JP4371733B2 - Surface light source device - Google Patents
Surface light source device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4371733B2 JP4371733B2 JP2003297460A JP2003297460A JP4371733B2 JP 4371733 B2 JP4371733 B2 JP 4371733B2 JP 2003297460 A JP2003297460 A JP 2003297460A JP 2003297460 A JP2003297460 A JP 2003297460A JP 4371733 B2 JP4371733 B2 JP 4371733B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light source
- incident
- optical sensor
- source device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
- G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
- G02B6/0038—Linear indentations or grooves, e.g. arc-shaped grooves or meandering grooves, extending over the full length or width of the light guide
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0081—Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
- G02B6/0086—Positioning aspects
- G02B6/0088—Positioning aspects of the light guide or other optical sheets in the package
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
- H05B47/10—Controlling the light source
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
- Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)
Description
本発明は面状光源装置および該装置を備える表示装置に関する。さらに詳しくは、透過型の液晶表示装置や文字や図柄を表示したパネルを用いる看板や誘導灯などの表示装置および該表示装置に照明光を供給する面状光源装置に関する。 The present invention relates to a planar light source device and a display device including the device. More specifically, the present invention relates to a display device such as a signboard or a guide light using a transmission type liquid crystal display device, a panel displaying characters and designs, and a planar light source device for supplying illumination light to the display device.
従来の面状光源装置の一例は、特許文献1に記載されている。この特許文献1記載の面状光源装置は、当該公報の図1に示されるように、導光板13のLEDモジュール16を配置した端面13cにセンサ20を配置し、外光の各波長帯域のエネルギーを検出し、検出結果に基づいてR(赤)、G(緑)、B(青)の光出射エネルギーを調整するものである。
An example of a conventional planar light source device is described in
前記特許文献1に示された面状光源装置のように、光源としてLEDを用いた場合、つぎのような問題が生じる。すなわち、LEDの出力は温度依存性が強いため、周囲の温度変化により色度および輝度が変化するという問題がある。また、こうした温度依存性はR、G、Bの各発光色により異なるため、周囲の温度変化により照明光のホワイトバランスが変化してしまうという問題がある。さらに、こうした発光特性のばらつきは同じ発光色のLED間においても生じるという問題がある。また、LEDの寿命特性はR、G、Bごとに異なるという問題がある。
When the LED is used as the light source as in the planar light source device disclosed in
本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、温度変化や、経時変化などにより生じる照明光の色度および輝度の変化を自動的に補正することが可能な面状光源装置および該装置を備える表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and a planar light source device capable of automatically correcting changes in chromaticity and luminance of illumination light caused by temperature changes, changes over time, and the like. It aims at providing a display apparatus provided with.
本発明の面状光源装置は、開口部を有する筐体と、該開口部に配設され、入射した光を拡散する拡散板と、前記筐体内の対向する両側面に設けられ、赤、緑、青の光をそれぞれ出射する複数の光源と、該光源からの光を前記拡散板に向けて反射する反射板とを備える面状光源装置であって、前記拡散板に対向する前記筐体の底面の中央部に配され、前記拡散板から反射する赤、緑、青の光に基づいて、光を検出する光センサと、該光センサの検出値に基づいて、前記光源からの出射光の量を前記赤、緑、青の各色ごとに独立に調整する制御手段と、入射光を乱反射させる乱反射部、および前記光センサに光を入射させるための入射部を底面に有する棒状光学素子を、前記光センサ上に配置してなることを特徴としている。 Surface light source device of the present invention comprises a housing having an opening is disposed in the opening, and a diffusion plate that diffuses incident light, provided on both opposite sides of the housing, red, green , a planar light source device comprising a plurality of light sources for emitting light of blue, respectively, and a reflecting plate for the light from the light source to reflections toward the diffusion plate, the housing facing the diffuser plate disposed in the central portion of the bottom surface, on the basis of the red, green, blue light reflected from the diffusion plate, an optical sensor for detecting light, based on the detected value of the light sensor, output from the light source A rod-shaped optical element having a control means for independently adjusting the amount of incident light for each of the red, green and blue colors, a diffuse reflection part for irregularly reflecting incident light, and an incident part for making light incident on the optical sensor on the bottom surface Is arranged on the optical sensor .
