(57)【要約】【課題】直下型照明装置の光源配置ピッチを変更することによる照明面の輝度変化を許容しつつも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する。【解決手段】光源反射面４を一連に配置して反射板３を形成するとともに各光源反射面４を，光源８の配置ピッチに応じて幅を拡大した水平反射面５とその両側にして起立角度を同一の４５度とした傾斜反射面６とによる３面の単純共通基本形状とする一方，各傾斜反射面６による照明面２に対する反射光供給領域ｃを，照明面２の幅方向中央部において光源８の直上位置で交差し，幅方向端部において相互に離隔するように順次変位して配置することによって，交差による反射光の直射光阻害機能と離隔によるその解消機能を活用して輝度変化の許容と均一性確保の調整手段とする。【選択図】        図３
2004265681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部において最小ピッチとするように幅方向中央部から幅方向端部に向けて配置ピッチを拡大して並列配置した多数の光源と，該光源の配置ピッチの拡大によって横幅を拡大した溝状多数にして光源毎の光源反射面を幅方向に配列した反射板とを備えることによって上記光源の直射光と光源反射面の反射光を照明面に供給するようにした直下型照明装置であって，上記各光源反射面を光源の配置ピッチの拡大につれて幅を拡大した光源下位の水平反射面とその両側にして起立角度を同一とした傾斜反射面とによって水平反射面異幅３面の単純共通基本形状とし且つ上記反射板における各光源反射面の傾斜反射面における照明面に対する反射光供給領域を上記幅方向中央部において光源の直上位置で相互に交差乃至近接する一方，幅方向端部において光源の直上位置から相互に離隔するように上記幅方向中央部から幅方向端部に向けて該反射光供給領域位置を順次変位して配置してなることを特徴とする直下型照明装置。
【請求項２】
上記傾斜反射面の同一起立角度を４５±５度程度と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。
【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，同一ピッチで並列配置した光源と，該光源毎の溝状の光源反射面を幅方向に配列した反射板とを備えて上記光源の直射光と光源反射面の反射光を照明面に供給するようにしたものとされ，このとき上記溝状の光源反射面は，これを光源下位からその両側に向けた帯状の水平反射面とこれに続く異角度帯状複数の傾斜反射面とによって上向きの複雑屈曲形状とし，それぞれ水平反射面及び複数の傾斜反射面の反射光供給を照明面の所定位置とするように各反射面の反射光供給領域を定位置に固定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の液晶表示機器に適用するように，光源をそのピッチを変化した状態で配置して，これに特許文献１に記載のものを用いるようにすると，光源配置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が出現する等の輝度ムラが生じる一方，これを解消するように上記高さ寸法を高くすると照明面の光量が逆に不足して照明面の輝度が全体的に低下するという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する直下型照明装置として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，可及的に簡易な構造にして光源配置ピッチを変更することによる照明面の輝度変化を許容しつつも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】
