УСТРОЙСТВО ОСВЕЩЕНИЯ И ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ
ILLUMINATOR AND LCD

Предпосылки создания изображения
Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к задней подсветке, содержащей множество источников света, и к жидкокристаллическому устройству отображения, снабженному задней подсветкой.
Предшествующий уровень техники
Жидкокристаллические устройства отображения отличаются - среди прочих аспектов - тонкостью, малым потреблением электричества и высокой четкостью, а также становятся все более и более популярными в области телевизионных приложений, которые обычно используют главным образом электронно-лучевые трубки (ЭЛТ), поскольку разработка способов изготовления жидкокристаллических устройств отображения делает возможным изготовление более крупных экранов. Вместе с тем существует проблема, заключающаяся в том, что контраст (динамический диапазон) изображения, отображаемого жидкокристаллическим устройством отображения, является низким по сравнению с изображением ЭЛТ. В результате за последние годы предпринято множество попыток разработать технологию, позволяющую увеличить качество изображения посредством увеличения контраста жидкокристаллического устройства отображения.
Например, патентная литература 1 раскрывает заднюю подсветку, содержащую множество областей освещения, управление яркостью которых является независимым. Кроме того, жидкокристаллическое устройство отображения, раскрытое в патентной литературе 1, фактически содержит множество областей отображения, соответствующих областям освещения задней подсветки, соответственно. Управление яркостью освещающего света каждой области освещения задней подсветки осуществляется в соответствии с тем, насколько светлым является изображение, отображаемое в соответствующей области отображения жидкокристаллического устройства отображения. Иными словами, при наличии конфигурации, раскрытой в патентной литературе 1, в области освещения, соответствующей области отображения, в которой отображается светлое изображение, управление яркостью освещающего света осуществляется на высоком уровне, в то время как в области освещения, соответствующей области отображения, в которой отображается темное изображение, управление яркостью освещающего света осуществляется на низком уровне. Это обеспечивает расширение динамического диапазона, тем самым давая возможность получить жидкокристаллическое устройство отображения, выполненное с возможностью отображения высококонтрастного изображения.
Патентная литература 1 представляет использование прямой задней подсветки 100, содержащей множество источников 101 света, изолированных в каждой области освещения перегородкой 102, как показано на фиг. 8, в качестве задней подсветки, содержащей множество областей освещения. Источник 101 света является флуоресцентной лампой с холодным катодом, а под этим источником 101 света расположен светоизлучающий диод (СИД) белого цвета (не показан), используемый для регулировки яркости. Благодаря этому СИДу белого цвета увеличивается отношение яркостей освещающего света в примыкающей яркой области.
Кроме того, в соответствии с патентной литературой 1, поскольку область освещения разделена перегородкой 102, можно предотвратить взаимные помехи между примыкающими областями освещения, и появляется возможность получить изображение с повышенной четкостью.
Вместе с тем задняя подсветка 100, показанная на фиг. 8, использует для каждой области освещения источник 101 света и СИД белого цвета. Поскольку источник 101 света и СИД белого цвета имеют разные длины волн, на диффузионной пластине поблизости перегородки 102 возникает окрашенный контур (цветовая неоднородность) при включении одной области освещения и отключении другой области освещения, примыкающей к подсвеченной области освещения.
Перечень цитируемой литературы
Патентная литература
Японская патентная публикация (Tokukai) № 2002-99250 (дата публикации: 5 апреля 2002 г.).
Сущность изобретения
Техническая задача
Данное изобретение сделано в виду вышеописанных проблем. Задача данного изобретения состоит в том, чтобы обеспечить устройство освещения, выполненное с возможностью проведения регулировки яркости для каждой области освещения, при этом неяркостная неоднородность и цветовая неоднородность не допускаются.
Решение поставленной задачи
Чтобы решить вышеописанную задачу, устройство освещения в соответствии с данным изобретением снабжено множеством областей освещения, разграниченных перегородкой, при этом области освещения снабжены источником света, множество областей освещения приспособлены к независимой регулировке яркости каждой области освещения, а на вершине перегородки предусмотрен диффузионный участок для диффузии света.
Полезные эффекты изобретения
При наличии вышеописанной конфигурации свет, излучаемый из источника света области освещения, подвергается диффузии посредством диффузионного участка, предусмотренного на вершине перегородки. В результате появляется возможность не допустить яркостную неоднородность при регулировании яркости в каждой примыкающей области освещения.
Кроме того, когда диффузионный участок предусмотрен на вершине перегородки, не нужно увеличивать ширину перегородки, чтобы добавить диффузионный участок. Помимо этого, когда диффузионный участок предусмотрен на вершине перегородки, появляется возможность расположить пути (например, световые пути) света, излучаемого из примыкающих областей освещения, симметрично по отношению к вершине перегородки. В результате по сравнению с конфигурацией, в которой диффузионный участок не предусмотрен на вершине перегородки, появляется возможность обеспечить диффузионный участок эффективным, а также эффективно не допустить яркостную неоднородность, вызываемую при регулировке яркости в каждой примыкающей области освещения.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1
Фиг. 1 является поперечным сечением, проведенным вдоль линии A-A', показанной на фиг. 2, существенной части устройства освещения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2
Фиг. 2 является видом в плане существенной части структуры устройства освещения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 3
Вид (а) на фиг. 3 является видом в плане выступающего участка устройства освещения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Вид (b) на чертеже является видом сбоку выступающего участка, показанного на виде (а) фиг. 3. Вид (c) на фиг. 3 является перспективным видом выступающего участка, показанного на виде (а) фиг. 3.
