(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射部材の反射面に対向して配置された第１の光源と、
上記第１の光源とは分光特性が異なる第２の光源と、
上記第１の光源及び上記第２の光源から出射された光をそれぞれ拡散する拡散部材と、
透明材料によって形成され、上記第１の光源と上記拡散部材との間に対向して配置されると共に、上記第１の光源及び上記第２の光源から出射された光をそれぞれ所定の方向へ導く光制御部材とを備え、
上記第２の光源を上記光制御部材の外周面に対向する位置に配置し、
上記第２の光源から出射された光を上記光制御部材によって該光制御部材の内部で導くとともに上記拡散部材側に出射させるようにし、
上記第１の光源を所定の方向に並べて複数配置し、
上記光制御部材の上記拡散部材に対向する面を複数の凸部が上記複数の第１の光源の並び方向に連続する第１の凹凸パターンとして形成し、
上記凸部の断面形状を略三角形状又は上記凸部の外形状を放物線形状に形成した
ことを特徴とする面光源装置。
【請求項２】
反射部材の反射面に対向して配置された第１の光源と、
上記第１の光源とは分光特性が異なる第２の光源と、
上記第１の光源及び上記第２の光源から出射された光をそれぞれ拡散する拡散部材と、
透明材料によって形成され、上記第１の光源と上記拡散部材との間に対向して配置されると共に、上記第１の光源及び上記第２の光源から出射された光をそれぞれ所定の方向へ導く光制御部材とを備え、
上記第２の光源を上記光制御部材の外周面に対向する位置に配置し、
上記第２の光源から出射された光を上記光制御部材によって該光制御部材の内
部で導くとともに上記拡散部材側に出射させるようにし、
上記第１の光源を所定の方向に並べて複数配置し、
上記光制御部材の上記第１の光源と対向する面を、複数の凹部が上記複数の第１の光源の並び方向に直交する方向に連続又は離隔して並ぶ第２の凹凸パターンとして形成し、
上記凹部を上記第１の光源から上記光制御部材へ向けて出射される光の光軸方向に直交する面に対してそれぞれ傾斜された第１の傾斜面と第２の傾斜面によって形成した
ことを特徴とする面光源装置。
【請求項３】
上記拡散部材の厚みを上記光制御部材の厚みより薄くした
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の面光源装置。
【請求項４】
上記第２の光源として、発光ダイオード、エレクトロルミネッセンス素子又は冷陰極蛍光ランプを用いた
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の面光源装置。
【請求項５】
上記透明材料として、アクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン又はガラスを用いた
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の面光源装置。
【請求項６】
上記光制御部材が上記第１の光源及び上記第２の光源から出射された光に対する耐紫外線機能を有する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の面光源装置。
【請求項７】
画像を表示する表示パネルと、
上記表示パネルの表示面と反対側に配置され反射部材の反射面に対向して配置された第１の光源と、
上記第１の光源とは分光特性が異なる第２の光源と、
上記第１の光源及び上記第２の光源から出射された光をそれぞれ拡散する拡散部材と、
透明材料によって形成され、上記第１の光源と上記拡散部材との間に対向して配置されると共に、上記第１の光源及び上記第２の光源から出射された光をそれぞれ所定の方向へ導く光制御部材とを備え、
上記第２の光源を上記光制御部材の外周面に対向する位置に配置し、
上記第２の光源から出射された光を上記光制御部材によって該光制御部材の内
部で導くとともに上記拡散部材側に出射させるようにし、
上記第１の光源を所定の方向に並べて複数配置し、
上記光制御部材の上記拡散部材に対向する面を複数の凸部が上記複数の第１の光源の並び方向に連続する第１の凹凸パターンとして形成し、
上記凸部の断面形状を略三角形状又は上記凸部の外形状を放物線形状に形成した
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
画像を表示する表示パネルと、
上記表示パネルの表示面と反対側に配置され反射部材の反射面に対向して配置された第１の光源と、
上記第１の光源とは分光特性が異なる第２の光源と、
上記第１の光源及び上記第２の光源から出射された光をそれぞれ拡散する拡散部材と、
透明材料によって形成され、上記第１の光源と上記拡散部材との間に対向して配置されると共に、上記第１の光源及び上記第２の光源から出射された光をそれぞれ所定の方向へ導く光制御部材とを備え、
上記第２の光源を上記光制御部材の外周面に対向する位置に配置し、
上記第２の光源から出射された光を上記光制御部材によって該光制御部材の内
部で導くとともに上記拡散部材側に出射させるようにし、
上記第１の光源を所定の方向に並べて複数配置し、
上記光制御部材の上記第１の光源と対向する面を、複数の凹部が上記複数の第１の光源の並び方向に直交する方向に連続又は離隔して並ぶ第２の凹凸パターンとして形成し、
上記凹部を上記第１の光源から上記光制御部材へ向けて出射される光の光軸方向に直交する面に対してそれぞれ傾斜された第１の傾斜面と第２の傾斜面によって形成した
ことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面光源装置及び画像表示装置についての技術分野に関する。詳しくは、第１の光源と第２の光源を光制御部材に対して所定の位置に配置して薄型化及び機能性の向上を図る技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）や発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）等の光源を用いて照明を行う面光源装置がある。面光源装置は、例えば、光源を直接照明として利用し照明機器として使用されたり、光源をバックライト照明として利用しテレビジョン受像器やパーソナルコンピューター等の画像表示装置に使用される。
