Устройство освещения, устройство отображения и светопроводящая пластина
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является сохранение прочности за счет объединения светопроводящих блоков, а также уменьшение рассеивание света в соседнюю область и обеспечение однородного светового излучения. Устройство (L) освещения включает в себя множество модулей (20) источника света, каждый из которых содержит светопроводящую пластину (СП) (1) и множество источников (21) света (ИС). СП (1) имеет область (4) освещения (ОС), через которую падающие пучки света от ИС (21) излучаются наружу, и светопроводящую область (СО) (3), через которую падающие пучки света от ИС (21) направляются в сторону ОС (4), при этом СП (3) и ОС (4) примыкают друг к другу. ОС (4) разделена на множество светоизлучающих секций (9) щелевыми секциями (8), которые проходят вдоль направлений оптических осей ИС (21) и ограничивают прохождение света. По меньшей мере, один из ИС (21) соответствует каждой из светоизлучающих секций (9), и они примыкают друг к другу вдоль СП (3). Модули (20) ИС примыкают друг к другу вдоль, по меньшей мере, первого направления, вдоль которого расположены светоизлучающие секции (9) в ОС (4). Кроме того, выполнена щелевая секция (8), по меньшей мере, в части пространства между светоизлучающими секциями (9), находящимися между модулями (20) ИС, являющимися смежными вдоль первого направления. 5 н. и 15 з.п. ф-лы, 28 ил.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к плоскому устройству освещения, способному к управлению с активной областью, к устройству отображения, использующему устройство освещения, и светопроводящей пластине для использования в устройстве освещения.
Уровень техники
В последние годы жидкокристаллические устройства отображения, которые получили широкое распространение, чтобы занять место электронно-лучевых трубок (ЭЛТ, CRT), широко использовались в жидкокристаллических телевизионных устройствах, мониторах, мобильных телефонах и т.п., благодаря тому, что они имеют хорошие энергосберегающие характеристики, плоскую форму, малый вес и т.д. Примером пути дальнейшего использования этих характеристик является улучшение устройства освещения (так называемая задняя подсветка), которое располагается в задней части жидкокристаллического устройства отображения.
Устройства освещения в общем классифицируются как подсветка с боковым расположением источника света (называемая также подсветкой по краям экрана "edge-light backlights") и прямая задняя подсветка. Подсветка с боковым расположением источника света конструируется таким образом, что имеет светопроводящую пластину, расположенную за панелью жидкокристаллического дисплея, и источник света, расположенный на торцевой поверхности (боковом конце) светопроводящей пластины. Пучок света, излучаемый источником света, отражается светопроводящей пластиной, чтобы равномерно освещать панель жидкокристаллического дисплея, при этом пучок света попадает на панель не напрямую. Такая конструкция дает возможность реализовать устройство освещения с низкой излучающей способностью, при этом оно может быть выполнено более тонким и иметь прекрасно распределенное освещение с хорошей яркостью. Поэтому устройства с боковым расположением источника света используются главным образом в жидкокристаллических дисплеях малого и среднего размера, таких как устройства, применяемые в мобильных телефонах и портативных компьютерах.
В то же время устройство с прямым освещением имеет множество источников света, расположенных за панелью жидкокристаллического дисплея, чтобы напрямую освещать панель дисплея. Поэтому устройства с прямым освещением используются главным образом в жидкокристаллических дисплеях большого размера, с размером экрана от 20 дюймов или более. В то же время существующие устройства с прямым освещением имеют толщину приблизительно от 20 до 40 мм, таким образом препятствуя дальнейшему уменьшению толщины дисплеев.
В связи с этим была попытка создать жидкокристаллический дисплей большого размера, с уменьшенной толщиной за счет расположения множества устройств освещения с боковым расположением (например, см. патентные документы с номерами 1 и 2).
