JP5665155B2 - 照明装置、バックライト及び液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＬＥＤを光源とする照明装置、この照明装置を利用したバックライト及び液晶表示装置に関するものである。

近年、照明装置の光源として、発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられることが多くなっている。前記ＬＥＤは、従来用いられてきた蛍光ランプ（冷陰極管等）に比べ、それ自体小型で長寿命、高い発光効率による低消費電力、水銀を使わない等の多くの優れた点を有している。

前記照明装置は、例えば、居室の天井に取り付け室内照明として利用されたり、液晶表示装置の背面に配置しバックライトとして利用されたりする。前記ＬＥＤが点光源であることから前記光出射面から出射される光に輝度分布が形成され、輝度むらが発生しやすい。そこで、前記ＬＥＤが点光源であることに起因する輝度むらを抑制するため、光出射面と対向する面に反射部材を配置し、前記光出射面及び（又は）前記反射部材の表面に沿った方向に光を出射するようにＬＥＤを配置した照明装置が提案されている。

前記照明装置では、前記ＬＥＤの光照射方向と、照明装置の光出射面とが交差しているので、前記ＬＥＤからの距離によって前記光出射面における光束密度が変化してしまう。このように光束密度が変化すると、光出射面から出射される光が輝度むらのある光として視認される。このような照明装置では、ＬＥＤから出射される光の照射角を狭くすることで、光出射面での光束を均一あるいは略均一とできることが知られており、ＬＥＤにコリメータレンズを取り付ける方法が提案されている（例えば、特開２００９−２０５９６８号公報等参照）。

このような照明装置のＬＥＤが実装された基板とコリメータレンズとの取付けについて図面を参照して説明する。図１１は従来の照明装置に用いられる基板とコリメータレンズとの取付け状態を示す図である。図１１に示すように、ＬＥＤ９３３が実装された基板９３２が照明装置のシャーシ９１に第１ねじＳｃ１でねじ止め固定されている。そして、コリメータレンズ９５がＬＥＤ９３３の正面と対向するようにシャーシ９１に第２ねじＳｃ２でねじ止め固定されている。図１１に示すように、コリメータレンズ９５を固定する第２ねじＳｃ２は、基板９３２に形成された貫通孔を貫通している。このように、ＬＥＤ９３３が実装された基板９３２及びコリメータレンズ９５はねじ止めにて、シャーシ９１にしっかり固定されている。

特開２００９−２０５９６８号公報

従来の照明装置では、基板９３２及びコリメータレンズ９５をシャーシ９１に固定するために、第１ねじＳｃ１及び第２ねじＳｃ２が必要であり、構成部材点数が多くなる。また、ねじ止め点が多いので、その分製造の手間が多くなり、生産効率が低下し、製造コストが高くなる。

また、基板９３２は第１ねじＳｃ１にてシャーシ９１に固定され、コリメータレンズ９５は第２ねじＳｃ２にてシャーシ９１に固定される。そのため、基板９３２及びコリメータレンズ）５とは、シャーシ９１に対して程度高い位置精度で固定される。しかしながら、基板９３２とコリメータレンズ９５とは、直接固定されておらず、シャーシ９１の精度が低い場合は、基板９３２とコリメータレンズ９５との相対位置が予定からずれてしまうことがある。基板９３２とコリメータレンズ９５との相対位置がずれると、ＬＥＤ９３３から出射された光が正確にコリメータレンズ９５に照射されず、照明装置から出射される光の輝度むらの原因となる場合がある。

さらに、基板９３２及びコリメータレンズ９５をシャーシ９１にねじ止めするとき、照明装置の形状によっては、シャーシ９１が水平に対して傾く場合がある。シャーシ９１の傾きが大きい場合、ねじ止めをするために、基板９３２及びコリメータレンズ９５をシャーシ９１に仮止めするための仮止め部材が必要で、製造工程の増加及び製造に要する部材の増加の原因となり、コストアップの原因となる場合がある。

そこで本発明は、光源とコリメータレンズとを正確に位置決めすることができ、前記光源とコリメータレンズとを筐体に簡単に固定できる照明装置及びこのような照明装置を用いたバックライト装置あるいは液晶表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、光出射面と対向する反射部を備える筐体と、ＬＥＤが配列実装されている基板と、前記基板の前記ＬＥＤが実装されている面と対向するように配置される集光部材とを備えており、前記集光部材は、前記基板と対向する対向面から突出する２本の位置決めボスと、前記位置決めボスから離れた位置から突出するスナップフィットとを備えており、前記基板は前記位置決めボスの外径と同じ内径を有する円筒状の第１貫通孔と、前記第１貫通孔と結んだ線に沿って伸びる長孔形状の第２貫通孔とを有し、前記位置決めボスの第１貫通孔及び第２貫通孔を突出した先端部分を前記筐体に形成された貫通孔に挿入するとともに、前記スナップフィットを前記筐体に形成された係合部に係合することで、前記基板及び前記集光部材を前記ＬＥＤからの光が前記反射部に沿うように筐体に取り付けた照明装置を提供する。

