УСТРОЙСТВО ПОДСВЕТКИ, УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ И ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ ПРИЕМНИК Российский патент 2012 года по МПК F21S2/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству подсветки, устройству формирования изображения и телевизионному приемнику.

Уровень техники изобретения

Жидкокристаллическая дисплейная панель, использованная в жидкокристаллическом устройстве формирования изображения, таком как жидкокристаллический телевизионный приемник, сама не испускает свет. Поэтому требуется устройство задней подсветки в качестве отдельного устройства подсветки. Такое устройство задней подсветки размещено позади жидкокристаллической дисплейной панели (т.е. на противоположной стороне от поверхности дисплея). Известно устройство задней подсветки, включающее в себя множество линейных источников света и пластину рассеивателя, размещенную на стороне, к которой направлен свет, испущенный из линейных источников света (см. патентный документ 1).

Патентный документ 1: Японская опубликованная заявка на патент № 2006-208968.

Задача, которая будет решена изобретением

В патентном документе 1 выпуклая ступенчатая линза размещена на одной поверхности практически прозрачной подложки в качестве пластины рассеивателя. На другой поверхности подложки образован рассеивающий слой, имеющий высокий коэффициент пропускания света. Ступенчатая линза и подложка выполнены так, что общий коэффициент пропускания света равен или выше, чем 70%. При этой компоновке общий коэффициент пропускания света улучшен, тогда как тени ламп уменьшены. Однако необходимо уменьшение теней ламп на более высоком уровне. Специально для предоставления очень тонких устройств формирования изображения, устройство задней подсветки должно быть размещено как можно ближе к дисплейным панелям и, таким образом, уменьшение теней ламп является первоочередной проблемой.

Раскрытие настоящего изобретения

Настоящее изобретение выполнено в виду вышеуказанных обстоятельств. Задачей настоящего изобретения является предоставление устройства подсветки, которое предоставляет освещение без заметных теней источников света, даже когда его используют ближе к объекту, который освещают, такому как жидкокристаллическая дисплейная панель и, таким образом, оно подходит для использования в очень тонких устройствах формирования изображения. Другой задачей настоящего изобретения является предоставление устройства формирования изображения, включающего в себя такое устройство подсветки и телевизионного приемника, включающего в себя такое устройство формирования изображения.

Средство для решения задачи

Для решения вышеупомянутых задач устройство подсветки настоящего изобретения, имеющее участок светового выхода, из которого выходит свет, включает в себя множество источников света и оптический элемент, размещенный на участке светового выхода относительно источников света. Оптический элемент включает в себя призматическую пластину рассеивателя для рассеивания света, испущенного из источников света и выходящего из линзового листа, размещенного на участке светового выхода относительно призматической пластины рассеивателя. Призматическая пластина рассеивателя имеет призму на поверхности, расположенной на участке светового выхода. Линзовый лист имеет выпуклую линзу на поверхности, расположенной на участке светового выхода.

Это устройство подсветки может предоставлять свет с равномерной яркостью в плоскости для объекта, который освещают, без видимых теней источников света. В устройстве подсветки настоящего изобретения свет, испущенный из источников света, рассеян призматической пластиной рассеивателя и мнимые изображения источников света образованы призмой призматической пластины рассеивателя, предусмотренной на участке светового выхода. В результате этого, тени источников света скомпенсированы. Кроме того, лучи света, выходящие из призматической пластины рассеивателя, отделены или собраны линзовым листом, имеющим выпуклую линзу на поверхности выхода света. В результате этого, тени световых изображений дополнительно скомпенсированы и свет (для освещения), пропущенный через оптический элемент и выходящий из него, предоставлен с подходящей равномерной яркостью без создания теней источников света.

В устройстве подсветки настоящего изобретения источники света являются линейными источниками света, размещенными параллельно друг другу. Дополнительно, призматическая пластина рассеивателя включает в себя множество удлиненных призм, размещенных параллельно друг другу, так что их продольное направление совпадает с продольным направлением источников света. Еще дополнительно, линзовый лист включает в себя множество удлиненных выпуклых линз, размещенных параллельно друг другу, так что их продольное направление совпадает с продольным направлением упомянутых источников света.

При этой компоновке менее вероятно, что световой выход из устройства подсветки образует тени источников света (т.е., линейные тени).

Оптический элемент дополнительно включает в себя рассеивающий лист для рассеивания света, который выходит из линзового листа. Рассеивающий лист размещен на участке светового выхода линзового листа. Рассеивающий лист имеет толщину меньше, чем толщина призматической пластины рассеивателя.

При этой компоновке тени источников света дополнительно скомпенсированы.

Для решения вышеупомянутых задач предоставлено устройство подсветки настоящего изобретения, имеющее другие компоновки. Устройство подсветки включает в себя множество источников света и оптический элемент, размещенный на участке светового выхода относительно источников света. Оптический элемент включает в себя призматическую пластину рассеивателя для рассеивания света, испущенного из источников света, и призматический лист, размещенный на участке светового выхода относительно призматической пластины рассеивателя. Призматическая пластина рассеивателя имеет, по меньшей мере, одну призму на поверхности, расположенной на участке светового выхода. Призматический лист имеет призму на поверхности на участке светового выхода.