Каждое из устройств освещения (устройств освещения для создания поверхностного источника света), описанных в списке патентных документов под номерами 1 и 2, имеет светопроводящие пластины, которые являются светопроводящими блоками в виде пластины, соединенные последовательно одна с другой, по направлению первичного света (в продольном направлении), таким образом создавая конструкцию с последовательным соединением, включая источники первичного света, которые доставляют первичный свет к соответствующим светопроводящим блокам. Такое устройство освещения сконструировано с помощью расположения множества светоизлучающих модулей (модулей, являющихся источником света), каждый из которых составлен посредством объединения источника света и светопроводящей пластины, которые именуются в общем как «последовательно соединенное устройство освещения».
Список ссылок
Патентный документ 1
Публикация заявки на патент Японии, Tokukaihei, №11-288611 А (дата публикации: 19 октября, 1999).
Патентный документ 2
Публикация заявки на патент Японии, Tokukai, №2001-312916 А (дата публикации: 9 ноября, 2001).
Раскрытие изобретения
В таком устройстве освещения с последовательным расположением толщина соединительной секции (секции расположения источника света) между светопроводящими блоками, расположенными в виде последовательности блоков, минимизируется таким образом, что рассеивание света в соседние области, сформированные светопроводящими блоками, уменьшается.
Однако чем больше уменьшается толщина соединительной секции между светопроводящими блоками, тем больше уменьшается прочность светопроводящих блоков, как собранного из элементов соединения.
В результате тщательного изучения авторы изобретения выяснили, что проблемы могут быть решены за счет выполнения каждой светопроводящей пластины с областью освещения, через которую падающие лучи света из источников света излучаются наружу, и светопроводящей областью, через которую падающие лучи света из источников света направляются к области освещения, а также за счет обеспечения области освещения множеством светоизлучающих секций, отделенных друг от друга, например, щелевыми зазорами.
Предполагая, что направление, вдоль которого располагаются блоки источника света (направление последовательности), является продольным направлением, устройство освещения сконструировано таким образом, как если бы множество традиционно называемых светопроводящих блоков были соединены с помощью светопроводящих секций в поперечном направлении (т.е. направлении пересечения с множеством светопроводящих секций). Это дает возможность сохранить прочность устройства освещения как комбинации светопроводящих блоков, в то же время уменьшая рассеивание света в соседнюю область.
В идеале такая технология дает возможность производить единую светопроводящую пластину, структурированную таким образом, чтобы иметь несколько светопроводящих блоков, соединенных вместе в поперечном направлении. Однако, в тех случаях, когда светопроводящая пластина структурирована таким образом, чтобы иметь соединенные светопроводящие блоки, произведенные для увеличенных размеров, светопроводящая пластина предрасположена к деформированию или разрушению. По этой причине существует ограничение размера единой светопроводящей пластины. Кроме того, такая структура приводит, в результате, к неоднородности освещения внутри пластины.
Настоящее изобретение было сделано с учетом вышеописанных проблем, и задачей настоящего изобретения является обеспечение: устройства освещения, способного сохранять прочность светопроводящих блоков, как собранного из элементов соединения, в то же время уменьшая рассеивание света в соседнюю область; устройства отображения, использующего устройство освещения; и светопроводящей пластины, которая подходит для использования с устройством освещения.
Для достижения этой задачи устройство освещения включает в себя множество модулей источника света, каждый из которых имеет светопроводящую пластину и множество источников света, при этом светопроводящая пластина имеет область освещения, через которую падающие лучи света из источников света излучаются наружу, и светопроводящую область, через которую падающие лучи света из источников света направляются к области освещения, причем область освещения и светопроводящая область располагаются рядом параллельно, область освещения разделена на множество светоизлучающих секций с помощью разделителя, обеспеченного таким образом, чтобы проходить вдоль направления оптической оси каждого из источников света, который ограничивает распространение света, по меньшей мере, одного из источников света, обеспеченных для каждой светоизлучающей секции таким образом, чтобы располагаться рядом и параллельно вдоль светопроводящей области, а множество модулей источника света обеспечены таким образом, чтобы располагаться рядом и параллельно, по меньшей мере, вдоль первого направления, вдоль которого светоизлучающие секции выровнены в области освещения, при этом также обеспечивается разделитель, по меньшей мере, в части пространства между светоизлучающими секциями и между модулями источника света, являющимися соседними по отношению друг к другу вдоль первого направления.
