(57)【要約】【課題】フレームと光学シートとの衝突に起因するラトルノイズを低減すること。【解決手段】実施形態の面状照明装置は、導光板と、フレームと、光学シートと、を備える。導光板は、側面から入射される光を出射面から出射する。フレームは、導光板の周縁部を囲む。光学シートは、導光板の出射面側にフレームに囲まれるように配置され、周縁部に弾性変形可能なバネ構造を有する。【選択図】図３
2019029081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面から入射される光を出射面から出射する導光板と、
前記導光板の周縁部を囲むフレームと、
前記導光板の前記出射面側に前記フレームに囲まれるように配置され、周縁部に弾性変形可能なバネ構造を有する光学シートと、
を備える、面状照明装置。
【請求項２】
前記バネ構造は、前記光学シートの前記周縁部に沿って形成されるスリットを有する、請求項１に記載の面状照明装置。
【請求項３】
前記バネ構造は、前記スリットに隣接して形成され、前記光学シートの前記周縁部から外方に突出する突起を有する、請求項２に記載の面状照明装置。
【請求項４】
前記バネ構造は、前記光学シートの前記周縁部に沿って並んで形成される複数の切欠部を有する、請求項１に記載の面状照明装置。
【請求項５】
前記フレームは、前記光学シートの前記周縁部に向かって突出する突起を有する、請求項１〜４のいずれか一つに記載の面状照明装置。
【請求項６】
前記光学シートは、平面視で矩形状であり、
前記バネ構造は、前記光学シートの４辺すべてに設けられる、請求項１〜５のいずれか一つに記載の面状照明装置。
【請求項７】
前記光学シートは、平面視で矩形状であり、
前記バネ構造は、前記光学シートの隣接する２辺に設けられ、前記光学シートの前記バネ構造が設けられない２辺を前記フレームに押しつける、請求項１〜５のいずれか一つに記載の面状照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面状照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フレームの内部に導光板と光学シートとを積層して構成される面状照明装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１５８７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術では、フレームと光学シートとの衝突に起因して発生するラトルノイズを低減することについて考慮されているとは言えず、かかるラトルノイズの低減という点で改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、フレームと光学シートとの衝突に起因するラトルノイズを低減することができる面状照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る面状照明装置は、導光板と、フレームと、光学シートと、を備える。前記導光板は、側面から入射される光を出射面から出射する。前記フレームは、前記導光板の周縁部を囲む。前記光学シートは、前記導光板の前記出射面側に前記フレームに囲まれるように配置され、周縁部に弾性変形可能なバネ構造を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様によれば、フレームと光学シートとの衝突に起因するラトルノイズを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る面状照明装置を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図３は、実施形態に係る光学シートとフレームとを示す上面図である。
【図４】図４は、実施形態の変形例１に係る光学シートとフレームとを示す上面図である。
【図５】図５は、実施形態の変形例２に係る光学シートとフレームとを示す上面図である。
【図６】図６は、実施形態の変形例３に係る光学シートとフレームとを示す上面図である。
【図７】図７は、実施形態の変形例４に係る光学シートとフレームとを示す上面図である。
【図８】図８は、実施形態の変形例５に係る光学シートとフレームとを示す上面図である。
【図９】図９は、実施形態の変形例６に係る光学シートとフレームとを示す上面図である。
【図１０】図１０は、実施形態の変形例７に係る光学シートとフレームとを示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態に係る面状照明装置について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態により面状照明装置の用途が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。さらに、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００１０】