この構成によると、予め基板と集光部材とを相対的に正確に位置決めした状態で組み合わせておき、ボスとスナップフィットといった簡単な方法で、筐体に取り付けることができるので、基板と集光部材とを別々に取り付けていた場合に比べて、組み付けの手間が少なくなる。また、基板の仮止め用のねじやその他の部材をなくすことができるのでそれだけ、構成物品を減らすことができる。また、ボスを用いて、基板と集光部材、集光部材と筐体を正確に位置決めするので、ＬＥＤから出射される光を無駄にしにくく、それだけ、安定して輝度むらが少なく、輝度の高い光を出射することが可能である。

さらに、筐体にすべての基板と集光部材とを取り付けたのちねじ止めすることが可能である。このことから、基板と集光部材との筐体への取付け工程と、ねじ止め工程とを分けることができるので、比較的機械での作業が容易な、ねじ止め工程をまとめることができるので、製造工程のオートメーション化に貢献する。

上記構成において、前記位置決めボスは、前記スナップフィットを中心に前記基板が前記筐体から離れるように回転したとき、前記筐体の貫通孔から抜けない長さで形成されている。

この構成によると、筐体の基板及び集光部材を取り付ける面が、水平ではない場合でも、ねじその他の仮止め部材を別途用意することなく、基板及び集光部材を正確に位置決めすることができるので、特殊な形状の筐体にも対応可能である。

なお、前記集光部材と前記基板とは、前記筐体にねじの共締めで固定されるものであってもよい。

上記構成において、前記スナップフィットは、前記対向面に２個以上形成されており、前記集光部材と前記基板とは、前記位置決めボスと前記スナップフィットとで固定される。この構成によると固定用のねじを用いないので、構成部材を減らすことができるとともにねじ止め工程もなくすことができるので、それだけ、コストを下げることが可能である。また、透過率の高い集光部材に光が透過しないあるいは透過しにくいねじが貫通しないので、それだけ光の利用率を高めることが可能である。

上記構成において、前記基板を接着手段で前記筐体に固定してもよい。接着手段として、両面テープ、接着剤等があげられる。

上記構成の照明装置は、前記ＬＥＤが実装された基板と前記集光部材とが、前記筐体の中央部分に配置された多角形状の筒状に形成された取付部の外面側に取り付けられているものであってもよい。

また、上記構成の照明装置は、前記筐体が四角形の平板部を有し、前記平板部の少なくとも一辺より突出した壁体に、前記基板と前記集光部材とが取り付けられているものであってもよい。

このような照明装置は、発光看板等の背面型照明や、液晶表示装置のような背面光型の画像表示装置のバックライトとして利用することが可能である。

本発明の照明装置によると、光源と集光部材とを正確に位置決めすることができ、前記光源と集光部材とを筐体に簡単に固定できる照明装置及びこのような照明装置を用いたバックライトあるいは液晶表示装置を提供することができる。

本発明にかかる照明装置の分解斜視図である。 図１に示す照明装置に用いられる発光部を側面から見た図である。 図２に示す発光部の下方から見た図である。 取付用アングルの平板部を拡大した正面図である。 図４に示す取付用アングルのＶ−Ｖ線で切断した断面図である。 取付用アングルに取り付けられた基板と集光部材とを拡大した図である。 基板、集光部材及び取付用アングルを分解した状態の図である。 本発明にかかる照明装置の他の例に用いられる集光部材及び基板の断面図である。 本発明にかかる照明装置の他の例を示す分解斜視図である。 本発明にかかる液晶表示装置の一例を示す分解斜視図である。 従来の照明装置に用いられる基板とコリメータレンズとの取付け状態を示す図である。

以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は本発明にかかる照明装置の分解斜視図である。図１に示す照明装置Ａは、天井面に取り付けられるシーリングライトであり、図中上部が天井面に取り付けられる。なお、以下の説明において、上下方向の説明をする場合、別途記載した場合を除き、図１の状態での上下方向を基準として説明する、また、図１の状態のときの上下方向をＶ方向（バーティカル方向）あるいは照明装置の厚さ方向、横方向をＨ方向（ホリゾンタル方向）として説明する場合もある。

