(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】2019145388
(43)【公開日】20190829
(54)【発明の名称】照明装置及び表示装置
(51)【国際特許分類】
   F21V 5/04 20060101AFI20190802BHJP
   F21V 5/00 20180101ALI20190802BHJP
   F21S 2/00 20160101ALI20190802BHJP
   F21V 17/00 20060101ALI20190802BHJP
   F21V 17/16 20060101ALI20190802BHJP
   F21Y 115/10 20160101ALN20190802BHJP
【FI】
   !F21V5/04 500
   !F21V5/00 320
   !F21V5/00 530
   !F21V5/04 600
   !F21S2/00 230
   !F21V17/00 200
   !F21V17/16 300
   !F21Y115:10
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】OL
【全頁数】28
(21)【出願番号】2018029740
(22)【出願日】20180222
(71)【出願人】
【識別番号】000201113
【氏名又は名称】船井電機株式会社
【住所又は居所】大阪府大東市中垣内7丁目7番1号
(74)【代理人】
【識別番号】100148460
【弁理士】
【氏名又は名称】小俣 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100168125
【弁理士】
【氏名又は名称】三藤 誠司
(72)【発明者】
【氏名】田邊 稚宝
【住所又は居所】大阪府大東市中垣内7丁目7番1号 船井電機株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】竹本 誠二
【住所又は居所】大阪府大東市中垣内7丁目7番1号 船井電機株式会社内
【テーマコード(参考)】
3K011
3K243
【Fターム(参考)】
3K011HA02
3K011HA03
3K011JA01
3K243MA01
(57)【要約】
【課題】レンズ内の光の制御を可能にする照明装置等を提供する。
【解決手段】照明装置100は、光源101と、光源101から出射される光を方向付けるレンズ102とを備え、レンズ102は、内底面102d並びに内側面102ea及び102ebを有し且つ光源101から出射される光が入射する凹部102cと、凹部102cと反対側に位置する出射面102gと、凹部102cの側方に位置する外側面102ha及び102hbとを有し、内側面102ea及び102ebは、凹部102cの内方に向いた凸状面を構成し、外側面102ha及び102hbは、内側面102ea及び102ebを通ってレンズ102に入射した光を出射面102gに向けて反射するように構成される。
【選択図】図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光源と、
前記光源から出射される光を方向付けるレンズとを備え、
前記レンズは、
内底面及び内側面を有し、且つ前記光源から出射される光が入射する凹部と、
前記凹部と反対側に位置する出射面と、
前記凹部の側方に位置する外側面とを有し、
前記内側面は、前記凹部の内方に向いた凸状面を構成し、
前記外側面は、前記内側面を通って前記レンズに入射した光を前記出射面に向けて反射するように構成される
照明装置。
【請求項2】
前記内底面と前記内側面との境界部は、前記光源から前記凹部に入射した光が直接入射しないように、前記内側面の突出端よりも後退している
請求項1に記載の照明装置。
【請求項3】
前記出射面は、
前記内底面を通って前記レンズに入射した光が入射するように配置された中央部と、
前記中央部の側方に位置する側方部とを有し、
前記外側面は、前記内側面を通って前記レンズに入射した光を前記側方部に向けて反射するように方向付けられている
請求項1または2に記載の照明装置。
【請求項4】
前記側方部は、前記外側面で反射された光を、前記中央部から出射される光と同様の方向に向けて屈折させるように方向付けられている
請求項3に記載の照明装置。
【請求項5】
前記外側面は、前記出射面に接近する方向に前記レンズを末広がりの形状にするように、テーパ状に傾斜し、
前記外側面は、前記レンズの外方に向いた凸状面を構成する
請求項1〜4のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項6】
前記内側面は、前記内底面から離れる方向に前記凹部を末広がりの形状にするように、テーパ状に傾斜する
請求項1〜5のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項7】
前記内側面は、前記内底面に接近する方向に前記凹部を末広がりの形状にするように、テーパ状に傾斜する
請求項1〜5のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項8】
前記内側面は、
前記凹部の内方に向いた凸状面と、
前記凸状面から前記内底面に延び、且つ前記凹部を拡幅する拡幅面とを含む
請求項1〜7のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項9】
前記出射面は、
前記内底面を通って前記レンズに入射した光が入射するように配置され、且つ前記レンズの外方に向いた凸状面を構成する中央部と、
前記中央部の側方に位置する側方部と、
前記中央部及び前記側方部の間に配置され、且つ前記中央部及び前記側方部を段差付ける溝状部とを有し、
前記外側面は、前記内側面を通って前記レンズに入射した光を前記側方部に向けて反射するように方向付けられている
請求項1〜8のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項10】
前記レンズは、前記凹部である第一凹部と前記外側面との間に、第二凹部をさらに有し、
前記第二凹部の表面は、前記内側面を通って前記レンズに入射した光を前記外側面に向けて反射するように構成される
請求項1〜9のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項11】
複数の前記光源と、
前記複数の光源を支持する支持体とを備え、
前記レンズは、前記複数の光源の配列方向に延びる柱状部材であり、
前記レンズは、前記配列方向に分割可能である複数のレンズ体を含み、
前記複数のレンズ体は、前記支持体にスライド可能に取り付けられる
請求項1〜10のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項12】
前記複数のレンズ体はそれぞれ、
前記スライドの方向の一方の端部から突出する嵌合凸部と、
前記スライドの方向の他方の端部から窪み且つ前記嵌合凸部と嵌合する嵌合凹部とを有し、
隣り合う前記レンズ体は、前記嵌合凸部と前記嵌合凹部とを嵌合させて連結され、
前記レンズ体が有する前記出射面は、中央部と、前記中央部の側方に位置する側方部とを有し、
前記レンズ体は、前記レンズ体に入射した光を、前記中央部と前記側方部とに分離させて出射し、
前記嵌合凸部及び前記嵌合凹部の境界部は、前記中央部及び前記側方部の境界部に位置する
請求項11に記載の照明装置。
【請求項13】
前記複数のレンズ体はそれぞれ、前記レンズ体を前記支持体に保持する脚部を有し、
前記脚部は、前記レンズ体において、前記スライドの方向の一方の端部から突出し、且つ前記スライドの方向の他方の端部から後退して配置され、
隣り合う前記レンズ体は、前記支持体に対して前記嵌合凸部及び前記嵌合凹部と反対側で、前記脚部の突出する部分と前記脚部の後退する部分とを嵌合させて連結される
請求項12に記載の照明装置。
【請求項14】
表示面に画像を表示する表示パネルと、
前記表示面とは反対側の前記表示パネルの背面に配置され、且つ前記背面を照射する請求項1〜13のいずれか一項に記載の照明装置とを備える
表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、照明装置及び照明装置を備える表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
照明装置において、LED(発光ダイオード:Light Emitting Diode)等の光源から出射された拡散光を、所望の方向に効率的に導くために、レンズが用いられる。例えば、特許文献1は、LED素子を光源とし且つスポット照明として用いられる光照射装置を開示している。この光照射装置において、レンズの基端凹部にLED素子に設けられている。さらに、レンズにおいて、その先端面中央部に、中央凸レンズ部が形成され、中央凸レンズ部の周囲の先端面に、異なる曲率のリング状凸レンズ部が、形成されている。さらに、レンズの側面は、湾曲膨出面として形成されている。LED素子から出射された光のうち一部の光は、基端凹部の底面からレンズに入射し、中央凸レンズ部から外部に放射される。他の光は、基端凹部の側面からレンズに入射し、湾曲膨出面で反射された後、リング状凸レンズ部から外部に放射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第2006/129570号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1のレンズでは、基端凹部の側面からレンズに入射した光のうちの一部が、湾曲膨出面で反射されずに、リング状凸レンズ部に直接入射する可能性がある。リング状凸レンズ部へ直接入射する光の入射角は、湾曲膨出面で反射された光のリング状凸レンズ部への入射角と大きく異なるため、直接入射する光は、リング状凸レンズ部で反射する、又は、レンズの外部において、湾曲膨出面で反射された光と干渉する可能性がある。このようにレンズ内での光の制御が不十分であると、レンズから放射される光の方向及び輝度の制御が困難になる。
【0005】
そこで、本発明は、レンズ内の光の制御を可能にする照明装置及び表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る照明装置は、光源と、前記光源から出射される光を方向付けるレンズとを備え、前記レンズは、内底面及び内側面を有し、且つ前記光源から出射される光が入射する凹部と、前記凹部と反対側に位置する出射面と、前記凹部の側方に位置する外側面とを有し、前記内側面は、前記凹部の内方に向いた凸状面を構成し、前記外側面は、前記内側面を通って前記レンズに入射した光を前記出射面に向けて反射するように構成される。
【0007】