（面状照明装置の構成）
まず、実施形態に係る面状照明装置１の構成について、図１および図２を参照しながら説明する。図１は、実施形態に係る面状照明装置１を示す斜視図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を上向き方向とする。
【００１１】
図１に示すように、実施形態に係る面状照明装置１は、フレーム２０と、上フレーム２１と、光学シート３０とを備える。ここで、フレーム２０は、面状照明装置１を平置きにした状態での下側に位置するフレームであり、上フレーム２１は上側に位置するフレームである。
【００１２】
上フレーム２１には、開口部２１ａが形成される。そして、光学シート３０から出射された光は、開口部２１ａを通り、図示しない液晶表示装置に照射される。実施形態に係る面状照明装置１は、かかる液晶表示装置のバックライトとして用いられる。かかる液晶表示装置は、たとえば、車両に搭載されたカーナビゲーションシステムに用いられる。
【００１３】
図２は、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。図２に示すように、面状照明装置１は、導光板１０と、フレーム２０と、上フレーム２１と、光学シート３０と、反射板４０とを備える。
【００１４】
導光板１０は、平面視で矩形状に形成され、透明材料（たとえば、ポリカーボネート樹脂）で構成される。導光板１０は、外表面に、２つの主面と、図示しないＬＥＤが近接して配置される側面とを有する。かかる側面には、ＬＥＤで発した光が入射される。
【００１５】
導光板１０の２つの主面のうち１つの主面１０ａは、側面から入射された光が出射される出射面である。そのため、以下の説明では、「主面１０ａ」を「出射面１０ａ」と表記する。
【００１６】
導光板１０の出射面１０ａとは反対側の主面１０ｂには、たとえば、複数のドットからなる光路変更パターンが形成される。かかる光路変更パターンを形成することにより、導光板１０内を進む光の進行方向が変更されて、出射面１０ａから光が出射される。ここまで説明したように、実施形態に係る面状照明装置１は、いわゆるエッジライト型の照明装置である。
【００１７】
フレーム２０は、底板部２０ａと、枠部２０ｂとを有する。底板部２０ａは、導光板１０と同様の形状を有する平板である。枠部２０ｂは、導光板１０と、光学シート３０と、反射板４０とを囲むように、底板部２０ａの周縁部から上方に突出するように形成される。
【００１８】
そして、かかる底板部２０ａと枠部２０ｂとによって形成される空間内に、導光板１０と、光学シート３０と、反射板４０とが配置される。たとえば、図２に示すように、底板部２０ａと枠部２０ｂとによって形成される空間内に、底板部２０ａから順に反射板４０と、導光板１０と、光学シート３０とが積層される。
【００１９】
上フレーム２１は、枠形状を有し、フレーム２０の枠部２０ｂ上に係止される。
【００２０】
光学シート３０は、導光板１０の出射面１０ａ側に、フレーム２０の枠部２０ｂに囲まれるように配置される。光学シート３０は、導光板１０の出射面１０ａから数えた積層段が１段目の第１シート３０ａと、２段目の第２シート３０ｂと、３段目の第３シート３０ｃとを含む。
【００２１】
たとえば、第１シート３０ａは拡散シートであり、第２シート３０ｂはプリズムシートであり、第３シート３０ｃはＤＢＥＦ（Dual  Brightness  Enhancement  Film）である。そして、実施形態では、第１シート３０ａと、第２シート３０ｂと、第３シート３０ｃとが平面視で略同一形状である。
【００２２】
また、光学シート３０の周縁部３１とフレーム２０の枠部２０ｂとの間には所定の間隙Ｇが形成される。かかる間隙Ｇを形成することにより、高温環境下において、光学シート３０が膨張する場合でも、光学シート３０とフレーム２０との接触を抑制することができる。なお、光学シート３０は導光板１０に接着されていない。
【００２３】
反射板４０は、導光板１０の主面１０ｂとフレーム２０の底板部２０ａとの間に設けられる。反射板４０は、導光板１０内を進み、主面１０ｂから漏れた光を反射して、再度導光板１０に戻す。
【００２４】
（光学シートの構成）
つづいて、実施形態に係る光学シート３０の構成について、図３を参照しながら説明する。図３は、実施形態に係る光学シート３０とフレーム２０とを示す上面図であり、具体的には、上フレーム２１が配置されていない状態における光学シート３０とフレーム２０とを示す上面図である。なお、光学シート３０の構成に関する理解を容易にするため、図３ではフレーム２０を破線で示している。
【００２５】
図３に示すように、実施形態に係る光学シート３０は、周縁部３１にバネ構造３２を有する。かかるバネ構造３２は、スリット３２ａと、帯部３２ｂと、支持部３２ｃとを有する。
【００２６】