図１に示すように、照明装置Ａは、シャーシ１、駆動制御部２、発光部３及びカバー４を備えており、上からこの順番で配置されている。シャーシ１は、天井面に取り付けられる筐体であり、アルミニウムで形成された円板状の部材である。シャーシ１の中央部分には、天井面に備えられ、電力を供給する電源コネクタ（不図示）が貫通する。シャーシ１の天井面と対向する面と反対側の面には、発光部３から出射された光を効率よく反射する反射面（反射部）として形成されており、表面処理がなされている。なお、この表面処理としては、例えば、発泡ＰＥＴ等の反射率の高いシートを貼り付ける方法や白色の塗料を塗布するものとしてもよい。

駆動制御部２は、発光部３に電力を供給する電源回路、点灯制御を行う制御回路等の回路を含む。駆動制御部２は、シャーシ１に取り付けるとき、シャーシ１への漏電を抑制するための絶縁シート２０と、電源回路、制御回路等が実装された回路基板２１と、回路基板２１を支持する支持部２２、２３とを備えている。駆動制御部２は、天井面に備えられる電源コネクタ（不図示）と電気的に接続され、供給された電力を発光部３に対応した電力に変換する回路も備えている。

発光部３は、シャーシ１にねじ止めにて固定されるものであり、駆動制御部２は発光部３にねじ止めで固定される。シャーシ１に駆動制御部２及び発光部３が取り付けられた状態で、シャーシ１の駆動制御部２及び発光部３が取り付けられた側を囲むようにカバー４が取り付けられる。カバー４は、外周部分がシャーシ１に係合されるとともに、中央部分が発光部３にねじ止めされることで固定される。カバー４は、発光部３から出射された光が出光する出光面となっており、ＰＭＭＡなどのアクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネイト等の透過率の高く、軽量な樹脂製であるが、これに限定されない。なお、カバー４は、出射する光が拡散するように、表面加工されたものであってもよい。

発光部３は、取付用アングル３１と、取付用アングル３１に固定され、光源であるＬＥＤ３３（後述）が実装された基板３２と、基板３２を覆うように対向配置される集光部材５とを備えている。なお、ＬＥＤ３３が実装された基板３２と、集光部材５とで、光源部を構成しているといえる。発光部３について新たな図面を参照して説明する。図２は図１に示す照明装置に用いられる発光部を側面から見た図であり、図３は図２に示す発光部の下方から見た図である。

発光部３の取付用アングル３１は金属板を切り曲げて形成されている。図１等に示すように、取付用アングル３１は、長方形状の平板部３１１と、平板部３１１の一方の長辺より伸びる板状の固定部３１２と、平板部３１１の他方の長辺より平板部３１１に対し固定部３１２と反対側に伸びる保持部３１３とを備えている。

取付用アングル３１では、隣り合う平板部３１１の短辺同士をつなぎ合わせて正八角形の筒状に形成されている。このように、平板部３１１を正八角形の筒状に接続したとき、固定部３１２は正八角形の外側に向けて伸びており、保持部３１３は正八角形の内側に向けて伸びている。また、照明装置Ａでは、正八角形のものを示しているが、これに限定されるものではない。平板状の基板を筒状に保持できる形状で、円形に近い形状（例えば、正６角形、正１２角形等）であってもよい。

また、図１に示しているように、取付用アングル３１は、平板部３１１が４個含まれるように、２つの部材に分割されている。そして、分割された部材は片方ずつ金属板のプレス加工で製造し、その後、接合することで正八角形状の筒状に形成される。また、図１の照明装置Ａでは、取付用アングル３１を２個の部材に分割しているが、それに限定されるものではなく、３個以上に分割してもよいが、分割された部材が同形状となるような分割数（例えば、正八角形の場合、２個、４個、８個）が好ましい。なお、分割された部材を同形状とすることで、材料の金属板及びプレス加工用の金型の形状を統一することができ、製造コストを低減することができる。

また、図２、図３に示すように、基板３２は、取付用アングル３１の平板部３１１に、ＬＥＤ３３が正八角形の筒形状の外側となるように、そして、長手方向がＨ方向となるように取り付け固定される。

発光部及びその取付部分についてさらに詳しく説明する。図４は光源部を取り付けた平板部を拡大した正面図であり、図５は図４に示す平板部のＶ−Ｖ線で切断した断面図である。図４に示すように、取付用アングル３１の平板部３１１では、最も手前側に集光部材５が配置されている。そして、集光部材５が透明であることから、集光部材５及び集光部材５の背面に配置される基板３２、ＬＥＤ３３も実線で示している。

図５に示すように、取付用アングル３１は、上側の固定部３１２がねじＢｔでシャーシ１に固定され、保持部３１３にねじＢｔでカバー４が取り付けられる。そして、平板部３１１には、正八角形の筒形状の内側に突出する切起部３１４が備えられており、切起部３１４に回路基板２１がねじＢｔで固定されている。

