JP2002042530A - Surface light-source device - Google Patents
Surface light-source deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば発光ダイオ
ードのような点状光源を一次光供給源に用いた面光源装
置に関し、更に詳しく言えば、2段に亙って光束拡張と
方向転換を行ない、点状光源からの小断面積の光を拡大
された断面積を持つ光束に変換して外部へ出力する型の
改良された面光源装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface light source device using a point light source, such as a light emitting diode, as a primary light source. The present invention relates to an improved surface light source device for converting light having a small cross-sectional area from a point light source into a light beam having an enlarged cross-sectional area and outputting it to the outside.
【0002】本発明の面光源装置は、例えば携帯電話、
電子手帳、携帯用パーソナルコンピュータ等のモバイル
機器の液晶ディスプレイのバックライティングに好適に
適用される。The surface light source device of the present invention is, for example, a mobile phone,
The present invention is suitably applied to backlighting of a liquid crystal display of a mobile device such as an electronic organizer and a portable personal computer.
【0003】[0003]
【従来の技術】散乱導光体あるいは透明導光体からなる
導光板を利用した各種の面光源装置が提案されている。
導光板の側方から一次光を供給する型の面光源装置はサ
イドライト型面光源装置とも呼ばれる。サイドライト型
面光源装置は、薄型構造を許容する利点を有するため、
液晶ディスプレイのバックライティング等に広く適用さ
れている。2. Description of the Related Art Various surface light source devices using a light guide plate made of a scattering light guide or a transparent light guide have been proposed.
A surface light source device that supplies primary light from the side of the light guide plate is also called a sidelight type surface light source device. Since the sidelight type surface light source device has an advantage of allowing a thin structure,
It is widely applied to backlighting of liquid crystal displays and the like.
【0004】導光板に一次光を供給する一次光源として
は、主として冷陰極管を発光源とする棒状光源、また
は、LEDに代表される点状光源が使用されているが、
昨今の携帯電話、電子手帳、携帯用パーソナルコンピュ
ータ等のモバイル機器などの普及とLEDの低廉価格化
などに伴い、後者の点状光源を用いる面光源装置が主流
となりつつある。As a primary light source for supplying primary light to the light guide plate, a rod-shaped light source mainly using a cold cathode tube as a light emitting source or a point light source represented by an LED is used.
With the recent spread of mobile devices such as mobile phones, electronic organizers, and portable personal computers, and the reduction in cost of LEDs, the latter surface light source devices using point light sources are becoming mainstream.
【0005】図1は、後者を液晶ディスプレイのバック
ライティングに適用した見取図であり、図2は、図1に
おいて、導光板の出射面を矢印Aの方向から見た上面図
である。図1、図2を参照すると、符号1は導光板で、
楔形状の断面を有する散乱導光体で構成されている。散
乱導光体は、導光機能と内部散乱機能を兼備した周知の
光学材料で、例えばポリメチルメタクリレート(PMM
A)からなるマトリックスと該マトリックス中に「異屈
折率物質」を一様分散させたものからなる。「異屈折率
物質」とは、マトリックスの屈折率と実質的に異なる屈
折率を有する物質を意味する。FIG. 1 is a perspective view in which the latter is applied to backlighting of a liquid crystal display. FIG. 2 is a top view of the light guide plate in FIG. Referring to FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a light guide plate,
It is composed of a scattered light guide having a wedge-shaped cross section. The scattering light guide is a well-known optical material having both a light guiding function and an internal scattering function, such as polymethyl methacrylate (PMM).
A matrix consisting of A) and a matrix in which the "different refractive index substance" is uniformly dispersed. By "different refractive index material" is meant a material having a refractive index substantially different from the refractive index of the matrix.
【0006】導光板1の肉厚の端面は入射端面2とさ
れ、その近傍に、それぞれ小さな発光面積を持つ複数の
光源L1〜L3が、配置されている。各光源L1〜L3
は、それぞれ発光源として単体のLED、LEDアレ
イ、あるいは電球などを用いたものである。The thick end face of the light guide plate 1 is an incident end face 2, and a plurality of light sources L1 to L3 each having a small light emitting area are arranged in the vicinity thereof. Each light source L1 to L3
Each uses a single LED, LED array, light bulb, or the like as a light emitting source.
【0007】導光板1の背面6に沿って、正反射性ある
いは拡散反射性の反射体3が配置される。照明光は、導
光板1の出射面5から取り出される。プリズムシート4
は片面にプリズム面を有し、出射面5に沿って、プリズ
ム面が内向きとなるように配置されている。[0007] Along with a back surface 6 of the light guide plate 1, a regular or diffusely reflective reflector 3 is arranged. The illumination light is extracted from the light exit surface 5 of the light guide plate 1. Prism sheet 4
Has a prism surface on one side, and is arranged along the emission surface 5 so that the prism surface faces inward.
【0008】破断描示された部分を参照すると、プリズ
ムシート4の平滑な外面4Aが示されている。外面4A
の外側には、偏光分離シートLSを介して液晶パネルL
Pが配置されている。液晶パネルLPは、偏光軸が直交
するように配置した2枚の偏光板間に液晶セル、透明電
極等を挟んだ周知の構成を有している。Referring to the broken-out portion, a smooth outer surface 4A of the prism sheet 4 is shown. Outer surface 4A
Outside the liquid crystal panel L via a polarization separation sheet LS.
P is arranged. The liquid crystal panel LP has a known configuration in which a liquid crystal cell, a transparent electrode, and the like are sandwiched between two polarizing plates arranged so that the polarization axes are orthogonal to each other.
【0009】偏光分離シートLSは、液晶パネル内の偏
光板とプリズムシート4の間に配置される。この偏光分
離シートLSは内の偏光板の偏光軸と同じ方向の偏光成
分に対する透過率が高く、同偏光軸と直交する方向の偏
光成分に対する反射率が高い性質を有している。プリズ
ムシート4の内面が提供するプリズム面は、多数のプリ
ズム要素列を有する。これら多数のプリズム要素列の配
向方向は、導光プレート1の入射端面2とほぼ平行であ
る。The polarization separation sheet LS is disposed between the polarizing plate and the prism sheet 4 in the liquid crystal panel. This polarized light separating sheet LS has such a property that the transmittance is high for the polarized light component in the same direction as the polarization axis of the inner polarizing plate, and the reflectance is high for the polarized light component in the direction orthogonal to the same polarization axis. The prism surface provided by the inner surface of the prism sheet 4 has a number of prism element rows. The orientation direction of these many prism element rows is substantially parallel to the incident end face 2 of the light guide plate 1.
【0010】各光源L1〜L3から導光板1内に導入さ
れた光は、導光板1内で散乱作用と反射作用を受けなが
ら末端部7に向けて導光される。この過程で、照明光が
徐々に出射面5から出射される。The light introduced into the light guide plate 1 from each of the light sources L1 to L3 is guided toward the end portion 7 while undergoing scattering and reflection in the light guide plate 1. In this process, the illumination light is gradually emitted from the emission surface 5.
【0011】ここで、導光板1の出射面5からの出射光
の主たる進行進行方向は、斜め前方に大きく傾斜してい
る。このような性質は指向出射性と呼ばれる。この傾斜
した進行方向は、プリズムシート4でほぼ正面方向に補
正され、偏光分離シートLSを介して液晶パネルLPを
バックライティングする。Here, the main traveling direction of the light emitted from the light exit surface 5 of the light guide plate 1 is greatly inclined obliquely forward. Such a property is called directional emission. This inclined traveling direction is corrected to a substantially frontal direction by the prism sheet 4, and the liquid crystal panel LP is backlighted via the polarization separation sheet LS.
【0012】ここで問題となるのは、入射端面2の全長
に亙って均等に光供給を行なうことが困難なことであ
る。そのため、図2に示したように、入射端面2の近傍
を中心に、局所的な高輝度領域S1〜S3が光源L1〜
L3の配置に対応して離散的に発生することが避けられ
ない。このような高輝度領域S1〜S3は、「蛍」とも
呼ばれる。The problem here is that it is difficult to supply light uniformly over the entire length of the incident end face 2. For this reason, as shown in FIG.