【０００３】
このような画像表示装置には、例えば、液晶パネルが画像を表示する表示パネルとして用いられた液晶表示装置がある。
【０００４】
液晶表示装置にあっては、液晶パネルが自発光型のディスプレイではないため、液晶パネルに対して背面側から光を照射する光源を有する面光源装置が配置されている。従って、面光源装置は液晶パネルに背面側から光を照射するバックライト装置として用いられる。
【０００５】
バックライト装置として用いられる面光源装置には、導光部材を有し該導光部材の側方に光源が配置され該光源から出射された光を導光部材によって所定の方向へ導いて表示パネルへ向けて照射する所謂サイドエッジ型と称されるタイプと、表示パネルの背面側に光源が配置され該光源から出射された光を表示パネルへ向けて照射する所謂直下型と称されるタイプとが存在する。
【０００６】
テレビジョン受像器として用いられる液晶表示装置や大型の液晶表示装置では、明るい画像を得る必要性や長期使用においても高輝度を維持する必要性から、面光源装置として、主に直下型のバックライト装置が用いられている。
【０００７】
液晶表示装置に用いられる面光源装置は、一般に、液晶パネルの背面に対向して配置された拡散部材（拡散板又は拡散シート）と該拡散部材の背面側に配置された反射部材とを備えている。
【０００８】
面光源装置においては、例えば、光源として用いられた冷陰極蛍光ランプ等の蛍光ランプが所定の方向に並んだ状態で複数配置され、蛍光ランプと表示パネルの間に拡散部材が配置されている。拡散部材は、蛍光ランプから出射された光を拡散させて表示パネルに光を均一に照射することにより、ユーザーに表示パネルを通して蛍光ランプの外形状が視認されないようにし、蛍光ランプの存在がランプイメージとして認識されないようにする機能を有する。
【０００９】
また、拡散部材は光源から出射された光を液晶パネルに均一に照射し、液晶パネルにおける表示画面の輝度の均一性を確保する機能を有する。
【００１０】
液晶表示装置において、光源から光が出射されると、出射された光は拡散部材によって拡散されて画像が表示されている液晶パネルに背面側から照射される。このとき光源からは拡散部材側のみならず反射部材側へも光が出射されるが、反射部材側へ出射された光は該反射部材によって反射されて拡散部材に入射され、該拡散部材によって拡散されて液晶パネルに照射される。
【００１１】
以下に、直下型のバックライト装置として用いられた面光源装置を備えた従来の画像表示装置の一例を示す（図１２参照）。
【００１２】
画像表示装置ａは図示しない外筐の内部に所要の各部が配置されて成る。
【００１３】
外筐は前後に扁平な前方に開口された箱状に形成され、該開口を内側から閉塞する位置に画像を表示する表示パネルｂが配置されている。表示パネルｂには、例えば、その下側に配置された駆動回路ｃが接続されている。駆動回路ｃは表示パネルｂに対する駆動制御を行う回路である。
【００１４】
外筐の内部には面光源装置ｄが配置されている。面光源装置ｄは反射部材ｅ、蛍光ランプｆ、ｆ、・・・及び拡散部材ｇを有し、反射部材ｅ、蛍光ランプｆ、ｆ、・・・及び拡散部材ｇが順に後方側から配置されている。
【００１５】
反射部材ｅは、例えば、白色または銀色に着色された樹脂又は金属によって形成されている。
【００１６】
蛍光ランプｆ、ｆ、・・・は、例えば、上下に等間隔に離隔して配置され、蛍光ランプｆ、ｆ、・・・としては、例えば、冷陰極蛍光ランプが用いられている。蛍光ランプｆ、ｆ、・・・は左右方向に長い円筒状に形成されている。蛍光ランプｆ、ｆ、・・・は、内部に放電空間を有するガラス管と該ガラス管の内部に封入された放電媒体とを有している。
【００１７】
拡散部材ｇは蛍光ランプｆ、ｆ、・・・から出射された光を拡散して表示パネルｂに照射する機能を有している。拡散部材ｇとしては、例えば、平板状の拡散板又はシート状の拡散シートが用いられ、透明又は乳白色の樹脂材料等によって形成されている。拡散部材ｇの材料としては、具体的には、ガラス、混合しにくい２種以上の樹脂の混合物、透明樹脂に光拡散材を分散させたもの又は１種類の透明樹脂等が用いられる。拡散部材ｇは、蛍光ランプｆ、ｆ、・・・から出射された光が入射される光入射面と、該光入射面に入射された光を拡散して出射する光出射面とを有している。
【００１８】
近年、上記のような画像表示装置にあっては、薄型化の要求が高いが、薄型化を図るために拡散部材と蛍光ランプの距離を短縮化すると、拡散部材の機能が低下して上記した蛍光ランプの存在がランプイメージとして認識されてしまうおそれがある。
【００１９】
そこで、従来の画像表示装置には、光源と拡散部材の間にプリズムアレイと称される薄板状の光制御部材を配置して光に対する拡散機能を高め、表示パネルを通して蛍光ランプの存在がランプイメージとして認識され難いようにしているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【００２０】
一方、画像表示装置にあっては、画質の向上等の機能性の向上の要求も望まれている。このような機能性の向上を図るために、従来の画像表示装置には、蛍光ランプ間に第２の光源として蛍光ランプとは特性の異なる発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を配置したものがある（例えば、特許文献２参照）。
【００２１】
特許文献２に記載された画像表示装置にあっては、例えば、暗い画面では低い電力で使用可能なＬＥＤを使用すると共に明るい画面では蛍光ランプに高い電力を供給することにより、安価で広い調光範囲が可能となり機能性の向上が図られる。また、蛍光ランプと発光ダイオードの発光波長が異なるため、色再現範囲の拡大化を図ることも可能である。