このような取付アングル３１を備えた照明装置Ａでは、中央部分に回路基板２１が配置されるので、その中央部分は無発光部分となる。照明装置Ａでは無発光部分が小さいほうがよく、取付アングル３１の正八角形の一辺が小さいほど、無発光部分が小さくなる。

そして、図４に示すように、平板部３１１に取り付けられている長方形状の基板３２にはチップ状のＬＥＤ３３が実装されている。ＬＥＤ３３は、平面視正方形状の直方体のパッケージを有している。基板３２では、ＬＥＤ３３が長手方向に直線配列されており、そして、そのＬＥＤ３３の直線配列が短手方向に３段並んでいる。このように、ＬＥＤ３３を配置することで、基板の長手方向の長さを短くできる。これにより、取付用アングル３１の正八角形の一辺の長さを小さくなり、照明装置Ａの無発光部分を小さくすることができる。

図４、図５に示すように、基板３２には、Ｈ方向に並んだＬＥＤ３３の配列が、Ｖ方向に３段配置されている。図４に示しているように、各段のＬＥＤ３３はＨ方向に配置されている。各段のＬＥＤ３３は、略等間隔となるように配置されており、ＬＥＤ３３の個数は、中央の段が上段及び下段よりも多くなっている。通常ＬＥＤは、発光効率が同じ場合、発光面面積が多いほど、すなわち、ＬＥＤ３３の数が多いほど、発光量が多くなる。図４に示すようなＬＥＤ３３が配列された発光部３の場合、中央部分から出射される光が、その上段及び下段から出射される光よりも明るい。

このような、Ｈ方向に並んだＬＥＤ３３の配列を、Ｖ方向に複数段備えている光源部から出射される光を、従来のようなコリメータレンズで集光すると、上段のＬＥＤ３３から上部に向かう光から下段のＬＥＤ３３から下部に向かう光まで、光のＶ方向の照射範囲が広い。

そして、ＬＥＤ３３は点光源で出射光は発散光（ランバーシアン配光）であり、ＬＥＤ３３より出射される光は、取付用アングル３１の近傍で光束密度が高くなる。シャーシ１に照射される光の光束密度はシャーシ１に近い段のＬＥＤ３３から出射される光が、他の段のＬＥＤ３３から出射される光に比べ高い。そして、その高い光束密度の光は、シャーシ１で反射されカバー４より出射される。また、カバー４の取付用アングル３１の近傍部分を透過する光の光束密度は、カバー４に近い段のＬＥＤ３３から出射された光が高い。

以上のことから、取付用アングル３１の近傍からカバー４を透過する光の光束密度が高くなりすぎるのを抑制するため、発光部３では、基板３２のシャーシ１及びカバー４に近い段に配列されているＬＥＤ３３の個数を中央の段より少なくしている。

このように基板３２のＶ方向の段によってＬＥＤ３３の配列数を変えることで、カバー４から出射される光の光束密度のばらつき（輝度むら）を抑制することができる。しかしながら、各段のＬＥＤ３３の個数を調整するだけでは、カバー４から出射される光の輝度むらを十分に（つまり、照明装置として要求される程度に十分に）抑制することが難しい。

また、光出射面であるカバー４に沿ってＬＥＤ３３から光を出射する構成の照明装置では、ＬＥＤ３３から所定の角度（例えば、中心軸に対して３０度）傾いた光がシャーシ１及び（又は）カバー４に到達した位置からＬＥＤ３３までの距離が長くなるほど、すなわち、平行光に近づくほど、光束密度の距離による変化が少なくなることが知られている。そのため、照明装置Ａでは、図５に示すような集光部材５を用い、ＬＥＤ３３から出射される光を集光し、遠くまで到達するようにしている。

以下に、集光部材５について図面を参照して説明する。図６は取付用アングルに取り付けられた基板と集光部材とを拡大した図である。

図６に示すように、集光部材５は、基板３２に実装されたＬＥＤ３３と対向する対向面５０と反対側に形成され、ＬＥＤ３３から出射された光をＶ方向だけに集光する集光部５２が形成されている。集光部５２は、Ｖ方向に３段に並び、Ｈ方向に並べられたＬＥＤ３３の配列それぞれに対応しており、各段に配置されたＬＥＤ３３より出射される光をＶ方向に集光する形状になっている。なお、集光部５２の形状はコリメータレンズ形状に限定されるものではなく、ＬＥＤ３２のＶ方向に集光できる光学素子であればよく、例えば、シリンドリカルレンズを用いてもよい。

そして、図６等に示しているように、集光部材５の基板３２と対向する対向面５０には、スペーサ５１が形成されており、スペーサ５１が基板３２と接触することで、集光部材５がＬＥＤ３３と接触するのを抑制している。そして、集光部材５の基板と対向する対向面５０は長方形状であり、対向面５０のＶ方向下側の長辺の近傍にＨ方向に一定の距離離れた位置から突出する位置決めボス５３が備えられている。

