(57)【要約】【課題】シート数を削減して装置の簡略化を図ることが可能な照明装置、および低電力化を実現可能な照明装置を提供する。【解決手段】本発明は、光源部と、光源部からの光を反射させる光反射体３と、光反射体３によって反射された光を導光するプレート状の導光体４と、導光体４の下面側に設けられ、導光体４内部に導光された光を下方から上方に反射させる光反射板５と、導光体４の上面側に設けられ、導光体４の上面から放出される光を拡散させる光拡散板６とを備えた照明装置であって、光源部が複数の点光源１を用いて構成され、導光体４の上面全体にわたって、点光源１の数に対応した数の溝群７が形成されていることを特徴としている。【選択図】　図１
2004103352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部と、前記光源部からの光を反射させる光反射体と、前記光反射体によって反射された光を導光するプレート状の導光体と、前記導光体の下面側に設けられ、前記導光体内部に導光された光を下方から上方に反射させる光反射板と、前記導光体の上面側に設けられ、前記導光体の上面から放出される光を拡散させる光拡散板とを備えた照明装置であって、前記光源部が複数の点光源を用いて構成され、前記導光体の上面全体にわたって、前記点光源の数に対応した数の溝群が形成されていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記溝群が、前記点光源を略中心とした複数の同心円状の溝部を有している請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記溝群を構成する各溝部のピッチが、前記点光源から離れるほどに密となる請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記点光源が、発光ダイオードを用いて構成されている請求項１から３のいずれか１項に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、および液晶テレビ等に用いられる液晶表示装置のバックライト光源として使用される照明装置に関し、詳しくは、照明装置の構成の簡略化および低電力化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶表示装置は、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、および液晶テレビ等の画像表示に多用されており、その用途は多岐にわたり、今後も益々拡大傾向にある。
【０００３】
このような照明装置としては、例えば、図３に示された構成のものが知られている。図３に示された従来技術にかかる照明装置（以下、「第一従来技術」ともいう。）は、光源となる冷陰極放電管１０と、この冷陰極放電管１０を覆うべく設けられた光反射体３と、冷陰極放電管１０近傍にこの冷陰極放電管１０を挟んで光反射体３と対向べく設けられた導光体８と、導光体８の下面に設けられた光反射板５と、導光体８の上面にプリズムシート９および光拡散板６とを用いて構成されている。さらにプリズムシートを削除するために導光体８の下面上に反射のための複数の溝群を設けているものもある（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
また、以上のように構成された照明装置（を成す光拡散板６）の上面に液晶表示素子（図示省略）を配置することによって、従来技術にかかる液晶表示装置が構成される。
【０００５】
他の従来技術にかかる照明装置としては、例えば、図４に示された構成のものが知られている。図４に示された従来技術にかかる照明装置（以下、「第二従来技術」ともいう。）は、光源として、冷陰極放電管１０に換えて、基板２に設けられた複数（ここでは二個）の発光ダイオード１を用いる点が、第一従来技術と異なる。この第二従来技術にかかる照明装置によれば、光源として発光ダイオード１が用いられているため、冷陰極放電管１０を用いた場合と比較して、照明装置の低電力化を実現することができる。
【０００６】
なお、この第二従来技術においても、照明装置の上面に液晶表示素子（図示省略）を配置することによって、液晶表示装置が構成されることとなる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２８５７１９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術には、次のような問題があった。
【０００９】
まず、上記従来技術にかかる照明装置は、導光体８の上面にプリズムシート９と光拡散板６とを有しているが、導光体８の上面のシート数が増えれば増える程、光吸収のために光効率が低下するため、可能な限りシート数は少ない方が好ましい。しかし、従来技術の構成においては、光源１，１０からの光を正面方向に規制させるためのシート等（ここでは、プリズムシート９）が必要となる。このように、シートを多数使用すると、各シートの位置合わせの煩雑さ、シート間の異物混入による品質劣化、およびコストアップ等の種々の問題が発生する。
【００１０】