Это устройство подсветки может предоставлять свет с равномерной яркостью в плоскости для объекта, который освещают, без видимых теней источников света. В устройстве подсветки настоящего изобретения свет, испущенный из источников света, рассеян призматической пластиной рассеивателя и мнимые изображения источников света образованы призмой призматической пластины рассеивателя на участке светового выхода. В результате этого, тени источников света скомпенсированы. Кроме того, лучи света, выходящие из призматической пластины рассеивателя, отделены или собраны призматическим листом, имеющим призму на поверхности выхода света. В результате этого, тени световых изображений дополнительно скомпенсированы и свет (для освещения), пропущенный через оптический элемент и выходящий из него, предоставлен с подходящей равномерной яркостью без создания теней источников света.

В вышеупомянутом устройстве подсветки призма призматической пластины рассеивателя и призма призматического листа имеют разные формы. В особенности, призма призматической пластины рассеивателя и призма призматического листа имеют разные углы при вершине.

При этой компоновке менее вероятно, что проявляется неравномерность в яркости света, предоставленного источниками света, тогда как интенсивность света (или яркость), собранная призматической пластиной рассеивателя и перемещаемая к передней стороне, сохранена по возможности больше.

В вышеупомянутом устройстве подсветки источники света являются линейными источниками света, размещенными параллельно друг другу. Дополнительно, призматическая пластина рассеивателя включает в себя множество удлиненных призм, размещенных параллельно друг другу, так что их продольное направление совпадает с продольным направлением источников света. Еще дополнительно, призматический лист включает в себя множество удлиненных призм, размещенных параллельно друг другу, так что их продольное направление совпадает с продольным направлением упомянутых источников света.

При этой компоновке менее вероятно, что световой выход из устройства подсветки образует тени источников света (т.е., линейные тени).

Оптический элемент дополнительно включает в себя рассеивающий лист для рассеивания света, который выходит из призматического листа. Рассеивающий лист имеет толщину меньше, чем толщина призматической пластины рассеивателя. Он размещен на участке светового выхода относительно призматического листа.

При этой компоновке тени источников света дополнительно скомпенсированы.

Дополнительно, для решения вышеупомянутых задач устройство формирования изображения настоящего изобретения включает в себя вышеупомянутое устройство подсветки и дисплейную панель, которая предоставляет отображение, используя свет от устройства подсветки.

Согласно этому устройству формирования изображения видимые тени источников света уменьшены и может быть предоставлен дисплей с высоким качеством отображения.

Жидкокристаллическая панель может быть использована для дисплейной панели. Это устройство формирования изображения может быть использовано для разных применений, включающих в себя телевизионные приемники и мониторы персональных компьютеров. Оно особенно подходит для очень тонких телевизионных приемников.

Результат изобретения

Согласно настоящему изобретению может быть предоставлено устройство подсветки, подходящее для использования в очень тонких устройствах формирования изображения для обеспечения изображений без видимых теней источников света.

Краткое описание чертежей.

Фиг.1 является видом в перспективе с пространственным разделением деталей, иллюстрирующим общую конструкцию телевизионного приемника согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.2 является видом в перспективе с пространственным разделением деталей, иллюстрирующим общую конструкцию жидкокристаллического устройства формирования изображения, включенного в телевизионный приемник на фиг.1;

Фиг.3 является сечением жидкокристаллического устройства формирования изображения на фиг.2 вдоль направления по короткой стороне;

Фиг.4 является сечением жидкокристаллического устройства формирования изображения на фиг.2 вдоль направления по длинной стороне;

Фиг.5 является пояснительным видом, схематично иллюстрирующим компоновку устройства задней подсветки;

Фиг.6 является видом в перспективе, иллюстрирующим конфигурацию пластины рассеивателя;

Фиг.7 является увеличенным сечением части пластины рассеивателя вдоль направления по короткой стороне;

Фиг.8 является видом в перспективе, иллюстрирующим конфигурацию линзового листа;

Фиг.9 является увеличенным сечением части линзового листа вдоль направления по короткой стороне;

Фиг.10 является сечением, иллюстрирующим компоновку листа рассеивателя;

Фиг.11 является увеличенным сечением главной части призматического листа вдоль направления по короткой стороне;

Фиг.12 является пояснительным видом, иллюстрирующим визуальные характеристики жидкокристаллической дисплейной панели;

Фиг.13 является пояснительной схемой, иллюстрирующей поведение света, входящего в линзовый лист и проходящего через него;

Фиг.14 является пояснительным видом, схематично иллюстрирующим компоновку устройства задней подсветки, включенного в телевизионный приемник согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.15 является пояснительным видом, схематично иллюстрирующим компоновку устройства задней подсветки, включенного в телевизионный приемник согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.16 является пояснительным видом, схематично иллюстрирующим компоновку устройства задней подсветки, включенного в телевизионный приемник согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения; и

Фиг.17 является пояснительным видом, схематично иллюстрирующим компоновку устройства задней подсветки, включенного в телевизионный приемник согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения.

Пояснение обозначений

10: Жидкокристаллическое устройство формирования изображения (Устройство формирования изображения), 11: Жидкокристаллическая панель (Дисплейная панель), 12: Устройство задней подсветки (Устройство подсветки), 15: Оптический элемент, 15a: Пластина рассеивателя (Призматическая пластина рассеивателя), 15b: Набор оптических листов, 15c: Линзовый лист, 15d, 15e, 15f, 15g: Рассеивающий лист, 15h: Поляризационная пленка отражающего типа, 15z: Участок выхода света, 17: Лампа с холодным катодом (Источник света), 52: Призма, 62: Выпуклая линза, 150c: Призматический лист, TV: Телевизионный приемник.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения

Первый вариант осуществления

Первый вариант осуществления настоящего изобретения будет объяснен со ссылкой на фигуры.

Фиг.1 является видом в перспективе с пространственным разделением деталей, иллюстрирующим общую конструкцию телевизионного приемника этого варианта осуществления. Фиг.2 является видом в перспективе с пространственным разделением деталей, иллюстрирующим общую конструкцию жидкокристаллического устройства формирования изображения, включенного в телевизионный приемник на фиг.1. Фиг.3 является увеличенным сечением части жидкокристаллического устройства формирования изображения на фиг.2 вдоль направления по короткой стороне. Фиг.4 является увеличенным сечением части жидкокристаллического устройства формирования изображения на фиг.2 вдоль направления по длинной стороне.

Как иллюстрировано на фиг.1, телевизионный приемник TV настоящего варианта осуществления включает в себя жидкокристаллическое устройство 10 формирования изображения, передний и задний кожухи CA, CB, которые вмещают жидкокристаллическое устройство 10 формирования изображения между собой, источник P питания, тюнер T и подставку S. Общая форма жидкокристаллического устройства 10 формирования изображения (устройства формирования изображения) является прямоугольником с горизонтальным форматом изображения. Как иллюстрировано на фиг.2, жидкокристаллическое устройство 10 формирования изображения включает в себя жидкокристаллическую панель 11 в качестве дисплейной панели и устройство 12 задней подсветки (устройство подсветки), которое является внешним источником света. Они целиком крепятся рамкой 13 и тому подобным.

Далее, будут объяснены жидкокристаллическая панель 11 и устройство 12 задней подсветки, включенные в жидкокристаллическое устройство 10 формирования изображения (см. фиг. 2-4). Жидкокристаллическая панель 11 (дисплейная панель) сконструирована так, что пара стеклянных подложек соединена вместе через жидкий кристалл, который загерметизирован в пространстве, предоставленном с заданным зазором между стеклянных подложек. На одной из подложек предоставлены переключательные компоненты (например, тонкопленочные транзисторы), подключенные к линиям истоков и линиям затворов, которые перпендикулярны друг другу, электроды пикселей, подключенные к переключательным компонентам, и выравнивающая пленка. На другой подложке предоставлены противоположные электроды, цветной фильтр, имеющий цветные секции, такие как R (красные), G (зеленые) и B (синие) цветные секции, размещенные в заданной структуре, и выравнивающая пленка. Поляризационные пластины 11a, 11b прикреплены к наружным поверхностям подложек (см. фиг. 3 и 4).

Как иллюстрировано на фиг.2, устройство 12 задней подсветки включает в себя монтажную панель 14, оптический элемент 15 и рамы 16. Монтажная панель 14 имеет, по существу, форму коробки и внутренний габарит 14b на стороне испускания света (на стороне жидкокристаллической панели 11). Оптический элемент размещен так, чтобы покрыть внутренний габарит 14b монтажной панели 14. Оптический элемент включает в себя пластину 15a рассеивателя, размещенную на стороне монтажной панели 14. Рамы 16, размещенные вдоль длинных сторон монтажной панели 14, крепят края длинных сторон пластины 15a рассеивателя к монтажной панели 14. Края длинных сторон пластины 15a рассеивателя помещены между монтажной панелью 14 и рамами 16. Лампы 17 с холодным катодом (источники света), зажимы 18 ламп, релейные разъемы 19 и фиксаторы 20 ламп установлены в монтажную панель 14. Зажимы 18 ламп предоставлены для монтажа лампы 17 с холодным катодом в монтажную панель 14. Релейные разъемы 19 подключены к концам лампы 17 с холодным катодом для выполнения электрического подключения. Фиксаторы 20 ламп совместно покрывают концы ламп 17 с холодным катодом и релейные разъемы 19. В устройстве 12 задней подсветки свет направлен к стороне светового выхода, то есть к области, расположенной на стороне оптического элемента 15, и дальше к передней стороне от лампы 17 с холодным катодом. В этом варианте осуществления участок 15z светового выхода предоставлен на стороне светового выхода оптического элемента 15 (т.е., на стороне ближе к жидкокристаллической панели 11) (см. фиг.5).

Монтажная панель 14 выполнена из металла. Она включает в себя прямоугольную пластину основания и наружные участки 21 обода, каждый из которых продолжается вертикально от соответствующей стороны пластины основания и имеет, по существу, форму U. Наружные участки 21 обода включают в себя наружные обода 21a коротких сторон и наружные обода 21b длинных сторон, предоставленные на коротких сторонах и длинных сторонах монтажной панели 14 соответственно. Пластина основания имеет множество монтажных отверстий 22, которые являются сквозными отверстиями, вдоль края его длинной стороны для монтажа релейных разъемов 19. Как иллюстрировано на фиг.3, крепежные отверстия 14с предоставлены на верхней поверхности монтажной панели 14 вдоль наружных ободов 21b длинных сторон, чтобы скреплять рамку 13, рамы 16 и монтажную панель 14 вместе винтами и тому подобным.

Светоотражающий лист 23 помещен на внутренней поверхности пластины основания монтажной панели 14 (на стороне, которая обращена к лампам 17 с холодным катодом). Светоотражающий лист 23 является пластмассовым листом, имеющим поверхность белого цвета, что обеспечивает высокую светоотражательную способность. Он помещен так, чтобы покрывать почти всю внутреннюю поверхность пластины основания монтажной панели 14. Как иллюстрировано на фиг.3, края длинных сторон светоотражающего листа 23 подняты так, чтобы покрывать наружные обода 21b длинных сторон монтажной панели 14, и помещены между монтажной панелью 14 и пластиной 15a рассеивателя. Этим светоотражающим листом 23 свет, испущенный из ламп 17 с холодным катодом, отражен в направлении оптического элемента 15.

Каждая лампа 17 с холодным катодом имеет удлиненную трубчатую форму. Множество ламп 17 с холодным катодом вмещено в монтажную панель 14 так, что они размещены параллельно друг другу (т.е., в параллельном размещении) в направлении по их длинной стороне (осевом направлении), выравненной в направлении по длинной стороне монтажной панели 14 (см. фиг.2). Каждая лампа 17 с холодным катодом немного отделена от пластины основания монтажной панели 14 (или светоотражающего листа 23), и ее концы посажены на релейные разъемы 19. Фиксаторы 20 смонтированы так, чтобы покрывать релейные разъемы 19.

Фиксаторы 20, которые покрывают концы ламп 17 с холодным катодом, выполнены из белой пластмассы. Каждый из них имеет удлиненную, по существу, форму коробки, которая продолжается вдоль короткой стороны монтажной панели 14. Как иллюстрировано на фиг.4, каждый фиксатор 20 имеет ступеньки на передней стороне так, что пластина 15a рассеивателя и жидкокристаллическая панель 11 закреплены на разных уровнях. Часть фиксатора 20 помещена на вершину части соответствующего наружного обода 21a короткой стороны монтажной панели 14 и образует боковую стенку устройства 12 задней подсветки вместе с наружным ободом 21a короткой стороны. Сборочные штырьки 24 выступают из поверхности фиксатора 20, которая обращена к наружному ободу 21a короткой стороны монтажной панели 14. Фиксатор 20 вмонтирован в монтажную панель 14 посредством вставления сборочных штырьков 24 в сборочные отверстия 25, предоставленные в верхней поверхности наружного обода 21a короткой стороны монтажной панели 14.

Ступеньки фиксатора 20 включают в себя три поверхности, параллельные пластине основания монтажной панели 14. Короткий край пластины 15a рассеивателя помещен на первую поверхность 20а на самом нижнем уровне. Наклонная перекрывающая часть 26 продолжается от первой поверхности 20а в направлении пластины основания монтажной панели 14. Короткий край жидкокристаллической панели 11 помещен на вторую поверхность 20b. Третья поверхность 20с на самом верхнем уровне предоставлена так, чтобы она перекрывала наружный обод 21a короткой стороны монтажной панели 14 и контактировала с рамкой 13.

Оптический элемент 15 выполнен с возможностью изменять характеристики света, испущенного из ламп 17 с холодным катодом. Характеристики света включают в себя угол выхода и распределение яркости в плоскости. Как иллюстрировано на фиг.2, оптический элемент 15 включает в себя пластину 15a рассеивателя и набор 15b оптических листов. Набор 15b оптических листов включает в себя линзовый лист 15c, рассеивающие листы 15d, 15e, 15f, 15g и поляризационную пленку 15h отражающего типа. Линзовый лист 15c размещен рядом с пластиной 15a рассеивателя, и остальные листы 15d, 15e, 15f, 15g и поляризационная пленка 15h уложены слоями поверх линзового листа 15c в таком порядке.

Далее будет подробно объяснена компоновка устройства 12 задней подсветки. Фиг.5 является пояснительным видом, схематично иллюстрирующим компоновку устройства 12 задней подсветки. Фиг.6 является видом в перспективе, иллюстрирующим конфигурацию пластины 15a рассеивателя, включенной в устройство 12 задней подсветки. Фиг.7 является увеличенным сечением части пластины 15a рассеивателя вдоль направления по короткой стороне. Фиг.8 является видом в перспективе, иллюстрирующим конфигурацию линзового листа 15c. Фиг.9 является увеличенным сечением части линзового листа 15c вдоль направления по короткой стороне. Фиг.10 является сечением, иллюстрирующим компоновку листов 15d, 15e, 15f, 15g рассеивателя.

Как иллюстрировано на фиг.5, в устройстве 12 задней подсветки настоящего варианта осуществления лампы 17 с холодным катодом размещены параллельно друг другу в пространстве между светоотражающим листом 23 на внутренней поверхности монтажной панели 14 и пластиной 15a рассеивателя оптического элемента 15. Пространство названо областью крепления источников света (т.е., пространством крепления источников света). В этом варианте осуществления каждая лампа 17 с холодным катодом, имеющая диаметр 4,0 мм, размещена в следующих положениях: расстояние y=0,8 мм, расстояние z=16,4 мм и расстояние w=2,7 мм, где расстояние y является расстоянием между лампой 17 с холодным катодом и светоотражающим листом 23, расстояние z является расстоянием между соседними лампами 17 с холодным катодом, и расстояние w является расстоянием между лампой 17 с холодным катодом и пластиной 15a рассеивателя. В этом устройстве 12 задней подсветки расстояния между компонентами заданы так, чтобы уменьшить толщину устройства 12 задней подсветки. В особенности, уменьшены расстояние между лампами 17 с холодным катодом и пластиной 15a рассеивателя и расстояние между лампами 17 с холодным катодом и светоотражающим листом 23. Из-за уменьшения толщины устройства 12 подсветки жидкокристаллическое устройство 10 формирования изображения и телевизионный приемник TV предоставлены с нижеследующими толщинами. Толщина жидкокристаллического устройства 10 формирования изображения (т.е., толщина между передней поверхностью жидкокристаллической панели 11 и задней поверхностью устройства 12 задней подсветки) составляет 16 мм. Толщина телевизионного приемника TV (т.е., толщина между передней поверхностью переднего кожуха Ca и задней поверхностью заднего кожуха Cb) составляет 34 мм. То есть, предоставлен тонкий телевизионный приемник.

Как иллюстрировано на фиг. 6 и 7, пластина 15a рассеивателя оптического элемента 15 включает в себя пластмассовую пластину, в которой распространены по объему рассеивающие свет частицы 51. Пластина 15a рассеивателя рассеивает линейный свет, испущенный из ламп 17 с холодным катодом, которые являются линейными источниками света (трубчатыми источниками света). Края коротких сторон пластины 15a рассеивателя помещены на первые поверхности 20а фиксатора 20, как объяснено выше. Усилие не прикладывается к краям, чтобы прижать их к низу. Как иллюстрировано на фиг.3, края длинных сторон пластины 15a рассеивателя помещены между монтажной панелью 14 (или светоотражающим листом 23) и рамой 16 так, чтобы они были плотно закреплены.

Кроме того, удлиненные призмы 52 размещены параллельно друг другу на передней поверхности пластины 15a рассеивателя (призматической пластины рассеивателя), на стороне, из которой выходит свет. Толщина Ta пластины 15a рассеивателя составляет 2 мм. Интервал Pa между вершинами призм 52 составляет 0,07 мм. Угол α при вершине каждой призмы 52 составляет 100°±5° (производственный допуск). Общий коэффициент пропускания света составляет 85%.

Как иллюстрировано на фиг. 3 и 4, набор 15b оптических листов оптического элемента 15 помещен между пластиной 15a рассеивателя и жидкокристаллической панелью 11. Как объяснено выше, линзовый лист 15c размещен рядом с пластиной 15a рассеивателя на стороне светового выхода. Листы рассеивателя 15d, 15e, 15f, 15g и поляризационная пленка 15h отражающего типа уложены слоями на линзовый лист 15c.

Как иллюстрировано на фиг. 8 и 9, линзовый лист 15c включает в себя прозрачную подложку, выполненную из пластмассы, и удлиненные выпуклые линзы 62 (вогнутые цилиндрические линзы или ступенчатые линзы), размещенные параллельно друг другу на передней поверхности (поверхности выхода света) подложки. Выпуклые линзы 62 размещены так, что их продольное направление параллельно продольному направлению ламп 17 с холодным катодом. Толщина Tc линзового листа 15c составляет 0,5 мм и интервал Pc между выпуклыми линзами 62 составляет 0,15 мм.

Как иллюстрировано на фиг.10, каждый из рассеивающих листов 15d, 15e, 15f, 15g включает в себя прозрачную подложку 71, выполненную из пластмассы, и рассеивающий слой 72, в котором распространены по объему рассеивающие свет частицы. Рассеивающий слой 72 образован на передней поверхности подложки 71. Толщина Td рассеивающих листов 15d, 15e, 15f, 15g составляет 0,22 мм. Толщина подложки 71 составляет 0,188 мм.

Поляризационная пленка 15h пропускает часть света, выходящего из листов рассеивателя 15d, 15e, 15f, 15g, и отражает остальные части света. Поляризационная пленка 15h повышает эффективность использования света жидкокристаллической панели 11 для пикселей. Отраженные части света отражены светоотражающим листом 23 и повторно использованы.

Согласно телевизионному приемнику TV настоящего варианта осуществления устройство 12 задней подсветки, включенное в жидкокристаллическое устройство 10 формирования изображения, включает в себя пластину 15a рассеивателя и линзовый лист 15c, имеющие вышеописанные конфигурации, в качестве частей оптического элемента 15. Менее вероятно, что будут видны тени ламп 17 с холодным катодом (т.е., полосы теней) на экране дисплея и, таким образом, может быть предоставлен дисплей с равномерной яркостью в плоскости. В устройстве 12 задней подсветки свет, испущенный из ламп 17 с холодным катодом, рассеян призматической пластиной 15a рассеивателя и мнимые изображения созданы призмами 52 на передней поверхности призматической пластины 15a рассеивателя. В результате этого, тени ламп 17 с холодным катодом скомпенсированы. Более того, лучи света, которые выходят из призматической пластины 15a рассеивателя, отделены или собраны линзовым листом 15c, имеющим выпуклые линзы 62 на поверхности выхода света. В результате этого, тени ламп 17 с холодным катодом дополнительно скомпенсированы.

В устройстве 12 задней подсветки настоящего варианта осуществления толщина пластины 15a рассеивателя больше, чем толщина линзового листа 15c. Это требуется для поддержания эффекта мнимых изображений, созданных пластиной 15a рассеивателя, чтобы обеспечить хорошее качество отображения с равномерной яркостью на поверхности дисплея жидкокристаллического устройства 10 формирования изображения, имеющего очень тонкую структуру. Для поддержания эффекта мнимых изображений горизонтальное смещение c луча света от места, когда он входит в линзовый лист 15c до места, когда он достигает выпуклые линзы 62 должно быть в пределах ±10° от расстояния z между соседними лампами 17 с холодным катодом (см. фиг.5). В этом варианте осуществления расстояние z составляет 16,4 мм и, таким образом, допустимое горизонтальное смещение c в линзовом листе 15c составляет ±1,64 мм. Если угол θ, под которым луч света входит в линзовый лист 15c, составляет 45°, толщина h линзового листа 15c должна быть равна или меньше, чем 2,84 мм. С другой стороны, линзовый лист 15c требует некоторой толщины для надежности, то есть защиты его от сминания и изгибания. Например, толщина линзового листа 15c должна быть 0,15 мм для размера дисплея 20 дюймов (по диагонали) или больше и 0,18 мм для размера дисплея 40 дюймов (по диагонали) или больше. А именно, толщина линзового листа 15c должна быть между 0,15 мм и 2,84 мм включительно. В этом варианте осуществления толщина составляет 0,5 мм. Причиной, почему 45° использовано в качестве угла θ луча света, входящего в линзовый лист 15c, в вышеприведенном описании, является то, что яркость y луча света, выходящего из пластины 15a рассеивателя, и угол θ имеют зависимость как иллюстрировано на фиг.12. Яркость y высокая, когда угол θ находится в пределах диапазона между ±45°. Для предоставления устройства формирования изображения с подходящим качеством отображения должны быть использованы лучи света, входящие под углом в пределах диапазона ±45°. Луч света, входящий в линзовый лист 15c, преломлен в вертикальном направлении на 30° вследствие коэффициента преломления этого линзового листа 15c (см. фиг.13).

Второй вариант осуществления изобретения

Будет раскрыт телевизионный приемник второго варианта осуществления настоящего изобретения. В телевизионном приемнике этого варианта осуществления устройство 12 задней подсветки включает в себя призматический лист 150c вместо линзового листа 15c, использованного в первом варианте осуществления. Другие компоновки являются такими же, как у телевизионного приемника первого варианта осуществления, и объяснены со ссылкой на фигуры, использованные для описания первого варианта осуществления.

Телевизионный приемник согласно второму варианту осуществления включает в себя устройство задней подсветки, имеющее оптический элемент 15, иллюстрированный на фиг.16. Призматический лист 150c, иллюстрированный на фиг.11, использован вместо линзового листа 15c первого варианта осуществления. Призматический лист 150c размещен рядом с пластиной 15a рассеивателя. Эта компоновка предоставляет те же эксплуатационные результаты, как и в первом варианте осуществления изобретения.

Фиг.11 является сечением, схематично иллюстрирующим призматический лист 150c. Призматический лист 150c включает в себя удлиненные призмы 82, размещенные параллельно друг другу на передней поверхности (т.е., поверхности выхода света) прозрачной подложки, выполненной из пластмассы. Призматический лист 150c размещен так, чтобы продольное направление призм 82 было параллельно продольному направлению ламп 17 с холодным катодом. Толщина Tg призматического листа 150c составляет 0,3 мм. Интервал Pg призм 82 составляет 0,05 мм. Угол при вершине β каждой призмы 82 составляет 90°.

В телевизионном приемнике, включающем в себя такой призматический лист 150c, устройство 12 задней подсветки, включенное в жидкокристаллическое устройство 10 формирования изображения, имеет пластину 15a рассеивателя и призматический лист 150c в качестве частей оптического элемента 15. Поэтому менее вероятно, что будут видны тени ламп 17 с холодным катодом (т.е., полосы теней) на экране дисплея и, таким образом, может быть предоставлен дисплей с равномерной яркостью в плоскости. В устройстве 12 задней подсветки свет, испущенный из ламп 17 с холодным катодом, рассеян призматической пластиной 15a рассеивателя и вертикальные изображения созданы призмами 52 на передней поверхности призматической пластины 15a рассеивателя. В результате этого, тени ламп 17 с холодным катодом скомпенсированы. Более того, лучи света, которые выходят из призматической пластины 15a рассеивателя, отделены или собраны призматическим листом 150c, имеющим призмы 82 на поверхности выхода света. В результате этого, тени ламп 17 с холодным катодом дополнительно скомпенсированы.

Третий вариант осуществления изобретения

В первом варианте осуществления четыре рассеивающих листа (рассеивающих листа с 15d по 15g) включены в набор оптических листов 15b оптического элемента 15. Однако только три рассеивающих листа (рассеивающих листа с 15d по 15f) могут быть включены, как иллюстрировано на фиг.14. А именно, линзовый лист 15c размещен рядом с пластиной 15a рассеивателя и три рассеивающих листа с 15d по 15f уложены слоями на линзовый лист 15c. Кроме того, поляризационный лист 15h отражающего типа размещен поверх уложенных слоями рассеивающих листов с 15d по 15f.

Четвертый вариант осуществления изобретения

В первом варианте осуществления четыре рассеивающих листа (рассеивающих листа с 15d по 15g) включены в набор оптических листов 15b оптического элемента 15. Однако только два рассеивающих листа (рассеивающих листа 15d и 15e) могут быть включены, как иллюстрировано на фиг.15. А именно, линзовый лист 15c размещен рядом с пластиной 15a рассеивателя и два рассеивающих листа с 15d по 15e уложены слоями на линзовый лист 15c. Кроме того, поляризационный лист 15h отражающего типа размещен поверх уложенных слоями рассеивающих листов 15d и 15e.

Пятый вариант осуществления изобретения

В первом варианте осуществления оптический элемент 15 включает в себя пластину 15a рассеивателя, линзовый лист 15c, рассеивающие листы с 15d по 15g и поляризационный лист 15h отражающего типа в таком порядке со стороны ламп 17 с холодным катодом. Однако, как иллюстрировано на фиг.17, пластина 15a рассеивателя, рассеивающие листы с 15d по 15g, призматический лист 150c и поляризационный лист 15h отражающего типа могут быть размещены в таком порядке со стороны ламп 17 с холодным катодом. Для вариантов осуществления с первого по пятый выполнены проверки, видны ли или нет тени ламп 17 с холодным катодом на поверхности дисплея и получены нижеследующие результаты.

Для первого варианта осуществления тени ламп 17 с холодным катодом не видны даже при близком осмотре.

Для второго и третьего вариантов осуществления тени ламп 17 с холодным катодом немного видны при близком осмотре. Другими словами, дисплей не имеет недостатка при обычном осмотре.

Для четвертого и пятого вариантов осуществления тени ламп 17 с холодным катодом видны. Однако они не мешают изображениям.

В качестве первого сравнительного примера осуществлена та же проверка для оптического элемента, включающего в себя пластину рассеивателя без призм на передней поверхности, рассеивающий лист, призматический лист и поляризационный лист отражающего типа, уложенные слоями в таком порядке со стороны ламп 17 с холодным катодом. В этом сравнительном примере тени ламп 17 с холодным катодом видны и четко отражены на изображениях.

В качестве второго сравнительного примера осуществлена та же проверка для оптического элемента, включающего в себя пластину 15a рассеивателя, рассеивающий лист 15d, призматический лист 150c и поляризационный лист 15h отражающего типа, уложенные слоями в таком порядке со стороны ламп 17 с холодным катодом. В этом сравнительном примере тени ламп 17 с холодным катодом видны и заметно отражены на изображениях.

В вариантах осуществления с первого по четвертый пластина 15a рассеивателя и линзовый лист 15c (или призматический лист 150c) размещены рядом друг с другом. При этой компоновке лучи света, которые образуют мнимые изображения ламп 17 с холодным катодом, через пластину 15a рассеивателя входят в линзовый лист 15c (или призматический лист 150c) без потерь. Поэтому мнимые изображения могут быть преобразованы в более предпочтительные мнимые изображения. В первом и втором сравнительных примерах рассеивающий лист размещен под линзовым листом (или призматическим листом) в качестве дополнительного светособирающего листа для линзового листа. Поэтому предпочтительный результат преобразования мнимых изображений не может быть достигнут. А именно, рассеивающий лист размещен под линзовым листом (или призматическим листом), чтобы улучшить светособирающую эффективность для увеличения яркости. В результате этого, менее вероятно, что тени ламп 17 с холодным катодом будут уменьшены. В пятом варианте осуществления большее число рассеивающих листов предоставлено по сравнению со вторым сравнительным примером. Несмотря на то, что тени по-прежнему видны, в отличие от вариантов изобретения с первого по третий, они скомпенсированы так, что не мешают изображениям. Кроме того, четвертый вариант осуществления имеет подобную компоновку пятому варианту осуществления, но линзовый лист размещен рядом с пластиной рассеивателя. В результате этого, тени ламп 17 с холодным катодом скомпенсированы с меньшим числом частей.

Другие варианты осуществления изобретения

Настоящее изобретение не ограничено вышеприведенными вариантами осуществления, объясненными в вышеприведенном описании. Нижеследующие варианты осуществления могут быть включены в технический объем настоящего изобретения, например.

(1) Источники света не ограничены лампами с холодным катодом. Могут быть использованы лампы с термокатодом или другие типы газоразрядных ламп.

(2) Рассеивающий лист может быть предоставлен единственным листом. Может быть использован другой лист, имеющий от 40 до 80% светоотражательной способности, вместо рассеивающего листа.

(3) Поверхность поляризационной пленки отражающего типа со стороны выхода света является участком выхода света устройства задней подсветки (устройства подсветки). Однако участок выхода света может быть предоставлен на поверхности элемента, который обращен к объекту, который освещают (например, жидкокристаллической панели). Если оптический лист, такой как рассеивающий лист, размещен на стороне светового выхода, поверхность оптического листа на стороне светового выхода является участком выхода света.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является возможность осуществления освещения без заметных теней источников света, что позволяет добиться изготовления очень тонких устройств формирования изображения. Устройство 12 подсветки настоящего изобретения включает в себя множество источников 17 света и оптический элемент, размещенный ближе к участку 15z выхода света, чем источники 17 света. Оптический элемент 15 включает в себя призматическую пластину 15а рассеивателя для рассеивания света, испущенного из источников 17 света и выходящего из линзового листа 15с, размещенного ближе к участку 15z выхода света, чем призматическая пластина 15а рассеивателя. Призматическая пластина 15а рассеивателя имеет призмы на поверхности, расположенной на стороне ближе к участку 15z выхода света. Линзовый лист 15с имеет выпуклые линзы 62 на поверхности ближе к участку 15z выхода света. 6 н. и 8 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Устройство подсветки, имеющее участок светового выхода, из которого выводят свет, содержащее:
множество источников света,
оптический элемент, размещенный на участке светового выхода относительно источников света,
в котором упомянутый оптический элемент включает в себя призматическую пластину рассеивателя для рассеивания света, испущенного из упомянутых источников света и имеющую, по меньшей мере, одну призму на поверхности, расположенной на участке светового выхода, и линзовый лист, размещенный на участке светового выхода относительно упомянутой призматической пластины рассеивателя и имеющий выпуклую линзу на поверхности на участке светового выхода, при этом толщина линзового листа составляет 0,15 мм или более и задается таким образом, что смещение света от места, когда он входит в линзовый лист под углом 45° до места, когда он достигнет выпуклой линзы, составляет в пределах ±10° от расстояния между соседними источниками излучения.

2. Устройство подсветки по п.1, в котором:
упомянутые источники света являются линейными источниками света, размещенными параллельно друг другу,
упомянутая призматическая пластина рассеивателя включает в себя множество удлиненных призм, размещенных параллельно друг другу, так что их продольное направление совпадает с продольным направлением упомянутых источников света, и
упомянутый линзовый лист включает в себя множество удлиненных выпуклых линз, размещенных параллельно друг другу, так что их продольное направление совпадает с продольным направлением упомянутых источников света.

3. Устройство подсветки по п.1 или 2, в котором упомянутый оптический элемент дополнительно включает в себя рассеивающий лист для рассеивания света, который выходит из упомянутого линзового листа, упомянутый рассеивающий лист, имеющий толщину меньше, чем толщина упомянутой призматической пластины рассеивателя и размещенный на участке светового выхода относительно упомянутого линзового листа.

4. Устройство подсветки, имеющее участок светового выхода, из которого выводят свет, содержащее:
множество источников света,
оптический элемент, размещенный на участке светового выхода относительно источников света,
в котором упомянутый оптический элемент включает в себя призматическую пластину рассеивателя для рассеивания света, испущенного из упомянутых источников света и имеющую, по меньшей мере, одну призму на поверхности, расположенной на участке светового выхода, и призматический лист, размещенный на участке светового выхода относительно упомянутой призматической пластины рассеивателя и имеющий призму на поверхности на участке светового выхода, при этом толщина призматического листа составляет 0,15 мм или более и задается таким образом, что смещение света от места, когда он входит в призматический лист под углом 45° до места, когда он достигнет призмы, составляет в пределах ±10° от расстояния между соседними источниками излучения.

5. Устройство подсветки по п.4, в котором призма упомянутой призматической пластины рассеивателя и призма упомянутого призматического листа имеют разные формы.

6. Устройство подсветки по п.4, в котором призма упомянутой призматической пластины рассеивателя и призма упомянутого призматического листа имеют разные углы при вершине.

7. Устройство подсветки по п.4, в котором:
упомянутые источники света являются линейными источниками света, размещенными параллельно друг другу,
упомянутая призматическая пластина рассеивателя включает в себя множество удлиненных призм, размещенных параллельно друг другу, так что их продольное направление совпадает с продольным направлением упомянутых источников света, и
упомянутый призматический лист включает в себя множество удлиненных призм, размещенных параллельно друг другу, так что их продольное направление совпадает с продольным направлением упомянутых источников света.

8. Устройство подсветки по п.4, в котором упомянутый оптический элемент дополнительно включает в себя рассеивающий лист для рассеивания света, который выходит из упомянутого призматического листа, упомянутый рассеивающий лист, имеющий толщину меньше, чем толщина упомянутой призматической пластины рассеивателя и размещенный на участке светового выхода относительно упомянутого призматического листа.

9. Устройство формирования изображения, содержащее:
устройство подсветки по одному из пп.1-3 и
дисплейную панель, выполненную с возможностью предоставлять отображение, используя свет от упомянутого устройства подсветки для устройства формирования изображения.

10. Устройство по п.9, в котором упомянутая дисплейная панель является жидкокристаллической дисплейной панелью, использующей жидкий кристалл.

11. Устройство формирования изображения, содержащее:
устройство подсветки по одному из пп.4-8 и
дисплейную панель, выполненную с возможностью предоставлять отображение, используя свет от упомянутого устройства подсветки для устройства формирования изображения.

12. Устройство по п.11, в котором упомянутая дисплейная панель является жидкокристаллической дисплейной панелью, использующей жидкий кристалл.

13. Телевизионный приемник, содержащий устройство формирования изображения по п.9.

14. Телевизионный приемник, содержащий устройство формирования изображения по п.11.