そして、対向面５０のＶ方向上側の長辺の中央部分に一対の位置決めボス５３と同じ方向に伸びるスナップフィット５４が形成されている。なお、位置決めボス５３は同じ形状の部材であるが、集光部材５の対向面５０側から見たときの左側の位置決めボスを左側位置決めボス５３１、右側を右側位置決めボス５３２とする。そして、２つの位置決めボス５３とスナップフィット５４は２つの位置決めボス５３を結んだ線を底辺とする三角形状を形成するように（２つの位置決めボス５３とスナップフィット５４とが一直線にならないように）配置されている。

図７に示すように、基板３２には、位置決めボス５３が貫通する貫通孔３２１、３２２が形成されている。なお、右側の貫通孔３２１（第１貫通孔）には左側位置決めボス５３１が挿入され、左側の貫通孔３２２（第２貫通孔）には右側位置決めボス５３２が挿入される。

右側の貫通孔３２１は位置決めボス５３の外径とほぼ同じで、左側位置決めボス５３１がストレスなく挿入できる内径の円筒状の貫通孔である。また、右側の貫通孔３２１は集光部材５を基板３２に対して正確な位置に配置したとき、左側位置決めボス５３１が挿入される位置に形成されている。また、左側の貫通孔３２２は右側の貫通孔３２１と結んだ線に沿って伸びる長孔形状であり、右側位置決めボス５３２をストレスなく挿入できる幅を有している。

このように、左側の貫通孔３２２が長孔形状であることで、左側位置決めボス５３１と右側位置決めボス５３２との距離と右側の貫通孔３２１と左側の貫通孔３２２との長さとがずれている場合でも、左側位置決めボス５３１及び右側位置決めボス５３２をそれぞれ右側の貫通孔３２１及び左側の貫通孔３２２に挿入することが可能である。そして、左側の貫通孔３２２が右側の貫通孔３２１とを結んだ線に沿って伸びる形状であるので、集光部材５が左側位置決めボス５３１を中心として回転するように力が作用しても、右側位置決めボス５３２が左側の貫通孔３２２の内壁から反力を受けるので、回転しない。これにより、基板３２と集光部材５とを、簡単かつ相対位置の精度が高くなるように位置決めすることが可能である。

そして、取付アングル３１の平板部３１１にも、基板３２の右側の貫通孔３２１と同形状の右側貫通孔３１１１と、左側の貫通孔３２２と同形状の左側貫通孔３１１２とが形成されている。基板３２と集光部材５とが組み合わせられている状態で、左側位置決めボス５３１の基板３２より突出した部分を右側貫通孔３１１１に、右側位置決めボス５３２の基板３２より突出した部分を左側貫通孔３１１２に挿入することで、取付アングル３１に対し、基板３２及び集光部材５を簡単かつ精度よく位置決めすることが可能である。

そして、図６等に示すように、集光部材５には、スナップフィット５４が形成されており、このスナップフィット５４は、基板３２とは係合せず、取付用アングル３１の平板部３１１に形成されている係合孔３１１０（係合部）に挿入され、係合孔３１１０の周辺部に係合することで、集光部材５が抜けるのを抑制している。

さらに詳しく説明すると、集光部材５の対向面５０には、スペーサ５１が備えられており、左側位置決めボス５３１を右側の貫通孔３２１に、右側位置決めボス５３２を左側の貫通孔３２２に挿入することで、基板３２とスペーサ５１とが接触する。このとき、スペーサ５１はＬＥＤ３３が実装されていない部分で接触し、ＬＥＤ３３と対向面５０との接触を抑制している。そして、左側位置決めボス５３１を右側の貫通孔３１１１に、右側位置決めボス５３２を左側の貫通孔３１１２に挿入し、さらにスナップフィット５４と係合孔３１１０とを係合することで、基板３２及び集光部材５を互いに正確に位置調整を行うとともに、取付用アングル３１に対して正確な位置に仮止めすることができる。

このとき、左側位置決めボス５３１及び（又は）右側位置決めボス５３２は、集光部材５がスナップフィット５４を中心に、Ｖ方向に回転した場合でも、右側の貫通孔３１１１及び（又は）左側の貫通孔３１１２から抜けない程度の長さで形成されていることが好ましい。このように形成されていることで、位置決めボス５３とスナップフィット５４とで基板３２及び集光部材５を取付用アングル３１に取り付けた状態で、振動や衝撃が加えられても、基板３２及び集光部材５が取付用アングル３１からずれるのを抑制する。