また、プリズムシート９を削減するため導光体８の下面上に溝群を形成した場合において、低電力化を実現しようとすれば、第二従来技術のごとく、光源として発光ダイオード１を用いることが好ましいが、かかる構成の照明装置では、プリズムシート９等を省くと、図４に示すように、集光部１１が生ずるという問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、上記従来技術の問題を解決するためになされたものであって、シート数を削減して装置の簡略化を図ることが可能な照明装置、および低電力化を実現可能な照明装置を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、光源部と、前記光源部からの光を反射させる光反射体と、前記光反射体によって反射された光を導光するプレート状の導光体と、前記導光体の下面側に設けられ、前記導光体内部に導光された光を下方から上方に反射させる光反射板と、前記導光体の上面側に設けられ、前記導光体の上面から放出される光を拡散させる光拡散板とを備えた照明装置であって、前記光源部が複数の点光源を用いて構成され、前記導光体の上面全体にわたって、前記点光源の数に対応した数の溝群が形成されていることを特徴としている。
【００１３】
このような構成によれば、各点光源に対応した溝群が形成されているため、各点光源ごとに生ずる集光部を各溝群を用いて適切に解消することができる。したがって、このような構成によれば、従来必要であったプリズムシートを設けることなく、適切に光を拡散および規制することが可能な照明装置を得ることができる。すなわち、前記導光体の上面に、前記点光源に対応した溝群を設けることによって、装置の簡略化を図ることができる。
【００１４】
また、本発明にかかる照明装置は、前記溝群が、前記点光源を略中心とした複数の同心円状の溝部を有している構成が好ましい。
【００１５】
また、本発明にかかる照明装置は、前記溝群を構成する各溝部のピッチが、前記点光源から離れるほどに密となる構成が好ましい。
【００１６】
さらに、本発明にかかる照明装置は、前記点光源が、発光ダイオードを用いて構成されていることが好ましい。この好ましい構成によれば、光源部として冷陰極放電管を用いる場合と比較して、より低電力にて駆動可能な照明装置を得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
【００１８】
図１は、本実施形態にかかる照明装置の概略断面図を示したものである。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態にかかる照明装置は、光源部を成す複数の発光ダイオード１（本発明の「点光源」に相当）と、この発光ダイオード１が設けられた基板２と、発光ダイオード１からの光を反射させるために発光ダイオード１および基板２を覆うべく設けられた光反射体３と、この光反射体３によって反射された光を導光するプレート状の導光体４と、この導光体４の下面側に設けられ、導光体４内部に導光された光を導光体４の下方から上方に反射させる光反射板５と、導光体４の上面側に設けられ、導光体４の上面から放出される光を拡散させる光拡散板６等とを用いて構成されている。
【００２０】
ここで、光反射体３は、発光ダイオード１を取り囲むように設けられ、発光ダイオード１からの光を導光体４の厚みが大きい側面側に反射させるべく構成されており、例えば、樹脂のシートに銀やアルミニウム等の光反射率の高い材料を蒸着したものや、薄いアルミニウム等の金属板等を用いて構成されている。また、導光体４は、アクリル樹脂、ポリカーボネート等の透明樹脂材料を用いて構成されている。また、光反射板５は、導光体４の下面および厚みが小さい側面側を覆うように配置されており、例えば、光反射体３と同様の材料や、透明な樹脂シート内に極めて微小な気泡を密に分散させたもの等を用いて構成されている。また、光拡散板６は、透明な樹脂のシート内部に屈折率の異なる材料を分散させたものや、透明シート表面に凹凸を形成したもの等を用いて構成されている。
【００２１】
なお、ここでは省略しているが、本実施形態にかかる照明装置を用いて液晶表示装置を構成する場合には、光拡散板６の上方に液晶表示素子（図示省略）が設けられる。液晶表示素子は、周知のように、透明導電膜の表示用電極と配向膜等を積層した面が対向するように間隔を経て二枚の透明基板を重ね合わせ、シール材で両基板を貼り合わせて、シール材の内側に液晶を封入し、各基板の外側に偏光板を設けて構成されている。
【００２２】
また、図１に示すように、導光体４の上面には複数の溝部から成る溝群７が形成されている。溝群７の詳細な形状は、図２を用いて説明する。
【００２３】
図２は、図１に示された照明装置を成す導光体４および発光ダイオード１（１ａ，１ｂ）の概略上面図を示したものである。
【００２４】
この図２に示すように、本実施形態にかかる照明装置は、光源部として、二個の発光ダイオード（第一発光ダイオード１ａ、第二発光ダイオード１ｂ）を有しており、この発光ダイオード１ａ，１ｂのそれぞれに対応すべく、導光体４の上面全体にわたって、第一溝群７ａおよび第二溝群７ｂが形成されている。
【００２５】
各溝群７ａ，７ｂは、各発光ダイオード１ａ，１ｂを略中心とした複数の同心円状の溝部を用いて構成されており、各溝群７ａ，７ｂを成す溝部のピッチは、導光体４上面部の光源近傍部４Ａ（導光体４の厚みが大きい側面側）から、この光源近傍部４Ａに対向した位置の光源遠隔部４Ｂ（導光体４の厚みが小さい側面側）に向かって、「疎」から「密」に変移している。すなわち、溝部のピッチは、光源近傍部４Ａから光源遠隔部４Ｂに向かって除々に狭くなるように形成されている。
【００２６】
また、本実施形態においては、第一溝群７ａと第二溝群７ｂとが接触した部分において、各溝群７ａ，７ｂを形成する溝部が連続した一つの溝部（変曲点を有する溝部）を成すべく構成されており、これらの溝群７ａ，７ｂは、光源遠隔部４Ｂに近づくに従って、殆ど変曲点の見られない一つの溝群７ｃを形成する。
【００２７】
以上のように構成された本実施形態にかかる照明装置は、電源装置（図示省略）から電力を供給することによって、以下のように機能する。
【００２８】