Inevitably, it occurs discretely in accordance with the arrangement of L3. Such high-luminance areas S1 to S3 are also called “fireflies”.
【0013】この問題に対する1つの解決策は、光源L
1〜L3の数あるいは全体のの発光面積を増大させて棒
状光源と等価な発光分布を目指すことである。しかし、
実際にLEDや電球を用いて棒状光源と等価な発光分布
を実現することは困難であり、また、経済的にも有利で
はない。One solution to this problem is to use a light source L
The aim is to increase the number or the entire light emitting area of 1 to L3 to achieve a light emission distribution equivalent to a rod-shaped light source. But,
Actually, it is difficult to realize an emission distribution equivalent to a rod-shaped light source using an LED or a light bulb, and it is not economically advantageous.
【0014】もう1つの解決策は、光源L1〜L3と入
射端面2の間、あるいは、入射端面2自体に強い光拡散
手段を設けることで光供給の均等化を図ることである。
しかし、この手法を用いると、後方散乱などにより光の
進行方向が非常に広い角度範囲に拡がることになり、光
損失が生じ易い。また、出射面5からの出射方向にも拡
がりが生じ、出射光の指向性が低下する。Another solution is to equalize the light supply by providing a strong light diffusing means between the light sources L1 to L3 and the incident end face 2 or on the incident end face 2 itself.
However, when this method is used, the traveling direction of light spreads over a very wide angle range due to back scattering or the like, and light loss is likely to occur. Further, the direction of emission from the emission surface 5 also expands, and the directivity of the emitted light decreases.
【0015】更にまた、図3に示したように、光源L4
の光を多数の光ファイバF1〜F9で伝送し、各光ファ
イバF1〜F9の出射端から導光板1に光供給を行なう
方法もあるが、この方法もやはり各光ファイバF1〜F
9の出射端に対応した高輝度領域SS1〜SS9を生じ
させるという問題点がある。光ファイバの本数を増や
し、出射端が導光板1の入射端面を覆い尽くすようにす
れば輝度は均一化するであろうが、光供給部の構造が複
雑になり、経済的に不利である。Further, as shown in FIG. 3, the light source L4
Is transmitted through a number of optical fibers F1 to F9, and light is supplied to the light guide plate 1 from the emission ends of the optical fibers F1 to F9. This method is also applicable to the optical fibers F1 to F9.
There is a problem that high-luminance areas SS1 to SS9 corresponding to the emission ends of No. 9 are generated. If the number of optical fibers is increased so that the exit end covers the entrance end face of the light guide plate 1, the luminance will be uniform, but the structure of the light supply section becomes complicated, which is economically disadvantageous.
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】本発明の1つの目的
は、例えばLEDのような、発光面積の小さな光源(以
下、点状光源という)を光供給手段に採用しても、供給
された光束の断面積の拡張と必要な方向転換が的確にな
されてから、均一に無駄なく出射面から出射されるよう
な面光源装置を提供することにある。また、本発明のも
う1つの目的は、出射面からの出射光が希望する方向、
特に、ほぼ正面方向に優れた指向性をもって出力される
面光源装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION One object of the present invention is to provide a light source provided with a light source having a small light emitting area (hereinafter referred to as a point light source) such as an LED. An object of the present invention is to provide a surface light source device in which the cross-sectional area and the necessary direction change are properly performed, and then the light is uniformly emitted from the emission surface without waste. Another object of the present invention is to provide a direction in which light emitted from an emission surface is desired,
In particular, it is an object of the present invention to provide a surface light source device that outputs light with excellent directivity substantially in the front direction.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】本発明は、発光源として
少なくとも1個の点状光源を用いた光供給手段として用
いた面光源装置に、第1の導光部を含む第1段光束拡張
−方向転換手段と、第2の導光部を含む第2段光束拡張
−方向転換手段とを設け、更に、少なくとも第1の導光
部については、光供給手段から供給された光を、内部反
射機能と漏出機能とを連携的に発揮する多数の突起列を
設けた方向転換面を備えたものを採用することで、第1
段光束拡張−方向転換での方向転換と光束拡張を円滑
化、効率化し、それによって第2の導光部の出射面から
高効率で指向性が高い出射光を出力出来るようにして、
上記課題を克服したものである。According to the present invention, there is provided a surface light source device using at least one point light source as a light emitting source, the first stage light beam extension including a first light guide section. -A second-stage light beam extension including a second light guide section-a direction change means including a second light guide section. Further, at least the first light guide section receives light supplied from the light supply section inside the first light guide section. By adopting the one provided with a turning surface provided with a large number of projection rows that cooperate to exhibit the reflection function and the leakage function,
Step luminous flux expansion-smoothing and efficiency of the directional change and luminous flux expansion in the directional change, so that high-efficiency and highly directional output light can be output from the output surface of the second light guide,
It is a solution to the above problem.
【0018】即ち、本発明に従った面光源装置は、発光
源として少なくとも1個の点状光源を用いた光供給手段
と、第1の導光部を含む第1段光束拡張−方向転換手段
と、第2の導光部を含む第2段光束拡張−方向転換手段
とを備えている。That is, the surface light source device according to the present invention comprises: a light supply means using at least one point light source as a light emission source; and a first-stage light beam expansion and direction change means including a first light guide. And a second-stage luminous flux expanding / redirecting means including a second light guide section.
【0019】そして、第1の導光部は、第1の方向に沿
った長軸と、第1の方向に垂直な第2の方向にほぼ沿っ
た厚さと、第1の方向及び第2の方向のいずれにも垂直
な第3の方向にほぼ沿った幅とを有するとともに、光供
給手段によって供給され、第1の方向にほぼ沿うように
進行する光を受け入れるための光導入面と、光導入面を
通して第1の導光部内に導入された光の進行方向をほぼ
第2の方向に沿った方向に転換し、第2の導光部へ向か
う中間出力光束を生成するための第1の方向転換面を有
している。The first light guide section has a major axis along the first direction, a thickness substantially along a second direction perpendicular to the first direction, a first direction and a second direction. A light introducing surface for receiving light supplied by the light supply means and traveling substantially along the first direction, having a width substantially along a third direction perpendicular to any of the directions; A first direction for changing the traveling direction of the light introduced into the first light guide through the introduction surface to a direction substantially along the second direction, and generating an intermediate output light flux toward the second light guide; It has a turning surface.
【0020】第1の方向転換面には、多数の突起列P1,
P2,P3・・・・・が設けられており、各突起列Pi (i=1,2,
3・・・・・)は第3の方向にほぼ沿うように延在するととも
に、導入面に関して相対的に近く且つ切り立った第1面
Si と導入面に関して相対的に遠く且つ傾斜した第2面
Ti を含み、第2面Ti は、中間出力光束の一部を生成
する内部反射機能と、該突起列Piからの漏出光を生成
する漏出機能を有し、突起列Pj (j=2,3・・・・・)は、先
行する突起列Pj-1 の第2面Tj-1 からの漏出光を第1
面Sj を通して回収し、第2面Tj へ内部入射させるた
めに連鎖的に協働するように配列されている。The first turning surface has a large number of projection rows P1,
P2, P3,... Are provided, and each projection row Pi (i = 1, 2,
...) Extend substantially along the third direction, and the first surface Si which is relatively close and steep with respect to the introduction surface and the second surface which is relatively far and inclined with respect to the introduction surface. The second surface Ti includes an internal reflection function for generating a part of the intermediate output light beam and a leakage function for generating leakage light from the projection row Pi, and includes a projection row Pj (j = 2,3 ·······························································································
They are arranged to cooperate in a chain to collect through surface Sj and internally enter second surface Tj.