位置決めボス５３とスナップフィット５４とで基板３２と集光部材５とを平板部３１１に仮止めしたのち、２本のねじＳｃで平板部３１１に固定する。なお、ねじＳｃは、スペーサ５１を貫通して平板部３１１に螺合しているが、それに限定されるものではなく、対向面５０のスペーサ５１が形成されている部分と異なる部分を貫通していてもよい。また、集光部材５には、位置決めボス５３が近接している長辺と反対側の長辺の中央部分にスナップフィット５４が形成されているが、これに限定されるものでなく、２個以上のスナップフィット５４が形成されていてもよい。例えば、上述の長辺の中央部分のスナップフィットに加え、位置決めボス５３に近接している長辺の中央部分に形成されていてもよいし、長辺に形成されているスナップフィットに代えて、両短辺に１個ずつのスナップフィットを備えていてもよい。

このような構成の集光部材５と基板３２とを位置決めボス５３で予め正確に位置決めしたのち、取付用アングル３１に位置決めボス５３とスナップフィット５４とで仮止めする構成であるので、例えば、図１に示す取付用アングル３１のように、平板部３１１が水平でない場合でも、簡単、確実に固定することができる。これにより、従来のような基板の固定と集光部材５の固定とを別工程で行う場合に比べて、取り付け工程を簡略化することができる。

また、取付用アングル３１に基板３２及び集光部材５を仮止めした後は、取付用アングル３１をある程度自由に移動させることが可能であるので、図１に示すような取付用アングル３１の４個の平板部３１１に基板３２及び集光部材５を予め取り付けたのち、まとめてねじ止めを行うことも可能となる。そのため、例えば、ねじ止め工程をロボットで自動化することも可能となり、製造のコストを低減することが可能である。

また、基板３２のＬＥＤ３３が実装されている面に、位置決めボス５３が貫通する貫通孔を備えて反射シートを配置し、反射シートと基板３２及び集光部材５を同時に位置決め、仮止めする構成とすることも可能である。なお、基板と同時に仮止めされる部材としては、反射シートに限定されるものではなく、位置決めボスが貫通する貫通孔を形成することができ、スナップフィット５４の係止力で仮止めできる程度のものを広く保持することができる。

（第２の実施形態）
本発明にかかる照明装置の他の例について図面を参照して説明する。図８は本発明にかかる照明装置の他の例に用いられる集光部材及び基板の底面図である。本実施形態に示す照明装置は集光部材５Ｂ及び基板３２の形状が異なる以外は、図１等に示す照明装置と同じ構成を有しており、実質上同じ部分は同じ符号を付すと共に、同じ部分の詳細な説明を省略する。

図８に示すように、基板３２は両面テープ３４で取付用アングル３１の平板部３１１に固定されている。そして、集光部材５Ｂは、長手方向の両端部、すなわち、長方形状の対向面５０の短辺の位置決めボス５３から遠い部分より突出するスナップフィット５５が１個ずつ合計２個形成されている。なお、両面テープ３４に限定されるものではなく、基板３２を取付用アングル３１の平板部３１１に固定することができる接着方法を広く採用することができる。

基板３２と集光部材５Ｂとは、位置決めボス５３１、５３２と貫通孔３２１、３２２とで位置決めされる。なお、基板３２と集光部材５Ｂとの位置決めは上述と同じであるので詳細な説明は省略する。基板３２と集光部材５Ｂとを精度よく位置決めした状態で、取付用アングル３１に取り付け固定する。このとき、基板３２は両面テープ３４で固定され、集光部材５Ｂは位置決めボス５３１、５３２を貫通孔３１１１、３１１２に挿入するとともに、２個のスナップフィット５５を係合孔３１１０に係合する。

このように、取り付け固定を行うことで基板３２は両面テープ３４でしっかり固定され、集光部材５Ｂも位置決めボス５３１、５３２と、２個のスナップフィット５５でずれないように固定することができる。以上の構成では、基板３２及び集光部材５Ｂを取付用アングル３１に取り付けるときにねじを用いないので、ねじ止め工程を省略することが可能である。また、光学部材である集光部材に透光性の低い（又は無い）ねじを省略するので、それだけＬＥＤ３３から出射された光を効率よく使用することが可能となる。

なお、両面テープ３４に熱伝導性の高いものを用いることで、ＬＥＤ３３が発光するときの熱を基板３２及び取付用アングル３１を介して効率よく放出することができるので、ＬＥＤ３２の温度上昇による、輝度低下を抑制することができる。なお、集光部材５Ｂを位置決めボス５３とスナップフィット５５とだけで、取付用アングル３１に固定する場合、集光部材５Ｂは、弾性域が広く、脆性破壊しにくい材料で形成されていることが好ましい。

なお、上述の各実施形態において照明装置は、天井に取り付けるタイプの、いわゆるシーリングランプを例にしているが、反射部を具備するシャーシを備えたものであれば、シーリングランプに限定されず、例えば、吊り下げ型の照明等にも本発明の照明装置の構成を利用することが可能である。