【００２２】
【特許文献１】特開昭６３−１１０４２２号公報
【特許文献２】特開２００４−１３９８７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
ところが、上記した従来の画像表示装置のように、蛍光ランプ間に発光ダイオードを配置した場合には、発光ダイオードによる光吸収が発生するため、光の利用効率が低下し機能性の低下を来たすと言う問題がある。
【００２４】
また、複数の蛍光ランプ間に複数の発光ダイオードを配置するため、各発光ダイオードへの給電線を蛍光ランプの背面側に配置する必要が生じ、その分、薄型化を阻害すると言う問題もある。
【００２５】
そこで、本発明面光源装置及び画像表示装置は、上記した課題を解決し、薄型化を図ると共に機能性の向上を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
面光源装置は、上記した課題を解決するために、反射部材の反射面に対向して配置された第１の光源と、上記第１の光源とは分光特性が異なる第２の光源と、上記第１の光源及び上記第２の光源から出射された光をそれぞれ拡散する拡散部材と、透明材料によって形成され、上記第１の光源と上記拡散部材との間に対向して配置されると共に、上記第１の光源及び上記第２の光源から出射された光をそれぞれ所定の方向へ導く光制御部材とを設け、上記第２の光源を上記光制御部材の外周面に対向する位置に配置し、上記第２の光源から出射された光を上記光制御部材によって該光制御部材の内部で導くとともに上記拡散部材側に出射させるようにしたものである。
【００２７】
従って、面光源装置にあっては、光制御部材によって導かれた第２の光源から出射された光が、第１の光源から出射された光とともに拡散部材側に出射される。
【００２８】
また、上記した面光源装置は、上記第１の光源を所定の方向に並べて複数配置し、上記光制御部材の上記拡散部材に対向する面を複数の凸部が上記複数の第１の光源の並び方向に連続する第１の凹凸パターンとして形成し、上記凸部の断面形状を略三角形状又は上記凸部の外形状を放物線形状に形成したものである。
【００２９】
また、上記した面光源装置においては、拡散部材と光制御部材の接触時における異音の発生を防止するために、上記拡散部材の厚みを上記光制御部材の厚みより薄くすることが望ましい。
【００３０】
さらに、上記第２の光源として、発光ダイオード、エレクトロルミネッセンス素子又は冷陰極蛍光ランプを用いることが可能である。
【００３１】
また、上記した面光源装置は、上記第１の光源を所定の方向に並べて複数配置し、上記光制御部材の上記第１の光源と対向する面を、複数の凹部が上記複数の第１の光源の並び方向に直交する方向に連続又は離隔して並ぶ第２の凹凸パターンとして形成し、上記凹部を上記第１の光源から上記光制御部材へ向けて出射される光の光軸方向に直交する面に対してそれぞれ傾斜された第１の傾斜面と第２の傾斜面によって形成したものである。
【００３２】
また、光制御部材の透明材料として、アクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン又はガラスを用いることが望ましい。
【００３３】
上記面光源装置においては、上記光制御部材に上記第１の光源及び上記第２の光源から出射された光に対する耐紫外線機能を付与することにより、光制御部材の劣化を抑制することが可能となる。
【００３４】
画像表示装置は、上記した課題を解決するために、画像を表示する表示パネルと、上記表示パネルの表示面と反対側に配置され反射部材の反射面に対向して配置された第１の光源と、上記第１の光源とは分光特性が異なる第２の光源と、上記第１の光源及び上記第２の光源から出射された光をそれぞれ拡散する拡散部材と、透明材料によって形成され、上記第１の光源と上記拡散部材との間に対向して配置されると共に、上記第１の光源及び上記第２の光源から出射された光をそれぞれ所定の方向へ導く光制御部材とを設け、上記第２の光源を上記光制御部材の外周面に対向する位置に配置し、上記第２の光源から出射された光を上記光制御部材によって該光制御部材の内部で導くとともに上記拡散部材側に出射させるようにしたものである。そして、さらに、上記第１の光源を所定の方向に並べて複数配置し、上記光制御部材の上記拡散部材に対向する面を複数の凸部が上記複数の第１の光源の並び方向に連続する第１の凹凸パターンとして形成し、上記凸部の断面形状を略三角形状又は上記凸部の外形状を放物線形状に形成したものである。あるいは、上記第１の光源を所定の方向に並べて複数配置し、上記光制御部材の上記第１の光源と対向する面を、複数の凹部が上記複数の第１の光源の並び方向に直交する方向に連続又は離隔して並ぶ第２の凹凸パターンとして形成し、上記凹部を上記第１の光源から上記光制御部材へ向けて出射される光の光軸方向に直交する面に対してそれぞれ傾斜された第１の傾斜面と第２の傾斜面によって形成したものである。
【００３５】
従って、画像表示装置にあっては、光制御部材によって導かれた第２の光源から出射された光が、第１の光源から出射された光とともに拡散部材側に出射される。
【発明の効果】
【００３６】
本発明面光源装置は、反射部材の反射面に対向して配置された第１の光源と、上記第１の光源とは分光特性が異なる第２の光源と、上記第１の光源及び上記第２の光源から出射された光をそれぞれ拡散する拡散部材と、透明材料によって形成され、上記第１の光源と上記拡散部材との間に対向して配置されると共に、上記第１の光源及び上記第２の光源から出射された光をそれぞれ所定の方向へ導く光制御部材とを備え、上記第２の光源を上記光制御部材の外周面に対向する位置に配置し、上記第２の光源から出射された光を上記光制御部材によって該光制御部材の内部で導くとともに上記拡散部材側に出射させるようにしたことを特徴とする。
【００３７】