本発明によれば、光センサの検出値に基づいて、前記光源から出射する光の量を調整する、とくに光センサにより検出されるR、G、Bの各光量に応じて点光源に入力される電流、電圧またはデューティ比を、R、G、Bの各色ごとに独立に制御することにより、拡散板から出射する白色の照明光を所望の色度および輝度に保つことができる。 According to the present invention, the amount of light emitted from the light source is adjusted based on the detection value of the light sensor, and in particular, the light is input to the point light source according to the R, G, and B light amounts detected by the light sensor. By controlling the current, voltage, or duty ratio independently for each color of R, G, and B, white illumination light emitted from the diffusion plate can be maintained at a desired chromaticity and luminance.
以下、本発明の面状光源装置および該装置を備える表示装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付されたものは、実質的に同様の構成要素を示している。 Embodiments of a planar light source device and a display device including the device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, what attached | subjected the same code | symbol in each figure has shown the substantially same component.
実施の形態1
以下、図面を用いて本発明の面状光源装置について詳細に説明する。図1は本発明の実施の形態1にかかわる面状光源装置の概略構成を示す平面図、図2は図1のA−A線断面図および図3は図1のB−B線の要部断面図である。図1〜3において、1は開口部1aを有する筐体である。筐体1の開口部1aには入射した光を均一に拡散させる拡散板2が配置されている。4は発光ダイオード(Light Emitting Diode:以下、LEDという)からなる複数の点光源であり、赤(R)の光を出射する点光源4aと、緑(G)に光を出射する点光源4bと、青色(B)の光を出射する点光源4cとから構成されている。また、点光源4としてLEDのほか、レーザーダイオード(Laser Diode:LD)などを用いることができる。点光源4は筐体1の上下方向の内部側面1cに沿って基板3上に複数個配列されている。基板3上に設けられた点光源4a、4bおよび4cは、照明光の色度および必要となる輝度に応じてそれぞれの個数を設定する。図1に示す面状光源装置においては、G、B、G、R、G、Bなどの繰り返しの順列で配置されている。5は点光源4の光が出射する位置に配置された偏角素子である。偏角素子5は台形の断面形状を有し、筐体1の底面1bに配置した反射板6に点光源4から出射した光を屈折する。反射板6は、偏角素子5から入射した光を拡散板2に向けて正反射する正反射部62と、乱反射する乱反射部61より構成されている。7は点光源4を包囲し、点光源4から出射した光のうち筐体1の内壁に向かう光を偏角素子5に向けて反射するリフレクタである。8は光センサであり、筐体1の底面1bの略中央部に設けられた収納部1dに配置されている。光センサ8はR、G、Bの各色に対応する光量を検出する。図3に示されるように、反射板6の乱反射部61には光センサ8に光が入射するための孔61aがあけられている。図1に示されるように、9は光センサ8に接続された制御手段であるフィードバック回路で、光センサ8が検出した光量に基づいて、各色の混合色(白色)の色度および輝度を算出し、点光源4に入力する電流、電圧またはデューティ比(電流、電圧のON/OFFの比)を制御する。
Hereinafter, the planar light source device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a planar light source device according to
前述のように構成された面状光源装置の光出射面には、表示素子として液晶表示パネル(図示せず)などが配置される。液晶パネルに到達した面状光源からの光は映像信号に基づいて変調され、R、G、Bのそれぞれの色を表示する。 A liquid crystal display panel (not shown) or the like is disposed as a display element on the light emitting surface of the planar light source device configured as described above. The light from the planar light source that reaches the liquid crystal panel is modulated based on the video signal, and displays each color of R, G, and B.