上記態様によると、光源から出射された光は、凹部の内底面及び内側面からレンズに入射する。内底面から入射した光は、レンズ内を進み、出射面からレンズの外部に放射される。内側面から入射した光は、レンズ内において、外側面に進み、外側面で反射され、出射面からレンズの外部に放射される。内側面から入射した光は、凸状面を構成する内側面によって拡がりが抑えられた状態で方向付けられるため、外側面に効率的に入射する。これにより、内底面から入射した光及び内側面から入射した光は、レンズ内において光路が制御された状態で、出射面から放射される。よって、照明装置は、レンズ内の光を制御することができる。
【0008】
本発明の一態様に係る照明装置において、前記内底面と前記内側面との境界部は、前記光源から前記凹部に入射した光が直接入射しないように、前記内側面の突出端よりも後退していてもよい。
【0009】
上記態様によると、凹部の内底面と内側面との境界部に入射する光は、レンズ内において、その進行方向の制御が難しく、内底面から入射した光及び内側面から入射した光と異なるランダムな方向に進み、これらの光と様々な干渉を起こす可能性がある。境界部への光の入射を抑制することによって、レンズ内の光を制御することができる。
【0010】
本発明の一態様に係る照明装置において、前記出射面は、前記内底面を通って前記レンズに入射した光が入射するように配置された中央部と、前記中央部の側方に位置する側方部とを有し、前記外側面は、前記内側面を通って前記レンズに入射した光を前記側方部に向けて反射するように方向付けられていてもよい。
【0011】
上記態様によると、凹部の内底面及び内側面からレンズに入射した光はそれぞれ、出射面において、異なる領域である中央部及び側方部から放射される。これにより、レンズ内において、内底面から入射した光と内側面から入射した光との干渉が抑えられる。
【0012】
本発明の一態様に係る照明装置において、前記側方部は、前記外側面で反射された光を、前記中央部から出射される光と同様の方向に向けて屈折させるように方向付けられていてもよい。
【0013】
上記態様によると、中央部及び側方部からレンズ外に放射された光の干渉が抑えられる。
【0014】
本発明の一態様に係る照明装置において、前記外側面は、前記出射面に接近する方向に前記レンズを末広がりの形状にするように、テーパ状に傾斜し、前記外側面は、前記レンズの外方に向いた凸状面を構成してもよい。
【0015】
上記態様によると、凸状面を構成し且つ傾斜する外側面は、反射させた光を、その拡がりを抑えつつ方向付け、出射面の所望の領域内に入射させることができる。よって、外側面で反射された光の制御が可能になる。
【0016】
本発明の一態様に係る照明装置において、前記内側面は、前記内底面から離れる方向に前記凹部を末広がりの形状にするように、テーパ状に傾斜してもよい。
【0017】
上記態様によると、レンズ内において、凹部の内側面から入射した光の進行方向の制御が可能である。これにより、内側面から入射した光を、外側面に収まるように、外側面に入射させることができる。
【0018】
本発明の一態様に係る照明装置において、前記内側面は、前記内底面に接近する方向に前記凹部を末広がりの形状にするように、テーパ状に傾斜してもよい。
【0019】
上記態様によると、レンズ内において、凹部の内側面から入射した光の進行方向の制御が可能である。これにより、内側面から入射した光を、外側面に収まるように、外側面に入射させることができる。
【0020】
本発明の一態様に係る照明装置において、前記内側面は、前記凹部の内方に向いた凸状面と、前記凸状面から前記内底面に延び、且つ前記凹部を拡幅する拡幅面とを含んでもよい。
【0021】
上記態様によると、凹部は、凸状面と内底面との間で拡幅される。これにより、光源から凹部内に出射された光は、内底面及び拡幅面の境界部に入射することが抑えられつつ、凸状面及び内底面に効率的に入射し得る。
【0022】
本発明の一態様に係る照明装置において、前記出射面は、前記内底面を通って前記レンズに入射した光が入射するように配置され、且つ前記レンズの外方に向いた凸状面を構成する中央部と、前記中央部の側方に位置する側方部と、前記中央部及び前記側方部の間に配置され、且つ前記中央部及び前記側方部を段差付ける溝状部とを有し、前記外側面は、前記内側面を通って前記レンズに入射した光を前記側方部に向けて反射するように方向付けられていてもよい。
【0023】
上記態様によると、溝状部は、出射面の中央部から放射された光、又は、出射面の側方部から出射された光が再びレンズ内に入射することを抑える。これにより、レンズ内における光の干渉が抑えられる。また、中央部及び側方部が段差付けられることによって、例えば、中央部を側方部よりも低くすることができる。これにより、レンズの小型化が可能になる。
【0024】
本発明の一態様に係る照明装置において、前記レンズは、前記凹部である第一凹部と前記外側面との間に、第二凹部をさらに有し、前記第二凹部の表面は、前記内側面を通って前記レンズに入射した光を前記外側面に向けて反射するように構成されてもよい。
【0025】
上記態様によると、第二凹部は、内側面からレンズに入射した光が、第一凹部と外側面との間からレンズの外部に出射することを抑える。よって、内側面から入射した光が外側面に入射するように制御することが可能になる。
【0026】
本発明の一態様に係る照明装置は、複数の前記光源と、前記複数の光源を支持する支持体とを備え、前記レンズは、前記複数の光源の配列方向に延びる柱状部材であり、前記レンズは、前記配列方向に分割可能である複数のレンズ体を含み、前記複数のレンズ体は、前記支持体にスライド可能に取り付けられてもよい。
【0027】
上記態様によると、レンズが複数のレンズ体で構成されることによって、熱による膨張及び収縮に起因するレンズの歪みを抑えることができる。さらに、レンズ体は、支持体に対してスライド可能であるため、熱により膨張又は収縮した場合でも、隣接するレンズ体に与える応力を抑えることができる。
【0028】
本発明の一態様に係る照明装置において、前記複数のレンズ体はそれぞれ、前記スライドの方向の一方の端部から突出する嵌合凸部と、前記スライドの方向の他方の端部から窪み且つ前記嵌合凸部と嵌合する嵌合凹部とを有し、隣り合う前記レンズ体は、前記嵌合凸部と前記嵌合凹部とを嵌合させて連結され、前記レンズ体が有する前記出射面は、中央部と、前記中央部の側方に位置する側方部とを有し、前記レンズ体は、前記レンズ体に入射した光を、前記中央部と前記側方部とに分離させて出射し、前記嵌合凸部及び前記嵌合凹部の境界部は、前記中央部及び前記側方部の境界部に位置してもよい。
【0029】
上記態様によると、隣り合うレンズ体は、スライドの方向で連結される。連結されたレンズ体は、嵌合凸部及び嵌合凹部を互いに対してスライドさせることで、支持体及び隣のレンズ体に対してスライドすることができる。また、嵌合凸部及び嵌合凹部の境界部に入射した光は、中央部及び側方部の境界部から出射され得る。このため、嵌合凸部及び嵌合凹部の境界部に入射した光は、中央部から出射される光と干渉することが抑えられ、且つ、側方部から出射される光と干渉することが抑えられる。
【0030】
本発明の一態様に係る照明装置において、前記複数のレンズ体はそれぞれ、前記レンズ体を前記支持体に保持する脚部を有し、前記脚部は、前記レンズ体において、前記スライドの方向の一方の端部から突出し、且つ前記スライドの方向の他方の端部から後退して配置され、隣り合う前記レンズ体は、前記支持体に対して前記嵌合凸部及び前記嵌合凹部と反対側で、前記脚部の突出する部分と前記脚部の後退する部分とを嵌合させて連結されてもよい。
【0031】
上記態様によると、レンズ体は、嵌合凸部及び嵌合凹部の嵌合と脚部の嵌合との作用によって、支持体を両側から挟むように支持体に嵌合する。よって、レンズ体の確実な連結及びレンズ体の支持体への確実な保持が可能になる。
【0032】
本発明の一態様に係る表示装置は、表示面に画像を表示する表示パネルと、前記表示面とは反対側の前記表示パネルの背面に配置され、且つ前記背面を照射する請求項1〜13のいずれか一項に記載の照明装置とを備える。上記態様によると、本発明の一態様に係る照明装置と同様の効果が得られる。
【発明の効果】
【0033】
本発明に係る照明装置等によれば、レンズ内の光の制御が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1】図1は、実施の形態1に係る照明装置を備える表示装置の外観を示す模式的な斜視図である。
【図2】図2は、図1の表示装置の模式的な分解斜視図である。
【図3】図3は、図1の表示装置の液晶パネルに垂直な上下方向の断面を方向IIIで見た模式的な断面側面図である。
【図4】図4は、図3の照明装置を拡大した模式的な断面斜視図である。
【図5】図5は、図3の照明装置の模式的な断面側面図である。
【図6】図6は、図4のレンズを構成するレンズ体の一部の模式的な斜視図である。
【図7】図7は、図5の照明装置の照射光を模式的に示す断面側面図である。
【図8】図8は、図6の互いに連結された2つのレンズ体を上方から下方に向かって見た模式的な平面図である。
【図9】図9は、実施の形態1に係る照明装置のレンズの変形例を図5と同様に示す模式的な断面側面図である。
【図10】図10は、実施の形態2に係る照明装置を図5と同様に示す模式的な断面側面図である。
【図11】図11は、図10の照明装置の照射光を模式的に示す断面側面図である。
【図12】図12は、実施の形態3に係る照明装置を図5と同様に示す模式的な断面側面図である。
【図13】図13は、図12の照明装置の照射光を模式的に示す断面側面図である。
【図14】図14は、実施の形態4に係る照明装置を図5と同様に示す模式的な断面側面図である。
【図15】図15は、図14の照明装置の照射光を模式的に示す断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0035】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、特許請求の範囲によって特定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。
【0036】
[実施の形態1]
[1−1.表示装置の構成]
図1〜図3を参照しつつ、実施の形態1に係る照明装置100を備える表示装置1の構成を説明する。なお、図1は、実施の形態1に係る照明装置100を備える表示装置1の外観を示す模式的な斜視図である。図2は、図1の表示装置1の模式的な分解斜視図である。図3は、図1の表示装置1の液晶パネル2に垂直な上下方向の断面を方向IIIで見た模式的な断面側面図である。
【0037】
本実施の形態では、表示装置1は、液晶テレビジョン受像機であり、照明装置100は、表示装置1の液晶パネル2のバックライトを構成するとして説明する。図1及び図2に示すように、表示装置1は、液晶パネル2と、液晶パネル2を収容する筐体3とを備える。筐体3は、互いに組み付けられるフロントキャビネット3a及びリアキャビネット3bで構成される。フロントキャビネット3aは、矩形枠状に構成され、矩形板状の液晶パネル2の外周部を覆うように配置されている。リアキャビネット3bは、箱状に構成され、液晶パネル2の背面2a全体を覆うように配置されている。リアキャビネット3bの下端部には、筐体3を下方より支持するためのスタンド4が取り付けられている。
