(57)【要約】【課題】カラーテレビの中央部を他の部分より明るく照明するように直下型の液晶バックライトの輝度を全体の均一性を高度に確保しながら中央部を部分的に明るくする。【解決手段】光源９配置のピッチを中央部で縮小し端部で拡大するように微小に変化させる一方，反射板３の光源反射面４を第１〜第３の反射面５〜７を左右対称に配置した断面屈曲Ｕ字状とするとともに第１反射面の水平，第３反射面７の角度とピーク位置を各光源反射面４に共通とし，第２反射面６の角度及び幅を中央部で小さく，端部で大きくするように微小に変化することによってその反射光供給範囲ｂを中央部側に回転変位するように移動して構成する。これによって薄型にして好ましい照明を簡易且つ確実に得ることができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボックス底面と照明面の高さ寸法を光源配列方向に一定として少なくとも光源配列方向部分的に光源配置のピッチを変化し且つ光源下位からその両側に向けて対称に配置した帯状にして水平の第１反射面，帯状にして相互に異角度の第２及び第３反射面による光源反射面を幅方向に配列した反射板によって上記照明面に反射光を供給するようにした照明装置であって，上記第１反射面の水平並びに第３反射面の角度とピーク位置を共通要素として各光源反射面に共通に具備するとともに上記第２反射面の角度及び／又は幅寸法を可変要素として上記ピッチの変化に応じて変化することによって上記反射板の光源反射面を形成してなることを特徴とする直下型照明装置。
【請求項２】
上記ピッチを光源配列方向中央部分において狭くしその端部分において広くするように光源配列方向の全体に亘って順次光源配置のピッチを変化するとともに上記中央部分において第２反射面の角度及び／又は幅を小さくし端部分においてこれを大きくするように光源配列方向に向けて順次変化してなることを特徴とする請求項１に記載の直下型照明装置。
【請求項３】
上記第２反射面の変化をその角度及び幅寸法の双方について行ってなることを特徴とする請求項１又は２に記載の直下型照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は照明装置に関し，特に液晶バックライト等の背面照明用に主に使用される直下型照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種直下型照明装置は，ボックス底面と照明面の高さ寸法を光源配列方向に一定として光源配列方向に光源配置のピッチを同一不変とし且つ光源下位からその両側に向けて対称に配置した複数の反射面による光源反射面を幅方向に配列した反射板によって上記照明面に反射光を供給するようにしたものとされている。このとき上記反射面は，例えば下記本発明者提案の下記特許文献１によるものは，帯状にして水平の第１反射面，帯状にして相互に異角度の第２及び第３反射面によるものとするとともに各反射面の幅乃至角度はこれを全ての光源反射面に共通且つ同一としたものとされている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１８２５７９号（［０００９］乃至［００１５］，図１乃至図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載のものはボックス底面と照明面の高さ寸法を小さく，即ち薄型の直下型照明装置にして高輝度と高均一性を確保した優れた照明を行なうものとなし得るが，その高均一性は照明面の全面に亘って可及的に均一な高輝度が得られるようにしたものであるから，例えば液晶画面の中央部の輝度を他の部分より明るく背面照明することによって全体としての見易さが求められる傾向の強い液晶カラーテレビ等に適用するために，その光源のピッチを変化した状態で特許文献１に記載のものを用いると，そのボックス底面と照明面の高さ寸法が光源配列方向に一定であるために，ピッチの広狭によって照明面に供給される直射光と反射光の光量が変化して照明面に輝度段差の境界等の輝度ムラが現れたり，これを解消するために上記高さ寸法を拡大すると照明面の光量が不足して照明面が全体的に暗くなるといった傾向を示すものとなり，従って特許文献１に記載のものは，その高輝度を維持しながら更に部分的な明るさが得られるといった輝度変化を許容する用途に使用される直下型照明装置として必ずしも適当なものとはいい難い。