(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性材料からなる透明基板と、該透明基板の側面に沿って近接配置される光源部を備え、該光源部が長手状の導光体と該導光体の端部に配置される点状光源とから構成される面状照明装置において、
前記点状光源は前記導光体の両端部にそれぞれ配置されると共に、前記導光体の下部に配置されたプリント配線板に実装され、
前記プリント配線板に前記光源部の長手方向への弾性力を付与する部分を形成したことを特徴とする面状照明装置。
【請求項２】
前記プリント配線板に切り込み部を形成することにより、前記弾性力を付与する部分を形成したことを特徴とする請求項１に記載の面状照明装置。
【請求項３】
前記プリント配線板の切り込み部をＵ型形状としたことを特徴とする請求項１または２に記載の面状照明装置。
【請求項４】
前記プリント配線板に実装する両点状光源間の距離が、前記導光体の長手方向の長さよりも短くなるように前記プリント配線板の配線パターンを形成したことを特徴とする請求項１、２または３のいずれかに記載の面状照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、看板や各種反射型表示装置等の照明手段に用いられる面状照明装置に関するものであり、特に、液晶表示装置の照明手段として用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】
薄型で占有容積が小さく、軽量であること等に特徴を有する液晶表示装置は、携帯電話やパーソナルコンピュータ等をはじめとする多くの電気製品に使用され、その需要は増大している。ところで、液晶表示装置の液晶自体は自ら発光しないため、太陽光や部屋の照明の明るさを十分に取り込むことができない暗所で使用する場合には、液晶表示装置とは別個に液晶を照射する照明手段が必要となる。従って、この液晶を照射する照明手段も小型で消費電力が小さいことが望まれ、近年、薄板状のサイドライト方式（導光板方式）の面状照明装置をその手段として使用することが多い。
【０００３】
このようなサイドライト方式の面状照明装置の一形態として図５から図９に示すものがある。
図５は面状照明装置を示す斜視図である。図に示すように、面状照明装置１'は、透光性材料からなる透明基板（ガイドプレート）２と、透明基板２の一側面８に近接して配置される長手状の光源部５とから概略構成されている。そして、透明基板２の下面側に液晶表示装置が配置され（図示省略）、この面状照明装置１は、その液晶表示装置の補助照明として用いられるようになっている。
【０００４】
光源部５は、透明基板２の一側面８に沿って近接配置される線状の透明材料からなる導光体（ガイドロッド）３と、導光体３の両端部１０、１１に対面して配置される点状光源（例えば、ＬＥＤ等）４ａ、４ｂとから構成されている。点状光源４ａ、４ｂは、絶縁材料からなるＦＰＣ（プリント配線板）６'上に半田付けによって実装されている。
【０００５】
導光体３の透明基板２に臨む面（一側面）９の反対側には、光路変換手段１２（断面形状が略三角形の溝部と、該溝部の間に形成される平坦部とからなる）が設けられており、この光路変換手段１２により、点状光源４ａ、４ｂから出射される光を透明基板２の一側面８にほぼ均一に入射させることができる。
【０００６】
透明基板２は、一側面８から遠ざかるにしたがって、その板厚が徐々に薄くなる、いわゆる楔形に形成されている。また、透明基板２の上面１５には、溝部１７及び平坦部１８からなる光反射パターン１９が形成されており、光源部５から入射された光は導光体３からの距離に左右されることなく透明基板２の何れの位置においても明るさがほぼ均一になる。
【０００７】
導光体３の周囲には、点状光源４ａ、４ｂから放出される光を効率よく透明基板２内に入射させるため光反射部材（リフレクタ）１３が設けられている。光反射部材１３は概略コの字状に曲げ加工され、導光体３の透明基板２に向かい合う一側面９以外の長手方向の周囲を覆うように取り付けられる。光反射部材１３の内面には、銀等の金属を蒸着したフィルム、白色フィルム等を貼り付けた硬質樹脂品、あるいはアルミ板、ステンレス板等の金属板を曲げ加工したものが貼り付けられている。
【０００８】
図６、図７は、光源部５を導光体３の光路変換手段１２が形成されている面側から見た図である。そのうち図６は導光体３が点状光源４ａ、４ｂ間に配置されていないときの図であり、図７は導光体３が点状光源４ａ、４ｂ間に配置されたときの図である。また、図８は、図７を上側から見たときの図である。
点状光源４ａ、４ｂは、導光体３の両端部１０、１１に対面して配置され、導光体３の長手方向と直交する方向の点状光源４ａ、４ｂの両端側２１ａ、２１ａ'、２１ｂ、２１ｂ'に半田が施されている（以下、半田が施された部分を半田部Ｓという。）。そして、ＦＰＣ６'に形成された信号パターン（図示省略）に電気的に接続されている。