【0038】
図2及び図3に示すように、表示装置1は、筐体3の内部に、液晶パネル2に加えて、反射シート5と、照明装置100と、拡散板6と、一対の光学シート7a及び7bと、4つのセルガイド8a〜8dと、4つのベゼル9a〜9dとを備える。なお、図3では、フロントキャビネット3a、セルガイド8a〜8d及びベゼル9a〜9dの図示が省略されている。
【0039】
反射シート5は、リアキャビネット3bの内面3ba上に配置され、内面3ba全体を覆う。このような反射シート5は、液晶パネル2の背面2a全体を覆う。反射シート5は、照明装置100から出射された光を、液晶パネル2の背面2aに向かって反射するように構成されている。
【0040】
照明装置100は、エッジライト型のバックライトを構成する。本実施の形態では、照明装置100は、矩形状の液晶パネル2の背面2aにおいて、液晶パネル2の外周の4つの縁のうちの下縁2bの近傍に、配置される。照明装置100は、下方から上方に向かって光を照射する。図3において、一点鎖線矢印で示す複数の光路で示されるように、照明装置100の照射光の一部は、液晶パネル2の背面2aを直接的に照射し、照射光の他部は反射シート5で反射し、反射光が背面2aを照射する。照射光及び反射光が背面2a全体を均等に照射するように、リアキャビネット3bの内面3ba及び反射シート5は、照明装置100から上方向D1へ、液晶パネル2に沿って延びた後、液晶パネル2に接近するように傾斜している。傾斜した反射シート5は、上方向D1へ進む照射光を効率的に反射する。なお、照明装置100は、液晶パネル2の外周の4つの縁のうちの下縁以外の縁の近傍に配置されてもよく、2つ以上の縁に対して配置されてもよい。照明装置100の詳細な構成は、後述する。
【0041】
ここで、本明細書及び特許請求の範囲において、「上方」及び「上方向」は、表示装置1が水平面上に載置されたときの重力方向上方向を指し、矩形状の液晶パネル2の短手方向のうちのスタンド4から筐体3に向かう方向でもある。「上方」及び「上方向」は、照明装置100の光の出射方向でもある。「下方」及び「下方向」は、表示装置1が水平面上に載置されたときの重力方向下方向を指し、矩形状の液晶パネル2の短手方向のうちの筐体3からスタンド4に向かう方向でもある。上方向を「D1」と表記し、下方向を「D2」と表記する。
【0042】
拡散板6は、矩形状の薄い板状に構成され、反射シート5と液晶パネル2との間に配置されている。拡散板6は、照明装置100の照射光及び反射光を透過させ、透過する照射光及び反射光を拡散して、液晶パネル2の背面2aに向けて放射する。
【0043】
一対の光学シート7a及び7bは、互いに重ね合わされた状態で、拡散板6を覆うようにして配置されている。光学シート7a及び7bは、拡散板6から放射された光を液晶パネル2の背面2aに導く。拡散板6と光学シート7a及び7bとは、矩形板状の導光部10を構成する。
【0044】
セルガイド8a〜8dはそれぞれ、細長の枠部材であり、互いに組み合わされることにより、矩形枠を形成する。矩形枠状のセルガイド8a〜8dは、背面2a側から液晶パネル2の外周部に組み付けられ、且つ筐体3に取り付けられる。液晶パネル2は、その背面2a側において、セルガイド8a〜8dを介して、筐体3によって支持される。
【0045】
ベゼル9a〜9dはそれぞれ、細長の枠部材であり、互いに組み合わされることにより、矩形枠を形成する。矩形枠状のベゼル9a〜9dは、前面2c側から液晶パネル2の外周部に組み付けられ、且つ筐体3に取り付けられる。液晶パネル2は、その前面2c側において、ベゼル9a〜9dを介して、筐体3によって支持される。
【0046】
液晶パネル2は、矩形状のパネルである。液晶パネル2は、前面2cにおいて、画像を表示する。照明装置100の照射光及び反射光が液晶パネル2の背面2aを照射することによって、液晶パネル2は、明るさを伴った鮮明な画像を前面2cに表示する。ここで、前面2cは、表示面の一例である。
【0047】
[1−2.照明装置の構成]
照明装置100の詳細な構成を説明する。図4は、図3の照明装置100を拡大した模式的な断面斜視図を示す。図5は、図3の照明装置100の模式的な断面側面図を示す。図4では、反射シート5及び導光部10の図示が省略され、リアキャビネット3bが部分的に切り欠かれている。照明装置100は、液晶パネル2の長手方向に沿う縁2bに沿って延び、細長い柱状の形状を有している。
【0048】
図4及び図5に示すように、照明装置100は、複数の光源101と、レンズ102と、配線基板103と、支持部材104とを備える。配線基板103は、細長の矩形板状の形状を有し、その表面に光源101に電力を供給するための配線等が配置された基板である。例えば、配線基板103は、プリント基板である。本実施の形態では、配線基板103は、照明装置100の長手方向D3の全体にわたって、連続して延びるが、複数に分割されてもよい。配線基板103の長手方向は、照明装置100の長手方向D3と同じである。
【0049】
光源101は、電力の供給を受けることによって、発光する。本実施の形態では、光源101は、LED素子であり、拡散光を出射する。複数の光源101は、配線基板103に実装されて支持され、配線基板103の長手方向D3に、互いに間隔をあけて配列されている。本実施の形態では、複数の光源101は、一列に配列されているが、2列以上で配列されてもよい。
【0050】
支持部材104は、配線基板103をリアキャビネット3bの下壁部3bbに固定するための部材である。支持部材104は、配線基板103と同様に、細長の矩形状の板部材である。支持部材104における対向する2つの平坦な矩形状の主面の一方の主面104a上には、配線基板103が配置される。配線基板103は、接着等の接合方法によって、支持部材104に固定される。配線基板103及び支持部材104の長手方向は同じであり、支持部材104は、配線基板103の長手方向D3に沿って延びる。複数の光源101は、配線基板103に対して支持部材104と反対側に位置する。支持部材104の他方の主面104bは、下壁部3bbに当接する。支持部材104は、ネジ締結又は接着等の接合方法によって、下壁部3bbに固定される。本実施の形態では、支持部材104は、下壁部3bbを貫通するネジによって固定される。支持部材104は、照明装置100の長手方向D3の全体にわたって、連続して延びるが、複数に分割されてもよい。
【0051】
レンズ102は、光源101から出射される光を方向付ける。レンズ102は、全体として、配線基板103の長手方向D3、つまり光源101の配列方向に沿って延びる柱状の部材である。レンズ102は、光の透過性を有し、透明又は半透明な部材である。レンズ102の構成材料の例は、ガラス、及び、ポリアミド樹脂又はアクリル樹脂等の樹脂である。レンズ102は、配線基板103の長手方向D3の略全体にわたって延びる。レンズ102は、柱状のレンズ部分102aと2つの脚部102bとを一体的に有する。レンズ102の長手方向は、配線基板103の長手方向D3と同じである。
【0052】
レンズ部分102a及び2つの脚部102bは、連続する1つの部材を構成する。レンズ部分102aは、レンズ102の長手方向D3に沿って延びる。2つの脚部102bは、レンズ部分102aから下方向D2へ突出し、且つレンズ102の長手方向D3に沿って互いに対向しつつ延びる。2つの脚部102bは、互いに向かって、L字状に屈曲している。このような2つの脚部102bとレンズ部分102aとの間に、配線基板103の2つの縁103a及び103bが嵌合する。縁103a及び103bは、配線基板103の長手方向D3に沿い且つ支持部材104よりも側方に突出する縁である。上記側方は、支持部材104の矩形状の主面104aの短手方向でもあり、上下方向D1及びD2に垂直な方向でもある。レンズ102は、配線基板103に対して、長手方向D3にスライド可能である。なお、2つの脚部102bとレンズ部分102aとの間に、支持部材104が嵌合するように構成されてもよい。ここで、配線基板103及び支持部材104は、支持体の一例である。
【0053】
レンズ部分102aには、凹部102cが形成されている。複数の光源101は、凹部102c内に位置し、凹部102c内に向かって光を出射する。つまり、凹部102cには、光源101から出射される光が入射する。凹部102cは、光源101及び配線基板103から上方向D1へ、つまり、光源101から離れる方向へ窪み、且つ光源101及び配線基板103に向かって開放している。凹部102cは、レンズ102の長手方向D3に沿って延びる溝を構成する。
【0054】
さらに、図6に示すように、レンズ102は、長手方向D3、つまり、光源101の配列方向に分割可能であり、複数のレンズ体102Aで構成されている。なお、図6は、図4のレンズ102を構成するレンズ体102Aの一部の模式的な斜視図である。図6は、複数のレンズ体102Aのうちの2つを示し、一方のレンズ体102Aが配線基板103に取り付けられ、他方のレンズ体102Aが配線基板103に取り付けられていない状態を示す。各レンズ体102Aは、レンズ部分102a及び2つの脚部102bを有する。各レンズ体102Aは、配線基板103に対して、長手方向D3にスライド可能に取り付けられる。
【0055】
各レンズ体102Aは、スライド方向である長手方向D3の一方の端部に、隣のレンズ体102Aに向かって突出する嵌合凸部102Aaを一体的に有する。さらに、各レンズ体102Aは、長手方向D3の他方の端部に、一方の端部、つまり嵌合凸部102Aaに向かって窪む嵌合凹部102Abを一体的に有する。嵌合凹部102Abは、嵌合凸部102Aaと整合する形状を有している。レンズ体102Aの嵌合凸部102Aaを隣のレンズ体102Aの嵌合凹部102Ab内に嵌合させることによって、隣り合う2つのレンズ体102Aは、互いの端部で当接した状態で連結される。つまり、隣り合うレンズ体102Aは、嵌合凸部102Aaと嵌合凹部102Abとを嵌合させて連結される。
【0056】
また、各レンズ体102Aの脚部102bは、長手方向D3の一方の端部から突出し、長手方向D3の他方の端部から後退している。隣り合う2つのレンズ体102Aを連結したとき、一方のレンズ体102Aの脚部102bの突出部分102baは、他方のレンズ体102Aの脚部102bの後退部分102bbに嵌合する。つまり、隣り合うレンズ体102Aは、配線基板103に対して、嵌合凸部102Aaと嵌合凹部102Abと反対側で、脚部102bの突出部分102baと後退部分102bbとを嵌合させて連結される。
【0057】