スリット３２ａは、周縁部３１に沿って形成される。帯部３２ｂは、スリット３２ａと光学シート３０の端部との間に形成される帯状の部位である。支持部３２ｃは、帯部３２ｂを光学シート３０の中央部分に支持する部位である。
【００２７】
かかるバネ構造３２を設けた光学シート３０では、帯部３２ｂが弾性変形することにより、フレーム２０の枠部２０ｂに周縁部３１が衝突した場合でも、かかる衝突による衝撃が光学シート３０の全体に伝わることを抑制することができる。
【００２８】
したがって、実施形態によれば、フレーム２０と光学シート３０との衝突に起因するラトルノイズを低減することができる。
【００２９】
また、実施形態では、光学シート３０に簡素な形状のスリット３２ａを形成することにより、弾性変形が可能なバネ構造３２を形成することができる。したがって、実施形態によれば、光学シート３０にスリット３２ａを形成することにより、光学シート３０に弾性変形可能なバネ構造３２を容易に形成することができる。
【００３０】
また、実施形態では、光学シート３０が導光板１０に周縁部３１などにおいて接着されていないことから、光学シート３０の中央部分から周縁部３１におけるスリット３２ａが形成されるまでの領域を面状照明装置１として活用することができる。したがって、実施形態によれば、面状照明装置１の狭額縁化を実現することができる。
【００３１】
また、実施形態では、接着剤などが不要になるとともに、スリット３２ａが形成されることにより光学シート３０の重量が減少することから、面状照明装置１を軽量化することができる。
【００３２】
また、実施形態では、光学シート３０が平面視で矩形状である場合に、バネ構造３２を光学シート３０の４辺すべてに設けるとよい。これにより、面状照明装置１に対していかなる方向に衝撃が加わった場合でも、４辺すべての周縁部３１が弾性変形可能であることから、フレーム２０と光学シート３０との衝突に起因するラトルノイズをさらに低減することができる。
【００３３】
一方で、光学シート３０が平面視で矩形状である場合に、必ずしも光学シート３０の４辺すべてにバネ構造３２を設ける必要はない。たとえば、光学シート３０における４辺のうち少なくとも１辺にバネ構造３２を設けることにより、フレーム２０と光学シート３０との衝突に起因するラトルノイズを低減することができる。
【００３４】
また、光学シート３０における４辺のうち１辺にバネ構造３２を設ける場合には、長辺にバネ構造３２を設けてもよいし、短辺にバネ構造３２を設けてもよい。
【００３５】
さらに、実施形態では、フレーム２０の枠部２０ｂと光学シート３０の周縁部３１との間に所定の間隙Ｇが形成されていることから、高温環境下において、光学シート３０が膨張する場合でも、光学シート３０とフレーム２０との接触を抑制することができる。
【００３６】
したがって、実施形態によれば、高温環境下において光学シート３０が膨張した際に、フレーム２０と接触することで光学シート３０にシワが発生することを抑制することができる。
【００３７】
なお、面状照明装置１に設けられる複数（実施形態では３枚）の光学シート３０のうち、少なくとも一枚の光学シート３０にバネ構造３２が設けられていればよい。たとえば、複数の光学シート３０のうち対象を絞ってバネ構造３２を設ける場合には、最も厚く、大きいラトルノイズを発生させやすい光学シート３０（たとえば、ＤＢＥＦである第３シート３０ｃ）にバネ構造３２を設ければよい。また、すべての光学シート３０にバネ構造３２が設けられていてもよい。
【００３８】
ここまで説明した図３の例では、帯部３２ｂの両端部が支持部３２ｃで支持されている。しかしながら、支持部３２ｃによる支持位置は、帯部３２ｂの両端部に限られない。図４は、実施形態の変形例１に係る光学シート３０とフレーム２０とを示す上面図である。
【００３９】
図４の例に示すように、バネ構造３２では、支持部３２ｃで帯部３２ｂの中央部を支持してもよい（以下、図４に示すバネ構造３２を「片持ち構造」とも呼称する。）。このように帯部３２ｂの中央部を支持部３２ｃで支持することにより、光学シート３０の四隅における帯部３２ｂの弾性変形を容易にすることができる。
【００４０】
したがって、図４の例によれば、光学シート３０の四隅がフレーム２０に衝突する場合におけるラトルノイズを低減することができる。
【００４１】
なお、図３および図４に示した例では、支持部３２ｃで帯部３２ｂの中央部または両端部を支持した例について示したが、支持部３２ｃで支持する部位は帯部３２ｂの中央部または両端部に限られない。
【００４２】
たとえば、支持部３２ｃで帯部３２ｂの中央部と両端部との両方を支持してもよいし、支持部３２ｃで帯部３２ｂの中央部や両端部以外の箇所を支持してもよい。帯部３２ｂにおいて所望の弾性変形が可能であるとともに、帯部３２ｂが十分に支持可能な位置であれば、どのような位置で帯部３２ｂを支持してもよい。
【００４３】