【0021】第2の導光部は、第1の方向にほぼ沿った
幅と、第2の方向にほぼ沿った奥行きと、第3の方向に
ほぼ沿った厚さとを有するとともに、第1の導光部から
受け入れた中間出力光束の進行方向をほぼ第3の方向に
沿った方向に転換して出力前駆光束を生成する第2の方
向転換面と、出力前駆光束をほぼ第3の方向に向けて出
射させる出射面とを備えている。The second light guide has a width substantially along the first direction, a depth substantially along the second direction, a thickness substantially along the third direction, and a first light guide. A second turning surface for changing the traveling direction of the intermediate output light beam received from the light guide to a direction substantially along the third direction to generate an output precursor light beam, and converting the output precursor light beam to a substantially third direction; And an emission surface for emitting light toward the light source.
【0022】ここで、第2の方向転換面にも、第1の方
向転換面と同様の特徴的な突起配列構造が与えられてい
る。但し、突起配列の空間内における配向が、第1の方
向転換面の場合とほぼ90度異なっている。Here, the second turning surface has the same characteristic protrusion arrangement structure as that of the first turning surface. However, the orientation of the projection arrangement in the space is different from that of the first turning surface by almost 90 degrees.
【0023】即ち、第2の方向転換面には、多数の突起
列Q1,Q2,Q3・・・・・が設けられており、各突起列Qi
(i=1,2,3・・・・・)は第1の方向にほぼ沿うように延在す
るとともに、第1の導光部に関して相対的に近く且つ切
り立った第1面Vi と第1の導光部に関して相対的に遠
く且つ傾斜した第2面Wi を含んでいる。That is, a large number of projection rows Q1, Q2, Q3,... Are provided on the second direction changing surface.
(I = 1, 2, 3,...) Extend substantially along the first direction, and are relatively close to the first light guide portion and the first surface Vi is steep. The second surface Wi is relatively distant and inclined with respect to the light guide portion.
【0024】第2面Wi は、出力前駆光束の一部を生成
する内部反射機能と、該突起列Qiからの漏出光を生成
する漏出機能を有し、突起列Qj (j=2,3・・・・・)は、先
行する突起列Qj-1 の第2面Wj-1 からの漏出光を第1
面Vj を通して回収し、第2面Wj へ内部入射させるた
めに連鎖的に協働するように配列されている。The second surface Wi has an internal reflection function for generating a part of the output precursor light beam and a leakage function for generating light leaked from the projection array Qi, and has a projection array Qj (j = 2,3 ・). ...) Are the first leakage light from the second surface Wj-1 of the preceding projection row Qj-1.
They are arranged to cooperate in a chain to collect through surface Vj and internally impinge on second surface Wj.
【0025】ここで、第2の導光部については、上記の
ような突起配列構造を適用しない態様も採用可能であ
る。Here, for the second light guide section, an embodiment in which the above-described projection arrangement structure is not applied can be adopted.
【0026】その場合には、第2の導光部は、第1の方
向にほぼ沿った幅と、第2の方向にほぼ沿った奥行き
と、第3の方向にほぼ沿った厚さとを有するとともに、
出射面と、前記出射面に背を向けた背面とを備え、第1
導光板から受け入れた中間出力光束の進行方向を、第3
の方向を基準として同方向から第2の方向側に傾斜した
方向に転換して出射面から斜め出射光を出射させるもの
が使用される。In this case, the second light guide has a width substantially along the first direction, a depth substantially along the second direction, and a thickness substantially along the third direction. With
An output surface, and a back surface facing away from the output surface;
The traveling direction of the intermediate output light beam received from the light guide plate is changed to the third direction.
Is changed from the same direction to the direction inclined to the second direction side with reference to the direction, and the oblique emission light is emitted from the emission surface.
【0027】この態様において、出射面に沿って、斜め
出射光の進行方向を第3の方向に近付けるように修正す
る方向修正素子が配置することで、正面方向あるいはそ
の周辺の方向へ指向した照明出力光を得ることが出来
る。In this aspect, the direction correcting element for correcting the traveling direction of the obliquely emitted light so as to approach the third direction is arranged along the emission surface, so that the illumination directed to the front direction or the peripheral direction. Output light can be obtained.
【0028】第1の導光部は、その光束拡張−方向転換
機能により同第1の導光部から第2の導光部への光の受
け渡しを円滑に行なう上で、厚さが導入面から離れるに
従って減少するような略楔形状を有していることが好ま
しい。The first light guide section has a thickness of an introduction surface in order to smoothly transfer light from the first light guide section to the second light guide section by the light beam expansion and direction change function. It is preferable to have a substantially wedge shape that decreases as the distance from the distance increases.
【0029】同様に、第2の導光部は、その光束拡張−
方向転換機能により第1の導光部から受け入れた光を出
射面から円滑に出射させる上で、その厚さが第1の導光
部から離れるに従って減少するような略楔形状を有して
いることが好ましい。Similarly, the second light guide section has a light beam extension
In order to smoothly emit the light received from the first light guide portion from the emission surface by the direction changing function, the light guide portion has a substantially wedge shape such that its thickness decreases as the distance from the first light guide portion increases. Is preferred.
【0030】第1の導光部と第2の導光部とは、別体で
構成されても良く、また、一体で構成されても良い。ま
た、第2の導光部の出射面から出力される照明光の明る
さの均一性を向上させる上で、第1の導光部及び第2の
導光部の内の少なくとも一方の内部には、均一な散乱能
が与えられていることが好ましい。第1の導光部を複数
のセクションに分けてそれらを連接配置し、光導入面を
各セクション毎に設けても良い。この場合、各セクショ
ンに対応して複数の光供給器が設けることが出来る。こ
の場合、中間出力光束はそれら複数のセクションによっ
て提供される。各セクションは、複数のセクションのそ
れぞれが、厚さが各対応する光導入面から離れるに従っ
て減少するような略楔形状を有していることが好まし
い。The first light guide and the second light guide may be formed separately, or may be formed integrally. Further, in order to improve the uniformity of the brightness of the illumination light output from the emission surface of the second light guide, at least one of the first light guide and the second light guide is provided inside the first light guide and the second light guide. Preferably has a uniform scattering power. The first light guide section may be divided into a plurality of sections, and they may be connected and arranged, and a light introduction surface may be provided for each section. In this case, a plurality of light supplies can be provided corresponding to each section. In this case, the intermediate output light beam is provided by the plurality of sections. Preferably, each section has a substantially wedge-shaped configuration such that each of the plurality of sections decreases in thickness as the distance from each corresponding light-introducing surface increases.
【0031】場合によっては、複数のセクションの一部
に対応する光導入面は、光供給手段によって供給され、
第1の方向とほぼ逆方向に進行する光を受け入れるよう
に設けられていても良い。なお、典型的な実施形態にお
いては、光供給器で使用される点状の発光源は発光ダイ
オードである。発光ダイオードなどの点状発光源は複数
使用されて良い。In some cases, the light introduction surface corresponding to a part of the plurality of sections is provided by a light supply means,
It may be provided to receive light traveling in a direction substantially opposite to the first direction. Note that in a typical embodiment, the point-like light source used in the light supplier is a light emitting diode. A plurality of point light sources such as light emitting diodes may be used.
【0032】[0032]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。実施形態を説明するための諸図において、図
示の都合上、諸要素の寸法は誇張されている。また、第
1の導光部及び第2の導光部の構成材料は、内部に均一
な光散乱能を有する散乱導光体であるとして説明を行な
う。散乱導光体のマトリックスには、例えばポリメチル
メタクリレート(PMMA)が用いられ、異屈折率物質
には例えばシリコン樹脂の微粒子が用いられる。微粒子
の径は、着色等の不都合を伴わず、いわゆるMie散乱
により十分な前方散乱性が保持される範囲、例えば数μ
m 〜60μm 程度の範囲で選択されることが好ましい。
微粒子の径が小さすぎると、前方散乱性が弱まり、後方
散乱される光が生じ、光の利用効率が低下し、また、出
射面からの出射光に所要の指向性を与えられなくなり易
いので好ましくない。Embodiments of the present invention will be described below. In the drawings for describing the embodiments, dimensions of various elements are exaggerated for convenience of illustration. Further, the description will be made on the assumption that the constituent materials of the first light guide section and the second light guide section are scattering light guides having a uniform light scattering ability inside. For example, polymethyl methacrylate (PMMA) is used for the matrix of the scattering light guide, and fine particles of, for example, silicon resin are used for the different refractive index substance. The diameter of the fine particles is within a range in which sufficient forward scattering is maintained by so-called Mie scattering without inconvenience such as coloring, for example, several μm.