従って、第１の光源と第２の光源が異なる位置に配置されているため、光の利用効率の低下等を生じず機能性の向上を図ることができ、また、第２の光源が光制御部材の外周面に対向する位置に配置されているため、面光源装置の薄型化を図ることができる。
【００３８】
また、上記した面光源装置は、上記第１の光源を所定の方向に並べて複数配置し、上記光制御部材の上記拡散部材に対向する面を複数の凸部が上記複数の第１の光源の並び方向に連続する第１の凹凸パターンとして形成し、上記凸部の断面形状を略三角形状又は上記凸部の外形状を放物線形状に形成したので、拡散部材から均一な光が照射されるように第１の光源から出射された光を拡散部材に入射させることができる。
【００３９】
請求項３に記載した発明にあっては、上記拡散部材の厚みを上記光制御部材の厚みより薄くしたので、拡散部材が撓んで光制御部材に接触したときの異音の発生を抑制することができる。
【００４０】
請求項４に記載した発明にあっては、上記第２の光源として、発光ダイオード、エレクトロルミネッセンス素子又は冷陰極蛍光ランプを用いたので、第２の光源の選択の幅が広がり、第１の光源として用いた光源と第２の光源として用いた光源の組み合わせにより両者の特性を利用した自由度の高い光学設計を行うことができる。
【００４１】
また、上記した面光源装置は、上記第１の光源を所定の方向に並べて複数配置し、上記光制御部材の上記第１の光源と対向する面を、複数の凹部が上記複数の第１の光源の並び方向に直交する方向に連続又は離隔して並ぶ第２の凹凸パターンとして形成し、上記凹部を上記第１の光源から上記光制御部材へ向けて出射される光の光軸方向に直交する面に対してそれぞれ傾斜された第１の傾斜面と第２の傾斜面によって形成したので、第２の光源から出射された光を拡散部材側へ導いて第１の光源から出射された光とともに照射することができる。
【００４２】
請求項５に記載した発明にあっては、上記透明材料として、アクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン又はガラスを用いたので、面光源装置の光学設計に応じた材料の選択及び選択した材料の特性に応じた機能の向上を図ることができる。
【００４３】
請求項６に記載した発明にあっては、上記光制御部材が上記第１の光源及び上記第２の光源から出射された光に対する耐紫外線機能を有するので、光制御部材の劣化を抑制することができる。
【００４４】
本発明画像表示装置は、画像を表示する表示パネルと、上記表示パネルの表示面と反対側に配置され反射部材の反射面に対向して配置された第１の光源と、上記第１の光源とは分光特性が異なる第２の光源と、上記第１の光源及び上記第２の光源から出射された光をそれぞれ拡散する拡散部材と、透明材料によって形成され、上記第１の光源と上記拡散部材との間に対向して配置されると共に、上記第１の光源及び上記第２の光源から出射された光をそれぞれ所定の方向へ導く光制御部材とを備え、上記第２の光源を上記光制御部材の外周面に対向する位置に配置し、上記第２の光源から出射された光を上記光制御部材によって該光制御部材の内部で導くとともに上記拡散部材側に出射させるようにしたことを特徴とする。そして、さらに、上記第１の光源を所定の方向に並べて複数配置し、上記光制御部材の上記拡散部材に対向する面を複数の凸部が上記複数の第１の光源の並び方向に連続する第１の凹凸パターンとして形成し、上記凸部の断面形状を略三角形状又は上記凸部の外形状を放物線形状に形成したことを特徴とする。あるいは、上記第１の光源を所定の方向に並べて複数配置し、上記光制御部材の上記第１の光源と対向する面を、複数の凹部が上記複数の第１の光源の並び方向に直交する方向に連続又は離隔して並ぶ第２の凹凸パターンとして形成し、上記凹部を上記第１の光源から上記光制御部材へ向けて出射される光の光軸方向に直交する面に対してそれぞれ傾斜された第１の傾斜面と第２の傾斜面によって形成したことを特徴とする。
【００４５】
従って、第１の光源と第２の光源が異なる位置に配置されているため、光の利用効率の低下等を生じず機能性の向上を図ることができ、また、第２の光源が光制御部材の外周面に対向する位置に配置されているため、画像表示装置の薄型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下に、本発明面光源装置及び画像表示装置を実施するための最良の形態を添付図面に従って説明する。
【００４７】
以下に示した最良の形態は、本発明画像表示装置を、液晶パネルに画像を表示するテレビジョン受像器に適用したものであり、本発明面光源装置を、このテレビジョン受像器に備えられた面光源装置に適用したものである。
【００４８】
尚、本発明の適用範囲は液晶パネルを有するテレビジョン受像器及びこれに備えられた面光源装置に限られることはなく、他の各種のテレビジョン受像器、パーソナルコンピューターに用いられる画像表示装置等やこれらに用いられる各種の面光源装置に広く適用することができる。
【００４９】
画像表示装置（テレビジョン受像器）１は図示しない外筐の内部に所要の各部が配置されて成る（図１参照）。
【００５０】
外筐は前後に扁平な前方に開口された箱状に形成され、該開口を内側から閉塞する位置に画像を表示する表示パネル（液晶パネル）２が配置されている。表示パネル２は、例えば、透過型のカラー液晶パネルを前後から２枚の偏光板で挟み込むことにより構成され、アクティブマトリックス方式で駆動することによりフルカラー映像を表示する。
【００５１】
表示パネル２には、例えば、その下側に配置された駆動回路２ａが接続されている。駆動回路２ａは表示パネル２に対する駆動制御を行う回路である。
【００５２】
外筐の内部には面光源装置３が配置されている。面光源装置３は反射部材４、第１の光源５、５、・・・、光制御部材６、第２の光源７、７、・・・及び拡散部材８を有している。反射部材４、第１の光源５、５、・・・、光制御部材６、及び拡散部材８は順に後方側から配置され、該拡散部材８が表示パネル２に対向して配置されている。第２の光源７、７、・・・は光制御部材６の側方に配置されている。
【００５３】