Фиг. 4
Вид (а) на фиг. 4 является видом в плане выступающего участка устройства освещения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Вид (b) на фиг. 4 является видом сбоку выступающего участка, показанного на виде (а) фиг. 4. Вид (c) на фиг. 4 является перспективным видом выступающего участка, показанного на виде (а) фиг. 4.
Фиг. 5
Вид (а) на фиг. 5 является видом в плане выступающего участка устройства освещения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Вид (b) на фиг. 5 является видом сбоку выступающего участка, показанного на виде (а) фиг. 5. Вид (c) на фиг. 5 является перспективным видом выступающего участка, показанного на виде (а) фиг. 5.
Фиг. 6
Вид (а) на фиг. 6 является видом в плане выступающего участка устройства освещения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Вид (b) на фиг. 6 является видом сбоку выступающего участка, показанного на виде (а) фиг. 6. Вид (c) на фиг. 6 является перспективным видом выступающего участка, показанного на виде (а) фиг. 6.
Фиг. 7
Вид (а) на фиг. 7 является видом в плане диффузионного участка устройства освещения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Вид (b) на фиг. 7 является видом сбоку диффузионного участка, показанного на виде (а) фиг. 7. Вид (c) на фиг. 7 является перспективным видом диффузионного участка, показанного на виде (а) фиг. 7.
Фиг. 8
Фиг. 8 является перспективным видом структуры существенной части устройства освещения в соответствии с известным уровнем техники.
Перечень ссылок
1 - Устройство освещения
10 - Блок источников света (область освещения)
11 - СИДы (источник света)
11В - СИД (источник света)
11G - СИД (источник света)
11R - СИД (источник света)
12 - Первая перегородка
14 - Вторая перегородка
15 - Диффузионная пластина (прозрачный элемент)
16 - Отражающий лист
20 - Выступающий участок (диффузионный участок)
21 - Выступающий участок (диффузионный участок)
22 - Выступающий участок (диффузионный участок)
23 - Выступающий участок (диффузионный участок)
24 - Диффузионный участок
Описание вариантов осуществления
Первый вариант осуществления
Ниже, со ссылками на прилагаемые чертежи фиг. 1-3(а), (b) и (с), приводится описание одного варианта осуществления настоящего изобретения.
Теперь, со ссылками на фиг. 1 и 2, будет приведено пояснение устройства освещения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2 является видом в плане устройства 1 освещения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Фиг. 1 является поперечным сечением, проведенным вдоль линии A-A' согласно фиг. 2.
Как показано на фиг. 2, блоки 10 источников света (области освещения), на которых установлены СИДы 11 («СИД» обозначает светоизлучающий диод), как описано ниже, предусмотрены в матричной компоновке на устройстве 1 освещения. Помимо этого между блоками 10 источников света сформирована первая перегородка 12, которая имеет выступающий участок 20 (описываемый ниже). Первые перегородки 12 предусмотрены в решетчатой форме поверх устройства 1 освещения. Кроме того, вокруг устройства 1 освещения сформирована вторая перегородка 14, которая выше, чем первая перегородка 12. Область, соответствующая блоку 10 источников света, ограничена первой перегородкой или ограничена первой перегородкой и второй перегородкой.
Далее, как показано на фиг. 1, на нижней грани устройства 1 освещения предусмотрен отражающий лист 16 для отражения света. Иными словами, СИДы 11, первая перегородка 12 и вторая перегородка 14 сформированы на поверхности отражающего листа 16. Кроме того, диффузионная пластина 15 (прозрачный элемент) опирается на вторую перегородку 14 и накрывает поверхность каждого блока 10 источников света. Диффузионная пластина 15 осуществляет диффузию света, излучаемого из каждого блока 10 источников света, тем самым заставляя устройство 1 освещения служить в качестве поверхностного источника света для излучения равномерного количества света.
СИДы 11, предусмотренные в каждом блоке 10 источников света, включают в себя в качестве множества источников света с разными длинами волн СИД 11R, излучающий красный свет, СИД 11G, излучающий зеленый свет, и СИД 11В, излучающий синий свет. По существу, в центре блока 10 источников света установлен единственный СИД 11В. Кроме того, два СИДа 11R и два СИДа 11G установлены в блоке 10 источников света с соблюдением, по существу, точечной симметрии относительно СИДа 11В. Иными словами, СИД 11В, СИДы 11R и СИДы 11G установлены в виде матрицы в каждом блоке 10 источников света.
Поскольку СИД 11В, СИДы 11R и СИДы 11G установлены в каждом блоке 10 источников света таким образом, можно расширить отношение яркостей между примыкающими блоками 10 источников света. Кроме того, поскольку СИД 11В, СИДы 11R и СИДы 11G установлены в виде матрицы в каждом блоке 10 источников света, появляется возможность излучения света равномерной яркости из каждого блока 10 источников света.
В настоящем варианте осуществления блоки 10 источников света расположены с шагами 28 мм, а каждый из СИДа 11В, СИДов 11R и СИДов 11G расположены с интервалами 7 мм.
Кроме того, управление «включенным состоянием» (свечением) или «отключенным состоянием» (отсутствием свечения) СИДа 11В, СИДов 11R и СИДов 11G, установленных в каждом блоке 10 источников света, проводится отдельно в каждом блоке 10 источников света. В качестве альтернативы, вместо СИДов 11 в качестве источника света в каждом блоке 10 источников света можно использовать СИД белого цвета, излучающий белый свет.
На грани первой перегородки, обращенной к диффузионной пластине 15 (и именуемой далее, исходя из удобства, верхней гранью вершины), сформирован выступающий участок 20, который будет описан ниже. Кроме того, объединенная высота выступающего участка и первой перегородки меньше, чем высота второй перегородки. Иными словами, между выступающим участком 20 и диффузионной пластиной 15 предусмотрено некоторое пространство.