以下、本実施の形態1にかかわる面状光源装置の動作を図4を用いて説明する。 Hereinafter, the operation of the planar light source device according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
筐体1の両側面に配置された点光源4から出射する光は直接またはリフレクタ7を介して偏角素子5に入射する。偏角素子5は入射した光を反射板6側に屈折する。偏角素子5から出射した光は、反射板6によって反射され、拡散板2に入射し、拡散板2で拡散するか、または拡散板2から再度反射板6に入射して再び反射されることにより拡散板2に入射する。このように、点光源4から出射したR、G、Bの3色の光は拡散板2と反射板6とのあいだで入射、反射を繰り返して混色され、白色光として拡散板2にて拡散される。
Light emitted from the
図1に示されるように、光センサ8は混色された白色光のR、G、Bの各光量を検出し、検出されたR、G、Bの各光量をフィードバック回路9に送る。フィードバック回路9は光センサ8が検出したR、G、Bの各光量を予め設定された各光量と比較し、検出された光量が設定値より減少した場合は、その減少量に応じてR、G、Bの各点光源4に入力する電流、電圧またはデューティ比を上げる。反対に検出された光量が増加した場合は、その増加量に応じてR、G、Bの各点光源4に入力する電流、電圧またはデューティ比を下げる。このように、光センサ8により検出されるR、G、Bの各光量に応じて点光源4に入力される電流、電圧またはデューティ比をR、G、Bの各色ごとに独立に制御することにより、拡散板2から出射する白色の照明光を所望の色度および輝度に保つことができる。
As shown in FIG. 1, the
なお、本実施の形態1にかかわる面状光源装置においては、光量を測定するための光センサ8を筐体1の底面1bの略中央部に配置している。これは、センサ8の位置が中央部から遠ざかるにしたがい、偏角素子5からセンサ8に直接入射する光が増加することで測定誤差が増加するからである。つまり、図4に示されるように、筐体1の底面1bの中央部から離れた位置に設けられた収納部1eに光センサ8を配置した場合、偏角素子5から反射板6へ向かう光R1が光センサ8へと入射するため、拡散板2を出射する混色された平均的な(代表的な)光を測定することができない。本発明は、光センサ8を筐体1内の底面1bの略中央部に設けた収納部1dに配置することで、拡散板2にて混色された平均的な光R2を検出することができる。このように、正確な参照値を用いてR、G、Bの各点光源4へ入力する電圧、電流またはデューティ比を制御することにより、所望の色度および輝度を得ることができる。
In the planar light source device according to the first embodiment, the
なお、本実施の形態1において、光センサ8は略中央部に配置したが、拡散板2にて拡散された平均的な光を検出できる位置であればよい。
In the first embodiment, the
また、反射板6に設ける孔61aは光センサ8が光を検出するために必要な最小サイズとすることで、面状光源装置の色度、輝度ムラへの影響をなくすことができる。
Further, the hole 61a provided in the reflecting
光センサ8は受光素子としてフォトダイオードを用いており、フォトダイオードの前にR、G、Bの波長に対応するバンドパスフィルター(図示せず)または光吸収型カラーフィルター(図示せず)などを設けている。
The
なお、カラーフィルターとしては視感度特性に近い分光感度特性を有するものなどが好ましい。 A color filter having a spectral sensitivity characteristic close to the visibility characteristic is preferable.
RGBの点光源4は、白色光を発する点光源に比べて、発光効率が高く、液晶表示装置に用いられるカラーフィルターの赤色、緑色および青色の透過特性と点光源4に発光スペクトルをあわせ込むことで、色再現性の高い表示装置を得ることができる。また、白色色度を任意に変更することができる。
The RGB
筐体1の光源を配置しない内側の側面1gには、内側で反射して拡散板2に光が向かうように、反射板を配置してもよい。筐体1の内部は反射材料や白色の塗料などを塗布することで、点光源4から出射される光の反射効率を向上させることもできる。
On the
拡散板2は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、アクリル(PMMA)、もしくはポリカーボネート(PC)などの樹脂板またはガラス板などに反射材を混入したり、あるいは表面を粗面に加工することにより光拡散性の高い面状光源装置を得ることができる。
The diffusing
リフレクタ7は、銀もしくはアルミニウムなどで形成される反射層を有する金属板、銀もしくはアルミニウムなどの金属を蒸着した樹脂製シート、または白色の樹脂製シートなどで構成することができる。
The
なお、反射板6およびリフレクタ7の反射率を90%以上とすると反射面での反射ロスを抑えることができる。反射板6は、アルミニウムもしくは銀などの金属板、または樹脂製シートにアルミニウムもしくは銀などを蒸着することにより構成される。
In addition, if the reflectance of the reflecting
また、本実施の形態1においては、反射板6とリフレクタ7とを別部材で構成しているが、反射板6とリフレクタ7を同一部材で一体に形成することもできる。筐体1が反射板6やリフレクタ7の機能を兼ねてもよい。このように形成することで部品点数を減らし、組立て作業性を向上させることができる。
In the first embodiment, the reflecting
なお、出射光の指向性を制御するためにレンズシートや拡散シートなど光学シート類を拡散板2上に配置してもよい。さらに頂角がほぼ90°で連続した三角柱を表示面側に形成したレンズシートを用いることによって、拡散板2から出射した光の一部を拡散板2側に反射して、拡散板2による光拡散効果を高め、反射板6の反射光の輝度ムラおよび色度ムラを低減できる。
An optical sheet such as a lens sheet or a diffusion sheet may be disposed on the
実施の形態2
図5は本発明の実施の形態2にかかわる面状光源装置の断面図、図6は図5に示す面状光源装置の光センサ周辺における部分断面図である。本実施の形態2においては、図5および図6に示されるように、光センサ8の光入射部に遮光部材10が設けられている。この遮光部材10には、円形の孔であるピンホール10aが設けられている。その他の構成は実施の形態1と同様である。
5 is a cross-sectional view of a surface light source device according to
図7に示されるように、左側の偏角素子5の出射面5aから出射した光には筐体1内の底面1bの略中央部へ向かう光R3が存在する。本実施の形態2は、偏角素子5から出射され、光センサ8に向かう光R3を遮光部材10により遮断し、光センサ8に入射する光を制限するように構成している。このように遮光部材10により誤差成分となる偏角素子5から光センサ8に直接入射する光を制限することで、拡散板2における平均的な照明光をより正確に検出することができる。
As shown in FIG. 7, the light emitted from the
以下、ピンホール10aの具体的な形状について説明する。 Hereinafter, a specific shape of the pinhole 10a will be described.