Preferably, it is selected in the range of about m to 60 μm.
When the diameter of the fine particles is too small, the forward scattering property is weakened, light that is scattered backward is generated, the light use efficiency is reduced, and the light emitted from the emission surface is not easily given the required directivity. Absent.
【0033】各実施形態において、第1の導光部及び第
2の導光部の一方または両方の材料として、例えばアク
リル樹脂のような透明導光体が採用されても良いが、出
射光の明るさのレベル、その均一性などを高める上で光
散乱導光体を採用することが好ましい。In each of the embodiments, a transparent light guide such as an acrylic resin may be adopted as a material of one or both of the first light guide and the second light guide. It is preferable to use a light-scattering light guide in order to enhance the brightness level and its uniformity.
【0034】更に、各実施形態において、第1の導光部
及び第2の導光部は楔形状を有しているが、これは光束
拡張−方向転換を円滑に行なう上で好ましい形状であ
る。但し、各導光部の光束拡張−方向転換作用が損なわ
れない限り、この形状に限定されるものではない。例え
ば、各導光部の厚さは均一であっても良い。Further, in each of the embodiments, the first light guide and the second light guide have a wedge shape, which is a preferable shape in order to smoothly perform the light beam expansion-direction change. . However, the shape is not limited to this as long as the luminous flux expanding-direction changing action of each light guide section is not impaired. For example, the thickness of each light guide may be uniform.
【0035】[第1実施形態]図4は、本発明の第1実
施形態に係る面光源装置の要部構成を説明する斜視透視
図で、本発明の基本形を表わしている。図4に示したよ
うに、面光源装置SFV1は、一次光の供給手段を構成
する光供給器Lと、同光供給器Lから供給される小断面
積の入力光束IFに対して第1段の光束拡張−方向転換
処理を施して中間出力光束MOを出力する第1の導光部
10と、中間出力光束を受け入れて第2段の光束拡張−
方向転換処理を施し、出力前駆光(矢印の図示はなし)
を生成して出力光束OFを出力する第2の導光部20と
を備えている。出力光束OFは、例えば面光源装置SF
V1に重ねて配置された液晶表示パネル(図示省略)を
照明する。[First Embodiment] FIG. 4 is a perspective perspective view for explaining a main part configuration of a surface light source device according to a first embodiment of the present invention, and shows a basic form of the present invention. As shown in FIG. 4, the surface light source device SFV1 includes a first stage for a light supply unit L constituting a primary light supply unit and an input light beam IF having a small cross-sectional area supplied from the light supply unit L. Of the first light guide unit 10 that performs the direction change processing and outputs the intermediate output light beam MO, and receives the intermediate output light beam and expands the light beam of the second stage.
Direction change processing and output precursor light (the arrow is not shown)
And a second light guide section 20 for generating an output light beam OF. The output light beam OF is, for example, a surface light source device SF
A liquid crystal display panel (not shown) arranged so as to overlap with V1 is illuminated.
【0036】第1の導光部10は、全体として細長い略
楔形状を有し、その肉太側の端面が光導入面11として
使用される。光導入面11のサイズは、入力光束IFの
断面積と同程度乃至それをやや上回る程度とされること
が好ましい。なお、他端を便宜上末端17と呼ぶことと
する。The first light guide section 10 has a slender and substantially wedge shape as a whole, and its thick end face is used as the light introduction face 11. It is preferable that the size of the light introducing surface 11 be approximately the same as or slightly larger than the cross-sectional area of the input light beam IF. The other end is referred to as the end 17 for convenience.
【0037】楔形状の上下側面12、13を繋ぐ斜面
は、図示されているように、多数の突起列18を形成し
た方向転換面(第1の方向転換面)16を提供する。方
向転換面16のこれら突起列18は、第2の導光部20
へ向かう中間出力光束MOを生成する上で決定的な役割
を果たす。その詳細については後述する。The slope connecting the wedge-shaped upper and lower side surfaces 12 and 13 provides a direction change surface (first direction change surface) 16 in which a number of projection rows 18 are formed as shown in the figure. The rows of projections 18 of the direction changing surface 16 are
Plays a crucial role in generating the intermediate output light flux MO toward The details will be described later.
【0038】一方、第2の導光部20は全体として楔板
形状を有し、その肉厚側から中間出力光束MOを受け入
れるようになっている。本実施形態では、第1の導光部
10と第2の導光部20は、境界部BRで段差なく接す
るように配置されている。従って、導光部20の最厚部
の厚さ(ほぼz軸に沿ったサイズ)は、導光部10の幅
とほぼ等しい。また、導光部20の幅(ほぼx軸に沿っ
たサイズ)は、導光部10の長さとほぼ等しい。そし
て、導光部20の奥行き(ほぼy軸に沿ったサイズ)
は、導光部10の厚さ(ほぼy軸に沿ったサイズ)より
も大きい。On the other hand, the second light guide section 20 has a wedge plate shape as a whole, and receives the intermediate output light beam MO from its thick side. In the present embodiment, the first light guide 10 and the second light guide 20 are arranged so as to be in contact with each other at the boundary BR. Therefore, the thickness of the thickest portion of the light guide 20 (substantially along the z-axis) is substantially equal to the width of the light guide 10. The width of the light guide 20 (substantially along the x-axis) is substantially equal to the length of the light guide 10. And the depth of the light guide 20 (almost along the y-axis)
Is larger than the thickness (substantially along the y-axis) of the light guide 10.
【0039】但し、第1の導光部10と第2の導光部2
0は、それぞれ独立したブロックであっても良く、1体
のブロックであっても良い。1体構成とする場合、別々
のブロックで製造されたものを透光性の接着剤で接着す
るなどしても良いが、射出成形技術の適用などにより、
両導光部10、20を合わせた形状の成形体を得るよう
にしても良い。However, the first light guide 10 and the second light guide 2
0 may be an independent block or a single block. In the case of a one-piece configuration, those manufactured in separate blocks may be bonded with a light-transmitting adhesive, or the like.
You may make it obtain the molded object of the shape which combined both the light-guide parts 10 and 20.
【0040】また、別体構成とする場合、第1の導光部
10と第2の導光部20の間に空気ギャップが存在して
も良い。In the case of a separate structure, an air gap may exist between the first light guide 10 and the second light guide 20.
【0041】ここで、本実施形態及び他の実施形態の説
明のために、座標系を設定しておく。図4において、細
長の第1の導光部10へ入力光束IFが入力される時の
主たる入射方向と平行にx軸をとる。また、x軸と直交
し、第2の導光部20が配置されている側の方向をy軸
(+y方向)にとる。そして、これを基準に右手系の直
交座標系を考え、x軸、y軸の双方に直交する方向をz
軸とする。なお、図4中に示した座標系xyzに付記さ
れている記号a、bは、後述する測定結果(グラフ)に
関連した角度の角度のとり方を表わしている。Here, a coordinate system is set for the description of this embodiment and other embodiments. In FIG. 4, the x-axis is taken in parallel with the main incident direction when the input light beam IF is input to the elongated first light guide unit 10. The direction orthogonal to the x-axis and on the side where the second light guide unit 20 is disposed is taken as the y-axis (+ y direction). Then, a right-handed orthogonal coordinate system is considered based on this, and the direction orthogonal to both the x-axis and the y-axis is represented by z
Axis. The symbols a and b added to the coordinate system xyz shown in FIG. 4 indicate how to set the angles related to the measurement results (graph) described later.