嵌合凸部102Aa及び嵌合凹部102Abの嵌合と、2つの脚部102bの嵌合とによって、隣り合う2つのレンズ体102Aは、上下方向D1及びD2、並びに長手方向D3の周りのねじれ方向において、互いに対する変位を抑制した状態で、互いに対して強固に固定される。つまり、隣り合う2つのレンズ体102Aは、一体化される。さらに、隣り合う2つのレンズ体102Aにおいて、嵌合凸部102Aa及び嵌合凹部102Abが嵌合し且つ2つの脚部102bが嵌合することによって、レンズ部分102a及び脚部102bは、配線基板103を両側から挟んで押圧した状態で、配線基板103を保持する。このとき、嵌合凸部102Aa及び嵌合凹部102Abが互いに対して長手方向D3にスライドすることによって、連結されたレンズ体102Aは、互いに対して及び配線基板103に対してスライド可能である。なお、図6では、脚部102bの突出方向と、嵌合凸部102Aaの突出方向とは、同じであるが、反対であってもよい。
【0058】
[1−3.レンズの断面形状]
次いで、レンズ102におけるその軸心方向に垂直な断面の形状の詳細を説明する。図5に示すように、レンズ102のレンズ部分102aは、外面と、凹部102cを形成する内面とを有する。内面は、1つの内底面102dと、2つの内側面102ea及び102ebとで構成される。内底面102dは、光源101及び配線基板103と対向し、配線基板103に対して上方向D1に位置する。内底面102dは、レンズ102の長手方向D3に沿って延びる平坦な面である。本実施の形態では、内底面102dは、配線基板103の表面と略平行であるが、これに限定されない。
【0059】
内側面102ea及び102ebはそれぞれ、光源101に対して側方向D4及びD5に位置し、光源101を挟んで互いに対向している。つまり、内側面102ea及び102ebは、光源101の両側に位置する。側方向D4及びD5は、上方向D1、下方向D2及び長手方向D3に垂直な方向であり、配線基板103の表面に沿う方向である。内側面102ea及び102ebは、配線基板103から、配線基板103の表面と交差する方向である上方向D1へ延び、且つ長手方向D3に沿って延びる。内側面102ea及び102ebはそれぞれ、凹部102cの内方に向いた凸状面を構成し、具体的には、側方向D5及びD4へ凸状に突出する湾曲面を構成する。言い換えれば、内側面102ea及び102ebは、光源101に向かって凸状に突出する湾曲面を構成する。内側面102ea及び102ebは、長手方向D3に対して垂直な断面において、上下方向D1及びD2に延びる湾曲したライン、具体的には、弧状のラインを形成する。レンズ部分102aは、内側面102ea及び102ebそれぞれにおいて、凸レンズを構成する。
【0060】
内底面102dと内側面102eaとの境界ラインである境界部102faは、内側面102eaにおける側方向D5へ最も突出する部分である突出端よりも、側方向D4へ後退して位置している。内底面102dと内側面102ebとの境界ラインである境界部102fbは、内側面102ebにおける側方向D4へ最も突出する部分である突出端よりも、側方向D5へ後退して位置している。境界部102fa及び102fbは、光源101から出射された拡散光が直接入射しない位置に配置されている。
【0061】
レンズ部分102aの外面は、1つの出射面102gと、2つの外側面102ha及び102hbと、2つの外底面102ia及び102ibとで構成される。出射面102gは、レンズ部分102aにおいて、凹部102cの内底面102dと反対側に、つまり、内底面102dの上方向D1に位置し、上方向D1に向いている。外側面102haは、凹部102cの内側面102eaに対して側方向D4に位置し、出射面102gの指向方向である上方向D1に対する側方向D4に向く。外側面102haは、レンズ部分102aの側方向D4の外側面を構成する。外側面102hbは、凹部102cの内側面102ebに対して側方向D5に位置し、出射面102gの指向方向に対する側方向D5に向く。外側面102hbは、レンズ部分102aの側方向D5の外側面を構成する。
【0062】
外底面102ia及び102ibは、出射面102gと反対側に位置し且つ凹部102cに隣接する平坦な面である。外底面102iaは、凹部102cと外側面102haとの間に位置し、外底面102ibは、凹部102cと外側面102hbとの間に位置する。レンズ102が配線基板103に取り付けられたとき、外底面102ia及び102ibは、配線基板103の表面に当接する。このような配線基板103上の光源101は、凹部102cの開口端又はその近傍に位置する。
【0063】
出射面102gは、中央部102gaと、中央部102gaの両側の側方部102gb及び102gcとで構成される。中央部102gaは、レンズ102の長手方向D3に沿って延び、且つ、内底面102dから離れる方向へ、つまり、上方向D1へ凸状に突出する湾曲面を構成する。中央部102gaは、レンズ102の外方に向いた凸状面を構成する。中央部102gaは、長手方向D3に対して垂直な断面において、側方向D4及びD5に延びる湾曲したライン、具体的には、弧状のラインを形成する。側方向D4及びD5について、中央部102gaの幅は、内底面102dの幅以上である。このような中央部102gaは、光源101から出射され且つ内底面102dを通ってレンズ102に入射した光が入射するように、配置されている。
【0064】
側方部102gb及び102gcはそれぞれ、中央部102gaに対して側方向D4及びD5に位置し、レンズ102の長手方向D3に沿って延びる。側方部102gb及び102gcは、上方向D1へ凸状に突出する湾曲面を構成する、つまり、レンズ102の外方に向いた凸状面を構成する。側方部102gb及び102gcは、長手方向D3に対して垂直な断面において、側方向D4及びD5に延びる湾曲したライン、具体的には、弧状のラインを形成する。側方部102gb及び102gcは、全体として、側方向D4及びD5の水平面に対して、つまり、内底面102d及び配線基板103の表面に対して、傾斜している。側方部102gbは、中央部102gaとの境界部102gdよりも、外側面102haとの境界部102geの方が上方向D1に位置するように傾斜している。側方部102gcは、中央部102gaとの境界部102gfよりも、外側面102hbとの境界部102ggの方が上方向D1に位置するように傾斜している。側方部102gb及び102gcはそれぞれ、側方向D4及びD5の外方に向かってレンズ高さを大きくするように、上向きに傾斜している。レンズ高さは、上方向D1のレンズ102の高さである。また、側方部102gb及び102gcは、上方向D1に向かって、つまり、光源101から離れる方向に、末広がりのテーパ面を形成するように、レンズ102の中心面に対して傾斜している。本実施の形態では、側方部102gb及び102gcは、側方向D4及びD5でのレンズ102の中央を通り且つ長手方向D3に沿う上下方向の鉛直面であるレンズ102の中心面に関して対称であり、同様の寸法、形状及び傾斜で形成されている。レンズ部分102aは、中央部102ga、並びに、側方部102gb及び102gcそれぞれにおいて、凸レンズを構成する。
【0065】
外側面102ha及び102hbは、上方向D1に向かって、つまり、光源101から離れる方向に、レンズ部分102aを幅広にする末広がりのテーパ面を形成するように、レンズ102の中心面に対して傾斜している。なお、レンズ部分102aの幅は、側方向D4及びD5の幅である。このような外側面102ha及び102hbは、出射面102gに接近する方向にレンズ102を末広がりの形状にするように、テーパ状に傾斜している。外側面102ha及び102hbはそれぞれ、凹部102cの内側面102ea及び102ebに対して、傾斜している。外側面102ha及び102hbはそれぞれ、レンズ102の長手方向D3に沿って延び、側方向D4及びD5へ凸状に突出する湾曲面を構成する。外側面102ha及び102hbは、レンズ102の外方に向いた凸状面を構成する。外側面102ha及び102hbは、長手方向D3に対して垂直な断面において、上下方向D1及びD2に延びる湾曲したライン、具体的には、弧状のラインを形成する。本実施の形態では、外側面102ha及び102hbは、レンズ102の中心面に関して対称であり、同様の寸法、形状及び傾斜で形成されている。レンズ部分102aは、外側面102ha及び102hbそれぞれにおいて、凸レンズを構成する。
【0066】
上述のようなレンズ102はレンズ102の中心面に関して対称な形状を有している。
【0067】
[1−4.照明装置の照射光]
次いで、図5及び図7を参照しつつ、照明装置100が生成する照射光を説明する。なお、図7は、図5の照明装置100の照射光を模式的に示す断面側面図である。図7において、一点鎖線で示されるラインは、光源101から出射された照射光の光路を模式的に示す仮想的なラインである。光源101から上方向D1へ出射された光は、拡散し、凹部102cの内底面102d並びに内側面102ea及び102ebからレンズ102に入射する。ここで、内底面102d並びに内側面102ea及び102ebはそれぞれ、光源101から入射する光に対して屈折面として機能するように、方向付けられている。
【0068】
内底面102dから入射した光は、出射面102gへ進む。このとき、光は、平坦な内底面102dにおいて屈折し、内底面102dよりも幅広の中央部102gaのうちの広い領域に効率的に入射する。中央部102gaは、内底面102dから入射する光に対して屈折面として機能するように、方向付けられている。このため、光は、中央部102gaで屈折し、上方向D1に向かってレンズ102の外部に放射される。このとき、光は、湾曲した中央部102gaにおいて、側方向D4及びD5への拡がりを小さくするように屈折し、レンズ102の外部において、拡がりを抑えた平行光のような光を形成する。
【0069】
内側面102eaから入射した光は、外側面102haへ進む。このとき、光は、湾曲した内側面102eaにおいて、上下方向D1及びD2への拡がりを小さくするように屈折し、外側面102haの外への漏れを抑えつつ、外側面102haの広い領域に効率的に入射する。外側面102haは、内側面102eaから外側面102haへの光の入射角を大きくするように傾斜され、内側面102eaを通って入射する光を出射面102gに向けて反射するように構成されている。具体的には、外側面102haは、内側面102eaから入射する光を全反射のような高い反射率で反射する反射面として機能するように、傾斜されている。このため、光は、外側面102haで反射し、側方部102gbへ進む。このとき、光は、傾斜した外側面102haにおいて、側方部102gbへ向かって指向されるように反射し、さらに、湾曲した外側面102haにおいて、側方向D4及びD5への拡がりを小さくするように反射する。このような反射光は、側方部102gbの外への漏れを抑えつつ、側方部102gbの広い領域に効率的に入射する。
【0070】