上記課題に添って検討したところ，光源配置ピッチの変更を幅方向中央部から幅方向端部に向けて拡大するようにその光源配列方向全体に亘って行ない，該光源配置ピッチに応じて反射板における光源毎溝状の光源反射面の横幅を変更するようにしたとき，光源反射面の形状を光源下位の水平反射面とその両側の傾斜反射面とによる単純３面形状とする一方，傾斜反射面の起立角度を全ての傾斜反射面に共通に同一角度とすることによって各光源反射面を水平反射面異幅にして起立角度共通の上記３面の単純基本形状に統一するとともに該両側の傾斜反射面によって照明面に供給される反射光が幅方向中央部において光源の直上位置で相互に交差（重合又は重合交差といってもよい）乃至近接し，幅方向端部において相互に離隔するようにすると，全体として高輝度でありながらその輝度が照明面の幅方向中央部において最大で両端部に向けて順次なだらかに曲線を画くように低くなり，異常な輝度変化がなく高均一で見易い背面照明を行うものとなって上記輝度変化を許容する液晶表示機器の用途に最適なものとし得るとの知見を得た。
【０００７】
即ち幅方向中央部は光源配置ピッチが最小であるため直射光が強く，幅方向端部は該ピッチが最大であるため直射光が弱いので，傾斜反射面の反射光供給領域を交差乃至近接させることによって幅方向中央部においてその光源直上位置でこの直射光に対して両側からの反射光を照射供給するようにすると該幅方向中央部の輝度が大きく向上して異常発光的になり，幅方向端部の輝度とのバランスが大きく崩れるに至ると予想されるところ，実際には幅方向中央部側の輝度上昇が然程見られずに，その異常な輝度の上昇が抑制される一方，幅方向両端部側において逆に上記傾斜反射面の反射光供給領域を相互に離隔するようにすると該幅方向両端部側に輝度上昇が見られ，その輝度低下が抑制されるとともにその輝度の上昇に寄与する結果となる事実があり，従って上記３面の単純基本形状に全ての光源反射面を統一することと両側の傾斜反射面における光源直上位置に対する反射光供給領域の関係をコントロールすることによって上記輝度変化を許容しつつ高輝度と高均一性の双方を確保することが可能となる。
【０００８】
直射光に対する傾斜反射面による反射光の供給が幅方向中央部で上記異常な輝度上昇を抑制し，幅方向端部側の輝度向上に寄与する理由は必ずしも明らかではないが，上記３面の単純基本形状とし且つ光源配置ピッチを変更した光源反射面を用いた実験によると，傾斜反射面の反射光供給領域を光源の直上位置で交差乃至近接したとき，その反射光が直射光の照射進行を妨害するように阻害して直射光を弱めるように機能するとともにこれに反射光が複合する結果，照明面における直射光と反射光の複合度合の調和を図り，直上位置の異常な輝度上昇が抑制されて，直射光単独より幾分輝度が上昇した状態となり，その近傍を含めた照明面においては直射光と傾斜反射面及び水平反射面の反射光が複合することによって該直上位置と同等の輝度を確保するようになり，また光源の直上位置から反射光供給領域を離隔したとき，この反射光の直射光を弱める上記阻害機能が見られなくなって，直上位置で直射光の光量が可及的そのまま供給され，直上位置の輝度低下が抑制されて，直射光単独の輝度が確保された状態となり，その近傍を含めた照明面においても同じく直射光と傾斜反射面と水平反射面が複合して該直上位置と同等の輝度を確保するようになる。即ち上記３面の単純基本形状としたことによって光源反射面の反射光の光量が光源直上位置にその両側から集中的に照明面に供給され，該反射光が比較的強い状態となって，交差乃至近接によって該反射光が直射光に対して上記阻害機能を呈するとともに該阻害機能分を補完補充して直上位置の好ましい輝度向上変化を行い，また離隔によって反射光の阻害機能を解消し直上位置の直射光による輝度を確保し，更にその近傍を含めて水平反射面及び傾斜反射面の反射光が供給されることによって各光源反射面毎の均一性が確保されるとともに，このとき上記ピッチ変化によって幅方向中央部と端部側とで照明面に対する反射光の供給量が異なり，その結果全体としての輝度の均一性が確保されるためと考えられる。従って反射光供給領域の光源直上位置における交差乃至近接と離隔による反射光の直射光阻害機能を活用し，これを輝度変化と均一性の調整手段とすることによって，直下型照明装置の照明輝度は，直射光の輝度を基準として全体の高輝度を確保するとともに全体の均一性を損うことなく部分的な輝度上昇の変化を許容したものとすることが可能となる。このとき傾斜反射面の水平反射面からの起立角度が低いとき，例えば４０度程度を下回ると，その角度が緩く，これにより反射光が弱くなって直射光の阻害機能が見られなくなり，上記反射光供給領域の交差乃至近接によって輝度上昇が顕著となる傾向を生じる一方，５０度程度を上回ると上記反射光供給領域の交差乃至近接と離隔の双方のコントロールを行なうのが煩雑化して不適となる傾向を生じるため，一般に傾斜反射面の上記起立角度は４５±５度程度とするのが好ましく，反射光の強さと角度設定の容易さから，特に４５度程度とするのが更に好ましい。