В настоящем варианте осуществления объединенная высота выступающего участка 20 и первой перегородки 12 составляет 10 мм, а высота второй перегородки составляет 25 мм. В результате диффузионная пластина 15 расположена в 25 мм от поверхности отражающего листа 16, на котором расположены СИДы 11. Кроме того, интервал между диффузионной пластиной 15 и выступающим участком 20 составляет 10 мм.
Поскольку некоторое пространство предусмотрено между выступающим участком 20 и диффузионной пластиной 15 таким образом, когда примыкающие блоки 10 источников света включены одновременно, их соответствующий свет смешивается в этом пространстве. В результате, появляется возможность предотвратить затемнение области, соответствующей первой перегородке 12. Иными словами, появляется возможность предотвратить яркостные неоднородности, которые возникли бы, когда примыкающие блоки источников света светились бы вместе. Это делает возможным достижение равномерного освещающего света.
Первая перегородка 12 и вторая перегородка 14 разделяют блоки 10 источников света и в настоящем варианте осуществления изготовлены из белого поликарбоната (ПоК). Первая перегородка 12 и вторая перегородка 14 не ограничиваются вышеупомянутым белым ПоК, а первая перегородка 12 и вторая перегородка 14 могут быть изготовлены из любого материала с удовлетворительным коэффициентом отражения.
В настоящем варианте осуществления диффузионная пластина 15 изготовлена из материала CLAREX DR-IIIC DR-60C (название продукта), произведенного фирмой NITTO JUSHI KOGYO CO. (толщина: 2,0 мм; отношение помутнения: 96%; коэффициент пропускания: 93%; коэффициент поглощения: 7%; коэффициент отражения при угле падения 0°: 3,3%; коэффициент отражения при угле падения 20°: 3,2%; коэффициент отражения при угле падения 40°: 3,8%; коэффициент отражения при угле падения 60°: 11,8%).
Далее, в нижеследующем тексте приводится описание выступающего участка устройства 1 освещения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения и со ссылками на фиг. 1 и виды (а), (b) и (с) фиг. 3.
Вид (а) на фиг. 3 является видом в плане вершины первой перегородки 12, на которой сформирован выступающий участок 20. Вид (b) на фиг. 3 является видом сбоку первой перегородки 12 и выступающего участка 20, показанного на виде (а) фиг. 3. Вид (c) на фиг. 3 является перспективным видом вершины первой перегородки 12, на которой сформирован выступающий участок 20, показанный на виде (а) фиг. 3.
Как показано на видах (b) и (с) фиг. 3, выступающий участок 20 имеет треугольное поперечное сечение вдоль направления (направления прохождения), в котором проходит первая перегородка 12. Поскольку на верхней грани вершины первой перегородки 12 сформировано множество выступающих участков, вершина первой перегородки 12 имеет пилообразную форму с последовательностью выступов и впадин. Выступающий элемент 20 согласно настоящему варианту осуществления изготовлен из материала, идентичного материалу первой перегородки 12, и сформирован путем вырезания на верхней грани вершины первой перегородки 12 после формирования первой перегородки 12.
В настоящем варианте осуществления выступающий элемент 20 сформирован путем создания вертикальных вырезов на первой перегородке 12. Эти вырезы сформированы путем вертикального вырезания верхней грани вершины первой перегородки 12 под косым углом 45° к направлению прохождения первой перегородки 12. Кроме того, в настоящем варианте осуществления высота в вертикальном направлении выступающего участка 20 относительно верхней грани вершины первой перегородки 12 составляет 1 мм, и шаг протяженности первой перегородки 12, который является интервалом между соответствующими вершинами двух примыкающих треугольников, составляет 1 мм.
Как показано на фиг. 1, свет, излучаемый из СИДов 11 блока 10 источников света, отражается на боковой грани первой перегородки 12 и на верхней грани вершины первой перегородки 12. Отраженный от них свет затем падает на диффузионную пластину 15, облучая ее, а в заключение проецируется по направлению внутрь от диффузионной пластины 15.
Как можно понять из фиг. 1, свет, идущий из каждого СИДа красного, зеленого или синего цвета к вершине первой перегородки 12, идет по разному пути (световому пути). Считается, что это различие световых путей является причиной цветовой неоднородности. Иными словами, когда свет, излучаемый каждым из СИДов 11R, СИДов 11G и СИДа 11В, достигает верхней грани вершины первой перегородки 12, этот свет отражается под разными углами, зависящими от длины волны, и падает на соседнюю диффузионную пластину 15, облучая ее, под разными углами. Для обеспечения этого различия свет каждого из СИДов 11R, СИДов 11G и СИДа 11В занимает разный световой путь, и поэтому свет каждого из СИДов 11R, СИДов 11G и СИДа 11В облучает разную область.
В результате, когда включается один из примыкающих блоков 10 источников света, а другой отключается, свет из включенного блока 10 источников света падает на соседнюю диффузионную пластину 15, облучая ее, и поэтому различия между световыми путями отражаются на соседней диффузионной пластине 15 в случае, если выступающий элемент не предусмотрен на верхней грани вершины первой перегородки 12 иными словами, - в случае если верхняя грань вершины первой перегородки 12 является плоской. В результате различие в световом пути воспринимается человеческим глазом как окрашенный контур (цветовая неоднородность).