図6において、左側の偏角素子5に着目し検討する。ピンホール10aの直径をa1、ピンホールの深さをd1、ピンホール10aを通過し光センサ8へ入射する光の入射角をθ(筐体1の底面1dに対する垂線と、ピンホール10a上に設けられた任意の点p1を通ってピンホール10aに入射する光との角度)とすると、光センサ8に入射する光の入射角θの範囲は
0°≦θ≦tan-1(a1/d1)・・(1)
となる。したがって、ピンホール10aの直径a1、深さd1を調整することにより、光センサ8に入射する光の入射角θの範囲を制限することができる。
In FIG. 6, attention is paid to the
It becomes. Accordingly, by adjusting the diameter a1 and the depth d1 of the pinhole 10a, the range of the incident angle θ of the light incident on the
ここで、偏角素子5の最上端から出射してピンホール10aに入射する光L5の入射角φのうち最小の角度は、拡散板2の中心o1からピンホール10aまでの距離をh1、偏角素子5の出射面5aの最上端から拡散板2の中心o1までの距離をl1とすると
φ=tan-1((l1−a1/2)/h1)・・(2)
となる。
Here, the minimum angle among the incident angles φ of the light L5 emitted from the uppermost end of the
It becomes.
したがって、光センサ8に入射する光の入射角がφ以下となるようピンホール10aを設計することで、偏角素子5からの光を遮断することができる。
Therefore, the light from the
具体的には以下の式(3)を満たすようピンホール10aの深さd1、直径a1の値を設定すればよい。
tan-1((l1−a1/2)/h1)≧tan-1(a1/d1)
h1/(l1−a1/2)≦d1/a1
d1≧a1×h1/(l1−a1/2)・・(3)
Specifically, the values of the depth d1 and the diameter a1 of the pinhole 10a may be set so as to satisfy the following expression (3).
tan −1 ((l1−a1 / 2) / h1) ≧ tan −1 (a1 / d1)
h1 / (l1-a1 / 2) ≦ d1 / a1
d1 ≧ a1 × h1 / (l1-a1 / 2) (3)
このように、式(3)に基づいてピンホール10aの深さd1、直径a1の値を設定することにより、偏角素子5から出射し、光センサ8に直接入射する光を遮光部材10で遮断することができるので、誤差成分となる光を制限することができる。なお、片側の偏角素子5(図6において左側の偏角素子)に着目し検討してきたが、対向する偏角素子(図6において右側)についても同様の関係式が成り立つ。前述のようにピンホール10aの深さd1、直径a1の値を、光センサ8を配置する位置に応じて適宜設定することでセンサ8の配置位置の自由度を増すことができる。
In this way, by setting the values of the depth d1 and the diameter a1 of the pinhole 10a based on the expression (3), the light emitted from the
なお、R、G、Bのそれぞれのピンホール10aの直径a1の大きさは異なる大きさであってもよい。またR、G、Bの受光素子が1つにまとめられた光センサ8を使用する場合は、ピンホール10aは1つでよい。
In addition, the magnitude | size of the diameter a1 of each pinhole 10a of R, G, and B may be a different magnitude | size. Further, when using the
本実施の形態2の他の例(変形例)として、図8(a)、(b)に示されるように遮光部材10に設けるピンホール10aをスリット形状のピンホール10bとしてもよい。また、遮光部材10に設けられる孔の形状は、長孔、四角などのさまざまな形状を用いることができる。遮光部材10は黒色樹脂や樹脂以外の材質で形成することができる。
As another example (modification) of the second embodiment, as shown in FIGS. 8A and 8B, a pinhole 10a provided in the
なお、図9に示されるように、光センサ8の光入射面に直角プリズム11を配置してもよい。図10において、偏角素子5から出射され、直角プリズム11の入射面11aに直角に近い角度で入射する光R4は直角プリズム11内の反射面11b、11cで2回全反射され、光センサ8に入射するが、一定角度以上で入射した光R5は全反射されずに直角プリズム11の外部へ出射される。このように、直角プリズム11は、所定範囲内の入射角で入射面11aに入射する光のみを光センサ8に導く。なお、入射角度の範囲は直角プリズム11の屈折率および形状により制御できる。本変形例によれば、直角プリズム11を用いて所定範囲内の入射角を有する光のみを光センサ8に導くので、検出精度が向上する。
