（複数組の発光ダイオードランプ群）８６と、横方向（複数種の発光ダイオード素子８２〜８５の並列方向と同一の方向）に並列する複数のリフレクタ８７とを備えた点に特徴がある。
【００３８】
このため、複数のリフレクタ８７内には、それぞれ対応する複数組の発光ダイオードランプ（複数組の発光ダイオードランプ群）８６が収容されている。各組の発光ダイオードランプ群８６は９個の発光ダイオードランプ８６Ａからなり、これら発光ダイオードランプ８６Ａは複数種の発光ダイオード素子８２〜８５の並列方向と直角な方向に並列して配置されている。
【００３９】
[第４の実施の形態の効果]
以上説明した第４の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加え、次に示す効果が得られる。
【００４０】
横方向に並列する複数のリフレクタ８７内に、同じく横方向に並列する複数種の発光ダイオード素子８２〜８５を有する複数の発光ダイオードランプ８６Ａが縦方向に並列して配置されているため、縦方向に発光ダイオードランプ８６Ａを密集して配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る光源装置を備えた液晶テレビジョンを説明するために示す正面図と断面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る光源装置を説明するために示す正面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る光源装置を説明するために示す断面図。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る光源装置を説明するために示す断面図。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る光源装置を説明するために示す正面図。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る光源装置を説明するために示す正面図。
【符号の説明】
【００４２】
１…液晶テレビ、１０…本体部、１１…筐体、１１Ａ…貫通窓、１２…脚体、１２Ａ…脚部、１２Ｂ…座部、２０…液晶表示部、２０Ａ…液晶表示面、２１…ブラケット、３０…バックライト部、３２…素子搭載基板、３２Ａ…回路パターン面、３３，７７，８７…リフレクタ、３４…ヒートシンク、３４Ａ…受部、３４Ｂ…保持部、３７，７６Ａ，８６Ａ…発光ダイオードランプ、３９，７２，８２…赤色発光ダイオード素子、４０，７３，７４，８３，８４…緑色発光ダイオード素子、４１，７５，８５…青色発光ダイオード素子、５１…拡散部材、５２…ベフ板、６２…光学レンズ、６２Ａ…光拡散面、７６，８６…発光ダイオードランプ群
【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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