【０００９】
ＦＰＣ６'は、略矩形状を有し、点状光源４ａ、４ｂ、および点状光源４ａ、４ｂ間に配置される導光体３の下側に配置される。
導光体３は、その両端面１０、１１が点状光源４ａ、４ｂに対面するように、即ちＦＰＣ６'上に実装される２つの点状光源４ａ、４ｂ間に挟まれるように配置される。そして、透明基板２の一側面８から所定の距離をおいて、導光体３の一側面９が透明基板２の一側端面８に沿うように配置される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、面状照明装置では、良好な光特性を得るために、導光体及びＬＥＤを良好に密着させると共に確実に位置決めし、ひいては導光体及びＬＥＤの結合効率を良好なものにすることが要求されている。これに対し、上記従来技術では、導光体３をＦＰＣ６'に実装される点状光源４ａ、４ｂ間に嵌め込ませて配置させるために、導光体３の長手方向の長さに対する点状光源４ａ、４ｂ間の距離にマージンを持たせた設計をする必要があった。また、使用する部材（導光体、点状光源、ＦＰＣ等）の公差を吸収するためにも同様にマージンを持たせる必要があった。更に、ＦＰＣ６'に半田付けによって実装される点状光源４ａ、４ｂの位置の実装誤差分も吸収して設計する必要があった。このため、図９（図７のＰ部拡大図を表す）に示すように、導光体３を点状光源４ａ、４ｂ間に配置させたとき、導光体３と点状光源４ａとの間に隙間２２が生じてしまう場合もあり、これに伴う両者の結合効率の低下を招くという不具合があった。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、導光体及び点状光源間の結合効率の向上を図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。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、透光性材料からなる透明基板と、該透明基板の側面に沿って近接配置される光源部を備え、該光源部が長手状の導光体と該導光体の端部に配置される点状光源とから構成される面状照明装置において、前記点状光源は前記導光体の両端部にそれぞれ配置されると共に、前記導光体の下部に配置されたプリント配線板に実装され、前記プリント配線板に前記光源部の長手方向への弾性力を付与する部分を形成したことを特徴とするものである。
本発明によれば、プリント配線板の有する光源部の長手方向の弾性力により、プリント配線板に実装された点状光源間の導光体を確実に固定する。
【００１３】
また、上記課題を解決するために、請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、前記プリント配線板に切り込み部を形成することにより、前記弾性力を付与する部分を形成したことを特徴とするものである。
【００１４】
また、上記課題を解決するために、請求項３の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記プリント配線板の切り込み部をＵ型形状としたことを特徴とするものである。プリント配線板をＵ字形状に形成することにより、プリント配線板の弾性力を光源部の長手方向であって、実装された向かい合う相手側の点状光源方向に付与することができ、点状光源とその間に配置される導光体との隙間を小さくすることができ、両者の結合効率を向上させる。
【００１５】
また、上記課題を解決するために、請求項４の発明は、請求項３に記載の発明において、前記プリント配線板に実装する両点状光源間の距離が、前記導光体の長手方向の長さよりも短くなるように前記プリント配線板の配線パターンを形成したことを特徴とするものである。
プリント配線板に実装される点状光源の間隔を導光体の長さよりも短く設計することにより、導光体を点状光源間に嵌め込んだときに、プリント配線板に導光体の長手方向への弾性力を生じさせることができ、また、点状光源のプリント配線板への実装誤差等を吸収することができるので、点状光源と導光体との隙間を小さくし、両者の結合効率を向上させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る面状照明装置１の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。尚、本面状照明装置１は、点状光源を実装するプリント配線板（ＦＰＣ）に特徴を有するものであり、その他の構成部材については従来の面状照明装置１'と同様の部材を使用し得るので、同様の部材については同一の符号を付し、その詳細な説明は適宜省略する。
【００１７】
図１は、本発明に係る面状照明装置の一形態を示す分解斜視図である。図に示すように、面状照明装置１は、透明基板（ガイドプレート）２と、透明基板２の一側面８に沿って配置される光源部５と、光源部５を構成する点状光源４ａ、４ｂが実装されるＦＰＣ６と、光源部５を覆う光反射部材（リフレクタ）１３とから概略構成されている。そして、透明基板２の下面側に配置される液晶表示装置（図示省略）の補助照明として用いられるようになっている。