Для достижения этой задачи устройство освещения включает в себя множество модулей источника света, каждый из которых имеет источник света и светопроводящий блок. Светопроводящий блок включает в себя светоизлучающую секцию, через которую падающий луч света из источника света излучается наружу, и светопроводящую секцию, через которую падающий луч света из источника света направляется в сторону светоизлучающей секции, при этом множество блоков источника света расположены вдоль первого направления, чтобы формировать модуль источника света, при этом модуль источника света имеет смежные светопроводящие секции, присоединенные одна к другой, по меньшей мере частично, и включающие в себя оптический разделитель, обеспеченный, по меньшей мере, в части пространства между смежными светоизлучающими секциями, причем модуль источника света содержит множество модулей источников света, расположенных, по меньшей мере, вдоль первого направления, при этом также обеспечивается разделитель, расположенный, по меньшей мере, в части пространства между светоизлучающими секциями, между модулями источника света, смежными по отношению к друг другу вдоль первого направления.
Обеспечение множества светоизлучающих секций в области освещения с помощью разделителей позволяет каждому из устройств освещения иметь каждую светопроводящую пластину, обеспеченную множеством светоизлучающих секций. Предполагая, что направление, вдоль которого располагаются модули источника света (направление последовательности), является продольным направлением, светопроводящая пластина сконструирована таким образом, как если бы множество блоков источников света были соединены с помощью светопроводящих секций вдоль поперечного направления (направления, пересекающегося с множеством светопроводящих секций).
Кроме того, после создания разделителя между светоизлучающими секциями создается возможность разграничивать луч света от каждого источника света внутри заданной светоизлучающей секции с помощью простой конструкции, а также подавлять или преодолевать рассеивание луча света в соседнюю светоизлучающую секцию.
Более того, поскольку такой разделитель также обеспечивается, по меньшей мере, в части пространства между светоизлучающими секциями между модулями источника света, являющимися смежными по отношению друг к другу вдоль первого направления, то устройство освещения светит одинаковым образом в любой части области освещения, даже когда модули источника света выровнены вдоль первого направления. Это дает возможность излучать свет равномерно в пределах плоскости.
Поэтому, согласно любому из приведенных выше вариантов осуществления изобретения, может быть обеспечено устройство освещения, которое может сохранить свою прочность как соединения из светопроводящих блоков, в то же время уменьшая рассеивание света в соседнюю область, и которое излучает свет равномерно в любом месте в пределах области освещения.
Кроме того, для достижения задачи изобретения светопроводящая пластина имеет область освещения, через которую падающий луч света из источника света излучается наружу, и светопроводящую область, через которую падающий луч света из источника света проводится по направлению к области освещения, с областью освещения и светопроводящей областью, лежащими рядом и параллельно, при этом область освещения разделяется на множество светоизлучающих секций с помощью разделителя, обеспеченного таким образом, чтобы он располагался вдоль направления оптической оси источника света, при этом разделитель ограничивает перемещение света, также обеспечивается разделитель, по меньшей мере, в части, по меньшей мере, одного конца области освещения вдоль первого направления, вдоль которого выравниваются светоизлучающие секции.
Кроме того, для достижения задачи изобретения светопроводящая пластина включает в себя множество светопроводящих блоков, каждый из которых имеет светоизлучающую секцию, через которую падающий луч света из источника света излучается наружу, и светопроводящую секцию, через которую падающий луч света из источника света проводится по направлению к светоизлучающей секции, при этом множество светопроводящих блоков располагаются в одномерном порядке, светопроводящая секция и смежная с ней светопроводящая секция соединяются друг с другом, по меньшей мере частично, с оптическим разделителем, обеспеченным в, по меньшей мере, части пространства между светоизлучающей секцией и смежной с ней светоизлучающей секцией, здесь также обеспечивается разделитель, по меньшей мере, в части, по меньшей мере, одного конца направления, вдоль которого располагаются светопроводящие блоки.