また、側方部102gbは、外側面102haから入射する光に対して屈折面として機能するように、傾斜されている。このため、側方部102gbに入射した光は、側方部102gbで屈折し、上方向D1に向かってレンズ102の外部に放射される。このとき、光は、傾斜した側方部102gbにおいて、上方向D1に沿う方向へ指向されるように屈折し、且つ、湾曲した側方部102gbにおいて、平行光を形成するように側方向D4及びD5への拡がりを大きくするように屈折する。このような側方部102gbは、外側面102haで反射された光を、中央部102gaから出射される光と同様の方向に向けて屈折させる。そして、光は、レンズ102の外部において、拡がりを抑えた平行光のような光を形成する。
【0071】
また、内側面102ebから入射した光は、内側面102eaから入射した光と同様の挙動を示す。内側面102ebは、屈折面として機能し、外側面102hbは、反射面として機能し、側方部102gcは、屈折面として機能する。内側面102ebから入射した光は、内側面102ebで拡がりを小さくするように屈折し、外側面102hbで拡がりを小さくし且つ側方部102gcに向けて指向されるように反射し、側方部102gcで拡がりを大きくし且つ上方向D1に向けて指向されるように屈折し、レンズ102の外部に放射される。
【0072】
中央部102ga、側方部102gb及び側方部102gcそれぞれから放射された光は、側方向D4及びD5への拡がりが抑えられ且つ上方向D1に指向された平行光のような照射光を形成する。さらに、中央部102ga、側方部102gb及び側方部102gcは、互いの干渉を抑えた照射光を形成する。このように、レンズ102は、光源101からレンズ102に入射した光を、中央部102gaと、側方部102gbと、側方部102gcとに分離させて出射する。
【0073】
ここで、中央部102gaと側方部102gbとの境界部102gd、又は、中央部102gaと側方部102gcとの境界部102gfに光が入射した場合、入射した光は、中央部102ga並びに側方部102gb及び102gcに入射した光と異なるランダムな方向に屈折し得る。これにより、レンズ102から放射された光に干渉が生じ得る。しかしながら、境界部102gd又は102gfは、出射面102gにおいて、光の密度が低い領域に配置されている。このため、上記干渉が抑えられる。
【0074】
また、凹部102cにおいて、光源101から出射された光は、境界部102fa及び102fbに直接入射すると、内底面102d並びに内側面102ea及び102ebに入射した光と異なるランダムな方向に屈折し得る。これにより、レンズ102の内部において、光の交錯による干渉が生じ、光の増幅又は減衰が生じ得る。しかしながら、光源101から出射された光は、境界部102fa及び102fbに直接入射しない。さらに、内底面102dに入射した光と、内側面102eaに入射した光と、内側面102ebに入射した光とは、レンズ102の内部において交錯しない。よって、中央部102ga、側方部102gb及び側方部102gcから放射される光は、光の輝度分布の偏りが抑えられた照射光を形成する。
【0075】
また、図6に示すレンズ体102Aの嵌合凸部102Aaは、側方向D4及びD5において、中央部102gaと同じ幅を有する。つまり、嵌合凸部102Aaの側方向D4及びD5の2つの側面の位置は、中央部102gaの側方向D4及びD5の2つの端である
境界部102gd及び102gfの位置と一致する。例えば、嵌合凸部102Aaの側面は、図5において、境界部102gd及び102gfを通る破線に沿って延びる。嵌合凸部102Aaの側面は、嵌合凸部102Aa及び嵌合凹部102Abの境界部を構成する。このため、例えば、図8に示すように、光源101が、隣り合うレンズ体102Aにおける嵌合凸部102Aaの下方に位置する場合でも、嵌合凸部102Aaと嵌合凹部102Abとの間隙から漏れる光が、内底面102d並びに内側面102ea及び102ebからレンズ102に入射する光と干渉することが抑えられる。つまり、嵌合凸部102Aaと嵌合凹部102Abとの間隙から漏れる光は、中央部102gaから出射される光と干渉することが抑えられ、且つ、側方部102gb及び102gcから出射される光と干渉することが抑えられる。なお、図8は、図6の互いに連結された2つのレンズ体102Aを上方から下方に向かって見た模式的な平面図である。
【0076】
また、レンズ102は、図9に示すように、脚部102bを備えずに、レンズ部分102aのみを備えるように構成されてもよい。この場合、凹部102cは、開口端において、配線基板103が嵌まるように拡幅された拡幅部102caを含んでもよい。なお、図9は、実施の形態1に係る照明装置100のレンズの変形例を図5と同様に示す模式的な断面側面図である。
【0077】
本実施の形態では、内側面102ea及び102ebはそれぞれ、レンズ102の外方に向けて突出する凸状の湾曲面を構成したが、これに限定されず、外方に向けて突出する凸状の屈曲面を構成してもよい。また、内底面102dは、平坦面を構成したが、これに限定されず、レンズ102の外方に向けて突出する凸状の湾曲面又は屈曲面を構成してもよく、内方に向けて窪む凹状の湾曲面又は屈曲面を構成してもよい。外側面102ha及び102hb、中央部102ga、並びに、側方部102gb及び102gcはそれぞれ、外方に向けて突出する凸状の湾曲面を構成したが、これに限定されず、外方に向けて突出する凸状の屈曲面を構成してもよく、平坦面を構成してもよい。上記屈曲面及び湾曲面は、レンズ102の長手方向D3に対して垂直な断面において、屈曲したライン及び湾曲したラインを形成する。
【0078】
[1−5.効果]
上述したように、実施の形態1に係る照明装置100において、レンズ102は、光源101から出射される光が入射する凹部102cと、凹部102cと反対側に位置する出射面102gと、凹部102cの側方に位置する外側面102ha及び102hbとを有する。凹部102cの内側面102ea及び102ebは、凹部102cの内方に向いた凸状面を構成し、外側面102ha及び102hbはそれぞれ、内側面102ea及び102ebを通ってレンズ102に入射した光を出射面102gに向けて反射するように構成される。上記構成によると、光源101から出射された光は、内底面102d並びに内側面102ea及び102ebからレンズ102に入射する。内底面102dから入射した光は、レンズ102内を進み、出射面102gからレンズ102の外部に放射される。内側面102ea及び102ebから入射した光はそれぞれ、レンズ102内を進み、外側面102ha及び102hbで反射され、出射面102gからレンズ102の外部に放射される。内側面102ea及び102ebから入射した光は、凸状面を構成する内側面102ea及び102ebによって拡がりが抑えられた状態で方向付けられるため、外側面102ha及び102hbに効率的に入射する。これにより、内底面102dから入射した光並びに内側面102ea及び102ebから入射した光は、レンズ102内において光路が制御された状態で、出射面102gから放射される。よって、照明装置100は、レンズ102内の光を制御することができる。
【0079】
また、実施の形態1に係る照明装置100のレンズ102において、凹部102cの内底面102dと内側面102ea及び102ebとの境界部102fa及び102fbはそれぞれ、光源101から凹部102cに入射した光が直接入射しないように、内側面102ea及び102ebの突出端よりも後退している。境界部102fa及び102fbに入射する光は、レンズ102内において、その進行方向の制御が難しく、内底面102dから入射した光並びに内側面102ea及び102ebから入射した光と異なるランダムな方向に進み、これらの光と様々な干渉を起こす可能性がある。境界部102fa及び102fbへの光の入射を抑制することによって、レンズ102内の光の制御が可能になる。
【0080】
また、実施の形態1に係る照明装置100のレンズ102において、出射面102gは、内底面102dを通ってレンズ102に入射した光が入射するように配置された中央部102gaと、中央部102gaの側方に位置する側方部102gb及び102gcとを有する。外側面102ha及び102hbはそれぞれ、内側面102ea及び102ebを通ってレンズ102に入射した光を側方部102gb及び102gcに向けて反射するように方向付けられている。上記構成によると、内底面102d並びに内側面102ea及び102ebからレンズ102に入射した光はそれぞれ、出射面102gにおいて、異なる領域である中央部102ga並びに側方部102gb及び102gcから放射される。これにより、レンズ102内において、内底面102dから入射した光と内側面102ea及び102ebから入射した光との干渉が抑えられる。
【0081】
また、実施の形態1に係る照明装置100のレンズ102において、出射面102gの側方部102gb及び102gcはそれぞれ、外側面102ha及び102hbで反射された光を、中央部102gaから出射される光と同様の方向に向けて屈折させるように方向付けられている。上記構成によると、中央部102ga並びに側方部102gb及び102gcからレンズ102外に放射された光の干渉が抑えられる。
【0082】
また、実施の形態1に係る照明装置100のレンズ102において、外側面102ha及び102hbは、出射面102gに接近する方向にレンズ102を末広がりの形状にするように、テーパ状に傾斜している。さらに、外側面102ha及び102hbは、レンズ102の外方に向いた凸状面を構成する。上記構成によると、凸状面を構成し且つ傾斜する外側面102ha及び102hbは、反射させた光を、その拡がりを抑えつつ方向付け、出射面102gの所望の領域内に入射させることができる。よって、外側面102ha及び102hbで反射された光の制御が可能になる。
【0083】
また、実施の形態1に係る照明装置100において、レンズ102は、複数の光源101の配列方向に延びる柱状部材であり、レンズ102は、上記配列方向に分割可能である複数のレンズ体102Aを含む。複数のレンズ体102Aは、支持体としての配線基板103にスライド可能に取り付けられる。上記構成によると、レンズ102が複数のレンズ体102Aで構成されることによって、熱による膨張及び収縮に起因するレンズ102の歪みを抑えることができる。さらに、レンズ体102Aは、配線基板103に対してスライド可能であるため、熱により膨張又は収縮した場合でも、隣接するレンズ体102Aに与える応力を抑えることができる。
【0084】