図５は、実施形態の変形例２に係る光学シート３０とフレーム２０とを示す上面図である。図５の例では、バネ構造３２が、スリット３２ａに隣接して形成され、光学シート３０の周縁部３１から外方に突出する突起３２ｄを有する。かかる突起３２ｄは、たとえば、帯部３２ｂに設けられるとともに、支持部３２ｃからは離れて設けられる。
【００４４】
かかる突起３２ｄを設けることにより、帯部３２ｂにおける弾性変形が容易な箇所（たとえば、支持部３２ｃから離れた箇所）で光学シート３０をフレーム２０に衝突させることができる。すなわち、かかる突起３２ｄにより、光学シート３０とフレーム２０との衝突箇所を、弾性変形が容易な箇所に制御することができる。したがって、図５の例によれば、ラトルノイズを効果的に低減することができる。
【００４５】
また、図５の例では、光学シート３０とフレーム２０との衝突箇所を制御する突起３２ｄを光学シート３０に設けた例について示したが、かかる突起は光学シート３０に設けられる場合に限られない。
【００４６】
図６は、実施形態の変形例３に係る光学シート３０とフレーム２０とを示す上面図である。なお、フレーム２０の構成に関する理解を容易にするため、図６では、フレーム２０ではなく光学シート３０を破線で示している。
【００４７】
図６の例では、フレーム２０の枠部２０ｂが、光学シート３０の周縁部３１に向かって突出する突起２０ｃを有する。かかる突起２０ｃは、たとえば、バネ構造３２の帯部３２ｂに向かって設けられるとともに、支持部３２ｃからは離れて設けられる。
【００４８】
かかる突起２０ｃを設けることにより、図５の例と同様に、帯部３２ｂにおける弾性変形が容易な箇所で光学シート３０をフレーム２０に衝突させることができる。したがって、図６の例によれば、ラトルノイズを効果的に低減することができる。
【００４９】
なお、図５および図６に示した例では、突起３２ｄまたは突起２０ｃを各辺のバネ構造３２ごとに１個ずつ設けた例について示したが、バネ構造３２ごとに設けられる突起３２ｄまたは突起２０ｃの数は１個に限られず、各辺ごとに２個以上突起３２ｄまたは突起２０ｃを設けてもよい。
【００５０】
また、図５および図６に示した例では、衝突箇所を制御する突起を光学シート３０またはフレーム２０に設けた例について示したが、かかる突起は光学シート３０とフレーム２０との両方に設けられていてもよい。
【００５１】
ここまで示した例では、スリット３２ａを形成することによりバネ構造３２を構成した例について示したが、バネ構造はスリット３２ａ以外で構成してもよい。図７は、実施形態の変形例４に係る光学シート３０とフレーム２０とを示す上面図である。
【００５２】
図７の例では、バネ構造３３が複数の切欠部３３ａと複数の凸部３３ｂとで構成される。複数の切欠部３３ａは、周縁部３１に沿って並んで形成される。複数の凸部３３ｂは、隣接する切欠部３３ａの間に形成される部位である。
【００５３】
図７の例では、凸部３３ｂが所定の幅になるように、所定の間隔で複数の切欠部３３ａを形成することにより、凸部３３ｂが弾性変形可能となる。これにより、上述のバネ構造３２と同様に、バネ構造３３でも、光学シート３０がフレーム２０の枠部２０ｂに衝突した場合に、かかる衝突による衝撃が光学シート３０の全体に伝わることを抑制することができる。
【００５４】
したがって、図７の例によれば、フレーム２０と光学シート３０との衝突に起因するラトルノイズを低減することができる。
【００５５】
また、図７の例では、光学シート３０に簡素な形状の切欠部３３ａを形成することにより、弾性変形が可能なバネ構造３３を形成することができる。したがって、実施形態によれば、光学シート３０に切欠部３３ａを形成することにより、光学シート３０に弾性変形可能なバネ構造３３を容易に形成することができる。
【００５６】
図８は、実施形態の変形例５に係る光学シート３０とフレーム２０とを示す上面図である。ここまで示した例と異なり、図８の例では、光学シート３０とフレーム２０との間に間隙Ｇが形成されていない。
【００５７】
そして、図８に示すように、バネ構造３２は、平面視で矩形状である光学シート３０における４辺のうち、隣接する２辺に設けられる。たとえば、スリット３２ａと帯部３２ｂと支持部３２ｃとで構成されるバネ構造３２ＡがＹ軸負方向側の長辺に設けられ、同様の構成を有するバネ構造３２ＢがＸ軸正方向側の短辺に設けられる。
【００５８】
ここで、図８の例では、光学シート３０とフレーム２０との間に間隙Ｇが形成されていないことから、バネ構造３２Ａから光学シート３０に印加された力１００により、光学シート３０のＹ軸正方向側の長辺がフレーム２０に押しつけられる。同様に、バネ構造３２Ｂから光学シート３０に印加された力１０１により、光学シート３０のＸ軸負方向側の短辺がフレーム２０に押しつけられる。
【００５９】
すなわち、光学シート３０とフレーム２０との間に間隙Ｇが形成されないサイズに設定し、光学シート３０の隣接する２辺にバネ構造３２Ａ、３２Ｂを設けることにより、バネ構造３２Ａ、３２Ｂが設けられていない２辺をフレーム２０に押しつけることができる。