Поэтому эти светопроводящие пластины подходят для использования с вышеупомянутым устройством освещения.
Кроме того, для достижения задачи изобретения устройство отображения включает в себя панель дисплея и такое устройство освещения, как описанное выше.
Устройство освещения в виде соединения светопроводящих блоков может сохранять прочность, в то же время уменьшая рассеивание света в соседнюю область. Кроме того, устройство освещения излучает одинаковым образом в любой точке области освещения, даже в том случае, когда модули источника света выровнены вдоль первого направления. Это дает возможность излучать свет равномерно в пределах плоскости.
Поэтому вышеописанная конструкция может реализовать достаточную яркость освещения и прекрасную равномерность и может дать прочное устройство отображения, имеющее высокую прочность устройства освещения.
Кроме того, поскольку устройство отображения включает в себя вышеописанную конструкцию, это устройство отображения может быть выполнено более тонким, и даже в случае увеличения светоизлучающей области, устройство отображения может реализовать достаточную яркость освещения и прекрасную равномерность освещенности. Более того, устройство отображения способно регулировать яркость каждой области освещения, чтобы можно было обеспечить более высокое качество изображения.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 является видом сверху, схематически показывающим конструкцию главной части устройства освещения, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 включает в себя (А) вид сверху, схематически показывающий конструкцию модуля источника света, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения; и (В) - вид с разрезом светопроводящей пластины блока источника света вдоль линии А-А, изображенной на фиг.2А.
Фиг.3 является видом сечения блока источника света вдоль линии В-В, изображенной на фиг.2А.
Фиг.4 является видом сверху, схематически показывающим главную часть устройства освещения, использующего модуль источника света, не имеющего щелевой секции, выполненной в области освещения.
Фиг.5 является видом сверху, схематически показывающим конструкцию модуля источника света, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, с источником света увеличенного модуля источника света.
Фиг.6 является другим видом сверху, схематически показывающим конструкцию модуля источника света, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, с источником света увеличенного модуля источника света.
Фиг.7 является еще одним видом сверху, схематически показывающим конструкцию модуля источника света, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, с источником света увеличенного модуля источника света.
Фиг.8 показывает другой пример формы светопроводящей пластины модуля источника света, показанного на фиг.2А, в форме вида с разрезом модуля источника света вдоль линии В-В, изображенной на фиг.2А.
Фиг.9 показывает еще один пример формы светопроводящей пластины модуля источника света, показанного на фиг.2А, в форме вида с разрезом модуля источника света вдоль линии В-В, изображенной на фиг.2А.
Фиг.10 является расположенными рядом видами в перспективе, показывающими, как выглядит направление светопроводящей пластины, изображенной на фиг.9, когда она обозревается под различными углами.
Фиг.11 является расположенными рядом видами: видом спереди, левосторонним видом, видом сверху и правосторонним видом светопроводящей пластины, изображенной на фиг.9.
Фиг.12 включает в себя (А) вид сверху, схематически показывающий конструкцию последовательно соединенного устройства освещения, в котором модули источника света, показанные на фиг.1, частично накладываются со смещением, и (В) - вид с разрезом устройства освещения по линии С-С, изображенной на фиг.12А.
Фиг.13 является блок-схемой, показывающей пример конструкции главной части устройства освещения, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.14 является видом сверху, схематически показывающим конструкцию другого модуля источника света, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.15 включает в себя (А) вид сверху, схематически показывающий конструкцию главной части устройства освещения, в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, и вид (В), являющийся видом с разрезом светопроводящей пластины устройства освещения по линии D-D, изображенной на фиг.15А.
Фиг.16 включает в себя (А) вид сверху, схематически показывающий конструкцию главной части устройства освещения, в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения, и вид (В), являющийся видом с разрезом светопроводящей пластины устройства освещения по линии Е-Е, изображенной на фиг.16А.