また、実施の形態1に係る照明装置100において、複数のレンズ体102Aはそれぞれ、スライドの方向の一方の端部から突出する嵌合凸部102Aaと、スライドの方向の他方の端部から窪む嵌合凹部102Abとを嵌合させて連結される。さらに、レンズ体102Aが有する出射面102gは、中央部102gaと、中央部102gaの側方に位置する側方部102gb及び102gcとを有し、レンズ体102Aは、レンズ体102Aに入射した光を、中央部102gaと側方部102gb及び102gcとに分離させて出射する。嵌合凸部102Aa及び嵌合凹部102Abの境界部は、中央部102gaと側方部102gb及び102gcとの境界部102gd及び102gfに位置する。上記構成によると、隣り合うレンズ体102Aは、スライドの方向で連結される。連結されたレンズ体102Aは、嵌合凸部102Aa及び嵌合凹部102Abを互いに対してスライドさせることで、配線基板103及び隣のレンズ体102Aに対してスライドすることができる。また、嵌合凸部102Aa及び嵌合凹部102Abの境界部に入射した光は、境界部102gd及び102gfから出射される。このため、嵌合凸部102Aa及び嵌合凹部102Abの境界部に入射した光は、中央部102gaから出射される光と干渉することが抑えられ、且つ、側方部102gb及び102gcから出射される光と干渉することが抑えられる。
【0085】
また、実施の形態1に係る照明装置100において、複数のレンズ体102Aはそれぞれ、レンズ体102Aを配線基板103に保持する脚部102bを有する。脚部102bは、レンズ体102Aにおいて、スライドの方向の一方の端部から突出し、且つスライドの方向の他方の端部から後退して配置される。隣り合うレンズ体102Aは、配線基板103に対して嵌合凸部102Aa及び嵌合凹部102Abと反対側で、脚部102bの突出部分102baと後退部分102bbとを嵌合させて連結される。上記構成によると、レンズ体102Aは、嵌合凸部102Aa及び嵌合凹部102Abの嵌合と脚部102bの嵌合との作用によって、配線基板103を両側から挟むように配線基板103に嵌合する。よって、レンズ体102Aの確実な連結及びレンズ体102Aの配線基板103への確実な保持が可能になる。
【0086】
また、実施の形態に係る表示装置1は、前面2cの表示面に画像を表示する表示パネルとしての液晶パネル2と、表示面とは反対側の液晶パネル2の背面2aに配置され且つ背面2aを照射する照明装置100とを備える。上記構成によると、表示装置1は、実施の形態に係る照明装置100と同様の効果を奏することができる。
【0087】
[実施の形態2]
実施の形態2に係る照明装置200を説明する。実施の形態2に係る照明装置200では、レンズの断面形状が実施の形態1と異なる。なお、本実施の形態において、実施の形態1と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。以下において、実施の形態1と異なる点を中心に説明し、実施の形態1と同様の点の説明を省略する。
【0088】
[2−1.レンズの構成]
図10を参照して、実施の形態2に係る照明装置200のレンズ202の構成のうち、その軸心方向に垂直な断面の形状を説明する。なお、図10は、実施の形態2に係る照明装置200を図5と同様に示す模式的な断面側面図である。図10に示すように、照明装置200のレンズ202は、レンズ部分202aを備えるが、脚部を備えない。
【0089】
レンズ202は、実施の形態1のレンズ102と同様に、光源101がその中に配置される凹部202cを有している。凹部202cを形成する内面は、凹部102cと同様に、内底面202dと、内側面202ea及び202ebとで構成される。内底面202dは、内底面102dと同様に平坦な面である。内側面202ea及び202ebはそれぞれ、内側面102ea及び102ebと同様に、凹部202cの内方に向いた凸状面を構成する。さらに、内側面202ea及び202ebは、内底面202dから離れる方向に、つまり光源101に接近する方向に、凹部202cを末広がりの形状にするように、テーパ状に傾斜する。レンズ202は、内側面202ea及び202ebそれぞれにおいて、凸レンズを構成する。光源101を覆うようにテーパ状に傾斜した内側面202ea及び202ebは、光源101からの光の入射効率を高くする。
【0090】
内底面202dと内側面202eaとの境界部202fa、及び、内底面202dと内側面202ebとの境界部202fbはそれぞれ、光源101から凹部202c内に出射された拡散光が直接入射しないように、側方向D4及びD5へ位置付けられている。
【0091】
レンズ202の外面は、出射面202gと、外側面202ha及び202hbと、外底面202ia及び202ibとで構成される。外側面202ha及び202hbはそれぞれ、外側面102ha及び102hbと同様に、凹部202cに対して側方向D4及びD5に位置し、上方向D1に向かってレンズ202を幅広にする末広がりのテーパ面を形成するように傾斜している。外側面202ha及び202hbはそれぞれ、側方向D4及びD5へ凸状に突出する湾曲面を構成する。本実施の形態では、外側面202ha及び202hbは、レンズ202の中心面に関して対称であり、同様の寸法、形状及び傾斜で形成されている。
【0092】
外底面202iaは、凹部202cと外側面202haとの間に位置し且つ配線基板103の表面に当接する平坦な面である。外底面202ibは、凹部202cと外側面202hbとの間に位置し且つ配線基板103の表面に当接する平坦な面である。光源101は、凹部202cの開口端又はその近傍に位置する。
【0093】
出射面202gは、中央部202gaと、側方部202gb及び202gcとで構成される。中央部202gaは、中央部101gaと同様に、上方向D1へ凸状に突出する湾曲面を構成する。側方向D4及びD5について、中央部202gaの幅は、内底面202dの幅以上である。中央部202gaは、光源101から出射され且つ内底面202dを通ってレンズ202に入射した光が入射するように、配置される。
【0094】
側方部202gb及び202gcはそれぞれ、中央部202gaに対して側方向D4及びD5に位置し、平坦面を構成する。側方部202gbは、中央部202gaとの境界部202gdよりも、外側面202haとの境界部202geの方が下方向D2に位置するように傾斜している。側方部202gcは、中央部202gaとの境界部202gfよりも、外側面202hbとの境界部202ggの方が下方向D2に位置するように傾斜している。側方部202gb及び202gcはそれぞれ、側方向D4及びD5の外方に向かってレンズ高さを小さくするように、下向きに傾斜している。本実施の形態では、側方部202gb及び202gcは、レンズ202の中心面に関して対称であり、同様の寸法、形状及び傾斜で形成されている。
【0095】
また、境界部202gd及び202gfそれぞれにおいて、溝状部202gh及び202giが、レンズ202の内方に向かって、具体的には下方向D2へ窪むように形成されている。溝状部202gh及び202giは、レンズ202の長手方向D3に延びる。溝状部202ghは、側方部202gbと中央部202gaとの間に、中央部202gaの端が側方部202gbよりも下方向D2へ後退する段差を形成する。溝状部202giは、側方部202gcと中央部202gaとの間に、中央部202gaの端が側方部202gcよりも下方向D2へ後退する段差を形成する。
【0096】
上述のようなレンズ202において、側方部202gb及び202gcに対する中央部202gaの上方向D1の高さは、実施の形態1における側方部102gb及び102gcに対する中央部102gaの高さよりも小さく抑えられる。さらに、レンズ202は、レンズ202の中心面に関して対称な形状を有している。
【0097】
[2−2.照明装置の照射光]
次いで、図10及び図11を参照しつつ、照明装置200が生成する照射光を説明する。なお、図11は、図10の照明装置200の照射光を模式的に示す断面側面図である。光源101から上方向D1へ出射された拡散光は、一点鎖線のラインに示されるように、内底面202d並びに内側面202ea及び202ebからレンズ202に入射する。内底面202d並びに内側面202ea及び202ebはそれぞれ、光源101から入射する光に対して屈折面として機能する。
【0098】
内底面202dから入射した光は、出射面202gの中央部202gaへ進む。光は、内底面202dにおいて屈折し、中央部202gaのうちの広い領域に効率的に入射する。中央部202gaは、内底面202dから入射する光に対して屈折面として機能する。光は、中央部202gaで側方向D4及びD5への拡がりを小さくするように屈折し、上方向D1に向かってレンズ202の外部に平行光のような光で放射される。
【0099】
内側面202eaから入射した光は、外側面202haへ進む。光は、湾曲及び傾斜した内側面202eaにおいて屈折し、上下方向D1及びD2への拡がりを小さくしつつ外側面202haに収まるように方向付けられる。外側面202haは、内側面202eaを通って入射する光を、側方向D4及びD5への拡がりを小さくしつつ側方部202gbに向けて反射する。内側面202eaは、外側面202haにおいて、実施の形態1よりも上方向D1の領域へ光を指向し、外側面202haは、このような光を側方部202gbへ方向付けるように、傾斜されている。
【0100】
側方部202gbは、外側面202haから入射する光に対して屈折面として機能する。側方部202gbは側方向D4の外方に向かって下方向D2へ傾斜しているため、側方部202gbに入射した光は、上方向D1に向かって屈折し、レンズ202の外部に平行光のような光で放射される。
【0101】
また、内側面202ebから入射した光は、内側面202eaから入射した光と同様の挙動を示す。側方部202gcでは、上方向D1への平行光のような光が放射される。また、溝状部202gh及び202giそれぞれが形成する空隙は、中央部202gaから放射された光、側方部202gbから放射された光、又は、側方部202gc放射された光が、側方部202gbと中央部202gaとの段差部、又は、側方部202gcと中央部202gaとの段差部からレンズ202内に再び入射することを抑制する。
【0102】
中央部202ga、側方部202gb及び側方部202gcそれぞれから放射された光は、側方向D4及びD5への拡がりが抑えられ且つ上方向D1に指向された平行光のような照射光を形成する。さらに、中央部202ga、側方部202gb及び側方部202gcは、互いの干渉を抑えた照射光を形成する。
【0103】
本実施の形態では、内側面202ea及び202ebはそれぞれ、レンズ202の外方に向けて突出する凸状の湾曲面を構成したが、これに限定されず、外方に向けて突出する凸状の屈曲面を構成してもよい。また、内底面202dは、平坦面を構成したが、これに限定されず、レンズ202の外方に向けて突出する凸状の湾曲面又は屈曲面を構成してもよく、内方に向けて窪む凹状の湾曲面又は屈曲面を構成してもよい。外側面202ha及び202hb、並びに、中央部202gaはそれぞれ、レンズ202の外方に向けて突出する凸状の湾曲面を構成したが、これに限定されず、外方に向けて突出する凸状の屈曲面を構成してもよく、平坦面を構成してもよい。側方部202gb及び202gcはそれぞれ、平坦面を構成したが、これに限定されず、レンズ202の外方に向けて突出する凸状の湾曲面又は屈曲面を構成してもよい。上記屈曲面及び湾曲面は、レンズ202の長手方向D3に対して垂直な断面において、屈曲したライン及び湾曲したラインを形成する。