As shown in FIG. 9, a right-
実施の形態3
図11は本発明の実施の形態3にかかわる面状光源装置の断面図である。実施の形態1、2では、光センサ8を筐体1の底面1bの略中央部に設けられた収納部1dに配置したが、本実施の形態3にかかわる面状光源装置は、図11に示されるように、反射板6に凸状の領域61bを設けることにより画成される空間部1fに光センサ8を配置している。その他の構成は実施の形態1と同様である。
FIG. 11 is a cross-sectional view of a planar light source device according to
また、反射板の凸状の領域61bには光センサ8に光が入射するための入射孔61cが設けられている。ここで、入射孔61cの直径をa2、入射孔61cから光センサ8の距離をd2、偏角素子5の出射面5aの上端から拡散板2の中心o2までの距離をl2、拡散板2の中心o2から入射孔61cまでの距離をh2とすると、以下の式(4)を満たすように入射孔61cの直径a2、および入射孔61cから光センサ8までの距離d2を設定することにより、偏角素子5から出射して直接光センサ8に入射する光を遮断することができる。
d2≧a2×h2/(l2−a2/2)・・(4)
In addition, an
d2 ≧ a2 × h2 / (l2-a2 / 2) (4)
このように、本実施の形態3にかかわる面状光源装置は、反射板6の中央部に凸状の領域を設けることにより形成された空間部1fに光センサ8を配置したので、面状光源装置全体の厚さの増加を抑えることができる。
Thus, in the planar light source device according to the third embodiment, the
実施の形態4
図12は本発明の実施の形態4にかかわる面状光源装置を示す断面図、図13は棒状光学素子の作用を説明する図である。実施の形態4においては、光センサ8の入射方向に断面が略台形の棒状光学素子12を配置する。図13に示されるように、棒状光学素子12の底面12bには、入射光を乱反射させる乱反射部12eと、光センサ8に光を入射させる入射部12dとが設けられている。その他の構成は実施の形態3と同様である。
FIG. 12 is a sectional view showing a planar light source device according to
以下、図13を参照しつつ、棒状光学素子12の作用について説明する。棒状光学素子12の側面12cに向かう光は入射角度によって、図13中Eに示す光のように側面12cで表面反射されるか、またはF1、F2に示されるように棒状光学素子12内部に入射する。棒状光学素子12に入射した光F1は、棒状光学素子12の内部で反射を繰り返して入射部12dより光センサ8へ入射する。一方、棒状光学素子12に入射した光F2は、乱反射部12eに入射し、入射位置において乱反射される。このように、棒状光学素子12の底面12bに乱反射部12eを設けることにより、拡散板2の中央部における輝度を高めることができる。また、棒状光学素子12の側面12cに入射した光は、光F1のように内部反射を繰り返して混色されて光センサ8に入射するので、拡散板2の平均的な照明光をより正確に検出することができる。
Hereinafter, the operation of the rod-shaped
このように、本実施の形態4においては、光センサ8の光入射方向に、底面12bに入射部12dと乱反射部12eが形成された棒状光学素子12を配置したので、拡散板2の中央部近傍の輝度を高めるとともに、光センサ8に混色が進んだ平均的な照明光を入射させることができ、より正確に検出することができる。
As described above, in the fourth embodiment, since the rod-like
また、図12に示されるように光センサ8に入射する光のうち、偏角素子5から拡散板2を介さず到達する光を遮断するために、光センサ8の入射部に遮光部材10を配置する。このように遮光部材10により水平に近い入射角を有する光を遮断し、誤差成分となる偏角素子5から拡散板2を介さず光センサ8に入射する光を制限することで、実施の形態2と同様に平均的な照明光をより正確に検出することができる。
Further, as shown in FIG. 12, in order to block light reaching the
なお、棒状光学素子12の上面12aは拡散板2と、底面12bは反射板6とそれぞれ接するように配置することで、拡散板2と反射板6との間隔を保つことができる。
In addition, the space | interval of the
また、棒状光学素子12は、アクリルなどの透明樹脂またはガラスで形成され、底面の拡散反射部12eは、白色の反射シートを貼り付けることや、粗面(凹凸面)に加工し、銀やアルミニウムを蒸着して形成している。また、光センサ8に対向する位置には白色シートまたは銀やアルミニウムの蒸着を除去、または形成していない出射部12dを設けている。
Further, the rod-like
実施の形態5