Фиг.17 включает в себя (А) вид сверху, схематически показывающий конструкцию главной части другого устройства освещения, в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения, и вид (В), являющийся видом с разрезом светопроводящей пластины устройства освещения по линии F-F, изображенной на фиг.17А.
Фиг.18 является видом сверху, схематически показывающим конструкцию главной части устройства освещения, в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.19 включает в себя (А) вид сверху, схематически показывающий конструкцию главной части другого устройства освещения, в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения, и вид (В), являющийся видом с разрезом светопроводящей пластины устройства освещения по линии G-G, изображенной на фиг.19А.
Фиг.20 включает в себя виды сверху (А) и (В), каждый из которых схематически показывает пример конструкции устройства освещения, в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.21 включает в себя (А) вид сверху, схематически показывающий конструкцию главной части другого устройства освещения, в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения, и вид (В), являющийся видом с разрезом светопроводящей пластины устройства освещения по линии Н-Н, изображенной на фиг.21А.
Фиг.22 является видом с разрезом, схематически показывающим конструкцию главной части жидкокристаллического устройства отображения, в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.23 показывает (А) вид сверху, схематически изображающий пример конструкции устройства освещения, обеспеченного в жидкокристаллическом устройстве отображения, показанном на фиг.22, и вид (В), являющийся видом с торца, схематически показывающим конструкцию жидкокристаллического устройства отображения, показанного на фиг.22, которое обозревается со стороны, противоположной источникам света устройства освещения, показанного на фиг.23 А.
Фиг.24 является видом сверху, показывающим принцип работы управления с активной областью в жидкокристаллическом устройстве отображения.
Фиг.25 является блок-схемой, схематически показывающей конструкцию главной части жидкокристаллического устройства отображения, в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.26 является блок-схемой, схематически показывающей конструкцию жидкокристаллического устройства отображения для использования в телевизионном приемнике, в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.27 является блок-схемой, показывающей взаимоотношение между секцией модуля настройки и жидкокристаллическим устройством отображения в телевизионном приемнике, показанном на фиг.26.
Фиг.28 является видом в перспективе телевизионного приемника в разобранном виде, показанного на фиг.26.
Список ссылочных позиций.
1 | светопроводящая пластина, |
1А | светопроводящий блок, |
2 | торцевая поверхность для входа света, |
3 | светопроводящая область, |
3А | светопроводящая секция, |
4 | область освещения, |
5 | светоизлучающая поверхность, |
6 | структура, |
7 | мертвая зона, |
8 | щелевая секция (разделитель), |
8А | секция паза (разделитель), |
9 | светоизлучающая секция, |
11 | ступенчатая секция, |
12 | поверхность верхушки, |
13 | секция с канавкой (разделитель), |
13А | секция с канавкой (разделитель), |
14 | светорассеивающий элемент (разделитель), |
14А | светорассеивающий элемент (разделитель), |
15 | торцевая поверхность, |
16 | слой с низким коэффициентом преломления (разделитель), |
16А | слой с низким коэффициентом преломления (разделитель), |
20 | модуль источника света, |
20А | блок источника света, |
21 | источник света, |
22 | чиповый светодиод, |
23 | чиповый светодиод, |
24 | чиповый светодиод, |
30 | устройство освещения, |
31 | блокирующий свет объект (блокирующий свет элемент), |
34 | цепь управления подсветкой, |
40 | жидкокристаллическое устройство отображения, |
41 | жидкокристаллическая панель (панель дисплея), |
42 | подложка, |
43 | оптический лист, |
44 | цепь обнаружения максимального уровня шкалы яркости, |
45 | цепь преобразования шкалы яркости, |
50 | цепь разделения Y/C, |
51 | цепь видеосигнала цветности, |
52 | аналого-цифровой преобразователь, |
53 | контроллер для управления жидкокристаллическим индикатором, |
54 | управляющая схема для задней подсветки, |
55 | микрокомпьютер, |
56 | цепь градации, |
60 | секция блока настройки, |
61 | первый корпус, |
61а | отверстие, |
62 | второй корпус, |
63 | операционная цепь, |
64 | поддерживающий элемент, |
BL | источник света, |
BLU | модуль источника света, |
L | устройство освещения, |
LA | светоизлучающая поверхность, |
LG | светопроводящая пластина. |
Описание вариантов осуществления изобретения
Вариант 1 осуществления изобретения
Вариант осуществления настоящего изобретения описывается ниже со ссылками на фиг.1-14.