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので，その解決課題とするところは，薄型のものを含め，簡易な構造にして照明面における輝度変化を許容しつつ全体として可及的に高輝度にして輝度変化の目立ちのない高均一性を確保し得るようにした直下型照明装置を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題に添って本発明は，ボックス底面と照明面の高さ寸法を一定とすること，光源配置のピッチを少なくとも部分的に変化すること，反射板の光源毎に配置される光源反射面を帯状水平の第１反射面，帯状異角度の第２及び第３反射面による可及的簡易な形状とすることを前提として，各光源反射面における第１反射面の水平と第３反射面の角度及びピーク位置を各光源反射面に共通要素とする一方，第２反射面の角度及び／又は幅寸法を可変要素として，光源配置のピッチ変化に伴って光源配列方向に拡縮することになる光源反射面において第１反射面の水平，第３反射面の角度及び隣接する光源反射面の第３反射面と交差するピーク位置を不変共通に維持した状態で，これらの間の第２反射面の角度，幅又はこれら双方を変化することによって，第２反射面との交点で第１反射面及び第３反射面の幅に修正を加えるも，全体に亘って第１反射面の水平と第３反射面の角度，ピーク位置の共通化による各光源反射面の基本形状を可及的簡易な構造とする一方，例えば光源配置の基本ピッチを３０ｍｍ，上記高さ寸法をその１／２の１５ｍｍ程度とした極めて薄い形態の薄型のものを含めて，その輝度変化の許容と全体としての可及的高輝度高均一性の確保の双方を可能としたものであって，即ち請求項１に記載の発明は，これを，ボックス底面と照明面の高さ寸法を光源配列方向に一定として少なくとも光源配列方向部分的に光源配置のピッチを変化し且つ光源下位からその両側に向けて対称に配置した帯状にして水平の第１反射面，帯状にして相互に異角度の第２及び第３反射面による光源反射面を幅方向に配列した反射板によって上記照明面に反射光を供給するようにした照明装置であって，上記第１反射面の水平並びに第３反射面の角度とピーク位置を共通要素として各光源反射面に共通に具備するとともに上記第２反射面の角度及び／又は幅寸法を可変要素として上記ピッチの変化に応じて変化することによって上記反射板の光源反射面を形成してなることを特徴とする直下型照明装置としたものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は，上記に加えて，例えば所定インチ数の液晶画面用バックライトのように幅寸法が一定とされるときに，反射板における光源反射面の合計幅寸法を可及的に維持しつつ個別の光源反射面の幅寸法の変化を許容してその配置を行うとともに上記輝度の均一性を更に高度化したものとし得るように，これを，上記ピッチを光源配列方向中央部分において狭くしその端部分において広くするように光源配列方向の全体に亘って順次光源配置のピッチを変化するとともに上記中央部分において第２反射面の角度及び／又は幅を小さくし端部分においてこれを大きくするように光源配列方向に向けて順次変化してなることを特徴とする請求項１に記載の直下型照明装置としたものである。
【０００８】
請求項３に記載の発明は，同じく上記に加えて，反射板における光源反射面の輝度と均一性を可及的簡易に確保し得るものとするように，これを，上記第２反射面の変化をその角度及び幅寸法の双方について行ってなることを特徴とする請求項１又は２に記載の直下型照明装置としたものである。
【０００９】