（第３の実施形態）
上述の各実施形態では、円形のシャーシ１の中央部分に発光部３を取り付けた構成のものである。円形のシャーシ１では困難であるが、多角形状のシャーシを用いることで、シャーシの辺縁部に発光部を配置することも可能である。そこでシャーシの辺縁部に発光部を配置する照明装置を図面を参照して説明する。図９は本発明にかかる照明装置の他の例の分解斜視図を示す。

図９に示すように照明装置Ｂは、長方形状のシャーシ６と、シャーシ６を覆うカバー６０とを備えている。シャーシ６は金属板を切り曲げて形成されており、長方形状の平板部６１と、平板部の各辺を折り曲げて形成した側壁部６２とを備えている。そして、図９に示すように、シャーシ６の平板部６１の短辺を折り曲げて形成した側壁部６２にＬＥＤ３３が実装された基板３２及び集光部材５を含む光源部が並んで取り付けられている。

つまり、照明装置Ｂでは、側壁部６２の一部が取付用アングルとして機能している。そのため、取付用アングルを省略可能である。また、シャーシ６の平板部６１は、ＬＥＤ３３からの光をカバー６０側に効率よく反射することができる構成となっている。平板部６１の処理としては、白色の塗装、反射シートの貼り付け等、従来よく知られているものが挙げられる。

そして、シャーシ６の側壁部６２のカバー６０が取り付け固定される。カバー６０は照明装置Ａのカバー４と形状が異なる以外は、同様の構成を有しているので詳細は省略する。なお、駆動制御部２は、図示を省略しているが、平板部６１の裏面に取り付けられている。このような構成の照明装置Ｂでは、駆動制御部２、取付用アングル３等が照明装置の中央部に配置されないので、無発光部分を小さくする或いはなくすことが可能であり、照明装置Ｂから出射される光の輝度むらを低減することが可能である。

なお、照明装置Ｂを天井に取り付ける場合、平板部６１に二点鎖線で示すような、円形の貫通孔６１０を形成しておき、天井に配置されるコネクタをその６１０を貫通し、平板部６１を固定するようにしてもよい。なお、照明装置Ｂとして長方形状のものとしているが、これに限定されるものではなく、例えば、正方形状であってもよく、あるいは、四角以外の多角形状であってもよい。

（第４の実施形態）
本発明の照明装置は光出射面より面状光を出射するものであることから、液晶表示装置のバックライトとしても利用可能である。

以下に本発明の照明装置を液晶表示装置のバックライトとして利用している例について、図面を参照して説明する。図１０は本発明にかかる液晶表示装置の一例を示す分解斜視図である。

図１０に示すように、液晶表示装置８は、液晶パネルユニット８１と、バックライトユニット８２とを備えている。液晶表示装置８は、バックライトユニット８２の前面側（観察者側）に液晶パネルユニット８１が配置され、液晶パネルユニット８１は前面側を中央部に開口窓８３０を備えた金属製のベゼル８３に押えられている。

液晶パネルユニット８１は、液晶が封入された液晶パネル８１１と、液晶パネル８１１の前面（観察者側）及び背面（バックライトユニット１側）に貼り付けられた偏光板８１２とを有している。液晶パネル８１１は、アレイ基板８１３と、アレイ基板８１３と対向して配置された対向基板８１４と、アレイ基板と対向基板との間に充填される液晶とを含んでいる。

アレイ基板８１３には、互いに直交するソース配線及びゲート配線、ソース配線及びゲート配線に接続されたスイッチング素子（例えば、薄膜トランジスタ）、スイッチング素子に接続された画素電極及び配向膜等が設けられている。そして、対向基板８１４には、赤、緑、青（ＲＧＢ）の各着色部が所定の配列で配置されたカラーフィルタ、共通電極、配向膜等が設けられている。

液晶パネルユニット８１において、スイッチング素子が駆動されることで、液晶パネル８１１の各画素におけるアレイ基板８１３と対向基板８１４との間に電圧が印加される。アレイ基板８１３と対向基板８１４の間の電圧が変化することで、各画素での液晶が回転し、光が変調される（光の透過度合いが変更される）。これにより、液晶パネル８１１の観察者側の画像表示領域に画像を表示する。

ベゼル８３は、金属製の枠体であり、液晶パネルユニット８１の前面の辺縁部分を覆う形状を有している。ベゼル８３は、液晶パネルユニット８１の映像表示領域が隠れないように形成された矩形の開口窓８３０と、液晶パネルユニット８１を前面側から押える押え部８３１と、押え部８３１の辺縁部より背面側に突出し、液晶パネルユニット８１及びバックライトユニット８２の辺縁部を覆うカバー部８３２とを備えている。ベゼル８３は接地されており、液晶パネルユニット８１及びバックライトユニット８２をシールドしている。