Фиг.1 является видом сверху, схематически показывающим конструкцию главной части устройства освещения, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг.1, устройство L освещения в соответствии с настоящим вариантом осуществления изобретения включает в себя множество модулей 20 источника света, каждый из которых включает в себя светопроводящую пластину 1 (светопроводящий объект), и множество источников 21 света. Устройство L освещения выполнено так, что модули 20 источника света располагаются на одном уровне по отношению друг к другу и светопроводящая пластина 1 одного модуля 20 источника света не накладывается на светопроводящую пластину 1 другого модуля.
Сначала ниже описывается конструкция модуля 20 источника света в соответствии с вариантом осуществления изобретения.
Фиг.2 представляет (А) вид сверху, схематически показывающий конструкцию модуля 20 источника света, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения; и (В) - разрез светопроводящей пластины 1 модуля 20 источника света вдоль линии А-А на фиг.2А. Фиг.3 - сечение модуля 20 источника света вдоль линии В-В на фиг.2А.
Как показано на фиг.2А, модуль 20 источника света включает в себя светопроводящую пластину 1 (светопроводящий объект) и множество источников 21 света (точечных источников света), расположенных на одной торцевой поверхности светопроводящей пластины 1.
Модуль 20 источника света является модулем с боковым расположением источника света (поверхностный модуль источника света), который излучает (поверхностное излучение) с одной главной поверхности (поверхность панели), причем излучает свет, поступающий на торцевую поверхность светопроводящей пластины 1, на которой расположены источники 21 света.
В последующей части описания для удобства объяснения эта главная поверхность светопроводящей пластины 1, через которую излучается свет, называется «верхней поверхностью» или «лицевой стороной», а противоположная главная поверхность называется «нижней поверхностью» или «нижней стороной».
Как показано на фиг.2А и 3, светопроводящая пластина 1 принимает свет через торцевую поверхность 2 входа света (торцевую поверхность, на которую падает свет), которая является торцевой поверхностью, обращенной к источникам 21 света, преломляет (отражает) свет во внутренней части и излучает свет через часть своей верхней поверхности.
Светопроводящая пластина 1 выполнена, например, из прозрачного пластика, такого как (метил)акриловая смола, например такого, как РММА (methyl methacrylate resin - полиметилметакрилат), СОР (cycloolefin polymer - циклоолефиновый полимер), например такого, как "ZEONOR" (зарегистрированный товарный знак; производится компанией Zeon Corporation), СОС (cycloolefin copolymer - циклоолефиновый сополимер), или поликарбоната. Однако светопроводящая пластина 1 не ограничивается материалами, приведенными выше в качестве примера, и может быть выполнена из любого материала, который обычно используется для светопроводящей пластины. Возможно применение прозрачного пластика без какого-либо особого ограничения.
Светопроводящая пластина 1 имеет две области вдоль направления оптической оси. Эти две области имеют различные функции. Термин «направление оптической оси» подразумевает направление центральной оси светового пучка, испускаемого (излучаемого) каждым источником 21 света. В настоящем варианте осуществления изобретения термин «направление оптической оси светового пучка, испускаемого каждым источником 21 света» означает направление, перпендикулярное светоизлучающей поверхности источника 21 света, т.е. направление, перпендикулярное торцевой поверхности 2 входа света. Поэтому светопроводящая пластина 1 имеет две области вдоль главных поверхностей.