本発明はこれらをそれぞれ発明の要旨として上記課題解決の手段としたものである。
【００１０】
なお本発明において光源配置のピッチを変化することはその光源反射面の幅ピッチを変化することになるから，光源配置のピッチ乃至単にピッチの変化は光源反射面幅ピッチの変化を含む意味に用いる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下図面の例に従って本発明を更に具体的に説明すれば，Ａは直下型照明装置であり，該照明装置Ａは，ボックス１底面と照明面２の高さ寸法を光源配列方向に一定として少なくとも光源配列方向部分的に光源９配置のピッチを変化し且つ光源９下位からその両側に向けて対称に配置した帯状にして水平の第１反射面５，帯状にして相互に異角度の第２及び第３反射面６，７による光源反射面４を幅方向に配列した反射板３によって上記照明面２に反射光を供給するようにしたものとしてある。
【００１２】
本例にあって照明装置Ａは，例えばカラーテレビに搭載してその液晶画面（液晶表示面）をその背面から照明するように用いる，例えば２０インチといった所定大きさの液晶バックライトとしてあり，上記ボックス１と，該ボックス１の上面に配置し，例えば半透明乃至透明なガラス，樹脂等の拡散板による照明面２と，上記ボックス１内に設置した高反射性の，例えば白色のポリエステル，ポリカーボネート等の樹脂シート又はこれをベース板に積層装着して形成した多数の光源反射面４を平行に配置した上記反射板３と，該反射板３の光源反射面４にそれぞれ配置した，例えば蛍光灯等の線状光源，特に冷陰極蛍光灯の多数平行配置の光源９とを具備したものとしてあり，このとき本例の照明装置Ａは，その上記光源９配置のピッチを光源配列方向中央部分（図２左側）において狭くしその端部分（図２右側）において広くするように光源配列方向の全体に亘って順次光源９配置のピッチを変化したものとしてある。
【００１３】
本例にあって上記光源９の数（即ち光源反射面の数でもある）はこれを１０本とし，その配置のピッチは，例えば３０ｍｍを基準とし，中央部分においてこれより狭い２７ｍｍとし，端部分方向に向けて順次１．５ｍｍづつ広く拡大し，端部分において３３ｍｍとするように微小変化してあり，これに伴って反射板３の光源反射面４を該ピッチ拡大に応じて同じく微小に拡大変化するものとしてある。
【００１４】
このときボックス底面と照明面２の高さ寸法は，例えばこれを１５ｍｍとし，上記光源９配置基準ピッチの略１／２を以って上記高さ寸法とすることによって光源９の直射光とボックス１底面に載置固定される反射板３の光源反射面４による反射光とのバランスを確保し易いようにするとともに直下型照明装置Ａを可及的に薄型とし得るようにしてある。
【００１５】
反射板３における上記光源反射面４は，それぞれ帯状の第１，第２及び第３の３つの反射面５，６，７を光源９中心の直下位置を基準に光源左右に対称配置した断面屈曲Ｕ字形（椀形といってもよい）をなす溝型のものとし，第３反射面７のピーク位置を小径の湾曲部を介して相互に連結することによって光源配列方向に光源９に応じて多数配置したものとしてあり，このとき本例にあって上記ベース板を，光源熱の放熱及び光抜けの防止のためにアルミ押出形材，アルミ板の成型加工材等の連結した光源反射面４形状のアルミ材によるものとし，該アルミ材に上記樹脂シートを被覆接着することによって反射板３乃至その光源反射面４を形成したものとしてある。
【００１６】
光源反射面４の第１反射面５は上記のとおりこれを帯状水平とし，第２及び第３反射面６，７は該第１反射面５の端部から屈曲上昇するように配置するものとし，例えば第２反射面６が緩傾斜，第３反射面７が急傾斜となるように傾斜角度を異にした帯状異角度のものとしてあり，このとき上記第１反射面５の水平並びに第３反射面７の角度とピーク位置を共通要素として各光源反射面４に共通に具備するとともに上記第２反射面６の角度及び／又は幅寸法を可変要素として上記ピッチの変化に応じて変化することによって上記反射板３の光源反射面４を形成したものとしてあり，上記ピッチを光源配列方向の全体に亘って変化した本例にあっては，上記第２反射面６の角度及び／又は幅は，これを，中央部分において小さくし端部分において大きくするように光源配列方向に向けて順次変化したものとするとともに本例にあって上記第２反射面６の変化は，これをその角度及び幅寸法の双方について行ったものとしてある。