バックライトユニット８２は、液晶パネルユニット８１に面状光を照射する照明装置である。バックライトユニット８２は、上述の第１の実施形態に示した照明装置と同等の構造を有している。すなわち、シャーシ１と対応する長方形状の底面を有するバックライトシャーシ８２１と、発光部３に対応する光源ユニット８２３とを有している。なお、バックライトユニット８２は長方形状の底面を有する部材であることから、短辺の両方に光源ユニット８２３が配置される。そして、図示は省略しているが制御回路部は底面の裏側の面に取り付け配置されている。バックライトユニット８２の光出射面側には出射光を拡散、輝度を上昇させる等のための光学シート部材８２２が配置されている。

光源ユニット８２３の構造は、直線状に基板を並べる構成である点を除き、実質上発光部３と同じ構造を有している。すなわち、図４に示すＬＥＤ３３が実装された基板３２及び集光部材５を複数個ずつ短辺に取付けられる。なお、バックライトユニット８２では、光源ユニット８２３がバックライトシャーシ８２１の外周部分に取り付けられるので、バックライトシャーシ８２１を長方形状の底面の各辺から切起こした側壁部形成することで、取付用アングルとして利用することができる。

このような、バックライトユニット８２では、導光板を用いなくても、底面と対向する光出射面より輝度むらの少ない面状光を出射することができ、それだけ、構成部材を減らすことが可能である。

本実施形態に示した液晶表示装置は、例えば、携帯電話、タブレット型ＰＣ、家庭用電気製品の表示装置、テレビジョン受信装置等に採用することが可能である。

上述の各実施形態において照明装置として、シーリングランプや液晶表示装置のバックライトをあげているが、これら以外にも、電飾看板等の背面から照明する背面型の照明装置としても利用することも可能である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。

本発明にかかる照明装置は、輝度むらの少ない光を出射するので居室等の天井に取り付けられ、全体に光を照射する照明器具や液晶表示装置のバックライトとして利用することが可能である。

１ シャーシ
２ 駆動制御部
２０ 絶縁シート
２１ 回路基板
２２ 支持部
２３ 支持部
３ 発光部
３１ 取付用アングル
３１１ 平板部
３１２ 固定部
３１３ 保持部
３２ 基板
３３ ＬＥＤ
４ カバー
５ 集光部材
５０ 対向面
５１ スペーサ
５２ 集光部（コリメータレンズ）

Claims (10)

1. 光出射面と対向する反射部を備える筐体と、
   ＬＥＤが配列実装されている基板と、
   前記基板の前記ＬＥＤが実装されている面と対向するように配置される集光部材とを備えており、
   前記集光部材は、前記基板と対向する対向面から突出する２本の位置決めボスと、前記位置決めボスから離れた位置から突出するスナップフィットとを備えており、
   前記基板は前記位置決めボスの外径と同じ内径を有する円筒状の第１貫通孔と、前記第１貫通孔と結んだ線に沿って伸びる長孔形状の第２貫通孔とを有し、
   前記位置決めボスの第１貫通孔及び第２貫通孔を突出した先端部分を前記筐体に形成された貫通孔に挿入するとともに、前記スナップフィットを前記筐体に形成された係合部に係合することで、前記基板及び前記集光部材を前記ＬＥＤからの光が前記反射部に沿うように筐体に取り付けることを特徴とする照明装置。
2. 前記位置決めボスは、前記スナップフィットを中心に前記基板が前記筐体から離れるように回転したとき、前記筐体の貫通孔から抜けない長さで形成されている請求項１に記載の照明装置。
3. 前記集光部材と前記基板とは、前記筐体にねじの共締めで固定される請求項１又は請求項２に記載の照明装置。
4. 前記スナップフィットは、前記対向面に２個以上形成されており、前記集光部材と前記基板とは、前記位置決めボスと前記スナップフィットとで固定される請求項１又は請求項２に記載の照明装置。
5. 前記基板が接着手段で前記筐体に固定される請求項４に記載の照明装置。
6. 前記ＬＥＤが実装された基板と前記集光部材とが、前記筐体の中央部分に配置された多角形状の筒状に形成された取付部の外面側に取り付けられている請求項１から請求項５のいずれかに記載の照明装置。
7. 前記筐体が四角形の平板部を有し、前記平板部の少なくとも一辺より突出した壁体に、前記基板と前記集光部材とが取り付けられている請求項１から請求項５のいずれかに記載の照明装置。
8. 請求項７に記載の照明装置を用いたバックライト。
9. 請求項８に記載のバックライトを備えた液晶表示装置。
10. 請求項９に記載の液晶表示装置を備えたテレビジョン受信装置。

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