【0104】
[2−3.効果]
上述したように、実施の形態2に係る照明装置200によると、実施の形態1に係る照明装置100と同様の効果が得られる。さらに、実施の形態2に係る照明装置200のレンズ202において、凹部202cの内側面202ea及び202ebは、内底面202dから離れる方向に凹部202cを末広がりの形状にするように、テーパ状に傾斜する。上記構成によると、レンズ202内において、内側面202ea及び202ebから入射した光の進行方向の制御が可能である。これにより、内側面202ea及び202ebから入射した光をそれぞれ、外側面202ha及び202hbに収まるように、外側面202ha及び202hbに入射させることができる。
【0105】
また、実施の形態2に係る照明装置200のレンズ202において、出射面202gに溝状部202gh及び202giを有する。溝状部202gh及び202giはそれぞれ、中央部202gaと側方部202gb又は202gcとの間に配置され、且つ中央部202gaと側方部202gb又は202gcとを段差付ける。上記構成によると、溝状部202gh及び202giは、中央部202gaから放射された光、又は、側方部202gb及び202gcから出射された光が再びレンズ202内に入射することを抑える。これにより、レンズ202内における光の干渉が抑えられる。また、中央部202gaと側方部202gb及び202gcとが段差付けられることによって、例えば、中央部202gaを側方部202gb及び202gcよりも下方向D2へ低くすることができる。これにより、レンズ202の高さ方向の小型化が可能になる。
【0106】
[実施の形態3]
実施の形態3に係る照明装置300を説明する。実施の形態3に係る照明装置300では、レンズの断面形状が実施の形態1と異なる。なお、本実施の形態において、実施の形態1又は2と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。以下において、実施の形態1及び2と異なる点を中心に説明し、実施の形態1又は2と同様の点の説明を省略する。
【0107】
[3−1.レンズの構成]
図12を参照して、実施の形態3に係る照明装置300のレンズ302の構成のうち、その軸心方向に垂直な断面の形状を説明する。なお、図12は、実施の形態3に係る照明装置300を図5と同様に示す模式的な断面側面図である。図12に示すように、照明装置300のレンズ302は、レンズ部分302aを備えるが、脚部を備えない。
【0108】
レンズ302は、実施の形態1のレンズ102と同様に、光源101がその中に配置される凹部302cを有している。凹部302cを形成する内面は、内底面302dと、凸状面302ea及び302ebと、拡幅面302ec及び302edとで構成される。凸状面302ea及び302ebと、拡幅面302ec及び302edとは、凹部302cの内側面を構成する。内底面302dは、凹部302cの内方に向かって、具体的には下方向D2へ突出する凸状の湾曲面を構成する。内底面302dは、レンズ302の長手方向D3に対して垂直な断面において、側方向D4及びD5に延びる湾曲したライン、具体的には、弧状のラインを形成する。
【0109】
凸状面302ea及び302ebはそれぞれ、凹部302cの内方に向かって、具体的には側方向D5及びD4へ突出する凸状の屈曲面を構成する。凸状面302ea及び302ebは、長手方向D3に対して垂直な断面において、上下方向D1及びD2に延びる屈曲したラインを形成する。さらに、凸状面302ea及び302ebは、内底面302dに接近する方向に凹部302cを末広がりの形状にするように、テーパ状に傾斜する。レンズ302は、凸状面302ea及び302ebそれぞれにおいて凸レンズを構成する。
【0110】
拡幅面302ecは、内底面302dの一方の端から凸状面302eaの端に延びる。拡幅面302edは、内底面302dの他方の端から凸状面302ebの端に延びる。拡幅面302ec及び302edは、内底面202dに接近する方向に凹部302cをより幅広の末広がりの形状にするように、側方向D4及びD5へ凹部302cを拡幅する。拡幅面302ec及び302edはそれぞれ、凸状面302ea及び302ebに対して、側方向D4及びD5へ屈曲している。凹部302cにおいて、拡幅面302ec及び302edの間の空間は、凸状面302ea及び302ebの間の空間よりも、側方向D4及びD5へ拡幅されている。
【0111】
内底面302dは、凸状面302ea及び302ebの間の空間よりも、側方向D4及びD5へ幅広である。光源101から広がるようにテーパ状に傾斜した凸状面302ea及び302ebは、光源101から内底面302dへの光の入射効率を高くする。しかしながら、内底面302dと拡幅面302ecとの境界部302fa、及び、内底面302dと拡幅面302edとの境界部302fbはそれぞれ、光源101から凹部302c内に出射された拡散光が直接入射しないように、凸状面302ea及び302ebよりも側方向D4及びD5へ後退した位置に配置されている。
【0112】
レンズ302の外面は、出射面302gと、外側面302ha及び302hbと、外底面302ia及び302ibとで構成される。外側面302ha及び302hbはそれぞれ、外側面102ha及び102hbと同様に、凹部302cに対して側方向D4及びD5に位置し、上方向D1に向かってレンズ302を幅広にする末広がりのテーパ面を形成するように傾斜している。外側面202ha及び202hbはそれぞれ、側方向D4及びD5へ凸状に突出する湾曲面を構成する。外側面302ha及び302hbは、実施の形態1の外側面102ha及び102hbよりも、レンズ302をより幅広にする末広がりの形状を形成するように、側方向D4及びD5へ傾斜している。本実施の形態では、外側面302ha及び302hbは、レンズ302の中心面に関して対称であり、同様の寸法、形状及び傾斜で形成されている。
【0113】
外底面302iaは、凹部302cと外側面302haとの間に位置し且つ配線基板103の表面に当接する平坦な面である。外底面302ibは、凹部302cと外側面302hbとの間に位置し且つ配線基板103の表面に当接する平坦な面である。光源101は、凹部302cの開口端又はその近傍に位置する。
【0114】
出射面302gは、中央部302gaと、側方部302gb及び302gcとで構成される。中央部302gaは、中央部101gaと同様に、上方向D1へ凸状に突出する湾曲面を構成する。側方向D4及びD5について、中央部302gaの幅は、内底面302dの幅以上であっても当該幅未満であってもよい。中央部302gaは、光源101から出射され且つ内底面302dを通ってレンズ302に入射した光が入射するように、配置される。
【0115】
側方部302gb及び302gcはそれぞれ、中央部302gaに対して側方向D4及びD5に位置し、平坦面を構成する。側方部302gbは、中央部302gaとの境界部302gdよりも、外側面302haとの境界部302geの方が下方向D2に位置するように傾斜している。側方部302gcは、中央部302gaとの境界部302gfよりも、外側面302hbとの境界部302ggの方が下方向D2に位置するように傾斜している。側方部302gb及び302gcはそれぞれ、側方向D4及びD5の外方に向かってレンズ高さを小さくするように、下向きに傾斜している。本実施の形態では、側方部302gb及び302gcは、レンズ302の中心面に関して対称であり、同様の寸法、形状及び傾斜で形成されている。
【0116】
上述のようなレンズ302はレンズ302の中心面に関して対称な形状を有している。
【0117】
[3−2.照明装置の照射光]
次いで、図12及び図13を参照しつつ、照明装置300が生成する照射光を説明する。なお、図13は、図12の照明装置300の照射光を模式的に示す断面側面図である。光源101から上方向D1へ出射された拡散光は、一点鎖線のラインに示されるように、内底面302d並びに凸状面302ea及び302ebからレンズ302に入射する。内底面302d並びに凸状面302ea及び302ebはそれぞれ、光源101から入射する光に対して屈折面として機能する。
【0118】
内底面302dから入射した光は、出射面302gの中央部302gaへ進む。光は、内底面302dにおいて、側方向D4及びD5への拡がりを小さくするように屈折し、中央部302ga内に収まるように入射する。なお、光は、境界部302fa及び302fb、並びに、拡幅面302ec及び302edに直接入射しない。中央部302gaは、内底面302dから入射する光に対して屈折面として機能する。光は、中央部302gaで側方向D4及びD5への拡がりを小さくするように屈折し、上方向D1に向かってレンズ302の外部に平行光のような光で放射される。
【0119】
凸状面302eaから入射した光は、凸状面302eaで屈折し、外側面302haへ進む。凸状面302eaは、内底面302dに接近する方向に凹部302cを末広がりの形状にするようにテーパ状に傾斜しているため、凸状面302eaで屈折する光は、実施の形態の内側面102eaで屈折する光よりも、配線基板103に近い下方向D2の領域に指向される。光は、このような凸状面302eaにおいて、上下方向D1及びD2への拡がりを小さくするように屈折し、側方向D4への傾斜が大きい外側面302haに対しても、外側面302ha内に収まるように入射する。外側面302haは、凸状面302eaを通って入射する光を、側方向D4及びD5への拡がりを小さくしつつ側方部302gbに向けて反射する。
【0120】
側方部302gbは、外側面302haから入射する光に対して屈折面として機能する。側方部302gbは側方向D4の外方に向かって下方向D2へ傾斜しているため、側方部302gbに入射した光は、上方向D1に向かって屈折し、レンズ302の外部に平行光のような光で放射される。
【0121】
また、凸状面302ebから入射した光は、凸状面302eaから入射した光と同様の挙動を示す。側方部302gcでは、上方向D1への平行光のような光が放射される。
【0122】
中央部302ga、側方部302gb及び側方部302gcそれぞれから放射された光は、側方向D4及びD5への拡がりが抑えられ且つ上方向D1に指向された平行光のような照射光を形成し、互いの干渉を抑える。さらに、レンズ302内において、中央部302ga及び側方部302gbの境界部302gd、並びに、中央部302ga及び側方部302gcの境界部302gfへの光の入射が抑えられるため、レンズ302内における光の干渉が抑えられる。
【0123】