電源装置によって発光ダイオード１ａ，１ｂを点灯させると、発光ダイオード１ａ，１ｂからの光は、光反射体３によって反射された反射光と直接光とが光源近傍部４Ａから導光体４に入射する。
【００２９】
導光体４に入射した光は、導光体４の上面と下面とで全反射しながら導光体４の内部を伝播してゆき、導光体４上面に設けられた溝群７の斜面への入射光は、斜面で反射して再度導光体４内に戻されたり、また導光体４下面を通過した光は光反射板５で反射されて再度導光体４内部に入射される。
【００３０】
すなわち、本実施形態においては、導光体４への入射光は、導光体４内部を伝播し、溝群７を成す溝部（の傾斜面）による光反射、光通過、光反射板５による通過光の導光体４への再入射等を経て、導光体４の上面を通過し、導光体４の外部に放出される。
【００３１】
したがって、本実施形態にかかる照明装置によれば、発光ダイオード１からの光は、上記のように反射等を繰り返すことによって光拡散されて導光体４の上面から放出され、放出された光は、さらに光拡散板６によって光拡散されるため、液晶表示装置を成す液晶表示素子（図示省略）を背面から適切に照らし出すことができる。この照明装置にて光照明されているとき、液晶表示素子が駆動されていれば、液晶表示素子の前面の表示画面上においては、液晶表示素子の駆動に応じた画像を見ることができる。
【００３２】
さて、本実施形態にかかる照明装置は、以上のように構成され機能するため、次のような効果を得ることができる。
【００３３】
まず、本実施形態によれば、発光ダイオード１からの光を適切に拡散等させるべく、導光体４の上面に上述したような溝群７が構成されているため、従来技術のごとくプリズムシートを設ける必要がない。すなわち、本実施形態によれば、従来技術においてプリズムシートを設けない場合に生じていた集光部１１（図４参照）を、導光体４の溝群７の作用によって、プリズムシートを設けることなく解消することができる。したがって、本実施形態にかかる照明装置によれば、シート数を削減して装置の簡略化を図ることができる。
【００３４】
また、本実施形態によれば、導光体４の溝群７の溝部ピッチが、図２に示すように、発光ダイオード１から離れるに従って、「密」になるように構成されている。このような構成としているのは、発光ダイオード１からの光量は、光源（発光ダイオード１）に近い程大きく、光源から遠ざかる程小さくなるからである。つまり、光源から遠ざかる部分をより積極的に拡散させて、導光体４上面の明るさのばらつきを無くして、導光体４上面の明るさを均一化させるためである。
【００３５】
また、本実施形態によれば、光源部を成す点光源（発光ダイオード１ａ，１ｂ）の数に応じて、溝群７ａ，７ｂが構成されているため、各点光源に対応して、適切に集光部を無くして、導光体４上面の明るさの均一化を図ることができる。
【００３６】
また、本実施形態によれば、光源部として発光ダイオード１を用いているため、冷陰極放電管等を用いる場合と比較して、より低電力化を実現可能な照明装置とすることができる。
【００３７】
なお、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、上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。
【００３８】
上記実施形態においては、光源部が二個の点光源（発光ダイオード１）を用いて構成された場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されず、必要に応じて三個以上の点光源と、各点光源に対応した数の溝群を有する導光体とを用いて照明装置を構成してもよい。
【００３９】
また、上記実施形態においては、点光源として発光ダイオードを用いた場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されず、必要に応じて他の点光源（例えば、小型電球等）を用いて照明装置を構成してもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、光源部と、光源部からの光を反射させる光反射体と、光反射体によって反射された光を導光するプレート状の導光体と、導光体の下面側に設けられ、導光体内部に導光された光を下方から上方に反射させる光反射板と、導光体の上面側に設けられ、導光体の上面から放出される光を拡散させる光拡散板とを備えた照明装置であって、光源部が複数の点光源を用いて構成され、導光体の上面全体にわたって、点光源の数に対応した数の溝群が形成されている。すなわち、この溝群によって導光体の上面全体における光の均一化を図っているため、従来必要であったシートの数を削減することが可能となる。また、点光源として発光ダイオードを用いることによって、照明装置の低電力化を実現することができる。
【００４１】
したがって、本発明によれば、シート数を削減して装置の簡略化を図ることが可能な照明装置、および低電力化を実現可能な照明装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる照明装置の概略断面図
【図２】図１に示された照明装置を成す導光体等の概略上面図
【図３】従来技術にかかる照明装置の概略断面図
【図４】他の従来技術にかかる照明装置の概略上面図
【符号の説明】
１　発光ダイオード
１ａ　第一発光ダイオード
１ｂ　第二発光ダイオード
２　基板
３　光反射体
４　導光体
５　光反射板
６　光拡散板
７　溝群
７ａ　第一溝群
７ｂ　第二溝群
【図１】
2004103352.tif 000003
【図２】
2004103352.tif 000004
【図３】
2004103352.tif 000005
【図４】
2004103352.tif 000006