【0042】角度aはxz平面内で+z軸方向を基準
(ゼロ)として+x軸方向への傾きを±符号付で表わ
し、角度bはyz平面内で+z軸方向を基準(ゼロ)と
して+y軸方向への傾きを±符号付表わしている。The angle a represents the inclination in the + x-axis direction with ± sign in the xz plane with the + z-axis direction as a reference (zero), and the angle b represents the + y-axis in the yz plane with the + z-axis direction as a reference (zero). The inclination in the direction is indicated with ± signs.
【0043】本実施形態では、第1の導光部10の長軸
方向は「ほぼx軸に平行」となり、第1の導光部10の
厚さ方向、第2の導光部20の奥行き方向、及び中間出
力光束MOの主たる進行方向は「ほぼ+y軸方向」とな
る。また、第1の導光部10の幅方向、第2の導光部2
0の厚さ方向、及び出力光束OFの主たる進行方向は
「ほぼz軸に平行」となる。In this embodiment, the major axis direction of the first light guide 10 is “substantially parallel to the x-axis”, and the thickness direction of the first light guide 10 and the depth of the second light guide 20 The direction and the main traveling direction of the intermediate output light beam MO are "almost + y-axis direction". Further, the width direction of the first light guide section 10 and the second light guide section 2
The thickness direction of 0 and the main traveling direction of the output light beam OF are “substantially parallel to the z-axis”.
【0044】なお、上記の設定に従えば、第1の方向転
換面16はxz平面に対して小角度(例えば数度〜10
数度程度)傾斜し、第2の方向転換面26はxy平面に
対して小角度(例えば数度程度)傾斜している。According to the above setting, the first direction changing surface 16 has a small angle (for example, several degrees to 10 degrees) with respect to the xz plane.
The second turning surface 26 is inclined at a small angle (for example, several degrees) with respect to the xy plane.
【0045】本実施形態における光の挙動の概略は次の
ようになる。点状の発光源(例えば1個または数個のL
ED)を装備した光供給器Lから放出された光(一次
光)は、小断面積の入力光束IFとして光導入面11か
ら第1の導光部10内部へ導入される。導光部10内に
導入された光は、一様な散乱作用(前方散乱)を受けな
がら大略末端面17へ向かって進行するが、その過程
で、上下側面12、13を繋ぐ斜面が提供する方向転換
面16による積極的な方向転換を受け、ほぼ+y軸方向
へ向かう中間出力光が生成される。中間出力光の生成は
細長い第1の導光部10のほぼ全長(x軸方向)、全幅
(z軸方向)にわたって行なわれ、全体としてほぼ均一
な中間出力光束MOが形成される。The outline of the behavior of light in this embodiment is as follows. A point-like light source (eg, one or several L
Light (primary light) emitted from the light supplier L equipped with the ED) is introduced into the first light guide unit 10 from the light introduction surface 11 as an input light beam IF having a small cross-sectional area. The light introduced into the light guide 10 travels substantially toward the end face 17 while undergoing a uniform scattering action (forward scattering). In the process, a slope connecting the upper and lower side faces 12 and 13 provides. As a result of the positive turning by the turning surface 16, intermediate output light substantially in the + y-axis direction is generated. The generation of the intermediate output light is performed over substantially the entire length (x-axis direction) and the entire width (z-axis direction) of the elongated first light guide section 10, and a substantially uniform intermediate output light beam MO is formed as a whole.
【0046】この様子を概念的に示せば、図18のよう
になる。中間出力光束MOの断面積は入力光束IFより
大きくなり、方向転換と光束拡張が同時に達成されるこ
とになる。FIG. 18 conceptually shows this state. The cross-sectional area of the intermediate output light beam MO becomes larger than the input light beam IF, so that the direction change and the light beam expansion are achieved at the same time.
【0047】ここで、図5〜図11を参照図に加えて、
方向転換面16の方向転換作用について詳しく説明して
おく。Here, in addition to the reference diagrams shown in FIGS.
The turning action of the turning face 16 will be described in detail.
【0048】図5は、第1の導光部10を+z方向から
見た断面を表わしている。同図に示したように、方向転
換面16に設けられる多数の突起について、光導入面1
1側から順にP1,P2,P3・・・・・Pi・・・・・の記号を付け
る。一般には、図4中に示したように、符号18あるい
はPi で代表させる。FIG. 5 shows a cross section of the first light guide section 10 viewed from the + z direction. As shown in FIG.
The symbols P1, P2, P3,... Pi,. Generally, as shown in FIG. 4, it is represented by reference numeral 18 or Pi.
【0049】各突起列Pi は第1面Si と第2面Ti を
含み、光導入面11とほぼ平行に延在している。各突起
列Pi について、第1面Si は第2面Ti より入射端面
11に近い。Each row of projections Pi includes a first surface Si and a second surface Ti, and extends substantially parallel to the light introduction surface 11. For each projection row Pi, the first surface Si is closer to the incident end face 11 than the second surface Ti.
【0050】第1面Si は切り立った面である。即ち、
ほぼx軸方向に平行な導光部10の延在面に対して垂直
に近い角度をなしている。一方、第2面は第1面に比し
て切り立っていない傾斜面である。その傾斜角は、ほぼ
+y軸方向へ向かう中間出力光束MOが生成されるよう
に設計される。The first surface Si is a steep surface. That is,
The angle is almost perpendicular to the extending surface of the light guide 10 which is substantially parallel to the x-axis direction. On the other hand, the second surface is an inclined surface that is not as steep as the first surface. The inclination angle is designed such that an intermediate output light beam MO directed substantially in the + y-axis direction is generated.
【0051】入力光束IFが光導入面11を通って導光
部10内に導入されると、その多くはいずれかの突起列
Pi 内に進入する。導光部10の内部に与えられた散乱
能は、突起列Pi 内への進入のチャンスを増やす作用を
持つ。When the input light beam IF is introduced into the light guide portion 10 through the light introduction surface 11, most of the light beams enter one of the projection rows Pi. The scattering power given to the inside of the light guide section 10 has the effect of increasing the chance of entering the projection row Pi.
【0052】突起列Pi 内への光の進入により、第2面
Ti で内部反射が起る。内部反射された光は、第2面T
i への内部入射角と第2面Ti の傾斜角に応じて決まる
方向へ方向転換され、第2の導光部20へ向かう中間出
力光となる。導光部10が導光部20と別体で構成さ
れ、境界部BRに空気ギャップが存在する場合には、中
間出力光は導光部10の出射面から一旦空気ギャップ中
で出射され、その後第2の導光部20の入射端面から導
光部20内へ導入される。When light enters the projection row Pi, internal reflection occurs on the second surface Ti. The internally reflected light is the second surface T
The light is redirected in a direction determined by the internal incident angle to i and the inclination angle of the second surface Ti, and becomes intermediate output light toward the second light guide unit 20. When the light guide unit 10 is formed separately from the light guide unit 20 and an air gap exists at the boundary BR, the intermediate output light is once emitted from the emission surface of the light guide unit 10 in the air gap, and then The light is introduced into the light guide 20 from the incident end face of the second light guide 20.
【0053】また、一体構成であっても、境界部BRに
接着剤層が存在する場合には、中間出力光は導光部10
からその接着剤層を経て第2の導光部20内へ導入され
る。各界面では若干の反射が起る。この反射が過剰にな
らないために、接着剤層の屈折率は導光部10、20の
屈折率に近いことが好ましい。Further, even when the light guide section 10 has an integrated structure, the intermediate output light is transmitted to the light guide section 10 if an adhesive layer is present at the boundary BR.
Through the adhesive layer and into the second light guide 20. Some reflection occurs at each interface. In order to prevent this reflection from becoming excessive, it is preferable that the refractive index of the adhesive layer is close to the refractive index of the light guides 10 and 20.
【0054】さて、このように、突起列Pi 内への光の
進入により、第2面Ti で内部反射が起るが、内部入射
角が臨界角より小さい入射光については、一部が内部反
射し、残りが漏出する。換言すれば、第2面Ti は、こ
のような漏出光を生成する漏出機能と、導光部20へ向
かう光を生成する内部反射機能とを有している。As described above, as the light enters the row of projections Pi, internal reflection occurs on the second surface Ti. For incident light having an internal incident angle smaller than the critical angle, a part of the internal light is internally reflected. And the rest leaks. In other words, the second surface Ti has a leakage function of generating such leakage light and an internal reflection function of generating light traveling toward the light guide 20.