図14は本発明の実施の形態5にかかわる面状光源装置の概略構成を示す平面図、図15は図14のC−C線断面図である。実施の形態3では、反射板6に凸状の領域61bを設けることにより形成される空間部1fに光センサ8を一つ配置したが、本実施の形態5にかかわる面状光源装置においては、空間部1fに2つの光センサ8a、8bを配置する。なお、光源の光を検出する際、反対側の光源からの光の影響を低減するため、2つの光センサ8a、8bは所定の間隔を隔てて配される。その他の構成は実施の形態3と同様である。
14 is a plan view showing a schematic configuration of a planar light source device according to
本実施の形態5においては、筐体1の上側に配された点光源4dは、光センサ8aの検出値に基づいて制御され、下側に配された点光源4eは、光センサ8bの検出値に基づいて制御される。筐体1内の上側に配置した点光源4dは温度が上昇するため、下側に配置した点光源4eより輝度が低下し、拡散板2の上側と下側で色度も不均一になる。本実施の形態5は図14〜15に示されるように、2つの光センサ8a、8bを配置し、それぞれの検出値に基づいて、上側に配された点光源4dと、下側に配された点光源4eとを独立に制御するので、上下の温度差による輝度ムラや色ムラを防ぎ、均一な照明光を得ることができる。
In the fifth embodiment, the
なお、光センサ8は2つ以上配置してもよい。光センサ8を複数個配置することで、より正確に光量を検出することができる。
Two or more
実施の形態6
図16は本発明の実施の形態6にかかわる面状光源装置の概略構成を示す平面図、図17は図16のD−D線断面図である。実施の形態1においては点光源4を筐体1の側面に配置したが、図17に示されるように、点光源4を筐体1の底面1bに配置してもよい。図16および図17において、筐体1の開口部1aには入射した光を均一に拡散させる第1の拡散板21が配置されている。また、第1の拡散板21に対向して点光源4上に所定の間隔を隔てて第2の拡散板23を配設する。光センサ8は点光源4を配置した底面1bの略中央部に配置されている。底面1bに配置した反射板6には光センサ8に光が入射されるための入射孔61cが設けられている。また、第2の拡散板23の点光源4に対向する位置には、点光源4からの直接光により局所的に輝度が高くなるのを防ぐために、直接光を反射させる反射部24が形成されている。
FIG. 16 is a plan view showing a schematic configuration of a planar light source device according to
本実施の形態6にかかわる面状光源装置は、点光源4を筐体1の底面に配置し、点光源4上に第1の拡散板21、第2の拡散板23を配置することで、点光源4から出射した光を2枚の拡散板21、23と反射板6とのあいだで繰り返し反射させることにより、混色された平均的な光を光センサ8で検出することができる。
In the planar light source device according to the sixth embodiment, the point
なお、第2の拡散板23としてアクリルなどの透明板を用いることもできる。
Note that a transparent plate such as acrylic can also be used as the
前記実施の形態において、点光源4はR、G、Bの以外の色でもよく、また3色に限らず、2色や1色でもよい。この場合、各色に対応する波長の光を検出することができる光センサ8を配置する。
In the above embodiment, the point
さらに、光源は前述の実施の形態に示した点光源4に限られるものではなく、たとえば冷陰極管、EL(エレクトロルミネッセンス)を用いた光源でもよい。このような光源を用いた場合でも、特定の光源からの影響を少なくして、光検出を行なうことが可能であり、面状光源装置全体として正確に制御を行なうことができ、表示装置の品質向上を図ることができる。
Furthermore, the light source is not limited to the point
また、前述の実施の形態では液晶表示装置について説明したが、本発明は面状光源装置としても利用可能であるし、液晶表示素子以外の表示手段、たとえば拡散機能を有する板に図柄や文字を印刷したものなどを、面状光源装置の出射面側に配設することにより、看板や誘導灯など他の表示装置としても利用可能である。 In the above-described embodiment, the liquid crystal display device has been described. However, the present invention can be used as a planar light source device, and a display means other than the liquid crystal display element, for example, a pattern or characters on a plate having a diffusion function. By arranging the printed one on the exit surface side of the planar light source device, it can be used as another display device such as a signboard or a guide light.