В настоящем варианте осуществления выступающий участок 20 предусмотрен на верхней грани вершины первой перегородки 12. В этом случае, когда свет, излучаемый, соответственно, из СИДов 11R, СИДов 11G и СИДа 11В, достигает выступающего участка 20, этот свет отражается пилообразной формой, сформированной последовательностью выступов и впадин множества выступающих элементов 20. Потом отраженный свет отражается снова - под другим углом - примыкающим выступающим участком 20.
Иными словами, соответствующий свет, излучаемый СИДами 11R, СИДами 11G и СИДом 11В, изменяет угол благодаря пилообразной форме, сформированной последовательностью выступов и впадин множества выступающих элементов 20, а поскольку отражение повторяется несколько раз, происходит диффузия света. Затем диффундировавший свет излучается диффузионной пластиной 15. В результате появляется возможность осуществить градацию цветовой неоднородности. Иными словами, появляется возможность снизить цветовую неоднородность.
Поскольку диффузия света происходит за счет формы, сформированной выступающим элементом 20, на диффузионной пластине 15 облучается окрашенный контур, форма которого идентична плоской поверхности выступающего элемента 20 (см. вид (а) на фиг. 3). Вместе с тем, благодаря малым шагам выступов и впадин выступающих участков 20 и вышеупомянутому эффекту градации, окрашенный контур плоской поверхности выступающего участка 20 оказывается трудно различимым для человеческого глаза.
Хотя появляется возможность эффективно снижать цветовую неоднородность, когда шаги выступов и впадин выступающего участка 20 составляют, например, 1 мм, эффект снижения цветовой неоднородность увеличивается при шагах менее 1 мм. Соответственно, предпочтительными являются меньшие шаги выступов и впадин выступающего участка 20.
Предусматривая выступающий элемент 20 на верхней грани вершины первой перегородки 12 таким образом, цветовую неоднородность, облучаемую на диффузионной пластине 15, когда один из примыкающих блоков 10 источников света включается, а другой отключается, можно снизить по сравнению с конфигурацией, в которой выступающий элемент 20 не предусмотрен.
Настоящее изобретение не ограничивается настоящим вариантом осуществления, в котором, как описано выше, выступающий участок 20 имеет треугольное поперечное сечение вдоль направления прохождения первой перегородки 12. Настоящее изобретение может иметь любую конфигурацию, в которой множество выступающих участков 20 сформированы вдоль направления прохождения первой перегородки, и выступающий участок 20 имеет поверхность вдоль направления прохождения первой перегородки 12. Например, приемлемым также является вариант, в котором грани, по существу, вертикальные относительно направления прохождения перегородки 12, сформированы, повторяясь так, что примыкают друг к другу в направлении прохождения. То есть приемлем вариант, в котором первая перегородка 12 имеет четырехугольное поперечное сечение вдоль направления ее прохождения.
Кроме того, возможно использование устройства 1 освещения в соответствии с настоящим вариантом осуществления в качестве задней подсветки жидкокристаллического устройства отображения. Устройство 1 освещения в соответствии с настоящим вариантом осуществления способно по отдельности управлять включением и выключением каждого блока 10 источников света. Ввиду этого в изображении, отображаемом на экране жидкокристаллического устройства отображения, можно управлять яркостью, поддерживая ее на высоком уровне в блоке 10 источников света, соответствующем области отображения, в которой отображается относительно светлое изображение, и управлять яркостью, поддерживая ее на низком уровне в блоке 10 источников света, соответствующем области отображения, в которой отображается относительно темное изображение. Таким образом, появляется возможность обеспечить жидкокристаллическое устройство отображения с широким динамическим диапазоном.
Кроме того, при наличии устройства освещения в соответствии с настоящим вариантом осуществления, поскольку есть возможность предотвратить цветовую неоднородность, возникающую между примыкающими блоками 10 источников света при включении света в одном из блоков 10 источников света и выключении света в другом из них, появляется возможность обеспечить жидкокристаллическое устройство отображения, в котором достигается широкий динамический диапазон, а цветовая неоднородность не допускается.
Второй вариант осуществления
Далее будет приведено нижеследующее описание второго варианта осуществления настоящего изобретения со ссылками на фиг. 1 и виды (а), (b) и (с) фиг. 4. Выступающий элемент во втором варианте осуществления имеет форму, отличающуюся от формы в первом варианте осуществления. Поскольку первый вариант осуществления и второй вариант осуществления во всех остальных аспектах аналогичны, пояснения одних и тех же аспектов здесь не повторяются.
Вид (а) на фиг. 4 является видом в плане вершины первой перегородки 12, на которой сформирован выступающий участок 21 (диффузионный участок) вместо ранее описанного выступающего участка 20. Вид (b) на фиг. 4 является видом сбоку первой перегородки 12 и выступающего участка 21, показанного на виде (а) фиг. 4. Вид (c) на фиг. 4 является перспективным видом выступающего участка 21, показанного на виде (а) фиг. 4.
Как показано на видах (а)-(с) фиг. 4, при наличии выступающего участка 21, грань, параллельная боковой грани первого перегораживающего элемента 12, сформирована с заданными шагами, так что она имеет многократно изогнутую форму, то есть форму, идентичную форме экрана в виде ширмы. Кроме того, выступающий участок 21 имеет верхнюю грань (грань на стороне, обращенной к диффузионной пластине 15), которая является плоской.
В случае настоящего варианта осуществления выступающий участок 21 сформирован путем создания вырезов под углом 45° в боковой грани вершины первой перегородки 12. Кроме того, в случае настоящего варианта осуществления выступающий участок 21, имеющий многократно изогнутую форму, имеет длину (глубину вырезов) 1 мм в направлении, вертикальном к боковой грани первой перегородки 12, а шаги многократно изогнутой формы, иными словами - интервал между двумя вершинами формы экрана в виде ширмы, составляют 1 мм.