【０００９】
本発明はこのような知見に基づいてなされたもので，上記３面の単純基本形状に光源反射面を形成することによって可及的簡易な構造とするとともにその光源配置ピッチを変更することによる照明面の輝度変化を許容しつつも上記反射光供給の調整機能を活用して直射光照明輝度を調整してその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ものであって，即ち請求項１に記載の発明を，中央部において最小ピッチとするように幅方向中央部から幅方向端部に向けて配置ピッチを拡大して並列配置した多数の光源と，該光源の配置ピッチの拡大によって横幅を拡大した溝状多数にして光源毎の光源反射面を幅方向に配列した反射板とを備えることによって上記光源の直射光と光源反射面の反射光を照明面に供給するようにした直下型照明装置であって，上記各光源反射面を光源の配置ピッチの拡大につれて幅を拡大した光源下位の水平反射面とその両側にして起立角度を同一とした傾斜反射面とによって水平反射面異幅３面の単純共通基本形状とし且つ上記反射板における各光源反射面の傾斜反射面における照明面に対する反射光供給領域を上記幅方向中央部において光源の直上位置で相互に交差乃至近接する一方，幅方向端部において光源の直上位置から相互に離隔するように上記幅方向中央部から幅方向端部に向けて該反射光供給領域位置を順次変位して配置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。
【００１０】
請求項２に記載の発明は，上記に加えて，上記反射光供給による調整機能の発揮を可及的に促進して好ましい形態の輝度変化と均一性の調整手段とするように，これを，上記傾斜反射面の同一起立角度を４５±５度程度と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。
【００１１】
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。
【００１２】
【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，中央部において最小ピッチとするように幅方向中央部から幅方向端部に向けて配置ピッチを拡大して並列配置した光源８と，該光源８の配置ピッチの拡大によって横幅を拡大した溝状の光源反射面４を幅方向に配列した反射板３とを備えることによって上記光源８の直射光と光源反射面４の反射光を照明面２に供給するようにしたものとしてある。
【００１３】
本例にあって照明装置Ａは，例えばカラーテレビ等の液晶表示機器に搭載してその液晶画面（液晶表示面）を背面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，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て多数の光源反射面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，特に冷陰極蛍光灯による多数平行配置の光源８とを具備して構成してあり，このとき該照明装置Ａは，その上記ボックス１の底面と照明面２の高さ寸法を光源配列方向に一定とする一方，上記光源８の配置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８の配置ピッチを変化したものとしてある。
【００１４】
本例にあって上記光源８の数（即ち光源反射面４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づつ拡大して，端部分において３３ｍｍとするように微小変化するようにしてあり，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してある。
【００１５】
このときボックス１底面と照明面２の高さ寸法はこれを，例えば１５ｍｍ〜２０ｍｍ，本例では１７ｍｍ程度とし，上記光源８配置基準ピッチの略１／２を以って該高さ寸法とすることによって光源８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，本例にあっては直下型照明装置Ａを可及的に薄型とするようにしてある。
【００１６】