1 筐体
1a 開口部
1b 底面
2 拡散板
3 基板
4 点光源
5 偏角素子
6 反射板
7 リフレクタ
8 光センサ
9 フィードバック回路
10 遮光部材
10a ピンホール
11 直角プリズム
12 棒状光学素子
21 第1の拡散板
23 第2の拡散板
24 反射部
DESCRIPTION OF
Claims (1)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003297460A JP4371733B2 (en) | 2003-08-21 | 2003-08-21 | Surface light source device |
TW093123486A TWI260446B (en) | 2003-08-21 | 2004-08-05 | Planar light source device, and display device with planar light source |
KR1020040065187A KR100660238B1 (en) | 2003-08-21 | 2004-08-18 | plane light source device and display device including the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003297460A JP4371733B2 (en) | 2003-08-21 | 2003-08-21 | Surface light source device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005071702A JP2005071702A (en) | 2005-03-17 |
JP4371733B2 true JP4371733B2 (en) | 2009-11-25 |
Family
ID=34403307
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003297460A Expired - Fee Related JP4371733B2 (en) | 2003-08-21 | 2003-08-21 | Surface light source device |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4371733B2 (en) |
KR (1) | KR100660238B1 (en) |
TW (1) | TWI260446B (en) |
Families Citing this family (39)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006269293A (en) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Fujinon Corp | Lighting system and lighting method |
JP4482473B2 (en) * | 2005-03-25 | 2010-06-16 | シャープ株式会社 | Liquid crystal display |
JP4823568B2 (en) | 2005-05-23 | 2011-11-24 | 三菱電機株式会社 | Planar light source device and display device using the same |
JP4507989B2 (en) * | 2005-06-07 | 2010-07-21 | ソニー株式会社 | Support, backlight device, and liquid crystal display device |
JP4822502B2 (en) * | 2005-08-12 | 2011-11-24 | シチズン電子株式会社 | Backlight |
JP3872810B1 (en) * | 2005-08-12 | 2007-01-24 | シャープ株式会社 | Light source control device, illumination device, and liquid crystal display device |
US7230222B2 (en) * | 2005-08-15 | 2007-06-12 | Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Calibrated LED light module |
WO2007069382A1 (en) * | 2005-12-12 | 2007-06-21 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light source device, display and television receiver |
US8253681B2 (en) | 2005-12-29 | 2012-08-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light source device, a display device and a television receiver |
KR100709362B1 (en) * | 2006-01-20 | 2007-04-20 | 삼성전자주식회사 | Display apparatus having light-sensor placing on optical sheet |
JP2009087537A (en) * | 2006-01-20 | 2009-04-23 | Sharp Corp | Light source unit, lighting device using it, and display device using it |
JP2009087538A (en) * | 2006-01-20 | 2009-04-23 | Sharp Corp | Light source unit, lighting device using it, and display device using it |
JP2007240649A (en) | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Sony Corp | Optical display device |
TWI342974B (en) * | 2006-07-06 | 2011-06-01 | Chimei Innolux Corp | Liquid crystal display and backlight module thereof |
KR100793581B1 (en) * | 2006-08-29 | 2008-01-14 | 엘지이노텍 주식회사 | Back light unit and display apparatus using its |
JP4264558B2 (en) | 2006-11-10 | 2009-05-20 | ソニー株式会社 | Backlight device, backlight driving method, and color image display device |
CN101558439A (en) * | 2006-12-13 | 2009-10-14 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | Method for light emitting diode control and corresponding light sensor array, backlight and liquid crystal display |
JP2008251230A (en) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Harison Toshiba Lighting Corp | Hollow type surface lighting device |
KR20080093220A (en) * | 2007-04-16 | 2008-10-21 | 엘지이노텍 주식회사 | Light source device and display apparatus, light source control device and method thereof |
JP2009014901A (en) * | 2007-07-03 | 2009-01-22 | Totoku Electric Co Ltd | Liquid crystal display unit |
KR100919461B1 (en) * | 2007-07-09 | 2009-09-28 | 심현섭 | Luminous source transformed color temperature for a lighting device |
JP5093720B2 (en) * | 2007-09-04 | 2012-12-12 | Nltテクノロジー株式会社 | Backlight unit, display device |
JP2009092724A (en) * | 2007-10-04 | 2009-04-30 | Mitsubishi Electric Corp | Liquid crystal display device |
JP5052298B2 (en) * | 2007-11-16 | 2012-10-17 | 三菱電機株式会社 | Planar light source device and display device |
RU2470219C2 (en) * | 2008-01-22 | 2012-12-20 | Шарп Кабусики Кайся | Lighting device, display device and tv receiver |
KR101532571B1 (en) * | 2008-04-21 | 2015-07-09 | 삼성디스플레이 주식회사 | Liquid crystal display device |
JP2010085854A (en) * | 2008-10-01 | 2010-04-15 | Seiko Epson Corp | Electrooptical apparatus, light detecting apparatus, and electronic device |