Поскольку выступающий элемент 21 предусмотрен на вершине первой перегородки 12, как показано на фиг. 1, свет, соответственно излучаемый из СИДов 11R, СИДов 11G и СИДа 11В, отражается многократно изогнутой формой выступающего элемента 21, когда достигает этого выступающего элемента 21. Отраженный свет затем отражается под другим углом посредством примыкающей многократно изогнутой формы.
Иными словами, угол, под которым проходит свет, соответственно излучаемый СИДами 11R, СИДами 11G и СИДом 11В, изменяется многократно изогнутой формой, и этот свет диффундирует благодаря повторению множества отражений. Затем диффундировавший свет излучается диффузионной пластиной 15. В результате появляется возможность постепенно уменьшать цветовую неоднородность, вносимую диффузионной пластиной 15. Иными словами, появляется возможность снизить цветовую неоднородность.
Поскольку диффузия света происходит посредством многократно изогнутой формы выступающего участка 21, на соседней диффузионной пластине 15 облучается окрашенный контур, который имеет такую же форму, как плоская форма выступающего элемента 21 (см. вид (а) фиг. 4). Вместе с тем сгибы выступающего участка 21 имеют малый шаг, и поэтому достигается вышеописанный эффект градации цветовой неоднородности. Следовательно, окрашенный контур, имеющий плоскую форму выступающего элемента 21, оказывается трудно различимым для человеческого глаза.
Хотя появляется возможность эффективно снижать цветовую неоднородность, когда шаг выступов и впадин выступающего участка 20 составляет, например, 1 мм, эффект снижения цветовой неоднородность увеличивается при шагах менее 1 мм. Соответственно, предпочтительными являются меньшие шаги изгиба выступающего элемента 21.
Предусматривая выступающий элемент 21 на верхней грани вершины первой перегородки 12 таким образом, цветовую неоднородность, облучаемую на диффузионной пластине 15, когда один из примыкающих блоков 10 источников света включается, а другой отключается, можно снизить по сравнению с конфигурацией, в которой выступающий элемент 21 не предусмотрен.
Третий вариант осуществления
Далее будет приведено нижеследующее описание третьего варианта осуществления настоящего изобретения со ссылками на фиг. 1 и виды (а), (b) и (с) фиг. 5. Выступающий элемент в третьем варианте осуществления имеет форму, отличающуюся от форм в первом и втором вариантах осуществления. Поскольку третий вариант осуществления аналогичен первому и второму вариантам осуществления во всех остальных аспектах, пояснения одних и тех же аспектов здесь не повторяются.
Вид (а) на фиг. 5 является видом в плане вершины первой перегородки 12, на которой сформирован выступающий участок 22 вместо ранее описанного выступающего участка 20 или выступающего участка 21. Вид (b) на фиг. 5 является видом сбоку первой перегородки 12 и выступающего участка 22, показанного на виде (а) фиг. 5. Вид (c) на фиг. 5 является перспективным видом выступающего участка 22, показанного на виде (а) фиг. 5.
Как показано на видах (а)-(с) фиг. 5, выступающий участок 22 является полусферическим. На верхней грани вершины первой перегородки 12 сформировано множество выступающих участков 22 вдоль направления прохождения первой перегородки 12. Таким образом, выступающий участок 22 сформирован путем обработки вершины первой перегородки 12.
Процесс, необходимый для формирования выступающего участка 22, может предусматривать, например, использование металлической пресс-формы для формования выступающего участка 22.
В случае настоящего варианта осуществления выступающие элементы 22 имеют полусферическую форму с радиусом 1 мм и предусмотрены на первой перегородке с шагами по 1,3 мм. Примыкающие выступающие участки 22 могут быть соединены или могут быть предусмотрены с интервалом, как показано на виде (а) фиг. 5.
Поскольку выступающий участок 22 предусмотрен на верхней грани вершины первой перегородки 12, как показано на фиг. 1, свет, соответственно излучаемый из СИДов 11R, СИДов 11G и СИДа 11В, отражается полусферической формой выступающего элемента 22, когда достигает этого выступающего элемента 22. Диффундировавший свет затем отражается и подвергается диффузии за счет примыкающего выступающего участка 22. Иными словами, свет, излучаемый соответственно из СИДов 11R, СИДов 11G и СИДа 11В, повторно отражается несколько раз и подвергается диффузии за счет полусферической формы примыкающего выступающего участка 22.
Поскольку диффундировавший свет затем падает на соседнюю диффузионную пластину 15, облучая ее, появляется возможность постепенно уменьшать цветовую неоднородность. Иными словами, появляется возможность снизить цветовую неоднородность.
В этот момент, поскольку диффузия света происходит за счет полусферической формы выступающего участка 22, на соседней диффузионной пластине 15 облучается окрашенный контур, который имеет такую же форму, как плоская грань выступающего участка 22 (см. вид (а) фиг. 5). Вместе с тем, поскольку выступающие участки 22 имеют малый шаг, и поскольку возникает эффект градации цветовой неоднородности, окрашенный контур, имеющий плоскую форму выступающего участка 22, оказывается трудно различимым для человеческого глаза.
Кроме того, поскольку выступающий участок 22 является полусферическим, окрашенный контур перекрывается, и на диффузионной пластине 15 облучается перекрывающийся таким образом окрашенный контур. В результате появляется возможность снизить видимость окрашенного контура. При использовании, например, шагов по 1.3 мм для выступающего участка 22 появляется возможность эффективно снизить цветовую неоднородность; вместе с тем шаги, меньшие чем 1.3 мм, обеспечивают более эффективное снижение цветовой неоднородности. Соответственно, предпочтительными являются меньшие шаги выступающего элемента 22.