反射部材４は、例えば、白色または銀色に着色された樹脂又は金属によって板状に形成されている。反射部材４は前面が反射面４ａとして形成されている。
【００５４】
反射部材４は、第１の光源５、５、・・・から出射された光を表示パネル２へ向けて反射する機能を有し、第１の光源５、５、・・・から出射された光の利用効率の向上を図るために９０％以上の反射率を有することが望ましい。
【００５５】
第１の光源５、５、・・・は反射部材４の反射面４ａに対向して配置され、第１の光源５、５、・・・としては、例えば、冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）が用いられている。第１の光源５、５、・・・は長い円筒状に形成され、長手方向が左右となる向きで配置されている。第１の光源５、５、・・・は上下に等間隔に離隔して配置され、長手方向における両端部が図示しないランプソケットにそれぞれ保持される。
【００５６】
尚、第１の光源５、５、・・・は冷陰極蛍光ランプに限られることはなく、第１の光源５、５、・・・として、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）等の他の光源を用いることが可能である。
【００５７】
光制御部材６は、例えば、矩形の薄板状に形成され、第１の光源５、５、・・・と拡散部材８の間に配置されている。光制御部材６は、例えば、アクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ガラス等の透明材料によって形成されている。
【００５８】
光制御部材６は第１の光源５、５、・・・及び第２の光源７、７、・・・から出射された光を所定の方向に導いて拡散部材８に入射させ、該拡散部材８から表示パネル２へ向けて照射される光の光束量を均一化する機能を有する。この光束量の均一化とは、拡散部材８の出射面の全面から光束量の均一な光が出射されることを言う。
【００５９】
光制御部材６は、画像表示装置１が傾いた状態において撓み量が小さいことが必要であり、十分な剛性を確保するために、例えば、表示パネル２が３２インチサイズの場合に、厚みが１ｍｍ以上とされていることが望ましい。
【００６０】
光制御部材６は耐紫外線機能を有している。第１の光源５、５、・・・から出射される光の成分として紫外線が含まれるため、光制御部材６がこのような耐紫外線機能を有することにより、光制御部材６の劣化を防止することができる。
【００６１】
また、光制御部材６の耐紫外線機能により、画像表示装置１の外部への紫外線の放出を防止することも可能である。
【００６２】
光制御部材６は、拡散部材８に対向する面が第１の凹凸パターン９として形成され、第１の光源５、５、・・・に対向する面が第２の凹凸パターン１０として形成されている。
【００６３】
第１の凹凸パターン９は凸部９ａ、９ａ、・・・が第１の光源５、５、・・・の並び方向（上下方向）に連続して形成されることにより構成されている。
【００６４】
光制御部材６には、後述するように、第１の光源５、５、・・・及び第２の光源７、７、・・・から出射された光が入射されるが、第１の凹凸パターン９は第１の光源５、５、・・・から入射された光の一部を内面反射させることにより、反射部材４側に導く機能を有する。このように第１の凹凸パターン９において光を内面反射させることにより、第１の光源５、５、・・・の真正面に出射される光の光束量を減少させることができる。
【００６５】
凸部９ａ、９ａ、・・・は、例えば、断面形状が略三角形状又は外形状が放物線形状に形成されている（図２及び図３参照）。凸部９ａ、９ａ、・・・の形状は、第１の光源５、５、・・・と光制御部材６との間の距離や第１の光源５、５、・・・間の距離等により定められる。例えば、上記した内面反射の確率を高めるためには、凸部９ａ、９ａ、・・・の形状は、図３に示すように、外面が第１の光源５、５、・・・の並び方向に対し４５°の角度を中心とした曲面に形成されていることが望ましい。
【００６６】
尚、凸部９ａ、９ａ、・・・の断面形状又は外形状は略三角形状又は放物線形状に限られることはなく、例えば、楕円の一部を切り取ったような形状であってもよく、また、略三角形状と放物線形状と楕円の一部を切り取ったような形状を組み合わせた形状、例えば、略三角形状と放物線形状が第１の光源５、５、・・・の並び方向に交互に繰り返された形状であってもよい。
【００６７】
また、第１の凹凸パターン９は、図４に示すように、高さの高い凸部９ｂと高さの低い凸部９ｃとを一組のパターンとし、この一組のパターンが第１の光源５、５、・・・の並び方向に連続して形成された形状であってもよい。
【００６８】
このように高さの異なる凸部９ｂと凸部９ｃを交互に繰り返して第１の凹凸パターン９を構成することにより、光制御部材６の前方に配置された拡散部材８が第１の凹凸パターン９の高さの低い凸部９ｃには接触し難くなり、光制御部材６及び拡散部材８の傷付きの発生を低減させることができる。
【００６９】
光制御部材６の第２の凹凸パターン１０は凹部１０ａ、１０ａ、・・・が第１の光源５、５、・・・の並び方向に直交する方向に連続又は離隔して形成されることにより構成されている（図２、図４、図５及び図６参照）。
【００７０】
第２の凹凸パターン１０は、光制御部材６の側方に配置された第２の光源７、７、・・・から出射され光制御部材６の内部においてその厚み方向に直交する方向へ導かれた光を、拡散部材８側へ向けて出射する機能、即ち、第２の光源７、７、・・・から出射された光の拡散部材８側への取出機能を有する。
【００７１】
第２の凹凸パターン１０の凹部１０ａは、断面形状が、例えば、三角形状（図２及び図５参照）又は半円状（図６参照）に形成されている。
【００７２】
断面形状が、例えば、三角形状に形成された凹部１０ａは、図７に示すように、第１の傾斜面１０ｂと第２の傾斜面１０ｃによって形成されている。第１の傾斜面１０ｂと第２の傾斜面１０ｃは、何れも第１の光源５、５、・・・から光制御部材へ向けて出射される光の光軸方向（前後方向）に直交する面Ｓに対して傾斜されている。