【００１７】
即ち第１乃至第３反射面５，６，７を対称に配置した光源反射面４において第１反射面５と第３反射面７の基本形態を変化することなく，その第１反射面５の水平，第３反射面７の上記傾斜の角度と連結側先端のピーク位置を共通要素として変化せずに，本例にあっては第２反射面６の角度と幅とを可変要素としてその双方を変化し，上記２０インチの液晶画面用バックライトとしてその幅寸法を一定とし反射板３における光源反射面４の合計幅寸法を可及的に変化することなく個別の光源反射面４の幅寸法の変化を許容するようにしてある。
【００１８】
第２反射面６の角度と幅の変化は，照明面２に対する第２反射面６による反射光供給範囲ｂを幅広から幅狭となるように変化するとともに光源側から光源離隔方向にその位置をずらすように行なうものとし，これによって上記第１及び第３反射面５，７の基本形態を変えることなく，中央部分が明るいという輝度変化を許容しつつ全体として可及的に高輝度にして輝度変化の目立ちのない高均一性を確保したものとしてある。
【００１９】
本例の第２反射面６の角度と幅の変化は，例えば中央部分の角度２２．３度と幅４．１ｍｍから端部分の角度２５．２度と幅４．５ｍｍとするように角度を順次起立方向に増加した微小変化とし，幅を順次増加し，必要に応じて部分的に減少した微小変化として，該角度と幅の双方の微小変化によって上記第２反射面６による反射光供給範囲ｂの幅変化と位置のずれ移動を行なうものとしてある。
【００２０】
第２反射面ｂの角度と幅を変化することによって，該変化を行った光源反射面４においては該第２反射面６とこれを介在する第１反射面５及び第３反射面７との交点位置がそれぞれ変化する結果，これら第１反射面５及び第３反射面７の幅が変化し，本例にあっては中央部分から端部分にかけて第１反射面５の幅を広く，第３反射面７の幅を狭くするようにこれらが幅変化してその反射光供給範囲ａ，ｃが変化することになり，従って照明面２は各光源９による直射光供給範囲ｄと，第２反射面６の角度及び幅の変化によって幅変化し位置ずれを生じる反射光供給範囲ｂ及びその角度及び幅の変化によって変化する第１及び第３反射面５，７の各反射光供給範囲ａ，ｃの複合による照明光を受けることになって上記中央部分の輝度向上変化を許容しながら目立ちの全くない高度な均一性を確保し得るようにしてある。
【００２１】
これを図示したところによって説明すれば，照明面２における各光源９の直射光供給範囲ｄは該光源９からその両側に隣接する光源９近傍の上方位置まで，第１反射面５の反射光供給範囲ａはそれぞれ各光源９のやや離隔上方位置から隣接する光源反射面４との連結位置を超えて該隣接する光源側に入り込んだ上方位置まで，第３反射面７の反射光供給範囲ｃは光源９近傍の上方位置から，上記連結位置をやや超え，上記第１反射面５の反射光供給範囲ａよりやや光源側に短い上方位置までとなる。
【００２２】
一方第２反射面６の反射光供給範囲ｂはそれぞれ光源９近傍の上方位置から隣接する光源反射面４との連結位置近傍までを基準にして，上記第３反射面７の反射光供給範囲ｃとほぼ重なる範囲となるようにしてあり，上記光源９の直射光，第１反射面５の水平，第３反射面７の角度及びピーク位置を変化することなく第２反射面６を変化することによって，端部分から中央部分側にその反射光供給範囲ｂが光源９側に向けて回転状に変位するように移動し，上記直射光供給範囲ｄ，各反射光供給範囲ａ，ｃに対して該移動する第２反射面６の供給する反射光を重ねるようにして中央部分で該第２反射面６の反射光をその輝度の向上に使用する一方，端部分で該反射光を輝度の均一性に使用するようにしてある。
【００２３】