Поскольку выступающий элемент 22 предусмотрен на верхней грани вершины первой перегородки 12 таким образом, цветовую неоднородность, облучаемую на диффузионной пластине 15, когда один из примыкающих блоков 10 источников света включается, а другой отключается, можно снизить по сравнению с конфигурацией, в которой выступающий элемент 22 не предусмотрен.
Четвертый вариант осуществления
Далее будет приведено нижеследующее описание четвертого варианта осуществления настоящего изобретения со ссылками на фиг. 1 и виды (а), (b) и (с) фиг. 6. Выступающий элемент в четвертом варианте осуществления имеет форму, отличающуюся от форм в первом, втором и третьем вариантах осуществления. Поскольку четвертый вариант осуществления аналогичен первому, второму и третьему вариантам осуществления во всех остальных аспектах, пояснения одних и тех же аспектов здесь не повторяются.
Вид (а) на фиг. 6 является видом в плане вершины первой перегородки 12, на которой сформирован выступающий участок 23 вместо ранее описанного выступающего участка 20, выступающего участка 21 или выступающего участка 22. Вид (b) на фиг. 6 является видом сбоку первой перегородки 12 и выступающего участка 23, показанного на виде (а) фиг. 6. Вид (c) на фиг. 6 является перспективным видом выступающего участка 23, показанного на виде (а) фиг. 6.
Как показано на видах (а)-(с) фиг. 6, выступающий участок 23 является коническим. На верхней грани вершины первой перегородки 12 сформировано множество выступающих участков 23 вдоль направления прохождения первой перегородки 12. Выступающий участок 23 сформирован путем обработки вершины первой перегородки 12.
Процесс, необходимый для формирования выступающего участка 23, может предусматривать, например, использование металлической пресс-формы для формования выступающего участка 23.
В случае настоящего варианта осуществления выступающий элемент 23 содержит коническую форму с радиусом 1 мм и предусмотрен на первой перегородке с шагами по 1,3 мм. Примыкающие выступающие участки 23 могут быть соединены или могут быть предусмотрены с интервалом, как показано на виде (а) фиг. 6.
Поскольку выступающий участок 23 предусмотрен на верхней грани вершины первой перегородки 12, как показано на фиг. 1, свет, соответственно излучаемый из СИДов 11R, СИДов 11G и СИДа 11В, отражается конической формой выступающего элемента 23, когда достигает этого выступающего элемента 23. Диффундировавший свет затем отражается и подвергается диффузии за счет примыкающего выступающего участка 23.
Иными словами, свет, соответственно излучаемый из СИДов 11R, СИДов 11G и СИДа 11В, повторно отражается несколько раз и подвергается диффузии посредством конической формы прилегающего выступающего участка 23. Поскольку диффундировавший свет затем излучается соседней диффузионной пластиной 15, появляется возможность постепенно уменьшать цветовую неоднородность. Иными словами, появляется возможность снизить цветовую неоднородность.
В этот момент, поскольку диффузия света происходит посредством конической формы выступающего участка 23, на соседней диффузионной пластине 15 облучается окрашенный контур, который имеет такую же форму, как плоская грань выступающего участка 23 (см. вид (а) фиг. 6). Вместе с тем, поскольку выступающий участок 23 имеет малый шаг и поскольку возникает эффект градации цветовой неоднородности, окрашенный контур, имеющий плоскую форму выступающего участка 23, оказывается трудно различимым для человеческого глаза.
Кроме того, поскольку выступающий участок 23 является коническим, окрашенный контур перекрывается, и на диффузионной пластине 15 облучается перекрывающийся таким образом окрашенный контур. В результате появляется возможность снизить видимость окрашенного контура. При использовании, например, шагов по 1.3 мм для выступающего участка 23 появляется возможность эффективно снизить цветовую неоднородность; вместе с тем шаги, меньшие чем 1.3 мм, обеспечивают более эффективное снижение цветовой неоднородности. Соответственно, предпочтительными являются меньшие шаги выступающего элемента 23.
Поскольку выступающий элемент 23 предусмотрен на верхней грани вершины первой перегородки 12 таким образом, цветовую неоднородность, облучаемую на диффузионной пластине 15, когда один из примыкающих блоков 10 источников света включается, а другой отключается, можно снизить по сравнению с конфигурацией, в которой выступающий элемент 23 не предусмотрен.
Пятый вариант осуществления
Далее будет приведено нижеследующее описание пятого варианта осуществления настоящего изобретения со ссылками на фиг. 1 и виды (а), (b) и (с) фиг. 7. Пятый вариант осуществления отличается от первого, второго, третьего и четвертого вариантов осуществления тем, что вместо выступающего участка в пятом варианте осуществления предусмотрен диффузионный участок. Поскольку пятый вариант осуществления аналогичен первому, второму, третьему и четвертому вариантам осуществления во всех остальных аспектах, пояснения одних и тех же аспектов здесь не повторяются.
Вид (а) на фиг. 7 является видом в плане вершины первой перегородки 12, на которой сформирован диффузионный участок 24 вместо выступающего участка 20, выступающего участка 21, выступающего участка 22 или выступающего участка 23. Вид (b) на фиг. 7 является видом сбоку первой перегородки 12 и диффузионного участка 24, показанного на виде (а) фиг. 7. Вид (c) на фиг. 7 является перспективным видом диффузионного участка 24, показанного на виде (а) фиг. 7.