反射板３は，その上記溝状の光源反射面４を光源配置ピッチの拡大につれて幅を拡大した光源８下位の水平反射面５とその両側にして起立角度を同一とした傾斜反射面６とによって水平反射面５異幅にして３面の単純共通基本形状としてあり，このとき上記傾斜反射面４の同一起立角度はこれを４５±５度程度，本例にあっては最も好ましい起立角度の４５度としてある。
【００１７】
即ち光源反射面４は，その所定幅の水平反射面５とその左右に拡開状に共通の同一角度で起立した傾斜反射面６とによって，光源直下位置を基準に左右に対称をなす拡開溝状の上記３面を基本形状としたものとしてあり，上記光源配置ピッチの変化に応じて拡縮変化する水平反射面５の横幅を光源反射面４毎に異幅とするのを除いて，その基本形状，傾斜反射面６の起立角度，傾斜反射面６のピーク位置をそれぞれ共通としてあり，このとき各傾斜反射面６はそのピーク位置において隣接する光源反射面４の傾斜反射面６と相互に連結することによって反射板３を形成したものとしてある。
【００１８】
反射板３は，本例にあっては上記ベース板に樹脂シートを積層装着することによってそれ自体保形性を備えたものをボックス１の底面に載置固定したものとしてあり，本例のベース板は，光源発熱の放熱及び光抜けの防止のために押出形材，成型加工板等のアルミ製にして光源反射面４形状を連続配置したアルミ製のものとし，これに上記樹脂シートを被覆接着することによって光源反射面４を一連一体に配列配置したものとしてある。
【００１９】
このとき該反射板３における各光源反射面４の傾斜反射面６による照明面２の反射光供給領域ｃは，これを上記幅方向中央部において光源８の直上位置で交差乃至近接し幅方向端部において相互に離隔するように上記幅方向中央部から幅方向端部に向けて順次変位配置したものとしてあり，これによって上記水平反射面５異幅の３面基本形状としたことと相俟って照明面２の高輝度と高均一性を確保するようにしてある。
【００２０】
即ちａは光源８の照明面２における直射光供給領域，ｂは上記光源８下位に存在することにより該光源８によって左右に区分された照明面２における水平反射面５の反射光供給領域，ｃは同じく傾斜反射面６の反射光供給領域であり，光源８の直射光反射領域ａは該光源８の両側にその隣接する光源を超えた位置までにして上記光源配置ピッチに応じて光源反射面６における傾斜反射面６ピーク位置が変位するに従ってその幅を可変とするそれぞれ広範囲な領域として設定し，上記水平反射面５の反射光供給領域ｂは光源８からやや離隔した位置から隣接する光源反射面４の光源近傍の位置までにして上記光源配置ピッチに応じて横幅が変化することによって幅方向中央部において幅狭，幅方向端部において幅広となるように幅方向に変化する同じく幅を可変とする比較的狭い領域として設定し，また上記傾斜反射面６の反射光供給領域ｃは，光源８近傍から隣接する光源反射面４上方にやや入り込んだ位置までにして同じく光源配置ピッチに応じて起立位置が変化することによって，幅方向中央部において光源８直上位置で相互に交差乃至近接，本例にあっては交差し，幅方向端部において相互に離隔するように順次に位置をずらすように変位して同じく可変の比較的狭い領域として設定してある。
【００２１】
このようにすることによって照明面２は光源８の直射光と光源反射面４の反射光によってその照明がなされるところ，照明面２は全体として高輝度でありながらその輝度が照明面の幅方向中央部において最大で両端部に向けて順次なだらかに曲線を画くように低くなり，中央部における異常発光や端部における輝度低下が抑制されて全体に亘る好ましい輝度調整がなされ，光源配置ピッチを変更することによる照明面の輝度変化を許容しつつも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なり液晶バックライトとして上記カラーテレビ等の液晶表示機器としての用途に最適なものとすることができる。
【００２２】
本例にあって上記照明面２の照明は，反射光供給領域ｃが直射光供給領域ａに対して相互に交差した幅方向中央部で最も輝度が高い８，５００カンデラ，相互に大きく離隔した幅方向最端部で最も輝度が低い７，５００カンデラであり，幅方向中央部から幅方向端部にかけて交差がなくなり，離隔するにつれてこれらの輝度間でなだらかな曲線を描くように輝度が変化する一方，平均輝度は８，２００カンデラであった。
【００２３】