【００７３】
第１の傾斜面１０ｂの面Ｓに対する傾斜角度θ１は、例えば、約２°にされ、第２の傾斜面１０ｃの面Ｓに対する傾斜角度θ２は、例えば、約４５°にされている。凹部１０ａをこのような傾斜角度θ１、θ２にされた第１の傾斜面１０ｂと第２の傾斜面１０ｃによって形成することにより、第２の光源７、７、・・・から出射された光を拡散部材８側へ向けて効率的に出射させることができ、第２の光源７、７、・・・から出射された光の取出機能の向上を図ることができる。
【００７４】
また、第１の光源５、５、・・・から出射された光は光制御部材６を透過されるが、このような傾斜角度θ１、θ２にされた第１の傾斜面１０ｂと第２の傾斜面１０ｃによって凹部１０ａを構成することにより、第１の光源５、５、・・・から出射された光が光制御部材６を透過されるときの屈折角及び屈折量が小さくなり、第１の光源５、５、・・・から出射された光に対する光制御部材６の影響を抑制することができる。
【００７５】
尚、凹部１０ａは、断面形状が三角形状又は半円状に限られることはなく、第２の光源７、７、・・・から出射された光を拡散部材８側へ向けて効率的に出射させることができる形状であれば任意の形状とすることができるが、第１の光源５、５、・・・から出射された光に対する影響を抑制する形状とすることが望ましい。
【００７６】
また、拡散部材８から表示パネル２へ向けて出射される光の光束量を均一化させるためには、光制御部材６の光の取出効率を第２の光源７、７、・・・から離れるに従い増加させることが必要である。光制御部材６の光の取出効率を第２の光源７、７、・・・から離れるに従い増加させるためには、例えば、第２の凹凸パターン１０の凹部１０ａ、１０ａ、・・・の形成密度を第２の光源７、７、・・・から遠去かるに従って高くする、凹部１０ａ、１０ａ、・・・の深さを第２の光源７、７、・・・から遠去かるに従って深くする、凹部１０ａ、１０ａ、・・・の第１の傾斜面１０ｂ、１０ｂ、・・・と第２の傾斜面１０ｃ、１０ｃ、・・・の傾斜角度θ１、θ２を第２の光源７、７、・・・から遠去かるに従って変化させる等の手段を用いることが可能である。
【００７７】
第２の光源７、７、・・・は光制御部材６の一つの側面（外周面）６ａに対向する位置に、該側面６ａの長手方向に離隔して配置されている。尚、光制御部材６の外周面は四つの側面６ａ、６ａ、・・・によって構成されている。
第２の光源７、７、・・・は第１の光源５、５、・・・とは分光特性が異なり、第２の光源７、７、・・・としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられている。
【００７８】
尚、第２の光源７、７、・・・は第１の光源５、５、・・・に対して分光特性の異なる光源であればよく、第２の光源７、７、・・・としては、例えば、エレクトロルミネッセンス（electro-luminescence）素子や第１の光源５、５、・・・と異なる分光特性を有する冷陰極蛍光ランプ、熱陰極蛍光ランプ、キセノンランプを用いることが可能である。
【００７９】
このように第２の光源７、７、・・・としてエレクトロルミネッセンス素子や第１の光源と異なる分光特性を有する冷陰極蛍光ランプを用いることにより、第２の光源７、７、・・・の選択の幅が広がり、第１の光源５、５、・・・として用いた光源と第２の光源７、７、・・・として用いた光源の組み合わせにより両者の特性を利用した自由度の高い光学設計を行うことができる。
【００８０】
特に、第２の光源７、７、・・・としてエレクトロルミネッセンス素子を用いた場合には、第２の光源７、７、・・・として発光ダイオードを用いた場合と同様の機能を確保することが可能である。
【００８１】
第２の光源７、７、・・・から出射された光は側面６ａ、例えば、左側面６ａから光制御部材６の内部に入射され、入射された光は光制御部材６の内部を第２の光源７、７、・・・から遠去かる方向へ導かれる他、第２の凹凸パターン１０で内面反射されて第１の凹凸パターン９側へ導かれる。従って、光制御部材６は第２の光源７、７、・・・から出射された光を所定の方向へ導く導光手段として機能する。
【００８２】
第２の光源７、７、・・・は、例えば、それぞれその駆動回路を有する基板１１、１１、・・・上に搭載された状態で配置されている（図２参照）。
【００８３】
拡散部材８は光制御部材６と表示パネル２の間に配置され、第１の光源５、５、・・・と第２の光源７、７、・・・からそれぞれ出射された光を拡散する機能を有する。
【００８４】
拡散部材８には、光制御部材６から出射される光の指向性を解消するために十分な拡散性が必要であると共に光の吸収率が低いことが必要である。このような特性を確保するために、拡散部材８は、基材となる材質中に屈折率の異なる透明微粒子が混入されることにより形成されている。基材としては、例えば、ポリスチレンが用いられ、透明微粒子としては、例えば、シリコン又はアクリルが用いられている。
【００８５】
拡散部材８は光制御部材６より厚みが薄くされ、光制御部材６に対して剛性が低くされている。拡散部材８は、例えば、基材としてポリスチレンが用いられた場合には、厚みが０．８ｍｍ以下、望ましくは０．５ｍｍ以下とされている。
【００８６】
このように拡散部材８の厚みを光制御部材６の厚みより薄くして拡散部材８の剛性を光制御部材６の剛性より低くすることにより、例えば、スピーカーの振動等により拡散部材８が撓んで光制御部材６に接触したときの異音の発生を抑制することができる。
【００８７】
以上のように構成された面光源装置３において、第１の光源５、５、・・・から光が出射されると、出射された光は光制御部材６に入射され、該光制御部材６を透過される光と第１の凹凸パターン９で内面反射され反射部材４側へ向かう光とに分離される。光制御部材６を透過された光は拡散部材８によって拡散されて表示パネル２へ向かいバックライトとして表示パネル２に照射され、反射部材４側へ向かった光は該反射部材４で反射されて再び光制御部材６に入射され拡散部材８によって拡散されて表示パネル２へ向かいバックライトとして表示パネル２に照射される。