【0055】ここで、重要なことは、この漏出機能が光
の無駄につながらず、次々と隣り合う突起列Pj (j=2,
3・・・・・)によって効率的に回収され、再度、内部出力光
に変換されるチャンスが与えられることである。What is important here is that this leakage function does not lead to waste of light, and the projection rows Pj (j = 2,
...) To provide an opportunity to be efficiently recovered and converted back into internal output light.
【0056】即ち、突起列Pj (j=2,3・・・・・)は、漏光
回収のために先行する突起列Pi (i=1,2,3・・・・・)と連
鎖的に協働するように配列されている。先行突起列Pj-
1 の第2面Tj-1 からの漏出光は、後続突起列Pj の第
1面Sj を通して回収され、第2面Tj へ内部入射され
る。この内部入射は、ほぼ+y軸方向への方向転換のチ
ャンスを回収光に与える。もし、再度の漏光が生じた
ら、その大部分は次の突起列Pj+1 の第1面Sj+1 から
突起列Pj+1 内に回収される。That is, the projection row Pj (j = 2, 3,...) Is linked to the preceding projection row Pi (i = 1, 2, 3,...) In order to collect light leakage. They are arranged to work together. Leading projection row Pj-
1 leaked from the second surface Tj-1 is collected through the first surface Sj of the succeeding projection row Pj and is internally incident on the second surface Tj. This internal incidence gives the recovered light a chance to change direction in the substantially + y axis direction. If light leakage occurs again, most of the light is recovered from the first surface Sj + 1 of the next projection row Pj + 1 into the projection row Pj + 1.
【0057】なお、方向転換面16に沿って描かれた破
線Gは、図示された諸要素をマウント乃至収容するフレ
ームあるいはハウジングの内面を表わしている。この内
面は拡散反射性あるいは正反射性を有している。後述す
るように、銀箔のような反射部材が導光部10とフレー
ムあるいはハウジングの間に介在することも有り得る。
このような反射面手段も漏光の回収に多少の貢献はし得
る(後述する測定例を参照)。A broken line G drawn along the turning surface 16 indicates an inner surface of a frame or a housing that mounts or accommodates the illustrated elements. This inner surface has a diffuse reflection property or a regular reflection property. As described later, a reflecting member such as a silver foil may be interposed between the light guide 10 and the frame or the housing.
Such a reflecting surface means can also contribute to the collection of light leakage to some extent (see the measurement example described later).
【0058】しかし、重要なことは、漏出光の回収が外
部の反射手段に頼ったものではなく、且つ、回収光に
も、漏出しない光とほぼ同様の方向(ほぼ+y軸方向)
への方向転換のチャンスが与えられることである。例え
ば、従来のように、正反射シートによる回収では、回収
効率が悪く、また、ほぼ+y軸方向への方向転換は期待
出来ない。光拡散性の反射シートを採用すれば、ほぼ+
y軸方向への方向転換も一部は期待出来るが、無駄な方
向への光拡散も避けられない。However, what is important is that the recovery of the leaked light does not depend on the external reflection means, and the recovered light has almost the same direction (almost + y-axis direction) as the light that does not leak.
The opportunity to change direction. For example, as in the related art, in the collection using the regular reflection sheet, the collection efficiency is low, and it is not expected to change the direction substantially in the + y-axis direction. Almost +
Although some direction change in the y-axis direction can be expected, light diffusion in useless directions is inevitable.
【0059】図6は、突起列による方向転換及び漏光回
収について具体的に説明するための図で、隣り合う2つ
の突起列Pj-1,Pj の断面と光線の挙動が描かれてい
る。FIG. 6 is a diagram for specifically explaining the direction change and the light leakage recovery by the projection row, and shows the cross section of two adjacent projection rows Pj-1 and Pj and the behavior of light rays.
【0060】図6において、左方に光導入面11(図示
せず)があり、従って、導光部10内における一般的な
光供給方向は左方から右方である。突起列Pj 、Pj-1
はそれぞれ第1面Sj-1 、Sj 、第2面Tj-1 、Tj 含
む形状を有している。第1面Sj-1 、Sj と第2面Tj-
1 、Tj の交線は、先鋭な先端部Bj 、Bj-1 を形成し
ている。In FIG. 6, there is a light introduction surface 11 (not shown) on the left side, so that the general light supply direction in the light guide section 10 is from left to right. Projection rows Pj, Pj-1
Has a shape including the first surfaces Sj-1 and Sj and the second surfaces Tj-1 and Tj, respectively. The first surface Sj-1 and Sj and the second surface Tj-
The intersection of 1 and Tj forms sharp tips Bj and Bj-1.
【0061】円内に記したように、任意の突起列Pにつ
いて、第1面S、第2面Tが垂面Mに対してなす角度
(矢印方向が正符号)をα及びβとする。垂面Mは境界
部BR(図4参照)の延在面に関して定義され、本例に
おいては、垂面Mはyz面に平行である。As shown in the circle, the angles formed by the first surface S and the second surface T with respect to the vertical surface M with respect to an arbitrary row of projections P (positive signs in the directions of the arrows) are α and β. The vertical surface M is defined with respect to the extension surface of the boundary BR (see FIG. 4), and in this example, the vertical surface M is parallel to the yz plane.
【0062】図中に付記したα=0度、β=48度は、
角度α、βの値の好ましい一例である。一般的には、角
度αは0度〜10度程度が好ましい。α<0度も許容さ
れるが、製造上の困難、機械的な強度等の観点から劣る
かも知れない。傾斜角βは、希望する出力方向(中間出
力光束MOの主たる出射方向)に応じて設計される。当
然、材料の屈折率n(例えばn=約1.49)も考慮さ
れる。通常のケースでは、傾斜角βは30度〜60度に
範囲内にある。Α = 0 degrees and β = 48 degrees added in the figure are as follows:
This is a preferred example of the values of the angles α and β. Generally, the angle α is preferably about 0 to 10 degrees. Although α <0 degrees is acceptable, it may be inferior in terms of manufacturing difficulty, mechanical strength, and the like. The inclination angle β is designed according to a desired output direction (a main emission direction of the intermediate output light beam MO). Of course, the refractive index n of the material (for example, n = 1.49) is also taken into account. In the normal case, the tilt angle β is in the range from 30 degrees to 60 degrees.
【0063】今、突起列Pj-1 、Pj-1 の基本的な協働
作用について考察するために、突起列Pj-1 の第2面T
j-1 を点Aで代表させる。点Aは、第2面Tj-1 上にあ
り、且つ、突起列Pj-1 の基部に近い(即ち、先端Bj-
1 から遠い)位置にある。Now, in order to consider the basic cooperative action of the projection rows Pj-1 and Pj-1, the second surface T of the projection row Pj-1 will be described.
j-1 is represented by point A. The point A is on the second surface Tj-1 and close to the base of the projection row Pj-1 (that is, the tip Bj-
(Distant from 1).
【0064】点Aで第2面Tj-1 に対して立てた垂線を
N(破線)とする。符号Cは臨界角を表わしており、本
例では42度である。点Aへの内部入射光線の大半は、
内部入射角に応じて概略次のように分類できる。A vertical line set at the point A with respect to the second surface Tj-1 is defined as N (broken line). Symbol C represents a critical angle, which is 42 degrees in this example. Most of the internally incident rays at point A are
It can be roughly classified as follows according to the internal incident angle.