Как показано на видах (а)-(с) фиг. 7, диффузионный участок 24 сформирован на вершине первой перегородки 12. Диффузионный участок 24 изготовлен из материала (диффузионного материала), обеспечивающего лучшую диффузию света, чем материал, используемый для первой перегородки 12. Например, диффузионный материал может быть вспененным и - вследствие этого - может содержать внедренные в него частицы воздуха.
В настоящем варианте осуществления диффузионный элемент 24 сформирован путем формировании верхней части первой перегородки 12 с использованием диффузионного материала. В настоящем варианте осуществления верхняя часть имеет глубину 1-2 мм от верхней грани вершины. Кроме того, вершина первой перегородки 12 и диффузионный материал скреплены, например, склеивающим веществом. На склеивающее вещество конкретные ограничения не накладываются, и с данным вариантом осуществления можно использовать любое широко применяемое скрепляющее вещество, обеспечивающее скрепление вершины первой перегородки 12 и диффузионного элемента 24.
Поскольку диффузионный участок 24 сформирован на первой перегородке 12, не требуется проводить вырезание или формование полимера в отличие от случаев, в которых формируются выступающие участки 20-23.
Поскольку диффузионный участок 24 предусмотрен на верхней грани вершины первой перегородки 12, как показано на фиг. 1, свет, соответственно излучаемый из СИДов 11R, СИДов 11G и СИДа 11В, отражается поверхностью диффузионного элемента 24, когда достигает этого диффузионного элемента 24. Поскольку диффундировавший свет затем падает на соседнюю диффузионную пластину 15, облучая ее, появляется возможность постепенно уменьшать цветовую неоднородность. Иными словами, появляется возможность снизить цветовую неоднородность.
В этот момент, поскольку диффузия света происходит за счет поверхности диффузионного участка 24, на соседней диффузионной пластине 15 облучается окрашенный контур, имеющий плоскую форму диффузионного участка 24 (см. вид (а) фиг. 7). Вместе с тем поскольку диффузионный участок 24 изготовлен из диффузионного материала и поскольку возникает эффект градации цветовой неоднородности, окрашенный контур на плоской грани диффузионного участка 24 оказывается трудно различимым для человеческого глаза. Поскольку диффузионный элемент 24 предусмотрен на верхней грани вершины первой перегородки 12 таким образом, цветовую неоднородность, облучаемую на диффузионной пластине 15, когда один из примыкающих блоков 10 источников света включается, а другой отключается, можно снизить по сравнению с конфигурацией, в которой диффузионный элемент 24 не предусмотрен.
При описании изобретения таким образом будет очевидно, что его можно изменить многими путями. Такие изменения не следует считать отступлением от существа и объема изобретения, и все такие изменения, как должно быть очевидно для специалиста в данной области техники, нужно считать заключенными в объеме нижеследующей формулы изобретения.
Как описано выше, устройство освещения в соответствии с настоящим изобретением содержит множество областей освещения, ограниченных перегородками, и источник света в каждой области освещения, а также выполнено с возможностью независимой регулировки яркости каждой области освещения. Устройство освещения дополнительно содержит диффузионный участок на вершине каждой перегородки для диффузии света.
При этой конфигурации свет, излучаемый из источника света области освещения, подвергается диффузии за счет диффузионного участка, предусмотренного на вершине перегородки. В результате появляется возможность не допустить яркостные неоднородности, возникающие при регулировке яркости, для каждой примыкающей области освещения.
Кроме того, поскольку диффузионный участок предусмотрен на вершине перегородки, не нужно увеличивать ширину перегородки, чтобы добавить диффузионный участок. Помимо этого, поскольку диффузионный участок предусмотрен на вершине перегородки, появляется возможность обеспечить путь света (световой путь), излучаемого из каждой из примыкающих областей освещения, симметрично по отношению к вершине перегородки. В результате, по сравнению с конфигурацией, в которой диффузионный участок не предусмотрен на вершине перегородки, появляется возможность обеспечить диффузионный участок эффективным, а также эффективно не допустить яркостную неоднородность, вызываемую при регулировке яркости в каждой примыкающей области освещения.
В устройстве освещения, соответствующем настоящему изобретению, перегородки включают в себя первые перегородки, ограничивающие множество областей освещения, и вторые перегородки, окружающие множество областей освещения. Устройство освещения в соответствии с настоящим изобретением дополнительно содержит прозрачный элемент для пропускания света из источника света, причем этот прозрачный элемент опирается на вторую перегородку, а объединенная высота первой перегородки и выступающего участка меньше, чем высота второй перегородки.
При этой конфигурации высота прозрачного элемента определяется на основе высоты второй перегородки. В результате между прозрачным элементом и диффузионным участком предусмотрено некоторое пространство. Иными словами, появляется возможность определить размер этого пространства в пределах диапазона между высотой прозрачного элемента (определяемой на основе высоты второго разделительного элемента) и объединенной высотой первой перегородки и диффузионного участка.
Когда множество областей освещения излучают свет с одинаковой яркостью, этот свет смешивается в пространстве. Иными словами, свет, излучаемый множеством областей освещения, смешивается в пределах диапазона между высотой прозрачного элемента (определяемой на основе высоты второго разделительного элемента) и объединенной высотой первой перегородки и диффузионного участка. В результате появляется возможность предотвратить снижение яркости и затемнение поблизости выступающего участка. Соответственно, появляется возможность достичь равномерного облучающего света и при этом не допустить яркостную неоднородность.
В устройстве освещения, соответствующем настоящему изобретению, источники света предпочтительно включают в себя множество источников света, имеющих разные длины волн. При этой конфигурации, поскольку свет излучается из множества источников света, имеющих различные длины волн, можно расширить отношение яркостей света между примыкающими областями освещения. Иными словами, появляется возможность расширить динамический диапазон примыкающих источников света.