Как показано на фиг.2А и 3, светопроводящая пластина 1, как видно на двухмерном виде, включает в себя светопроводящую область 3 и область 4 освещения, расположенные в этой последовательности от торцевой поверхности 2 входа света. Это позволяет светопроводящей пластине 1 испускать свет наружу не через всю ее одну главную поверхность, а через часть главной поверхности. В настоящем варианте осуществления изобретения фраза «светопроводящая пластина 1, как видно на двухмерном виде» является синонимом фразе «светопроводящая пластина 1 при виде сверху (в направлении, перпендикулярном главной поверхности)».
Светопроводящая область 3, которая имеет торцевую поверхность 2 входа света в качестве светопринимающей поверхности, принимает свет через торцевую поверхность 2 входа света и направляет свет в сторону области 4 освещения вдоль главных поверхностей.
В то же время область 4 освещения имеет светоизлучающую поверхность 5, расположенную на ее верхней поверхности таким образом, что она обращена к освещаемой поверхности освещаемого объекта, при этом через светоизлучающую поверхность 5 свет излучается наружу (по направлению к освещаемой поверхности освещаемого объекта). Благодаря области 4 освещения свет из светопроводящей области 3 излучается через светоизлучающую поверхность 5.
Следует заметить, что в тех случаях, когда источники 21 света реализованы в виде точечных источников света, как описано выше, световой пучок из каждого источника 21 света излучается в заданном угле, и поэтому он ограничен по углу излучения. По этой причине вблизи каждого источника 21 света существует темная теневая область (в дальнейшем называемая «мертвой зоной») 7, до которой свет не доходит (не освещается) из-за направленности источника 21 света.
Таким образом, в настоящем варианте осуществления изобретения в качестве светопроводящей области 3 используется область, содержащая такие мертвые зоны 7. Это позволяет лучу света, излучаемого из каждого источника 21 света, быть поверхностно излучаемым из светоизлучающей поверхности 5 после того, как он достаточно рассеялся в светопроводящей области 3, без использования мертвых зон 7 в качестве области 4 освещения. Это дает возможность улучшить равномерность яркости освещения, таким образом делая возможным создание модуля 20 источника света со светоизлучающей поверхности 5 без темных мест.
Следует заметить, что светопроводящая область 3 также функционирует как секция смешения цвета (секция смешения света), которая смешивает излучение различных цветов света (лучи света), излучаемые источниками 21 света. Таким образом, может быть получено освещение белого цвета путем смешения излучения монохроматических светодиодов (светоизлучающих диодов), которые испускают свет различных цветов, например R (красный), G (зеленый) и В (голубой).
Как показано на фиг.3, светопроводящая область 3 и область 4 освещения выполняются единым элементом. Однако та область нижней поверхности светопроводящей пластины 1, которая соответствует области 4 освещения, подвергается обработке, которая приводит к тому, что свет, направляемый из светопроводящей области 3, излучается из светопроводящей пластины 1 через светоизлучающую поверхность 5, например, путем выполнения структуры 6 (светорассеивающий элемент), показанной на фиг.3. Хотя настоящий вариант осуществления изобретения иллюстрируется как конструкция, в которой светопроводящая пластина 1 имеет структуру 6 на нижней поверхности, настоящий вариант осуществления изобретения этим не ограничивается. Такая структура, как описанная выше структура 6, может быть выполнена на верхней и/или на нижней поверхности светопроводящей пластины 1 (например, на светоизлучающей поверхности 5 и/или на противоположной ей поверхности), или может быть выполнена внутри светопроводящей пластины 1, в области 4 освещения.
В то же время светопроводящая область 3 не подвергается такой обработке. Свет, вошедший в светопроводящую область 3 через торцевую поверхность 2 входа света, направляется к области 4 освещения, например, при отражении на границе светопроводящей пластины 1 с окружающей средой.
По этой причине луч света, входящий в светопроводящую пластину 1 из источника 21 света, попадает в область 4 освещения через светопроводящую область 3, рассеивается и отражается в области 4 освещения, и выходит из светопроводящей пластины 1 через светоизлучающую поверхность 5.