本例の照明装置Ａは，ボックス１底面と照明面２の高さを基準のランプピッチの略１／２寸法といった薄型のものとし，高さを光源配列方向に一定としながらランプピッチを変化することによって不可避的に生じる光量変化やこれによる輝度ムラ乃至輝度低下を解消して，中央部分が部分的に明るいという輝度変化を許容しつつ全体として可及的に高輝度にして輝度変化の目立ちが全くのない高均一性を確保したものとなり，液晶カラーテレビ等に搭載して液晶画面を背面照明するバックライトとして好適なものとなし得た。またその反射板３は，光源反射面４を第１乃至第３反射面５，６，７を対称に配置することによって可及的に簡易な断面屈曲Ｕ字状の溝型とし，基準としたランプピッチの変化に応じて第２反射面６の角度及び／又は幅を変化する措置を施すことによって容易に製造することができるから，上記部分的な輝度変化を伴う高輝度の照明装置Ａを簡易且つ確実に製造することができる。
【００２４】
図中８はボックス１への反射板３の納まりを良好とし且つ照明光が反射板３の外部に漏れるのを防ぐ目的でボックス１端部の空隙を埋めるようにその光源反射面４における第３反射面７を延長し又はこれと別に設置して照明面２端部に至るように配置した端部閉塞用反射面を示す。
【００２５】
図示した例は以上のとおりとしたが，照明用途に応じて中央部分に代えて又はこれとともにそれ以外の部分に光源配列方向部分的な輝度変化を行うようにすること，第２反射面の角度又は幅寸法を上記可変要素とすること，ボックス底面と照明面の高さ寸法を，例えば光源の放熱が予想されるときに光源と照明面の間隔をあけるように厚型のものとする等適宜に設定すること等を含めて，本発明の実施に当って照明装置，ボックス，その底面と照明面の高さ寸法，光源，その配置ピッチ，反射板，その第１乃至第３反射面による光源反射面等の各具体的材質，形状，構造，数値等は上記発明の要旨に反しない限り様々な形態のものとすることができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は以上のとおりに構成したから，請求項１に記載の発明は，高さを光源配列方向に一定としながらランプピッチを変化することによって不可避的に生じる光量変化やこれによる輝度ムラ乃至輝度低下を解消して，少なくとも部分的な輝度変化を許容しつつ全体として可及的に高輝度にして輝度変化の目立ちが全くのない高均一性を確保した直下型照明装置を提供することができる。またその反射板は，光源反射面を第１乃至第３反射面によって可及的に簡易な溝型形状とし，ランプピッチの変化に応じて第２反射面の角度及び／又は幅を変化する措置を施すことによって容易に製造することができ，従って上記部分的な輝度変化を伴う高輝度の照明装置を簡易且つ確実に製造できる。
【００２７】
請求項２に記載の発明は，上記に加えて，例えば所定インチ数の液晶画面用バックライトのように幅寸法が一定とされるときに，反射板における光源反射面の合計幅寸法を可及的に維持しつつ個別の光源反射面の幅寸法の変化を許容してその配置を行うとともに上記輝度の均一性を更に高度化したものとすることができる。
【００２８】
請求項３に記載の発明は，同じく上記に加えて，反射板における光源反射面の輝度と均一性を可及的簡易に確保したものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】直下型照明装置の縦断面図である。
【図２】光源反射面と光源の関係を示す光源配列方向片側の縦断面図である。
【図３】中央部分における光源反射面の拡大断面図である。
【図４】端部分における光源反射面の拡大断面図である。
【符号の説明】
Ａ  直下型照明装置
１  ボックス
２  照明面
３  反射板
４  光源反射面
５  第１反射面
６  第２反射面
７  第３反射面
８  端部閉塞用反射面
９  光源
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004227991.tif 000005
【図４】
2004227991.tif 000006