【００８８】
また、第２の光源７、７、・・・から光が出射されると、出射された光は光制御部材６に入射され、該光制御部材６の厚み方向に直交する方向に導かれると共に光制御部材６の第２の凹凸パターン１０で内面反射されて第１の凹凸パターン９側へ向かう。第１の凹凸パターン９側へ向かった光は光制御部材６を透過される光と第１の凹凸パターン９で内面反射され反射部材４側へ向かう光とに分離される。光制御部材６を透過された光は拡散部材８によって拡散されて表示パネル２へ向かいバックライトとして表示パネル２に照射され、反射部材４側へ向かった光は該反射部材４で反射されて再び光制御部材６に入射され拡散部材８によって拡散されて表示パネル２へ向かいバックライトとして表示パネル２に照射される。
【００８９】
次に、第１の光源５、５、・・・から真正面に出射された光が光制御部材６に入射されたときの光の経路について説明する（図８及び図９参照）。図８は、第１の光源５、５、・・・の長手方向から見た光の経路を示す図であり、図９は、第１の光源５、５、・・・の長手方向に直交する方向から見た光の経路を示す図である。
【００９０】
図８及び図９に示すように、第１の光源５、５、・・・から真正面に出射された光は、第１の凹凸パターン９で内面反射される確率が高く、この内面反射により反射部材４側へ向かう光の量が多くされている。反射部材４側へ向かった光は該反射部材４で反射されて再び光制御部材６に入射される。また、光制御部材６の第２の凹凸パターン１０が第１の光源５、５、・・・から出射された光に対して与える影響は小さい。
【００９１】
次いで、第１の光源５、５、・・・から光制御部材６に対して斜め４５度の角度で出射された光が光制御部材６に入射されたときの光の経路について説明する（図１０参照）。図１０は、第１の光源５、５、・・・の長手方向から見た光の経路を示す図である。
【００９２】
図１０に示すように、第１の光源５、５、・・・から斜め４５度の角度で出射された光は、光制御部材６を透過される確率が高く、反射部材４側へ向かう光の量が少なくされている。
【００９３】
続いて、第２の光源７、７、・・・から光制御部材６に対して出射された光が該光制御部材６に入射されたときの光の経路について説明する（図１１参照）。図１１は、第１の光源５、５、・・・の長手方向に直交する方向から見た光の経路を示す図である。
【００９４】
図１１に示すように、第２の光源７、７、・・・から出射された光は、光制御部材６の内部を厚み方向に直交する方向に導かれる。このとき第１の凹凸パターン９に達した光は該第１の凹凸パターン９で内面反射されて第２の光源７、７、・・・から遠去かる方向へ導かれ、第２の凹凸パターン１０に達した光は該第２の凹凸パターン１０で内面反射され第１の凹凸パターン９を透過されて拡散部材８側へ向かう。
【００９５】
以上に記載した通り、画像表示装置１にあっては、反射部材４の反射面４ａに対向して配置された第１の光源５、５、・・・と、該第１の光源５、５、・・・と分光特性が異なる第２の光源７、７、・・・と、第１の光源５、５、・・・及び第２の光源７、７、・・・から出射された光をそれぞれ拡散する拡散部材８と、第１の光源５、５、・・・及び第２の光源７、７、・・・から出射された光をそれぞれ所定の方向へ導くための光制御部材６とを設け、第２の光源７、７、・・・を光制御部材６の側面６ａに対向する位置に配置し、第２の光源７、７、・・・から出射された光を光制御部材６によって該光制御部材６の厚み方向に直交する方向に導いて拡散部材８側に出射させるようにしている。
【００９６】
従って、第１の光源５、５、・・・と第２の光源７、７、・・・が異なる位置に配置されているため、光の利用効率の低下等を生じず機能性の向上を図ることができ、また、第２の光源７、７、・・・が光制御部材６の側面６ａに対向する位置に配置されているため、薄型化を図ることができる。
【００９７】
尚、第１の光源５、５、・・・と第２の光源７、７、・・・の配置位置に拘わらず、光制御部材６を拡散部材８に対向した位置に配置することにより、光の制御に関する良好な機能性を確保した上で画像表示装置１の薄型化を図ることが可能となる。
【００９８】
また、画像表示装置１にあっては、光制御部材６における拡散部材８に対向する面を第１の凹凸パターン９として形成し、該第１の凹凸パターン９の凸部９ａ（９ｂ、９ｃ）の断面形状を略三角形状又は凸部９ａ（９ｂ、９ｃ）の外形状を放物線形状に形成しているため、拡散部材８から表示パネル２へ向けて均一に光が照射されるように第１の光源５、５、・・・から出射された光を拡散部材８に入射させることができる。
【００９９】
さらに、画像表示装置１にあっては、光制御部材６の第１の光源５、５、・・・に対向する面を第２の凹凸パターン１０として形成し、該第２の凹凸パターン１０の凹部１０ａ、１０ａ、・・・をそれぞれ第１の光源５、５、・・・から光制御部材６へ向けて出射される光の光軸方向に直交する面Ｓに対してそれぞれ傾斜された第１の傾斜面１０ｂ、１０ｂ、・・・と第２の傾斜面１０ｃ、１０ｃ、・・・によって構成しているため、第２の光源７、７、・・・から出射された光を拡散部材８側へ導いて第１の光源５、５、・・・から出射された光とともに表示パネル２へ向けて照射することができる。
【０１００】
さらにまた、光制御部材６の材料としてアクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン又はガラスを用いているため、面光源装置３の光学設計に応じた材料の選択及び選択した材料の特性に応じた機能の向上を図ることができる。
【０１０１】
尚、上記したように、第１の光源５、５、・・・として冷陰極蛍光ランプを用い、第２の光源７、７、・・・として発光ダイオードを用いることにより、両者の発光波長が相違するため、表示パネル２に表示される画像の色域の拡大を図ることができる。
【０１０２】