В устройстве освещения, соответствующем настоящему изобретению, каждый диффузионный участок включает в себя грань, обращенную вдоль направления прохождения первых перегородок, так что грани, обращенные вдоль направления прохождения первых перегородок, предусмотрены во множестве вдоль направления прохождения первых перегородок. При этой конфигурации свет, излучаемый из источника света, отражается от множества граней, сформированных вдоль направления прохождения первой перегородки. Иными словами, поскольку свет, излучаемый из источника света, многократно отражается гранями, примыкающими друг к другу, и поэтому подвергается диффузии, появляется возможность постепенно уменьшить цветовую неоднородность. Соответственно, появляется возможность не допустить цветовую неоднородность.
Свет, излучаемый источником света, отражается через форму, сформированную множеством граней вдоль направления прохождения первой перегородки. Это вызывает цветовую неоднородность, имеющую такую же форму, как плоские формы, сформированные вдоль направления прохождения первой перегородки. Вместе с тем, поскольку грани сформированы примыкающими друг к другу и поскольку имеет место вышеописанный эффект градации цветовой неоднородности, цветовая неоднородность с формой, аналогичной вышеописанной, плоской форме, оказывается трудно различимой для человеческого глаза.
В устройстве освещения, соответствующем настоящему изобретению, диффузионный участок содержит множество выступающих участков, имеющих треугольное поперечное сечение в направлении прохождения первых перегородок. В альтернативном варианте каждый диффузионный участок имеет грань, имеющую многократно изогнутую форму, вдоль боковой поверхности первых перегородок.
При этой конфигурации свет, излучаемый из источника света, отражается треугольной формой сечения выступающих участков в направлении прохождения перегородки, или - в альтернативном варианте - многократно изогнутой формой. Затем отраженный свет изменяет свой угол и отражается снова благодаря выступающему участку, примыкающему к выступающему участку, или - в альтернативном варианте - благодаря изогнутой форме, примыкающей к изогнутой форме.
Иными словами, поскольку свет, излучаемый из источника света, многократно отражается и поэтому подвергается диффузии благодаря выступающему участку, примыкающему к выступающему участку, или - в альтернативном варианте - благодаря многократно изогнутой форме, появляется возможность постепенно уменьшить цветовую неоднородность. Соответственно, появляется возможность не допустить цветовую неоднородность.
Далее, благодаря треугольной форме сечения выступающего участка вдоль направления прохождения перегородки или - в альтернативном варианте - благодаря многократно изогнутой форме, отраженный свет изменяет свой угол при отражении. В результате появляется возможность также не допустить цветовую неоднородность.
В устройстве освещения, соответствующем настоящему изобретению, диффузионный участок содержит множество выступающих участков, каждый из которых является полусферическим. В альтернативном варианте каждый диффузионный участок содержит множество выступающих участков, каждый из которых является коническим.
При этой конфигурации свет, излучаемый из источника света, отражается полусферической формой или конической формой выступающего участка. Затем отраженный свет изменяет свой угол благодаря выступающему участку, примыкающему к выступающему участку, и отражается снова.
Иными словами, поскольку свет, излучаемый из источника света, многократно отражается и поэтому подвергается диффузии благодаря тому, что выступающие участки сформированы примыкающими друг к другу, появляется возможность постепенно уменьшить цветовую неоднородность. Соответственно, появляется возможность не допустить цветовую неоднородность.
Далее, поскольку выступающий участок является полусферическим или коническим, свет отражается под определенным углом благодаря кривой полусферической или конической формы. Затем, благодаря выступающему участку, примыкающему к выступающему участку, отраженный свет снова отражается под определенным углом. При этой конфигурации, ввиду полусферической или конической формы, свет перекрывается и диффундирует.
В результате при этом появляется возможность эффективной диффузии света, излучаемого из источник света, и возможность перекрытия и постепенного уменьшения цветовой неоднородности. Соответственно, появляется возможность более эффективной борьбы с цветовыми неоднородностями.
В устройстве освещения, соответствующем настоящему изобретению, диффузионный участок предпочтительно изготовлен из диффузионного материала, обеспечивающего диффузию света.
При этой конфигурации свет, излучаемый из источников света, подвергается диффузии за счет вершины перегородки, изготовленной из диффузионного материала. В результате появляется возможность не допустить яркостную неоднородность, возникающую при регулировке яркости каждой примыкающей области освещения.
Жидкокристаллическое устройство отображения в соответствии с настоящим изобретением снабжено устройством освещения. При этой конфигурации появляется возможность обеспечить жидкокристаллическое устройство отображения, в котором не допускаются яркостная неоднородность и цветовая неоднородность, и при этом достигается широкий динамический диапазон.
Как описано выше, устройство освещения в соответствии с настоящим изобретением содержит множество областей освещения, ограниченных перегородками, и источник света в каждой области освещения, а также выполнено с возможностью независимой регулировки яркости каждой области освещения. Устройство освещения дополнительно содержит диффузионный участок на вершине каждой перегородки для диффузии света.
В результате появляется возможность не допустить яркостную неоднородность, возникающую при регулировке яркости каждого примыкающего источника света.
Промышленная применимость
Поскольку настоящее изобретение дает возможность не допустить световую неоднородность в области освещения, возникающую при регулировке соответствующей яркости каждой из множества областей освещения, оно оказывается широко применимым к электронному устройству любого типа, которое снабжено поверхностным источником света и от которого требуется иметь широкий динамический диапазон в целях управления качеством света.