【００１８】
光源部５は、直線状の透明材料からなる導光体（ガイドロット）３と、該導光体３の両端部１０、１１に対面して配置される点状光源（例えば、ＬＥＤ等）４ａ、４ｂとから構成される。
点状光源４ａ、４ｂは、絶縁材料からなるＦＰＣ６上に半田付けによって実装されている。この実装された点状光源４ａ、４ｂ間に導光体３が嵌め込まれ、導光体の端部１０、１１に点状光源４ａ、４ｂの光出射面７ａ、７ｂがそれぞれ対面して配置されることとなる。ＦＰＣ６には、切り込み部６ａが形成されており、この切り込み部６ａによってＦＰＣ６は弾性力を有する（後述する）。
【００１９】
導光体３には、光路変換手段１２が設けられている。光路変換手段１２は、透明基板２の一側面８と向かい合う面９の反対側に設けられ、例えば、断面形状が略三角形の溝部１２ａと、該溝部１２ａに隣接して形成される平坦部１２ｂとから構成されている。また、溝部１２ａは、それぞれの点状光源４ａ、４ｂから遠ざかるに従って徐々にその深さが深くなるように形成され、導光体３の略中央部に形成される溝部の深さが最も深くなっている。この光路変換手段１２により、点状光源４ａ、４ｂの出射面７ａ、７ｂから出射され導光体３の両端部１０、１１に入射した光は、点状光源４ａ、４ｂからの距離に左右されることなく透明基板２の一側端面８に略均一に入射される。また、導光体３は、透明基板２の一側面８から所定の距離をおいて、導光体３の一側面９が透明基板２の一側端面８に沿うように配置される。
【００２０】
透明基板２は、一側面８から遠ざかるに従って、その板厚が徐々に薄くなる、いわゆる楔形に形成されている。また、透明基板２の上面１５には、溝部１７及び平坦部１８からなる光反射パターン１９が、光源部５（導光体３）の長手方向に対して略平行に形成されている。これらの構成により光源部５から透明基板２内に入射された光は、導光体３からの距離に左右されることなく透明基板２の何れの位置においても明るさが略均一となるように反射され、透明基板２の下部に配置される液晶表示装置（図示省略）を均一に照射することができる。
【００２１】
導光体３の周囲には、点状光源４ａ、４ｂから放出される光を効率よく透明基板２内に入射させるため光反射部材（リフレクタ）１３が設けられる。光反射部材１３は概略コの字状に曲げ加工され、導光体３の透明基板２に向かい合う一側面９以外の長手方向の周囲を覆う（導光体３の下側に配置されるＦＰＣ６を含まないで覆う）ように取り付けられる。また、光反射部材１３のうち透明基板２側の長手方向端部は、透明基板２の上面１５と下面１６の端部に掛かる（端部を挟む）ように配置される。この光反射部材１３と透明基板２の重なる部分には、例えば、両面テープを貼り付けて両者の結合力を高めるようにしてもよい。尚、光反射部材１３の内面の構造については、従来技術の欄で説明したものと同様でありその説明は省略する。
【００２２】
図２から図４に基づいてＦＰＣ６の実施の一形態について説明する。
ＦＰＣ６は、絶縁材料からなる薄板状の基板であり、その上面の両端部には面状照明装置１の光源部５を構成する点状光源４ａ、４ｂが実装されている。点状光源４ａ、４ｂは、両端部に端子を有しており、ＦＰＣ６上に配線されている銅箔端子と半田付けによって電気的に接続されている（半田が盛られている半田部Ｓ）。また、点状光源４ａ、４ｂは、それぞれの光出射面７ａ、７ｂを向かい合わせた状態に実装されている。
【００２３】
ＦＰＣ６には、切り込み部６ａが形成されている。切り込み部６ａは、ＦＰＣ６の略中央部に、点状光源４ａ、４ｂの光出射面７ａ、７ｂと平行する方向に形成されている。ＦＰＣ６の切り込み部６ａ周辺の形状は、切り込み部６ａに沿うような形状（例えば、図２に示す略Ｕ型形状）に形成されている。この切り込み部６ａの形成により、ＦＰＣ６は、図２の点線で示される通常状態から実線で示される伸び状態に形状を変化させることが可能となる。即ち、ＦＰＣ６は、点状光源４ａと４ｂを結ぶ方向（導光体３の長手方向）に柔軟性を有する。そして、この実線で示される伸び状態となったときに、ＦＰＣ６は矢印Ｘ、Ｘ'方向に弾性力を有する。
尚、ＦＰＣ６に形成する切り込み部６ａの形状、およびその周辺のＦＰＣ６の形状は、上述した形態に限定されるものではなく、ＦＰＣ６が矢印Ｘ、Ｘ'方向（点状光源４ａ、４ｂ間の導光体３を押圧する方向）に弾性力を有する形状、例えば、Ｖ型、Ｗ型のものでもよい。
【００２４】
図３に示すように、ＦＰＣ６上に実装された点状光源４ａ、４ｂ間には導光体３が配置される。ＦＰＣ６は切り込み部６ａが形成されたことにより矢印Ｘ、Ｘ'方向に付勢されるので、導光体３は点状光源４ａ、４ｂ間に嵌め込むように取り付けられ、導光体の端部１０、１１と、点状光源４ａ、４ｂの光出射面７ａ、７ｂが、それぞれ重なるように配置される。両者をぴったりと重ね合わすことができるほど、点状光源４ａ、４ｂから導光体３内に入射する光の効率が向上させることができる。