【００６０】
したがって、バネ構造３２Ａ、３２Ｂにより、光学シート３０が支持されて固定されるので、フレーム２０と光学シート３０との衝突に起因するラトルノイズを低減することができる。
【００６１】
なお、図８の例では、バネ構造３２Ａ、３２Ｂが図３に示した構造である場合について示したが、バネ構造３２Ａ、３２Ｂは図３で示した場合に限られない。
【００６２】
図９は、実施形態の変形例６に係る光学シート３０とフレーム２０とを示す上面図である。図９の例で示すように、フレーム２０に光学シート３０の２辺を押しつけて支持するバネ構造３２Ａ、３２Ｂは、図４の例に示した片持ち構造のバネ構造３２で構成してもよい。
【００６３】
図１０は、実施形態の変形例７に係る光学シート３０とフレーム２０とを示す上面図である。図１０の例で示すように、フレーム２０に光学シート３０の２辺を押しつけて支持するバネ構造３３Ａ、３３Ｂは、図７の例に示した切欠部３３ａと凸部３３ｂとで構成されるバネ構造３３で構成してもよい。
【００６４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。たとえば、実施形態では、光学シート３０が矩形状である場合について示したが、光学シート３０は矩形状でなくともよい。
【００６５】
たとえば、車両のメータパネル全体を液晶表示装置で構成する場合に、かかるメータパネル全体の形状に対応するような形状に光学シート３０を形成してもよい。また、車両のメータパネル全体を液晶表示装置で構成する際などに、光学シート３０に曲線を含む辺がある場合には、かかる曲線に沿ってバネ構造３２、３３を設けてもよい。
【００６６】
以上のように、実施形態に係る面状照明装置１は、導光板１０と、フレーム２０と、光学シート３０と、を備える。導光板１０は、側面から入射される光を出射面１０ａから出射する。フレーム２０は、導光板１０の周縁部を囲む。光学シート３０は、導光板１０の出射面１０ａ側にフレーム２０に囲まれるように配置され、周縁部３１に弾性変形可能なバネ構造３２、３３を有する。これにより、フレーム２０と光学シート３０との衝突に起因するラトルノイズを低減することができる。
【００６７】
また、実施形態に係る面状照明装置１において、バネ構造３２は、光学シート３０の周縁部３１に沿って形成されるスリット３２ａを有する。これにより、光学シート３０に弾性変形可能なバネ構造３２を容易に形成することができる。
【００６８】
また、実施形態に係る面状照明装置１において、バネ構造３２は、スリット３２ａに隣接して形成され、光学シート３０の周縁部３１から外方に突出する突起３２ｄを有する。これにより、ラトルノイズを効果的に低減することができる。
【００６９】
また、実施形態に係る面状照明装置１において、バネ構造３３は、光学シート３０の周縁部３１に沿って並んで形成される複数の切欠部３３ａを有する。これにより、光学シート３０に弾性変形可能なバネ構造３３を容易に形成することができる。
【００７０】
また、実施形態に係る面状照明装置１において、フレーム２０は、光学シート３０の周縁部３１に向かって突出する突起２０ｃを有する。これにより、ラトルノイズを効果的に低減することができる。
【００７１】
また、実施形態に係る面状照明装置１において、光学シート３０は、平面視で矩形状であり、バネ構造３２、３３は、光学シート３０の４辺すべてに設けられる。これにより、フレーム２０と光学シート３０との衝突に起因するラトルノイズをさらに低減することができる。
【００７２】
また、実施形態に係る面状照明装置１において、光学シート３０は、平面視で矩形状であり、バネ構造３２、３３は、光学シート３０の隣接する２辺に設けられ、光学シート３０のバネ構造３２、３３が設けられない２辺をフレーム２０に押しつける。これにより、フレーム２０と光学シート３０との衝突に起因するラトルノイズを低減することができる。
【００７３】
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１  面状照明装置，１０  導光板，２０  フレーム，２０ｃ  突起，３０  光学シート，３１  周縁部，３２、３３  バネ構造，３２ａ  スリット，３２ｂ  帯部，３２ｃ  支持部，３２ｄ  突起，３３ａ  切欠部，３３ｂ  凸部
【図１】
2019029081.tif 000003
【図２】
2019029081.tif 000004
【図３】
2019029081.tif 000005
【図４】
2019029081.tif 000006
【図５】
2019029081.tif 000007
【図６】
2019029081.tif 000008
【図７】
2019029081.tif 000009
【図８】
2019029081.tif 000010
【図９】
2019029081.tif 000011
【図１０】
2019029081.tif 000012