即ちその理由は，上記３面の単純基本形状として光源８配置ピッチを変更した光源反射面４を用いたことにより，幅方向中央部においては，傾斜反射面６の反射光供給領域ｃが交差乃至近接した光源８の直上位置で，その反射光が光源８による直射光の照射進行を妨害するように直射光に対する阻害機能を発揮するとともにこれに傾斜反射面６の反射光が複合し，照明面２における直射光と反射光の複合度合の調和を図り，該直上位置の異常な輝度上昇を抑制して，直射光単独より幾分輝度が上昇した状態とし，その近傍を含めた直上位置以外の照明面２の部分においても直射光供給領域ａ，反射光供給領域ｂ及びｃが複合することによって該直上位置と同等の輝度を確保し得るようになるためと見られ，また幅方向端部側に向けて傾斜反射面の反射光供給領域ｃが離隔した光源８の直上位置では，反射光による直射光に対する上記阻害機能が解消され直射光の光量が可及的そのままに供給され，照明面における直上位置の輝度低下を抑制して，直射光単独による輝度が確保し得るようになるためと見られ，更にこれら直上位置以外の部分においても上記直射光供給領域ａ，反射光供給領域ｂ，ｃの複合によって該照明部分の均一性を確保するに至るためと見られる。
【００２４】
更に本例にあって反射板３の各光源反射面４は，光源配置ピッチの拡大につれて幅を拡大した水平反射面５とその両側の起立角度を同一とした傾斜反射面６とによって３面の単純共通基本形状のものとしたから，反射板３は，その構造が可及的に簡易化し，各光源反射面４は水平面の両側をそれぞれ１回曲げて，隣接する傾斜反射面６の上端を曲げればよいから反射板３の製造を可及的簡易になし得るようになる一方，該反射板３の設計は，基本的に順次幅方向に拡大する水平反射面５の幅及び傾斜反射面６による反射光供給領域ｃの交差乃至近接と離隔の関係を，照明面２の高さを考慮しながらコントロールすることによって，その所望の輝度と均一性の確保がなし得るため，反射板３の設計作業が可及的に簡易化し，反射板の大きさ，光源数，ピッチ変化等に応じて個別に煩雑な設計を必要とすることなく，反射板３の製造を速やか且つ容易にすることができる。またこのとき傾斜反射面６の起立角度は同一起立角度の４５±５度程度，特に４５度としたから，上記水平面の両側曲げの角度出しが比較的容易化し，上記設計と製造の容易性を更に向上することができる。
【００２５】
図中７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における傾斜反射面６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。
【００２６】
図示した例は以上のとおりとしたが，本発明の実施に当って光源，その配置ピッチ，反射板，その光源反射面，照明面等の各具体的形状，構造，材質，寸法，角度，これらの関係，これらに対する付加等の具体的形態，直下型照明装置の用途等は，上記発明の要旨に反しない限り様々なものとすることができる。
【００２７】
【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，光源反射面を３面の単純基本形状に形成することによって可及的簡易な構造とするとともに反射光供給領域の光源直上位置における交差乃至近接と離隔による反射光の直射光阻害機能を活用し，これを輝度変化と均一性の調整手段とすることによって，薄型のものを含め，可及的に簡易な構造にして光源配置ピッチを変更することによる照明面の輝度変化を許容しつつも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直下型照明装置を提供することができる。
【００２８】
請求項２に記載の発明は，上記に加えて，上記反射光供給による調整機能の発揮を可及的に促進して好ましい形態の輝度変化と均一性の調整手段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
ａ  光源の直射光供給領域
ｂ  水平反射面の反射光供給領域
ｃ  傾斜反射面の反射光供給領域
１  ボックス
２  照明面
３  反射板
４  光源反射面
５  水平反射面
６  傾斜反射面
７  端部閉塞用反射面
８  光源
【図１】
2004265681.tif 000003
【図２】
2004265681.tif 000004
【図３】
2004265681.tif 000005
【図４】
2004265681.tif 000006