【００２５】
点状光源４ａ、４ｂの光出射面７ａ、７ｂと導光体３の両端部１０、１１との結合効率を高める（ぴったりと重ね合わせる）具体的手段として、ＦＰＣ６上に実装される点状光源４ａ、４ｂ間の距離、即ち、点状光源４ａ、４ｂが半田付けされるＦＰＣ６上の配線銅箔部間の距離を、点状光源４ａ、４ｂ間に嵌め込む導光体３の長手方向の長さよりも短く設計する（逆に、導光体３の長さを長く設計する場合であってもよい）。これにより、点状光源４ａ、４ｂ間に導光体３を嵌め込んだとき、ＦＰＣ６は伸び状態となり、矢印Ｘ、Ｘ'方向に弾性力を有し、点状光源４ａ、４ｂの光出射面７ａ、７ｂにより導光体３の両端部１０、１１を押圧し、両者間の隙間を無くす（ぴったりと重ね合わせる）ことができる（図４参照）。
【００２６】
以上のように、ＦＰＣ６に切り込み部６ａを形成することにより、更には、実装される点状光源４ａ、４ｂ間の距離を導光体３の長手方向の長さよりも短く設計することにより、ＦＰＣ６に導光体３の長手方向への弾性力を付与することができ、また、光源部５を構成する部材（導光体、ＦＰＣ等）の公差および点状光源４ａ、４ｂの実装誤差を吸収することができ、点状光源４ａ、４ｂの光出射面７ａ、７ｂと導光体３の両端部１０、１１との結合効率を向上させる。
尚、実施の形態として点状光源を二つ設けた場合について説明したが、この形態に限定されるものではなく、導光体の端面の一方に点状光源を有し、他方に反射板を有する形態であっても同様の効果を得ることができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明に係る面状照明装置によれば、ＦＰＣに切り込み部を形成したことにより、ＦＰＣに弾性力を付与することができる。これにより、従来、ＦＰＣに実装する点状光源間に導光体を容易に嵌め込むために設けていた点状光源と導光体間の余裕隙間、光源部を構成する部材の公差を吸収するため、あるいは点状光源の実装誤差を吸収するために設けていた隙間を考慮する必要がなく、点状光源の光出射面と導光体の端部とをより近接配置させた設計をすることができるので、両者間の結合効率を向上させ、点状光源からの光を効率よく導光体内に入射させることができ、面状装置の輝度を高めることができる。
【００２８】
また、ＦＰＣをＵ字型形状にすることにより、ＦＰＣに導光体の長手方向への強い弾性力を付与することができ、点状光源の光出射面によって導光体の端部を確実に押圧することができ、両者間の結合効率を向上させるとともに、それぞれの部材を所定の位置に固定することができ、輝度の高い照明装置を実現することができる。
【００２９】
更に、ＦＰＣに切り込み部を形成し、ＦＰＣに実装される点状光源間の距離を、点状光源間に嵌め込む導光体の長手方向の長さよりも短く設計することで、ＦＰＣに確実に弾性力を付与することができ、また、ＦＰＣは点状光源間に嵌め込まれる導光体の長手方向への柔軟性を有するため、光源部を構成する部材の公差および点状光源の実装誤差を吸収することができる。これにより点状光源の光出射面と導光体の端部との結合効率を向上させることができ、輝度の高い照明装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る面状照明装置の一形態を示す分解斜視図である。
【図２】図１に使用されるＦＰＣの形状変化を模式的に示す図である。
【図３】ＦＰＣに実装された点状光源間に配置される導光体を模式的に示す図である。
【図４】導光体と光源部の配置関係を模式的に示す図である。
【図５】従来の面状照明装置の一形態を示す分解斜視図である。
【図６】図５のＦＰＣに実装された点状光源間に嵌め込まれる導光体を模式的に示す図である。
【図７】図６の点状光源と導光体の配置関係を模式的に示す図である。
【図８】図６の点状光源と導光体の配置関係を模式的に示す図である。
【図９】図７のＰ部拡大図である。
【符号の説明】
１    面状照明装置
２    透明基板
３    導光体
４ａ、４ｂ    点状光源
５    光源部
６    ＦＰＣ
６ａ  切り込み部
７ａ、７ｂ  光出射面
８、９  一側面
１０、１１  端部
１２  光路変換手段
１３  光反射部材（リフレクタ）
１７  溝部
１８  平坦部
１９  光反射パターン
【図１】
0004538772.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0004538772.tif 000006
【図６】
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【図７】
0004538772.tif 000008
【図８】
0004538772.tif 000009
【図９】
0004538772.tif 000010