【0065】光線群I;内部入射角が臨界角Cより十分
小さいある範囲の光線群。これら光線の多くは、第2面
Tj-1 から漏れ出て、後続突起列Pj の第1面Sj に入
射する。ここで、第1面Sj が切り立っているために、
漏出光の多くが第1面Sj を通って後続突起列Pj 内部
に導入される(漏光の回収)。そして、後続突起列Pj
の第2面Tj に内部入射する。Light ray group I: a light ray group in a certain range where the internal incident angle is sufficiently smaller than the critical angle C. Many of these rays leak from the second surface Tj-1 and enter the first surface Sj of the succeeding projection row Pj. Here, since the first surface Sj is steep,
Most of the leaked light is introduced into the succeeding projection row Pj through the first surface Sj (collection of the leaked light). Then, the subsequent projection row Pj
Is internally incident on the second surface Tj.
【0066】ここで注目すべきことは、図示された通過
エリアから理解されるように、第2面Tj への内部入射
角は、第2面Tj-1 への(先行して経験した)内部入射
角よりも大きくなっていることである。その結果、光線
群Iは第2面Tj における内部反射において容易に全反
射条件を満たし、I’で図示されたように、導光部20
(図4参照)に向かう光線群に方向転換される。本例で
は、光線群I’はほぼ+y軸方向に出力されている。It should be noted that, as can be seen from the illustrated passing area, the internal angle of incidence on the second surface Tj is equal to the (previously experienced) internal angle on the second surface Tj-1. That is, it is larger than the incident angle. As a result, the ray group I easily satisfies the condition of total internal reflection in the internal reflection on the second surface Tj, and as shown by I ', the light guide section 20
(See FIG. 4). In this example, the light beam group I 'is output substantially in the + y-axis direction.
【0067】光線群II;内部入射角は臨界角Cより小
さいが、光線群Iに属さない光線群。これら光線のかな
りの部分は、第2面Tj-1 から漏れ出て、後続突起列P
j の第1面Sj に入射する。第1面Sj が切り立ってい
るために、漏出光の多くが第1面Sj を通って後続突起
列Pj 内部に導入される(漏光の回収)。Ray group II: A ray group whose internal incident angle is smaller than the critical angle C but does not belong to ray group I. A significant portion of these rays leak out of the second surface Tj-1 to form
j on the first surface Sj. Since the first surface Sj is steep, most of the leaked light is introduced into the succeeding projection row Pj through the first surface Sj (collection of light leakage).
【0068】しかし、図示された通過エリアから理解さ
れるように、後続突起列Pj の第2面Tj に内部入射す
ることは困難であり、概略は光線群II’となる。光線
群II’は大きな方向転換を経験していない。従って、
もし境界部BRに低屈折率媒体との界面(例えば空気ギ
ャップとの界面)があれば、その多くがその界面で全反
射され、再度別の突起列の第2面に入射するチャンスが
与えられる。However, as can be understood from the passing area shown in the figure, it is difficult to internally enter the second surface Tj of the succeeding projection row Pj, and it is roughly a ray group II '. Ray group II 'has not undergone any significant turning. Therefore,
If the boundary BR has an interface with the low-refractive index medium (for example, an interface with an air gap), most of the interface is totally reflected at the interface, giving a chance to be incident again on the second surface of another projection row. .
【0069】その時の内部入射角は、第2面Tj-1 及び
第1面Sj における屈折を考慮すると、第2面Tj-1 へ
の内部入射角よりやや大きくなり得る。その結果、光線
群Iのように、方向転換されるチャンスが与えられる。The internal incident angle at that time can be slightly larger than the internal incident angle on the second surface Tj-1 in consideration of refraction on the second surface Tj-1 and the first surface Sj. As a result, like the ray group I, a chance to be turned is provided.
【0070】光線群III;内部入射角が臨界角Cより
大きい光線群。これら光線は、第2面Tj-1 で全反射さ
れ、そのまま+y軸方向に向かう光線群III’とな
る。Ray group III: A ray group whose internal incident angle is larger than the critical angle C. These rays are totally reflected by the second surface Tj-1 and form a ray group III 'traveling in the + y-axis direction as it is.
【0071】以上が漏光回収を伴う方向転換作用の基本
形であるが、角度α、β、屈折率nに応じて作用にバリ
エーションが生し得る。例えば、角度β(=48度)を
下方修正すると、第2面Tj における全反射が起こり難
くなる。その場合でも、更に後続の突起列Pj+1 他で全
反射による方向転換のチャンスが与えられる。The above is the basic form of the direction change action with light leakage recovery, but the action may vary depending on the angles α and β and the refractive index n. For example, if the angle β (= 48 degrees) is corrected downward, total reflection on the second surface Tj becomes difficult to occur. Even in such a case, a chance of a change in direction due to total reflection is provided in the subsequent projection row Pj + 1 and the like.
【0072】図7にそのような状況の一例を示した。図
7を参照すると、順次隣り合う3つの突起列Pj-1,Pj,
Pj+1 の断面と光線の挙動が描かれている。図7におい
て、第1面の角度はα=0度、第2面の角度はβ=40
度である。この値は3者が協働した回収が行なわれる状
況を与える一例である。FIG. 7 shows an example of such a situation. Referring to FIG. 7, three projection rows Pj-1, Pj,
The cross section of Pj + 1 and the behavior of the light beam are depicted. In FIG. 7, the angle of the first surface is α = 0 degrees, and the angle of the second surface is β = 40.
Degrees. This value is an example that gives a situation in which the collection is performed in cooperation of three parties.
【0073】光線群IVは、内部入射角が臨界角Cより
十分小さいある範囲の光線群を表わしている(前述の光
線群Iにほぼ対応)。これら光線の多くは、第2面Tj-
1 から漏れ出て、後続突起列Pj の第1面Sj に入射す
る。第1面Sj が切り立っているために、漏出光の多く
が第1面Sj を通って後続突起列Pj 内部に導入され
る。そして、後続突起列Pj の第2面Tj に内部入射す
る。The ray group IV represents a ray group in a certain range in which the internal incident angle is sufficiently smaller than the critical angle C (substantially corresponds to the ray group I described above). Many of these rays are on the second surface Tj-
1 and enters the first surface Sj of the succeeding projection row Pj. Since the first surface Sj is steep, much of the leaked light is introduced into the succeeding projection row Pj through the first surface Sj. Then, the light is internally incident on the second surface Tj of the succeeding projection row Pj.
【0074】この内部入射は、第2面Tj-1 における内
部反射と比較すると内部入射角が若干大きくなってい
る。しかし、角度βが小さいため、第2面Tj における
内部反射において全反射条件を満たすには十分でない。
その結果、光線の多くは、第2面Tj から再度漏れ出て
更に後続の突起列Pj+1 の第1面Sj+1 に入射する。第
1面Sj+1 が切り立っているために、漏出光の多くが第
1面Sj+1 を経て突起列Pj+1 の第2面Tj+1 に内部入
射する。This internal incidence has a slightly larger internal incidence angle than internal reflection on the second surface Tj-1. However, since the angle β is small, the internal reflection on the second surface Tj is not sufficient to satisfy the condition of total reflection.
As a result, most of the light rays leak out of the second surface Tj again and enter the first surface Sj + 1 of the succeeding projection row Pj + 1. Since the first surface Sj + 1 is steep, most of the leaked light is internally incident on the second surface Tj + 1 of the projection row Pj + 1 via the first surface Sj + 1.
【0075】この内部入射は、第2面Tj における内部
反射と比較して内部入射角が若干大きくなっている。本
例では、その結果、第2面Tj+1 で全反射が起ってい
る。この全反射に伴う方向転換により、光線群IV’が
出力される。本例では、光線群IV’はほぼ+y軸方向
に出力されている。This internal incidence has a slightly larger internal incidence angle than internal reflection at the second surface Tj. In the present example, as a result, total reflection occurs on the second surface Tj + 1. The light beam group IV 'is output by the direction change accompanying this total reflection. In this example, the light beam group IV ′ is output substantially in the + y-axis direction.
【0076】もしも、第2面Tj+1 でも全反射出来なか
った場合には、更に後続の突起列Pj+2 ・・・・に漏光がリ
レーされる。このような過程により、漏光成分の多くが
いずれかの突起列の第2面で方向転換されると期待する
ことが出来る。If total reflection is not possible even on the second surface Tj + 1, light leakage is relayed to the succeeding projection rows Pj + 2. By such a process, it can be expected that most of the light leakage component is turned on the second surface of any of the projection rows.