本実施の形態では、凸状面302ea及び302ebはそれぞれ、レンズ302の外方に向けて突出する凸状の屈曲面を構成したが、これに限定されず、外方に向けて突出する凸状の湾曲面を構成してもよい。また、内底面302dは、レンズ302の外方に向けて突出する凸状の湾曲面を構成したが、これに限定されず、外方に向けて突出する凸状の屈曲面を構成してもよく、内方に向けて窪む凹状の湾曲面又は屈曲面を構成してもよく、平坦面を構成してもよい。外側面302ha及び302hb、並びに、中央部302gaはそれぞれ、レンズ302の外方に向けて突出する凸状の湾曲面を構成したが、これに限定されず、外方に向けて突出する凸状の屈曲面を構成してもよく、平坦面を構成してもよい。側方部302gb及び302gcはそれぞれ、平坦面を構成したが、これに限定されず、レンズ302の外方に向けて突出する凸状の湾曲面又は屈曲面を構成してもよい。
【0124】
[3−3.効果]
上述したように、実施の形態3に係る照明装置300によると、実施の形態1に係る照明装置100と同様の効果が得られる。さらに、実施の形態3に係る照明装置300のレンズ302において、凹部302cの凸状面302ea及び302ebは、内底面302dに接近する方向に凹部302cを末広がりの形状にするように、テーパ状に傾斜する。上記態様によると、レンズ302内において、凸状面302ea及び302ebから入射した光の進行方向の制御が可能である。これにより、凸状面302ea及び302ebから入射した光をそれぞれ、外側面302ha及び302hbに収まるように、外側面302ha及び302hbに入射させることができる。
【0125】
また、実施の形態3に係る照明装置300のレンズ302において、凹部302cの内側面は、凹部302cの内方に向いた凸状面302ea及び302ebと、凸状面302ea及び302ebから内底面302dに延び且つ凹部302cを拡幅する拡幅面302ec及び302edとを含む。上記構成によると、凹部302cは、凸状面302ea及び302ebと内底面302dとの間で拡幅される。これにより、光源101から凹部302c内に出射された光は、内底面302dと拡幅面302ec及び302edとの境界部302fa及び302fbに入射することが抑えられつつ、凸状面302ea及び302eb並びに内底面302dに効率的に入射し得る。
【0126】
[実施の形態4]
実施の形態4に係る照明装置400を説明する。実施の形態4に係る照明装置400では、レンズの外底面の形状と光源の構成とが実施の形態3と異なる。なお、本実施の形態において、実施の形態1〜3と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。以下において、実施の形態1〜3と異なる点を中心に説明し、実施の形態1〜3と同様の点の説明を省略する。
【0127】
[4−1.レンズの構成]
図14を参照して、実施の形態4に係る照明装置400のレンズ402の構成のうち、その軸心方向に垂直な断面の形状を説明する。なお、図14は、実施の形態4に係る照明装置400を図5と同様に示す模式的な断面側面図である。図14に示すように、照明装置400のレンズ402は、レンズ部分402aを備えるが、脚部を備えない。
【0128】
レンズ402は、光源401がその中に配置される凹部402cを有している。凹部402cの構成は、実施の形態3のレンズ302の凹部302cと同様である。凹部402cを形成する内面は、内底面402dと、凸状面402ea及び402ebと、拡幅面402ec及び402edとで構成される。凸状面402ea及び402ebと、拡幅面402ec及び402edとは、凹部402cの内側面を構成する。内底面402dと、凸状面402ea及び402ebと、拡幅面402ec及び402edとの構成は、実施の形態3と同様であるあるため、その説明を省略する。
【0129】
ここで、光源401は、凹部402cの開口端又はその近傍に位置する。実施の形態1〜3の光源101は、上方向D1に向いた1つの面から光を出射する。本実施の形態の光源401は、直方体状の外形を有し、その6つの面のうち、配線基板103と当接する面を除く5つの面から光を出射する。つまり、光源401は、上方向D1、下方向D2、側方向D4及びD5、並びに、2つの長手方向D3それぞれに向いた面で発光する。
【0130】
レンズ402の外面は、出射面402gと、外側面402ha及び402hbと、外底面402ia及び402ibとで構成される。出射面402gは、中央部402gaと、側方部402gb及び402gcとで構成される。外側面402ha及び402hb、中央部402ga、並びに、側方部402gb及び402gcの構成は、実施の形態3と同様であるあるため、その説明を省略する。
【0131】
外底面402iaは、凹部402cと外側面402haとの間に位置し且つ配線基板103の表面に部分的に当接する面である。外底面402ibは、凹部402cと外側面402hbとの間に位置し且つ配線基板103の表面に部分的に当接する面である。外底面402ia及び402ibはそれぞれ、配線基板103から離れる方向である上方向D1へ窪む。外底面402ia及び402ibはそれぞれ、レンズ402の長手方向に延びる逆V字形状の溝を形成する屈曲面である。外底面402ia及び402ibは、レンズ402の長手方向D3に対して垂直な断面において、側方向D4及びD5に延びる屈曲したラインを形成する。外底面402ia及び402ibが形成する溝は、第二凹部の一例である。本実施の形態では、外底面402ia及び402ibは、レンズ402の中心面に関して対称であり、同様の寸法及び形状で形成されている。
【0132】
上述のようなレンズ402はレンズ402の中心面に関して対称な形状を有している。
【0133】
[4−2.照明装置の照射光]
次いで、図14及び図15を参照しつつ、照明装置400が生成する照射光を説明する。なお、図15は、図14の照明装置400の照射光を模式的に示す断面側面図である。光源401の5つの面から出射された光は、一点鎖線のラインに示されるように、上方向D1、下方向D2、側方向D4及びD5、並びに長手方向D3それぞれへの拡散光を形成する。光源401から出射された光は、内底面402d並びに凸状面402ea及び402ebからレンズ302に入射する。内底面402dから入射した光は、実施の形態3において内底面302dからレンズ302に入射した光と同様の挙動を示し、出射面402gの中央部402gaから平行光のような光で放射される。また、光は、内底面402dの境界部402fa及び402fb、並びに、拡幅面402ec及び402edに直接入射しない。
【0134】
光源401から出射された光は、凸状面402ea及び402ebに対して、実施の形態3の凸状面302ea及び302ebに入射する光よりも、配線基板103に近い領域にわたって入射する。凸状面402ea及び402ebそれぞれからレンズ402に入射した光に対して、外底面402ia及び402ibは、反射面として機能する。このため、凸状面402ea及び402ebそれぞれから入射した光は、外底面402ia及び402ibに入射すると、外底面402ia及び402ibによって反射され、外側面402ha及び402hbへ指向される。このため、外底面402ia及び402ibからレンズ402の外部への光の漏出が抑えられる。凸状面402ea及び402ebそれぞれから入射した光のうち、外底面402ia及び402ibに入射しない光は、実施の形態3と同様に、上下方向D1及びD2への拡がりを小さく抑えつつ、外側面402ha及び402hb内に収まるように進む。外側面402ha及び402hbに入射した光は、実施の形態3と同様の挙動を示し、出射面402gの側方部402gb及び402gbから平行光のような光で放射される。
【0135】
本実施の形態では、外底面402ia及び402ibは、レンズ402の内方に向けて窪む凹状の屈曲面を構成したが、これに限定されず、凹状の湾曲面を構成してもよく、配線基板103の表面に対して傾斜した平坦面を構成してもよい。
【0136】
[4−3.効果]
上述したように、実施の形態4に係る照明装置400によると、実施の形態3に係る照明装置300と同様の効果が得られる。さらに、実施の形態4に係る照明装置400において、レンズ402は、第一凹部としての凹部402cと外側面402ha及び402hbとの間に、第二凹部を構成する外底面402ia及び402ibを有する。外底面402ia及び402ibはそれぞれ、凸状面402ea及び402ebを通ってレンズ402に入射した光を外側面402ha及び402hbに向けて反射するように構成される。上記構成によると、外底面402ia及び402ibは、凸状面402ea及び402ebからレンズ402に入射した光が、凹部402cと外側面402ha及び402hbとの間からレンズ402の外部に出射することを抑える。よって、凸状面402ea及び402ebから入射した光が外側面402ha及び402hbに入射するように制御することが可能になる。
【0137】
[その他の変形例]
以上、本発明の実施の形態及び変形例に係る照明装置等を説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態及び変形例を組み合わせてもよい。
【0138】
実施の形態2〜4に係る照明装置では、レンズは、脚部を備えていなかったが、実施の形態1と同様に脚部を備えてもよい。
【0139】
実施の形態及び変形例では、照明装置を備える表示装置は、液晶テレビジョン受像機であるとして説明したが、これに限定されない。表示装置は、例えばパーソナルコンピュータ用の液晶パネル等の表示パネルのバックライトを備えるいかなる装置であってもよい。
【0140】
実施の形態及び変形例に係る照明装置では、レンズは、柱状の形状であったが、これに限定されない。例えば、レンズは、錐状の形状であってもよい。このようなレンズにおいて、配線基板103に垂直な方向で見たときの形状は、円形、楕円形又は多角形等であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【0141】
本発明の照明装置は、表示パネルのバックライトとして適用することができる。
【符号の説明】
【0142】
1 表示装置
2 液晶パネル
2c 前面(表示面)
100,200,300,400 照明装置
101,401 光源
102,202,302,402 レンズ
102A レンズ体
102Aa 嵌合凸部
102Ab 嵌合凹部
102b 脚部
102ba 突出部分
102bb 後退部分
102c,202c,302c,402c 凹部
102d,202d,302d,402d 内底面
102ea,102eb,202ea,202eb 内側面
102fa,102fb,202fa,202fb,302fa,302fb,402fa,402fb 境界部
102gd,102gf,202gd,202gf,302gd,302gf 境界部
102ha,102hb,202ha,202hb,302ha,302hb,402ha,402hb 外側面
103 配線基板
104 支持部材
302ea,302eb,402ea,402eb 凸状面
302ec,302ed,402ec,402ed 拡幅面
402ia,402ib 外底面(第二凹部)
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】