JP5025682B2 (en) * | 2009-05-08 | 2012-09-12 | 三菱電機株式会社 | LED lighting device |
JP4786750B2 (en) * | 2010-03-12 | 2011-10-05 | シャープ株式会社 | Lighting device |
JP5116865B2 (en) * | 2011-07-13 | 2013-01-09 | シャープ株式会社 | Lighting device |
US8568000B2 (en) * | 2011-08-29 | 2013-10-29 | Tai-Her Yang | Annular-arranged lamp capable of backward projecting by concave sphere |
US9423297B2 (en) * | 2011-12-22 | 2016-08-23 | 3M Innovative Properties Company | Optical device with optical element and sensor for sampling light |
JP5424515B1 (en) | 2013-02-25 | 2014-02-26 | Eizo株式会社 | An optical sensor mounting structure for an image display device. |
US20160109649A1 (en) * | 2013-05-31 | 2016-04-21 | Nec Display Solutions, Ltd. | Display device and method for detecting backlight light from same |
GB2522175A (en) * | 2013-10-31 | 2015-07-22 | Barco Nv | Display system |
KR200477456Y1 (en) * | 2014-01-21 | 2015-06-09 | 주식회사 아이디시스 | Apparatus for light with senser |
CN110017895B (en) * | 2019-03-26 | 2023-11-14 | 广州市轩士佳电子科技有限公司 | Light source monitoring system |
CN110536525A (en) * | 2019-08-16 | 2019-12-03 | 安徽信息工程学院 | Intelligent vehicle-carried lighting system |
CN115171547B (en) * | 2022-05-16 | 2023-11-28 | 昆山国显光电有限公司 | Display substrate, driving method thereof and display device |
-
2003
- 2003-08-21 JP JP2003297460A patent/JP4371733B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-08-05 TW TW093123486A patent/TWI260446B/en not_active IP Right Cessation
- 2004-08-18 KR KR1020040065187A patent/KR100660238B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100660238B1 (en) | 2006-12-20 |
KR20050020667A (en) | 2005-03-04 |
TW200508720A (en) | 2005-03-01 |
JP2005071702A (en) | 2005-03-17 |
TWI260446B (en) | 2006-08-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4371733B2 (en) | Surface light source device | |
JP4091414B2 (en) | Planar light source device, display device, and liquid crystal display device | |
US7458714B2 (en) | Optical plate and backlight module using the same | |
KR100856814B1 (en) | Compact illumination system and display device | |
US7569807B2 (en) | Light source with photosensor light guide | |
US7422357B1 (en) | Optical plate and backlight module using the same | |
TWI269132B (en) | Control device | |
JP4816437B2 (en) | Light source device and liquid crystal display device using the same | |
KR20040010117A (en) | Planar light source device and liquid crystal display device using the same | |
KR20070091576A (en) | Optical display device | |
JP4604801B2 (en) | Planar light source device and display device using the same | |
US7267469B2 (en) | Compact lighting system and display device | |
US7014347B2 (en) | Illumination device for a color liquid crystal display | |
EP2330338A1 (en) | Illuminating device, display device and television receiver | |
JP2007214081A (en) | Lighting device and display device | |
US20090010005A1 (en) | Optical plate and backlight module using the same | |
JP2010086670A (en) | Surface light source | |
JP4464412B2 (en) | Planar light source device and liquid crystal display device using the same | |
KR20190010348A (en) | Lens, light source device, back light unit and electronic device | |
JP2011198479A (en) | Surface light source and liquid crystal display device | |
US7832915B2 (en) | Surface light source device and image display unit | |
US11294231B2 (en) | Illumination device and display device with coloring portion for suppression of color unevenness | |
JP2009123581A (en) | Surface light source device and display device | |
US20200012037A1 (en) | Display device having light guide plate | |
US20080266895A1 (en) | Optical plate and backlight module using the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050329 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20071113 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080307 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080311 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080428 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080624 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080723 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20081007 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20081031 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090729 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090901 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120911 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4371733 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130911 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |