УСТРОЙСТВО ОСВЕЩЕНИЯ, УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ И ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ ПРИЕМНИК Российский патент 2014 года по МПК F21S2/00 F21Y101/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству освещения, устройству отображения и телевизионному приемнику

Уровень техники

В устройствах отображения, таких как жидкокристаллические панели, отображающие движущиеся изображения, случается явление, известное как тянущееся продолжение. Патентный документ 1, приведенный ниже, раскрывает способ, предназначенный для уменьшения тянущегося продолжения изображений с помощью сканирования подсветки, при котором секции источников света включают синхронно с записью изображения на стороне жидкокристаллической панели. Поскольку источники света, образующие соответственные каналы, требуют пластину световода для выполнения сканирования подсветки, пластину световода разделяют на множество блоков.

Патентный документ 1: японская нерассмотренная патентная публикация № 2001-92370.

Задача, решаемая настоящим изобретением

Тепловая усадка может быть вызвана в соответственных блоках, образующих пластину световода, теплом, сгенерированным источниками света, и это требует зазоров, обеспечиваемых между источниками света и блоками. Однако зазоры могут вызывать изменения позиций соответственных блоков ВК. Как изображено на фиг.15, некоторые блоки ВК1, ВК3 и ВК5 могут быть расположены ближе к левой стороне на чертеже, а другие блоки ВК2 и ВК4 могут быть расположены ближе к правой стороне на чертеже. В частях, в которых блоки ВК (ВК1, ВК3 и ВК5) расположены ближе к левой стороне, левая сторона, которая находится ближе к источникам света Н, будет ярче, а правая сторона вдали от источников света Н будет темнее. В противоположность к вышесказанному, в частях, в которых блоки ВК (ВК2 и ВК4) расположены ближе к правой стороне, правая сторона, которая находится ближе к источникам света Н, будет ярче, а левая сторона, вдали от источников света Н, будет темнее. Таким образом, будут изменения яркости между соответственными блоками ВК1 до ВК3, что дает в результате неравномерную яркость. Такая неравномерная яркость (неравномерность, вызванная несогласованностью яркостей на левой и правой стороне) также может возникать в конфигурациях с неразделенной пластиной световода.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение было сделано в виду вышеупомянутых обстоятельств, при этом его задачей является уменьшить неравномерную яркость в устройствах освещения.

Средство для решения задачи

Устройство освещения (первое устройство освещения) настоящей технологии включает в себя устройство источника света, множество элементов световода, корпусный элемент и часть позиционирования. Устройство источника света включает в себя множество наборов источников света, расположенных вдоль центральной линии. Каждый из наборов источников света включает в себя набор точечных источников света, расположенных таким образом, чтобы быть равноудаленными от центральной линии и обращенными друг к другу. Множество элементов световода обеспечены между набором источников света, и каждый из элементов световода обеспечен соответствующим каждому набору источников света. Каждый из элементов световода имеет обе конечные поверхности в продольном направлении, и конечные поверхности обращены к соответствующим точечным источникам света. Корпусный элемент размещает устройство источника света и множество элементов световода. Часть позиционирования сконфигурирована с возможностью расположения каждого из элементов световода таким образом, что средняя часть элемента световода в продольном направлении соответствует центральной линии.

Устройство освещения, описанное выше, сконфигурировано с возможностью иметь средние части в продольном направлении элементов световода, расположенных на центральной линии, соответствующей средним точкам пар источников света. Следовательно, расстояния от точечных источников света до конечных поверхностей элементов световода являются одинаковыми на левой и правой стороне. Тепловая усадка вызвана в элементах световода вследствие тепла, сгенерированного из источников света, и тепловая усадка вызвана одинаково на левой и правой стороне относительно средних частей, которые являются фиксированными в позиции. Таким образом, расстояние от источников света до конечных поверхностей остается одинаковым на левой и правой стороне и сохраняется постоянным. Следовательно, соответственные элементы световода выводят свет равномерно на левой и правой стороне относительно центральной линии, когда источники света включены. Следовательно, там не будет неравномерной яркости.

Следующие конфигурации являются предпочтительными в качестве вариантов осуществления устройства освещения (первого устройства освещения) настоящего изобретения.

Часть позиционирования может включать в себя выступ, обеспеченный в одном из корпусного элемента и элементов световода, и принимающую часть, обеспеченную в другом одном из корпусного элемента и элементов световода, для того, чтобы сопрягаться с выступом. Таким образом, элементы световода могут быть расположены только с помощью вставки выступов в принимающую часть. Следовательно, работа позиционирования может быть выполнена легко без большого времени и усилия. Так как число компонентов не увеличено, также имеется выгода в себестоимости.

Часть позиционирования может быть обеспечена в средней части элементов световода таким образом, чтобы не перекрывать источников света в плоскости вдоль линии, соединяющей соответствующий набор источников света. В такой конфигурации часть позиционирования расположена вдали от световой оси. На отражение света существенно влияет обеспечение части позиционирования по сравнению со случаем, когда она не обеспечена. Если часть позиционирования обеспечена на световой оси, значительные влияния могут быть вызваны на эффективность освещения, но с этой конфигурацией нет такого беспокойства.

Устройство освещения (второе устройство освещения) настоящей технологии включает в себя устройство источника света, одну пластину световода, корпусный элемент и часть позиционирования. Устройство источника света включает в себя наборы источников света, расположенные вдоль центральной линии. Каждый из наборов источников света включает в себя набор источников света, расположенных таким образом, чтобы быть равноудаленными от центральной линии и обращенными друг к другу. Одна пластина световода расположена между набором источников света и имеет обе конечные поверхности в продольном направлении, и конечные поверхности обращены к источникам света. Корпусный элемент размещает устройство источника света и пластину световода. Часть позиционирования сконфигурирована с возможностью расположения пластины световода таким образом, что средняя часть пластины световода в горизонтальном направлении соответствует центральной линии.

Устройство освещения, описанное выше, сконфигурировано с возможностью иметь среднюю часть в продольном направлении пластины световода, расположенной на центральной линии, соответствующей средней точке набора источников света. Следовательно, расстояния от источников света до конечных поверхностей пластины световода являются одинаковыми на левой и правой стороне. Тепловая усадка вызвана в пластине световода вследствие тепла, сгенерированного из источников света. Тепловая усадка вызвана одинаково на левой и правой стороне относительно средней части, которые являются фиксированными в позиции. Таким образом, расстояние от источников света до конечных поверхностей остается одинаковым на левой и правой стороне и сохраняется постоянным. Следовательно, пластина световода выводит свет равномерно на левой и правой стороне относительно центральной линии, когда источники света включены. Следовательно, там не будет неравномерной яркости.

Следующие конфигурации являются предпочтительными в качестве вариантов осуществления устройства освещения (второго устройства освещения) настоящего изобретения.

Часть позиционирования может включать в себя выступ, обеспеченный в одном из корпусного элемента и пластины световода, и принимающую часть, обеспеченную в другом одном из корпусного элемента и пластины световода, для того, чтобы сопрягаться с выступом. Таким образом, пластина световода может быть расположена только с помощью вставки выступа в принимающую часть. Следовательно, работа позиционирования может быть выполнена легко без большого времени и усилия. Так как число компонентов не увеличено, также имеется выгода себестоимости.

Часть позиционирования может быть расположена в средней части пластины световода и вне области отображения жидкокристаллической панели отображения. В такой конфигурации часть позиционирования может быть расположена вне области отображения. Следовательно, она вряд ли будет влиять на эффективность отображения.

Следующие конфигурации являются предпочтительными в качестве вариантов осуществления обоих устройств освещения (первого и второго устройств освещения) настоящего изобретения.

Устройство источника света может быть матрицей точечных источников света, имеющей границу, проходящую параллельно центральной линии, и точечным источникам света, образующим наборы источников света, расположенным в ней в ряд. Таким образом, сборка может быть выполнена эффективно, так как множество точечных источников света могут быть собраны вместе с корпусным элементом.

Матрица точечных источников света может быть прикреплена к корпусному элементу. Таким образом, поскольку, как матрица точечных источников света, так и элементы световода (или пластина световода) прикреплены к одному и тому же элементу (корпусному элементу), матрица точечных источников света и элементы световода (или пластина световода) могут быть очень точно расположены относительно друг друга.

Устройство освещения дополнительно может включать в себя отражающий элемент, обеспеченный на плате и отражающий свет точечных источников света. Таким образом, свет, излученный из точечных источников света, может быть сделан падающим на элементы световода более эффективно. Отражающий элемент может быть предпочтительно отражающим листом, таким как отражающий лист пенопласта РЕТ или многослойный отражающий лист, или может быть сформирован из светоотражающего резиста.

Точечные источники света могут быть белыми светодиодами. Тогда может быть преимущество более длительного срока службы точечных источников света и более низкого потребления мощности.

Белый светодиод может включать в себя светоизлучающий кристалл, излучающий синий свет, и флуоресцентный слой, сформированный вокруг светоизлучающего кристалла и имеющий максимум светоизлучения в диапазоне желтого. Таким образом, белый светодиод может быть сконфигурирован как один кристалл. Белый светодиод может включать в себя светоизлучающий кристалл, излучающий синий свет, и флуоресцентный слой, сформированный вокруг светоизлучающего кристалла и имеющий каждый максимум светоизлучения в диапазонах зеленого и красного. В качестве альтернативы, белый светодиод может включать в себя светоизлучающий кристалл, излучающий синий свет, флуоресцентный слой, сформированный вокруг светоизлучающего кристалла и имеющий максимум светоизлучения в диапазоне зеленого, и светоизлучающий кристалл, излучающий красный свет.

Белый светодиод может включать в себя светоизлучающий кристалл, излучающий синий свет, светоизлучающий кристалл, излучающий зеленый свет, и светоизлучающий кристалл, излучающий красный свет. С помощью этой конфигурации может быть достигнут свет освещения по существу с равномерным цветовым тоном, так как цвета в целом выровнены.

Белый светодиод может включать в себя светоизлучающий кристалл, излучающий ультрафиолетовый свет, и флуоресцентный слой, сформированный вокруг светоизлучающего кристалла, причем в этом случае флуоресцентный слой предпочтительно может иметь каждый максимум светоизлучения в диапазонах синего, зеленого и красного. Таким образом, так как цвета в целом выровнены, может быть достигнут свет освещения по существу с равномерным цветовым тоном.

Устройство отображения настоящей технологии включает в себя устройство освещения, описанное выше, и жидкокристаллическую панель отображения, отображающую изображения с использованием света из устройства освещения. Кроме того, телевизионный приемник настоящего изобретения включает в себя устройство отображения. Такое устройство отображения может быть применено в дисплеях телевизора или персонального компьютера и, в частности, является подходящим для использования в качестве дисплеев с большими экранами.

Положительный результат изобретения

В соответствии с настоящим изобретением, может быть предоставлено устройство освещения, не имеющее неравномерной яркости. Кроме того, может быть предоставлено устройство отображения и телевизионный приемник, использующие это устройство освещения.

Краткое описании чертежей

Фиг.1 - разобранный вид в перспективе, иллюстрирующий схематическую конфигурацию телевизионного приемника, в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.2 - разобранный вид в перспективе, иллюстрирующий схематическую конфигурацию устройства отображения, обеспеченного в телевизионном приемнике;

фиг.3 - вид в плоскости устройства освещения, иллюстрирующий позиционное отношение между матрицами светодиодов и блоками световода;

фиг.4 - вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий структуру LED (светодиода);

фиг.5 - вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий структуру LED (светодиода);

фиг.6 - вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий структуру LED (светодиода);

фиг.7 - вид в перспективе матрицы LED;

фиг.8 - вид в поперечном разрезе, разрезанный вдоль центральной линии Lc фиг.3;

фиг.9 - вид в поперечном разрезе, разрезанный горизонтально, устройства отображения;

фиг.10 - вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий структуру частей позиционирования, в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.11 - разобранный вид в перспективе, иллюстрирующий схематическую конфигурацию устройства отображения, в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.12 - вид в плоскости устройства освещения, иллюстрирующий позиционное отношение между матрицами LED и блоками световода;

фиг.13 - вид в поперечном разрезе, разрезанный вдоль центральной линии Lc фиг.12;

фиг.14 - вид в плоскости, иллюстрирующий модифицированный пример устройства источника света; и

фиг.15 - вид в плоскости, иллюстрирующий структуру традиционного устройства освещения.

Наилучший режим осуществления изобретения

Первый вариант осуществления

Первый вариант осуществления настоящего изобретения будет описан со ссылкой на фиг.1 по фиг.9. Телевизионный приемник TV, в соответствии с этим вариантом осуществления, включает в себя устройство 10 отображения, переднюю и заднюю секций Са и Cb, размещающие, таким образом, как в “сэндвич”, устройство 10 отображения, источник электропитания PW, тюнер Т и подставку S, как изображено на фиг.1.

Устройство 10 отображения имеет в целом горизонтально вытянутую прямоугольную форму и включает в себя жидкокристаллическую панель 11, которая является панелью отображения, и устройство 21 освещения, которое является внешним источником света. В следующем описании направление ширины (продольное направление) устройства 10 отображения будет упомянуто как направление Х, направление высоты (направление короткой стороны) устройства 10 отображения будет упомянуто как направление Y, а направление глубины устройства 10 отображения будет упомянуто как направление Z. Центральная линия Lc относится к прямой линии, проходящей через центр в направлении Х жидкокристаллической панели 11 отображения и проходящей вдоль направления Y (фиг.3).

Жидкокристаллическая панель 11 имеет горизонтально вытянутую прямоугольную форму, как изображено на фиг.2. Жидкокристаллическая панель 11 сделана из пары стеклянных подложек, разделенных между собой определенным расстоянием и соединенных вместе, причем жидкий кристалл запечатан между обеими стеклянными подложками. Одна стеклянная подложка включает в себя компоненты переключения (такие как TFT), соединенные с линиями источника и линиями вентиля, ортогональными друг к другу, пиксельные электроды, соединенные с этими компонентами переключения, и выравнивающую пленку и т.д. Другая стеклянная подложка включает в себя цветовой фильтр с соответственными цветовыми секциями, такими как R (красная), G (зеленая) и В (синяя), расположенными в предварительно определенном размещении, электроды счетчика и выравнивающую пленку и т.д. Обе подложки имеют поляризующую пластину на своих внешних сторонах.

Устройство 21 освещения включает в себя пластину 30 световода, матрицы LED 40R и 40L (один пример “матрицы точечных источников света” настоящего изобретения), образующие устройство источника света U, оптический лист 80, шасси 60 (один пример “корпусного элемента” настоящего изобретения), размещающее их, и элемент 90 фиксатора, как изображено на фиг.2.

Шасси 60 изготовлено из металла и имеет горизонтально вытянутую прямоугольную форму, симметричную относительно центральной линии Lc. Шасси 60 сформировано с помощью нижней пластины 61 и боковых пластин 65, встающих из соответственных внешних краев нижней пластины 61, таким образом, чтобы иметь форму, похожую на неглубокую коробку, открытую по направлению к передней стороне, которая является стороной поверхности отображения (смотри фиг.3).

Из боковых пластин 65 шасси 60 боковые пластины 65R и 65L на обеих сторонах в направлении Х образуют поверхности монтажа, и матрицы 40R и 40L LED вмонтированы в соответственные внутренние стенки боковых пластин 65R и 65L, причем их светоизлучающие поверхности обращены внутрь.

Более конкретно, каждая из матриц 40R и 40L LED сформирована с помощью платы 41, а LED 45 (один пример “точечных источников света” настоящего изобретения) смонтированы на плате 41. Плата 41 изготовлена из металла, такого как тот же алюминиевый материал, что и материал шасси 60, и сформирована с проводным шаблоном (не изображен), изготовленным из металлической пленки, такой как медная фольга на ее поверхности с помощью изолирующего слоя.

Плата 41 располагается параллельно центральной линии Lc, изображенной на фиг.3, содержащей множество (в этом примере пять) LED (светодиодов) 45, расположенных с регулярными интервалами в ряд на ее поверхности.

Матрицы 40R и 40L LED расположены в позиции, равноудаленной от центральной линии Lc, как изображено на фиг.3. Соответственные LED 45 смонтированы в матрицах 40R LED, таким образом, чтобы быть обращенными друг к другу и 40L, причем каждый из LED излучает свет, имеющий световую ось. Следовательно, каждый из двух LED 45, обращенных друг к другу слева и справа, образуют пару источников света Р. А именно, в этом случае пять пар LED 45, обращенных друг к другу, образуют пять пар источников света с P1 по Р5.

Каждый LED 45 является квадратом, как видимым в виде в плоскости, и сформирован с помощью трех наборов светоизлучающих кристаллов 46В, 46G и 46R, излучающих свет синий, зеленый и красный, расположенных на одной линии, и герметизированных с помощью прозрачного полимера 49, как изображено на фиг.4. Такой LED излучает белый свет, когда три набора светоизлучающих кристаллов 46В, 46G и 46R включены одновременно, с помощью смешивания трех цветов.

В качестве альтернативы, LED 45 может быть сконфигурирован, по-другому, чем выше, с помощью светоизлучающего кристалла 46В, излучающего синий цвет, слоя 48 фосфора, сформированного вокруг светоизлучающего кристалла 46В, и покрывающего его. Слой 48 фосфора, например, сформирован с помощью прозрачного полимера или связующего вещества и флуоресцентных частиц, рассеянных в нем, и имеет максимум излучения света в диапазоне желтого, дополнительного к синему. Слой 48 фосфора излучает желтый свет, когда флуоресцентные частицы возбуждены с помощью света, излученного с помощью светоизлучающего кристалла 46В. Таким образом, LED 45 излучает белый свет с помощью смешивания синего и желтого (смотри фиг.5).

В качестве альтернативы, LED 45 может быть сконфигурирован с помощью светоизлучающего кристалла 46В, излучающего синий цвет, и следующего слоя 48 фосфора, сформированного вокруг него. Слой 48 фосфора сформирован с помощью прозрачного полимера или связующего вещества, содержащего флуоресцентные частицы, и имеет каждый максимум излучения света в диапазонах зеленого и красного. С помощью этой конфигурации LED 45 излучает белый свет с помощью смешивания соответственных цветов (синего, зеленого и красного) (смотри фиг.5).

В качестве еще одной альтернативы, LED 45 может быть сконфигурирован с помощью светоизлучающего кристалла 46Р, излучающего ультрафиолетовый свет, и слоя 48 фосфора, сформированного вокруг светоизлучающего кристалла 46Р, и покрывающего его (см. фиг.6). Слой 48 фосфора сформирован с помощью прозрачного полимера или связующего вещества, содержащего флуоресцентные частицы, и имеет каждый максимум излучения света в диапазонах синего, зеленого и красного. С помощью этой конфигурации свет, излученный с помощью светоизлучающего кристалла 46Р, возбуждает флуоресцентные частицы, и слой 48 фосфора излучает свет трех цветов, синего, зеленого и красного. Таким образом, LED излучает белый свет с помощью смешивания этих трех цветов.

Отражающий лист 42 (один пример “отражающего элемента” настоящего изобретения) расположен на поверхности платы 41, как изображено на фиг.7. Отражающий лист 42 проходит через всю длину в горизонтальном направлении платы и сформирован таким образом, чтобы непрерывно покрывать области, за исключением позиций монтажа LED 45, на поверхности платы. Этот отражающий лист 442 обеспечивает функцию отражения света, излученного из LED 45 по направлению к пластине 30 волновода, описываемой далее.

Для отражающего листа 42 может быть использован отражающий лист пенопласта РЕТ или многослойный отражающий лист. Отражающий лист пенопласта РЕТ является отражающим листом, изготовленным из белого пенопласта РЕТ (терефталата полиэтилена) в качестве элемента основы полимера. Многослойный отражающий лист или ESR (усовершенствованный зеркальный отражатель) является отражающим листом, имеющим высокое отражение в диапазоне видимого света с помощью многослойной структуры с использованием полимера полиэстера.

Далее пластина 30 световода расположена в центральной части нижней пластины 61 шасси 60, которое образует плоскую поверхность, причем передняя сторона F, которая является поверхностью выхода света, обращена вверх. Пластина 30 световода направляет свет, входящий в нее, по направлению к передней стороне F, которая является поверхностью выхода света. Пластина 30 световода разделена на пять блоков световода (один пример “элементов световода” настоящего изобретения) 31 по 35, соответствующих пяти парам источников света Р. Соответственные блоки 31 по 35 изготовлены из очень прозрачного полимера (такого как акриловый полимер). Соответственные блоки 31 по 35 имеют квадратную столбчатую форму, удлиняющуюся в направлении, параллельно свету световой оси С, и каждый имеет отражающий лист 37, обеспеченный на его боковой стороне В.

Пять блоков 31 по 35 световода имеют одну и ту же форму (и полную длину). Их полная длина установлена более короткой, чем непосредственное расстояние Lp между LED (смотри фиг.3). Каждый из блоков 31 по 35 световода расположен горизонтально между каждой парой источников света Р, причем его ось выровнена со световой осью С. Левая и правая конечные стороны (поверхности падения света) Е обращены к левым и правым LED 45, образующим пары источников света Р, соответственно.

Соответственные блоки 31 по 35 световода сконфигурированы таким образом, что их центральные части в продольном направлении расположены на центральной линии Lc с помощью частей позиционирования S, описываемых далее. Более конкретно, пять выступов 71 по 75 обеспечены в ряд вдоль центральной линии Lc, которая соответствует средним точкам пар источников света Р на нижней пластине 61 шасси 60. Эти пять выступов 71 по 75 являются столбчатыми и выступают по направлению к блокам 31 по 35 световода. Выступы 71 по 75 могут быть либо сформированы как целое на нижней пластине 61 шасси 60, либо могут быть отдельными частями.

С другой стороны, блоки 31 по 35 световода имеют соответствующие принимающие части 31А по 35А на своих обратных сторонах В в центральных частях в продольном направлении для сопряжения с выступами 71 по 75. Принимающие части 31А по 35А сконфигурированы как круглые углубления, соответствующие форме выступов 71 по 75. Таким образом, выступы плотно вставляются в них (см. фиг.8).

Таким образом, с помощью выступов 71 по 75, вставленных в принимающие части 31А по 35 А, центральные части в продольном направлении блоков 31 по 35 световода располагают на центральной линии. Таким образом, длины mr и ml слева и справа относительно центральной линии Lc являются одинаковыми, как изображено на фиг.3. Таким образом, расстояние (зазор) Dr от конечных сторон Е на правой стороне блоков 31 по 35 световода до LED 45 равно расстоянию (зазору) D1 от конечной стороны Е на левой стороне блоков 31 по 35 световода до LED 45.

Поскольку пять блоков 31 по 35 световода имеют одну и ту же полную длину, расстояние Dr и расстояние Dl до LED 45 равны относительно всех блоков 31 по 35 световода. Причиной того, что, почему зазоры обеспечены между LED 45 и конечными сторонами Е блоков 31 по 35 световода, является то, чтобы предусмотреть температурную усадку блоков 31 по 35 световода. Расстояния Dr и Dl между LED 45 и конечными сторонами Е установлены таким образом, что между ними имеется предварительно определенное расстояние, когда полная длина блоков 31 по 35 световода является максимальной.

Далее будет описана позиционная зависимость в направлении Y между частями позиционирования S и LED 45. Части позиционирования S расположены на нижнем краю блоков 31 по 35 световода, как изображено на фиг.3 и фиг.8, чтобы быть далеко от части, обращенной к LED 45. Иначе говоря, части позиционирования S обеспечены, чтобы быть вдали от линий, соединяющих левые и правые LED 45, 45, образующие соответственные пары источников света Р, образующих “сэндвич” с соответственными блоками 31 по 35 световода.

Следует заметить, что несмотря на то, что блоки 31 по 35 световода проиллюстрированы с зазорами между ними на фиг.3, чтобы объяснить, что соответственные блоки 31 по 35 световода отделены от друг от друга, блоки 31 по 35 световода по существу находятся в тесном контакте друг с другом.

Опять со ссылкой на фиг.2, оптический лист 80 является тонким листом и имеет горизонтально вытянутую прямоугольную форму, подобную жидкокристаллической панели 11. Оптический лист 80 может быть подходящим образом выбран из применимых типов, включая, например, лист рассеивателя света, лист линзы, лист поляризации отражающего или тому подобные. Оптический лист 80 наложен на переднюю сторону F пластины 30 световода таким образом, чтобы покрывать всю поверхность передней стороны F пластины 30 световода.

Затем элемент 90 фиксатора сформирован в форме рамки, проходящей вдоль внешних окружных краев пластины 30 световода, как изображено на фиг.2. Элемент 90 фиксатора изготовлен из синтетического полимера (на основе черного цвета, сильно блокирующего свет) и имеет поперечное сечение в виде L. Элемент 90 фиксатора прикреплен к крышке шасси 60, причем боковые стенки 95 элемента 90 фиксатора вставляются через внешнюю сторону боковых пластин 65 шасси 60, а передние стенки 91 перекрывают внешние окружные стороны блоков 31 по 35 световода, образующих пластину 30 световода. Таким образом, позицией блоков 31 по 35 световода можно управлять в направлении глубины (направлении Z).

Жидкокристаллическая панель 11 расположена на передней стороне элемента 90 фиксатора, таким образом, что ее внешние окружные грани перекрывают на передних стенках 91. Поскольку скошенный край 13 в форме рамки прикреплен с передней стороны жидкокристаллической панели 11, жидкокристаллическую панель в целом удерживают на устройстве 21 освещения.

Устройство 21 освещения сконфигурировано с возможностью управления освещением пар источников света Р синхронно с записью изображений (записью изображений в пиксели) на стороне жидкокристаллической панели 11, способом, известным как сканирование подсветки. Когда пара источников света Р, соответствующая позиции записи изображения, включена (более конкретно, когда одновременно включены левый и правый LED 45, образующие пару источников света), свет входит в конечные стороны Е соответствующего блока 31 по 35 световода и рассеивается, так как он распространяется через блок 30 световода. Этот свет отражают с помощью отражающего листа 37 на обратной стороне В блока 30 световода по направлению к передней стороне F, которая является поверхностью выхода света.

Передняя сторона F одного из блоков 31 по 35 световода, расположенная в позиции, соответствующей позиции записи изображения, таким образом, интенсивно выводит свет и освещает жидкокристаллическую панель 11 (более конкретно, позицию записи изображения) с задней стороны. С другой стороны, свет не включен в других секциях, и пара источников света Р остается выключенной. Таким образом, тянущееся продолжение изображений может быть уменьшено. Следовательно, может быть улучшено качество изображения.

Далее будет описан преимущественный результат изобретения. В этом устройстве 10 отображения, блоки 31 по 35 световода устанавливают таким образом, что их центральные части в продольном направлении расположены на центральной линии Lc. Следовательно, расстояния Dr и Dl от LED 45 до конечных сторон E на левой и правой стороне. Тепловая усадка может быть вызвана в блоках 31 по 35 световода вследствие тепла, сгенерированного с помощью LED 45. Тепловая усадка вызвана одинаково на левой и правой стороне относительно их центральных частей, которые являются фиксированными в позиции. Таким образом, расстояния Dr и Dl от LED 45 до конечных сторон E поддерживают одинаковыми на левой и правой стороне, и они всегда являются постоянными. Следовательно, блоки 31 по 35 световода выводят свет равномерно на левой и правой стороне относительно центральной линии Lc, когда LED 45 включены. Следовательно, там не будет неравномерной яркости.

В этом устройстве 10 отображения как матрицы 40R и 40L LED, так и блоки 31 по 35 световода прикреплены к одному и тому же элементу (шасси 60 в качестве корпусного элемента). Таким образом, матрицы 40R и 40L LED и блоки 31 по 35 световода могут быть расположены очень точно относительно друг друга. В такой конфигурации вряд ли будут погрешности в расстояниях Dr и Dl, что делает еще более невероятным, чтобы случалась неравномерная яркость.

В этом устройстве 10 отображения части позиционирования S обеспечены на нижней грани блоков 31 по 35 световода, таким образом, чтобы быть вдали от части, обращенной к LED 45. В такой конфигурации части позиционирования расположены вдали от оси света. На отражение света существенно влияет обеспечение частей позиционирования по S сравнению со случаем, когда они не обеспечены. Если эти части позиционирования S обеспечены на световой оси, они могут вызвать значительные влияния на эффективность освещения, но с этой конфигурацией нет такого беспокойства.

В этом устройстве 10 отображения части позиционирования сформированы с помощью выступов 71 по 75 и принимающих частей 31А по 35 А, которые просто вставляют друг в друга, чтобы определить позиции блоков 31 по 35 световода. Следовательно, работа позиционирования может быть выполнена легко без большого времени и усилия. Так как число компонентов не увеличено, также имеется выгода себестоимости.

Это устройство 10 отображения использует LED (светодиоды) в качестве источников света. Таким образом, имеются преимущества более длительного срока службы источников света и более низкого потребления мощности. В этом устройстве 10 отображения обеспечен отражающий лист 42 на соответственных платах 41, формирующих матрицы 40R и 40L LED. Следовательно, свет, излученный из LED 45, может быть сделан более эффективно падающим на блоки 31 по 35 световода.

Второй вариант осуществления

Далее будет описан второй вариант осуществления настоящего изобретения со ссылкой на фиг.10. Части позиционирования S, проиллюстрированные в первом варианте осуществления, сформированы с помощью выступов 71 по 75, обеспеченных в шасси 60, и принимающих частей 31А по 35 А, обеспеченных в блоках 31 по 35 световода, чтобы сопрягаться с выступами 71 по 75.

Части позиционирования S второго варианта осуществления сконфигурированы противоположно по сравнению с частями позиционирования первого варианта осуществления. Как изображено на фиг.10, блоки 131 по 135 световода имеют выступы 131а по 135 А, а нижняя пластина 61 шасси 60 имеет принимающие части (отверстия) 121 по 125, чтобы сопрягаться с выступами 131А по 135А.

С помощью такой конфигурации центральные части в продольном направлении блоков 31 по 35 световода могут быть расположены на центральной линии Lc с помощью вставки выступов 131А по 135А блоков 131 по 135 световода в принимающие части 121 по 125 шасси 60. Таким образом, расстояния Dr и Dl от LED 45 до конечных сторон E блоков 131 по 135 световода могут быть сделаны одинаковыми на левой и правой стороне. Следовательно, могут быть достигнуты те же преимущественные результаты (уменьшение неравномерной яркости), что и в первом варианте осуществления.

Третий вариант осуществления

Далее будет описан третий вариант осуществления настоящего изобретения со ссылкой на фиг.11 по фиг.13. В первом варианте осуществления устройство освещения, сконфигурированное с пластиной 30 световода, разделенной на множество блоков 31 по 35, было проиллюстрировано в качестве одного примера устройства 21 освещения. Устройство 221 освещения третьего варианта осуществления отличается от первого варианта осуществления тем, что пластина 230 световода не разделена и сформирована с помощью одной плоской пластины, и тем, что части позиционирования S обеспечены в другой позиции, несмотря на то, что он является похожим не первый вариант осуществления в других признаках (таких как устройство источника света U, шасси 60 и т.д.).

Как изображено на фиг.11 по фиг.12, пластина 230 световода изготовлена из очень прозрачного полимера (такого как полимер акрила) и имеет горизонтально вытянутую прямоугольную форму, которая по существу является такой же, что и форма жидкокристаллической панели 11. Полная длина L пластины 230 световода установлена короче, чем непосредственное расстояние Lp между LED, и отражающий лист 235 соединен с обратной стороной В.

Пластина 230 световода расположена в центре нижней пластины 61 шасси 60, причем ее передняя сторона F обращена вверх. Более конкретно, как изображено на фиг.11, пластина 230 световода расположена между парами источников света Р, причем ее левая и правая конечные стороны (поверхности падения света) Е обращены к правым и левым LED. Пластина 230 световода сконфигурирована таким образом, что ее центральная часть в продольном направлении (направлении Х) расположена на центральной линии Lc с помощью расположения частей позиционирования S, описываемых далее.

Более конкретно, два выступа 171 и 172 обеспечены вдоль центральной линии Lc, которая соответствует средним точкам пар источников света Р на нижней пластине 61 шасси 60. Более конкретно, выступы обеспечены не верхнем и нижнем концах в направлении Y на центральной линии Lc. Эти выступы 171 и 172 являются столбчатыми и выступают по направлению к пластине 230 световода. Выступы могут быть либо сформированы как целое на нижней пластине 61 шасси 60, либо могут быть отдельными частями.

С другой стороны, пластина 230 световода имеет соответствующие принимающие части 231 и 232 на свой обратной стороне В в центральных частях в продольном направлении для того, чтобы сопрягаться с выступами 171 и 172. Принимающие части 231 и 232 расположены на обоих концах в направлении Y в центральной части пластины 230 световода. Принимающие части 231 и 232 сконфигурированы как круглые углубления, соответствующие форме выступов 171 и 172, таким образом, что выступы 171 и 172 плотно вставляются в них (смотри фиг.13).

Таким образом, с помощью выступа 171, вставленного в принимающую часть 231, и выступа 172 в принимающей части 232 центральной части в продольном направлении (направлении Х) пластину 230 световода располагают на центральной линии Lc. Таким образом, длины mr и ml слева и справа относительно центральной линии Lc являются одинаковыми, как изображено на фиг.12. Таким образом, расстояние (зазор) Dr от конечных сторон Е на правой стороне пластины 230 световода до LED 45 равно расстоянию (зазору) D1 от конечных сторон Е на левой стороне пластины 230 световода до LED 45.

С помощью такой конфигурации могут быть достигнуты те же преимущественные результаты, что и в первом варианте осуществления. А именно, пластина 230 световода подвергается тепловой усадке с помощью тепла, сгенерированного с помощью LED 45, одинаково на левой и правой стороне относительно ее центральной части, зафиксированной в позиции. Таким образом, расстояния Dr и Dl от LED 45 до конечных сторон E поддерживают одинаковыми на левой и правой стороне, и они остаются постоянными. Следовательно, пластина 230 световода излучает свет равномерно на левой и правой стороне относительно центральной линии Lc, когда LED 45 включены. Следовательно, там не будет неравномерной яркости.

Части позиционирования S предпочтительно расположены вне области отображения (прямоугольной области, указанной с помощью цепочной линии с двумя точками на фиг.12) Н жидкокристаллической панели отображения. В этом варианте осуществления, поскольку каждая часть позиционирования S назначена на одном из концов в направлении Y, они расположены вне области отображения Н. Таким образом, части позиционирования S не могут влиять на эффективность отображения.

Будучи расположенными вне области отображения Н, части позиционирования S также остаются вдали от LED 45. Таким образом, нет необходимости обращать внимание на позиции установки матриц 40R и 40L LED относительно частей позиционирования S. Следовательно, матрицы LED расположены произвольно.

Устройство освещения, имеющее пластину 230 световода, сформированную с помощью одной плоской пластины, не может выполнять сканирование подсветки. Следовательно, устройство источника света U не обязательно требует точечных источников света (LED) и вместо них может использовать линейные источники света, такие как трубки с холодным катодом.

Части позиционирования S, проиллюстрированные в этом варианте осуществления, сформированы с помощью выступов 171 и 172, обеспеченных на шасси 60, и принимающих частей 231 и 232, обеспеченных в пластине 230 световода.

Конфигурация частей позиционирования S может быть инвертирована, т.е. выступы могут быть обеспечены на пластине 230 световода, а принимающие части (отверстия) могут быть сформированы в нижней пластине 61 шасси 60 для сопряжения с выступами.

Другой вариант осуществления

Настоящее изобретение не ограничено вариантами осуществления, описанными выше и проиллюстрированными на чертежах. Например, следующие варианты осуществления также включены в технические рамки объема настоящего изобретения.

(1) В первом по третий вариантах осуществления выступы (71 по 75, 131А по 135А, 171 и 172) и принимающие части (31А по 35А, 121 по 125, 231 и 232), образующие части позиционирования S, имеют круглую форму. Однако они могут быть сформированы в других формах, таких как квадрат, пока они (выступы и принимающие части) могут вставляться друг в друга.

(2) В первом и втором вариантах осуществления каждая из пар источников света Р сформирована с помощью одной пары LED 45. Однако пары источников света Р могут быть сформированы с помощью двух или более пар LED 45, как изображено на фиг.14 (три пары на чертеже), пока они сформированы с помощью пар LED 45.

(3) В первом по третий вариантах осуществления LED 45 использованы в качестве одного примера точечных источников света. Однако также могут быть использованы другие источники света, такие как лампы накаливания с нитями накала.

(4) В первом по третий вариантах осуществления отражающий лист (отражающий лист пенопласта РЕТ, многослойный отражающий лист и т.д.) использован в качестве примера (“отражающего элемента”). Однако вместо использования отражающего листа 42, белый резист припоя, содержащий высоко отражающий материал, такой как окись титана, титанит бария или поликарбонат, может быть нанесен на поверхности платы 41. Толщина отражающего элемента тогда может быть сделана меньшей, чем с использованием отражающего листа.

(5) Устройство отображения (жидкокристаллическое устройство отображения) использует TFT в качестве компонентов переключения в первом по третий вариантах осуществления, описанных выше. Однако настоящая технология также является применимой к жидкокристаллическим устройствам отображения, использующим другие типы компонентов переключения (например, TFD (тонкопленочные диоды)). Настоящая технология является применимой не только к цветным жидкокристаллическим устройствам отображения, но также к монохромным жидкокристаллическим устройствам отображения.

(6) Телевизионный приемник включает в себя тюнер в различных вариантах осуществления, описанных выше. Настоящая технология также является применимой к устройствам отображения без тюнера.

(7) Также могут быть использованы LED 45, отличные от LED, описанных в первом варианте осуществления, такие как LED, описанный ниже, пока они могут излучать белый свет.

LED 45 может быть сконфигурирован с помощью светоизлучающего кристалла 46В, излучающего синий свет, слоя 48 фосфора, сформированного вокруг светоизлучающего кристалла 46В, и имеющего максимум излучения света в диапазоне зеленого, и светоизлучающего кристалла 46R, излучающего красный свет. С помощью этой конфигурации LED 45 излучает белый свет с помощью смешивания соответственных цветов (синего, зеленого и красного).

Объяснение символов

10: устройство отображения

11: жидкокристаллическая панель

21: устройство освещения

30: пластина световода

31 по 35: блок световода (один пример “элементов световода” настоящего изобретения)

31А по 35А: принимающая часть

40R, 40L: матрица LED (один пример “матрицы точечных источников света” настоящего изобретения)

41: плата

42: отражающий лист (один пример “отражающего элемента” настоящего изобретения)

45: LED (один пример “точечных источников светя” настоящего изобретения)

60: шасси (один пример “корпусного элемента” настоящего изобретения)

61: нижняя пластина

65R, 65L: боковая пластина

71 по 75 выступ

TV: телевизионный приемник

Р1 по Р5: пара источников света

S: часть позиционирования

U: устройство источника света.

Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано в устройствах освещения, устройствах отображения и телевизионных приемников. Техническим результатом является устранение неравномерной яркости. Устройство освещения включает в себя устройство источника света U, блоки (31 - 35) световодов, шасси (60) и части позиционирования S. Шасси (60) содержит устройство источника света U и блоки (31 - 35) световодов. Устройство источника света U включает в себя множество наборов источников света Р, расположенных вдоль центральной линии Lc. Каждый набор источников света Р является парой светодиодов (45), расположенных таким образом, чтобы быть равноудаленными от центральной линии Lc и обращенными друг к другу. Каждый блок (31 - 35) световодов расположен между соответствующим набором источников света Р. Источники света имеют две конечные поверхности Е в продольном направлении, которые обращены к светодиодам (45). Части позиционирования S размещены в средней части соответствующих блоков (31 - 35) световодов в продольном направлении на центральной линии Lc. 5 н. и 16 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Устройство освещения, содержащее:
шасси, имеющее по существу прямоугольную нижнюю пластину, имеющую короткие стороны и длинные стороны;
устройство источника света, включающее в себя множество наборов источников света, причем каждый из наборов источников света включает в себя, по меньшей мере, два точечных источника света, которые обеспечены близко к коротким сторонам, соответственно, чтобы быть обращенными друг к другу, и при этом наборы источников света расположены вдоль коротких сторон,
элементы световода, причем каждый из них обеспечен между каждым из наборов источников света, причем каждый элемент световода имеет конечные поверхности короткой стороны, которые обращены к соответствующему набору источников света, и
часть позиционирования, сконфигурированную с возможностью расположения элементов световода таким образом, чтобы первая линия, соединяющая центральные точки между конечными поверхностями короткой стороны соответственных наборов пластин световода, была расположена на второй линии, соединяющей центральные точки между соответственными наборами источников света, причем шасси размещает в себе устройство источника света и элементы световода.

2. Устройство освещения по п.1, в котором часть позиционирования включает в себя выступ, обеспеченный в одном из шасси и элементов световода, и принимающую часть, обеспеченную в другом одном из шасси и элементов световода, для того, чтобы сопрягаться с выступом.

3. Устройство освещения по одному из пп. 1 и 2, в котором часть позиционирования обеспечена в средней части каждого из элементов световода таким образом, чтобы не перекрывать источников света в плоскости вдоль линии, соединяющей соответствующий набор источников света.

4. Устройство освещения, содержащее:
шасси, имеющее по существу прямоугольную нижнюю пластину, имеющую короткие стороны и длинные стороны,
устройство источника света, включающее в себя множество наборов источников света, причем каждый из наборов источников света включает в себя, по меньшей мере, два источника света, которые обеспечены близко к коротким сторонам, соответственно, чтобы быть обращенными друг к другу, и при этом наборы источников света расположены вдоль коротких сторон,
одну пластину световода, обеспеченную между наборами источников света и имеющую конечные поверхности короткой стороны, которые обращены к наборам источников света, и
часть позиционирования, сконфигурированную с возможностью расположения элементов световода таким образом, чтобы центральная линия пластины световода вдоль коротких сторон была расположена на линии, соединяющей центральные точки между соответственными наборами источников света, причем шасси размещает в себе устройство источника света и пластину световода.

5. Устройство освещения по п.4, в котором часть позиционирования включает в себя выступ, обеспеченный в одном из шасси и пластины световода, и принимающую часть, обеспеченную в другом одном из шасси и пластины световода, для того, чтобы сопрягаться с выступом.

6. Устройство освещения по одному из пп. 4 и 5, в котором источники света являются точечными источниками света.

7. Устройство освещения по одному из пп. 1, 2, 4 и 5, в котором устройство источника света является матрицей точечных источников света, включающей в себя границу, проходящую параллельно короткой стороне и точечным источникам света наборов источников света, расположенных на ней в ряд.

8. Устройство освещения по п.7, в котором матрица точечных источников света прикреплена к шасси.

9. Устройство освещения по п.7, дополнительно содержащее отражающий элемент, обеспеченный на плате и сконфигурированный с возможностью отражения света из точечных источников света.

10. Устройство освещения по п.9, в котором отражающий элемент является отражающим листом пенопласта РЕТ.

11. Устройство освещения по п.9, в котором отражающий элемент является многослойным отражающим листом.

12. Устройство освещения по п.9, в котором отражающий элемент сформирован из светоотражающего резиста.

13. Устройство освещения по любому из пп. 1, 2, 4, 5, 8, 9, 10, 11 и 12, в котором точечные источники света являются белыми светодиодами.

14. Устройство освещения по п.13, в котором каждый белый светодиод включает в себя светоизлучающий кристалл, излучающий синий свет, и флуоресцентный слой, сформированный вокруг светоизлучающего кристалла и имеющий максимум светоизлучения в диапазоне желтого.

15. Устройство освещения по п.13, в котором каждый белый светодиод включает в себя светоизлучающий кристалл, излучающий синий свет, и флуоресцентный слой, сформированный вокруг светоизлучающего кристалла и имеющий каждый максимум светоизлучения в диапазонах зеленого и красного.

16. Устройство освещения по п.13, в котором каждый белый светодиод включает в себя светоизлучающий кристалл, излучающий синий свет, флуоресцентный слой, сформированный вокруг светоизлучающего кристалла и имеющий максимум светоизлучения в диапазоне зеленого, и светоизлучающий кристалл, излучающий красный свет.

17. Устройство освещения по п.13, в котором каждый белый светодиод включает в себя светоизлучающий кристалл, излучающий синий свет, светоизлучающий кристалл, излучающий зеленый свет, и светоизлучающий кристалл, излучающий красный свет.

18. Устройство освещения по п.13, в котором каждый белый светодиод включает в себя светоизлучающий кристалл, излучающий ультрафиолетовый свет, и флуоресцентный слой, сформированный вокруг светоизлучающего кристалла и имеющий каждый максимум светоизлучения в диапазонах синего, зеленого и красного.

19. Устройство отображения, содержащее:
устройство освещения по любому из пп. с 1 по 18, и
жидкокристаллическую панель отображения, отображающую изображения с использованием света из устройства освещения.

20. Устройство отображения, содержащее:
устройство освещения по любому из пп. с 4 по 6, и
жидкокристаллическую панель отображения, отображающую изображения с использованием света из устройства освещения, причем часть позиционирования расположена в средней части пластины световода и вне области отображения жидкокристаллической панели отображения.

21. Телевизионный приемник, содержащий устройство отображения по одному из пп. 19 и 20.