Примеры технологического процесса обработки, которому подвергается область 4 освещения, включают в себя призматическую обработку, обработку SHIBO и печатающую обработку. Однако настоящий вариант осуществления изобретения этим не ограничивается. Обработка может быть надлежащим образом выполнена с помощью известных процессов обработки светопроводящей пластины, которые обычно выполняют обеспечение излучения из светопроводящей пластины.
Поэтому структура 6, которая сформирована в области 4 освещения светопроводящей пластины 1 с помощью обработки, может быть, например, структурой, имеющей вид мелких шероховатостей (форму SHIBO), или призматическую форму, или может быть точечной моделью, сформированной с помощью печати, или подобной технологии. Структура 6 не ограничивается теми примерами, которые приведены выше. Любая структура (светорассеивающий элемент), имеющая функцию рассеивания света, направляющая свет за пределы светопроводящей пластины 1, рассматривается как возможная для использования.
Плотность структуры 6 может быть постоянной, или может изменяться в зависимости от расстояния до источников 21 света, или от количества света, которое излучается светоизлучающей поверхностью 5 светопроводящей пластины 1. Например, яркость освещения может быть выровнена в пределах светоизлучающей поверхности 5 за счет увеличения плотности или размера области структуры 6 с учетом расстояния от источников 21 света.
В то же время, поскольку светопроводящая область 3 не подвергается такому процессу обработки, луч света, излучаемый каждым источником 21 света, направляется в сторону области 4 освещения, по существу, не излучаясь наружу из светопроводящей области 3, например, отражаясь на границе раздела светопроводящей области 3 и окружающей среды. Однако, например, для того чтобы с большей надежностью подавить рассеивание света, для эффективного повторного использования света, отраженного от границы раздела, и, следовательно, подавления процесса ослабления света светопроводящая область 3 может быть покрыта светоблокирующими листами, такими как отражающий лист, нанесенными по мере необходимости на верхнюю или нижнюю поверхности области, или может иметь зеркальную обработку, выполненную на верхней или нижней поверхностях светопроводящей области.
Однако в настоящем варианте осуществления изобретения светопроводящая пластина 1 располагается таким образом, чтобы светоизлучающая поверхность 5 располагалась напротив освещаемой поверхности освещаемого объекта. Поэтому в тех случаях, когда в устройстве освещения в соответствии с настоящим вариантом осуществления изобретения используется множество таких светопроводящих пластин 1, расположенных на одном уровне относительно друг друга и не накладываемых со смещением относительно друг друга (в дальнейшем называется «накладываемые со смещением»), при этом светопроводящие области 3 и источники 21 света покрываются светоблокирующим элементом. Светоблокирующий элемент реализуется посредством части электронного компонента, включающего в себя устройство L освещения, например, внешнюю раму жидкокристаллического устройства отображения.
Для подавления ослабления света желательно, чтобы луч света, излучаемый каждым источником 21 света, направлялся в сторону области (областей) 4 освещения, не излучаясь наружу из светопроводящих областей (области) 3. Однако в тех случаях, когда устройство L освещения является устройством освещения мозаичного типа, рассеивание света не становится проблемой до тех пор, пока луч света может быть направлен в сторону области (областей) 4 освещения, по причинам, указанным выше. Поэтому в тех случаях, когда устройство L освещения является устройством освещения мозаичного типа, светоблокирующие листы, такие как отражающие листы, а также зеркальная отделка, не требуются.
Далее описывается конструкция области 4 освещения.
Как показано на фиг.2А и 2В, светопроводящая пластина 1 в соответствии с настоящим вариантом осуществления изобретения сконструирована таким образом, чтобы область 4 освещения разделялась на множество областей (в дальнейшем называемых «светоизлучающими секциями») 9 за счет выполнения разделителей, которые ограничивают прохождение света. Разделители выполняются таким образом, чтобы они проходили вдоль направления оптической оси луча света, который излучается каждым источником 21 света.
То есть, как показано на фиг.2А, светопроводящая пластина 1 включает в себя: множество известных светопроводящих блоков 1А, расположенных в линию; светопроводящую область 3, в которой светопроводящие секции 3А