また、冷陰極蛍光ランプにおいては低い電力の場合に異常放電を生じるおそれがあるため画面の輝度が０になるまで低電力化を図ることはできないが、発光ダイオードにおいては低い電力の場合でも画面の輝度を略０にまで低下させることができる。一方、冷陰極蛍光ランプは発光ダイオードよりも安価であるため、冷陰極蛍光ランプと発光ダイオードを併用することにより全ての光源として発光ダイオードを用いる場合よりも画像表示装置１を安価に構成することができる。
【０１０３】
従って、第１の光源５、５、・・・として冷陰極蛍光ランプを用い、第２の光源７、７、・・・として発光ダイオードを用いた場合に、必要とされる画面の輝度に応じて第１の光源５、５、・・・と第２の光源７、７、・・・に対する供給電力を切り替えることにより、画像表示装置１の製造コストの低減を図ることができると共に消費電力の低減及び調光範囲の拡大を図ることができる。
【０１０４】
また、冷陰極蛍光ランプと発光ダイオードの発光波長をずらすことにより、ホワイトポイントを任意に設定することができる。例えば、赤色系統の冷陰極蛍光ランプと青色系統の発光ダイオードを使用し、冷陰極蛍光ランプと発光ダイオードの光束比率を変えることによりホワイトポイントを任意に設定することができる。
【０１０５】
さらに、発光ダイオードは冷陰極蛍光ランプより発光時の応答速度が速いため、第２の光源７、７、・・・として発光ダイオードを用いることにより、垂直同期信号に同期させて冷陰極蛍光ランプを点滅させる際の応答速度の遅さを補完することができ、ブリンキングバックライト方式において鮮明な画像を生成することができる。
【０１０６】
尚、ブリンキングバックライト方式とは、画像表示装置（液晶表示装置）がバックライトを必要としているために、黒色の表示時間に反比例して輝度が低下しコントラストの低下も来たすという課題を改善する方式である。即ち、液晶パネルの背面に冷陰極蛍光ランプを配置した直下型の構成においては、画面の表示時に冷陰極蛍光ランプが常時点灯されているため、液晶パネルに上から下に向かって帯状の黒表示領域が走査されたときの黒表示部分のバックライト光が無駄となる。そこで、画面の表示時に冷陰極蛍光ランプの輝度を高くすると同時に、帯状の黒表示領域の背面に位置する冷陰極蛍光ランプを黒表示領域の走査の動きに同期して消灯することにより、光の利用効率の向上を図る方式がブリンキングバックライト方式である。ブリンキングバックライト方式を用いることにより、画像の表示部分と黒表示部分にそれぞれ対応して点灯と消灯を行うことにより、光のロスを最小限に抑えることができ、画像の表示性能の向上と輝度及びコントラストの向上とを両立させることができる。
【０１０７】
尚、上記には、第２の光源７、７、・・・を光制御部材６の一つの側面６ａに対向した位置にのみ配置した例を示したが、第２の光源７、７、・・・の配置位置はこの位置に限られることはなく、例えば、複数の側面６ａ、６ａ、・・・、例えば、反対側に位置する側面６ａ、６ａにそれぞれ対向した位置に第２の光源７、７、・・・を配置することが可能である。
【０１０８】
このように複数の側面６ａ、６ａ、・・・にそれぞれ対向した位置に第２の光源７、７、・・・を配置することにより、第２の光源７、７、・・・の数が増加し、表示パネル２の表示輝度を高くして明るい画像を生成することができる。
【０１０９】
また、光制御部材６の側面６ａに配置用の穴を形成し、この配置用の穴に第２の光源７、７、・・・をそれぞれ挿入して配置するようにしてもよい。配置用の穴に第２の光源７、７、・・・をそれぞれ配置することにより光制御部材６と第２の光源７、７、・・・の距離が小さくなり、その分、画像表示装置１の小型化を図ることができる。
【０１１０】
さらに、配置用の穴に第２の光源７、７、・・・をそれぞれ配置することにより、光制御部材６に対する第２の光源７、７、・・・の位置精度の向上を図ることができる。
【０１１１】
さらにまた、光制御部材６の側面６ａに、例えば、第２の光源７、７、・・・（発光ダイオード）の発光色を監視するセンサーを配置し、第２の光源７、７、・・・の経時変化による色ずれを補正する機能を追加してもよい。
【０１１２】
上記した発明を実施するための最良の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】図２乃至図１１と共に本発明を実施するための最良の形態を示すものであり、本図は、画像表示装置を示す分解斜視図である。
【図２】光制御部材を示す拡大斜視図である。
【図３】光制御部材の形状を示す概念図である。
【図４】光制御部材の別の例を示す拡大斜視図である。
【図５】光制御部材のまた別の例を示す拡大斜視図である。
【図６】光制御部材のさらにまた別の例を示す拡大斜視図である。
【図７】光制御部材の第２の凹凸パターンの形状を示す概念図である。
【図８】図９と共に第１の光源から真正面に出射された光が光制御部材に入射されたときの光の経路を示すものであり、本図は、一方の方向から見た図である。
【図９】図８とは直交する方向から見た図である。
【図１０】第１の光源から光制御部材に対して斜め４５度の角度で出射された光が光制御部材に入射されたときの光の経路を示す図である。
【図１１】第２の光源から光制御部材に対して出射された光が光制御部材に入射されたときの光の経路を示す図である。
【図１２】従来の画像表示装置を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１…画像表示装置、２…表示パネル、３…面光源装置、４…反射部材、４ａ…反射面、５…第１の光源、６…光制御部材、６ａ…側面（外周面）、７…第２の光源、８…拡散部材、９…第１の凹凸パターン、９ａ…凸部、９ｂ…凸部、９ｃ…凸部、１０…第２の凹凸パターン、１０ａ…凹部、１０ｂ…第１の傾斜面、１０ｃ…第２の傾斜面
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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