【0077】導光部10によって生成される中間出力光
束MO(図4参照)は、上記のような経路履歴を経て導
光部20へ向かう光の全体からなる。The intermediate output light beam MO (see FIG. 4) generated by the light guide section 10 is composed of the entire light traveling toward the light guide section 20 through the above-described path history.
【0078】従って、中間出力光束MOの進行方向の角
度分布は、一般には上述した各経路履歴を経る光量のブ
レンド割合に大きく左右される。しかし、ここでは入力
光束IFの主たる進行方向が+x軸方向であることか
ら、図6において光線群Iが中間出力光束MOの中核を
担い、これを光線群IIIあるいはIVが助け(漏光回
収)、ほぼ+y軸方向への指向性(主たる進行方向)が
得られることになる。Therefore, the angular distribution of the intermediate output light beam MO in the traveling direction generally depends largely on the blending ratio of the amount of light passing through each of the above-described path histories. However, here, since the main traveling direction of the input light beam IF is the + x-axis direction, the light beam group I plays a central role in the intermediate output light beam MO in FIG. 6, and the light beam group III or IV helps (light leakage recovery). Directivity (main traveling direction) substantially in the + y-axis direction is obtained.
【0079】特に、本実施形態のように、導光部10を
略楔形状として方向転換面16に傾斜を与えれば、光線
群Iの割合を十分に確保することが容易になる。なお、
光線群IIの存在や、内部の弱い散乱(前方散乱)を考
慮すれば、中間出力光束MOに多少の角度的な拡がりが
あることは言うまでもない。In particular, as in the present embodiment, if the light guide portion 10 is formed in a substantially wedge shape and the direction changing surface 16 is inclined, it is easy to sufficiently secure the ratio of the light beam group I. In addition,
It is needless to say that the intermediate output light beam MO has some angular spread in consideration of the existence of the light beam group II and weak internal scattering (forward scattering).
【0080】以上が方向転換作用の概略であるが、この
作用を維持した種々の変形(モディフィケーション)が
許容される。以下に、それらを例示的に説明する。The outline of the direction change operation has been described above. Various modifications (modifications) maintaining this operation are permitted. Hereinafter, these will be described as examples.
【0081】1.突起列の形状に関するモディフィケー
ション (a)図5〜図7に示した例における突起列の第1面の
角度αはα=0である。しかし、図8、図9に示したよ
うに、突起列Pの第1面Sの角度は、α>0度あるいは
α<0度であっても良い。図9のような形状は、第1面
Sにおける入射角を垂直に近付ける上で有利であり得
る。但し、前述したように、製造上の困難、機械的な安
定性等の観点からは不利となり得る。これに対して、図
8のような形状は、一般に、図9のような形状に比して
製造が容易で機械的な強度も高い。1. Modification on Shape of Projection Row (a) The angle α of the first surface of the projection row in the example shown in FIGS. 5 to 7 is α = 0. However, as shown in FIGS. 8 and 9, the angle of the first surface S of the projection row P may be α> 0 degrees or α <0 degrees. The shape as shown in FIG. 9 may be advantageous in making the angle of incidence on the first surface S close to vertical. However, as described above, it may be disadvantageous from the viewpoint of difficulty in production, mechanical stability, and the like. On the other hand, the shape as shown in FIG. 8 is generally easier to manufacture and has higher mechanical strength than the shape as shown in FIG.
【0082】(b)図5〜図7に示した突起列の先端B
は先鋭な形状を有している。しかし、図10に示したよ
うに、突起列Pの先端部を先鋭でない形状B’としても
良い。このようにすることで、突起列Pが製造後の取扱
(組立、輸送、稼働など)により変形あるいは損傷し、
特性劣化などの弊害をもたらすことが防止される。破線
で示したように、丸みをもたせることは更に好ましい。(B) Tip B of the row of projections shown in FIGS.
Has a sharp shape. However, as shown in FIG. 10, the tip end of the projection row P may have a non-sharp shape B ′. By doing so, the projection row P is deformed or damaged by handling (assembly, transportation, operation, etc.) after manufacturing,
It is possible to prevent adverse effects such as characteristic deterioration. As shown by the broken line, it is more preferable to make it round.
【0083】(c)図5〜図7中に示した突起列の基部
は互いに接している。しかし、漏光回収性能と方向転換
機能が損なわれない限り、図11に示したように、隣り
合う突起列Pj-1 、Pj 間に小さな間隔があっても良
い。大きい間隔は、漏光回収性能と方向転換機能を低下
させる可能性がある。(C) The bases of the rows of projections shown in FIGS. 5 to 7 are in contact with each other. However, as shown in FIG. 11, there may be a small interval between the adjacent projection rows Pj-1 and Pj as long as the light leakage recovery performance and the direction changing function are not impaired. Large gaps can reduce light collection performance and diversion capability.
【0084】2.突起列の形成態様に関するモディフィ
ケーション (a)図5〜図7に示した例では、突起列は導光部10
を含めて同一材料で一体的に構成されている。しかし、
図12(a)に示したように、基板部101と突起列1
02を別材料、例えばポリメチルメタクリレート(PM
MA)とポリカーボネート(PC)で構成した導光素子
100を第1段の光束拡張−方向転換手段として採用し
ても良い。2. Modification on Forming Form of Projection Row (a) In the example shown in FIGS.
And are integrally formed of the same material. But,
As shown in FIG. 12A, the substrate part 101 and the projection row 1
02 is a different material, for example, polymethyl methacrylate (PM
The light guide element 100 made of MA) and polycarbonate (PC) may be employed as the first-stage light beam extension / direction changing means.
【0085】(b)また、図12(b)に示したよう
に、突起列113を備えたプリズムシート112を基板
部111と結合させて導光素子110を採用しても良
い。結合のために、光学的接着剤が用いられても良い。
その場合、各部分の材料は例えば次のようになる。(B) Further, as shown in FIG. 12 (b), a light guide element 110 may be employed by coupling a prism sheet 112 provided with a row of projections 113 to a substrate section 111. For bonding, an optical adhesive may be used.
In that case, the material of each part is as follows, for example.
【0086】・導光素子110の基板部111=ポリメ
チルメタクリレート(PMMA/屈折率n=1.49) ・プリズムシート112の基板部=ポリエチレンテレフ
タレート(PETフィルム/屈折率n=1.52) ・プリズムシート112の突起列=ポリメチルメタクリ
レート(PMMA/屈折率n=1.49) ・基板部111とプリズムシート112の基板部の間の
接着剤層=エポキシ系接着剤/屈折率n=1.55) このように各層の界面で多少の屈折と反射が起る。従っ
て、上記の材料例のように屈折率差は一般には小さいこ
とが好ましい。多少の屈折と反射が生じても、図6、図
7を参照して説明した基本作用(漏光回収と方向転換)
が失われないことは言うまでもない。The substrate 111 of the light guide element 110 = polymethyl methacrylate (PMMA / refractive index n = 1.49) The substrate of the prism sheet 112 = polyethylene terephthalate (PET film / refractive index n = 1.52) Protrusion row of prism sheet 112 = polymethyl methacrylate (PMMA / refractive index n = 1.49) Adhesive layer between substrate portion 111 and substrate portion of prism sheet 112 = epoxy adhesive / refractive index n = 1. 55) Thus, some refraction and reflection occur at the interface of each layer. Therefore, it is generally preferable that the difference in the refractive index is small as in the above-described material examples. Even if some refraction and reflection occur, the basic operation described with reference to FIGS. 6 and 7 (light leakage recovery and direction change)
Needless to say that is not lost.
【0087】3.導光部の内部散乱能に関するモディフ
ィケーション 導光部10の基板部、突起列の一方、あるいは両方が内
部散乱能を有していても良い。例えば、周知のいわゆる
光散乱導光体が基盤部の材料として採用されても良い。
但し、後方散乱が顕著に生じるような材料(例えば数1
00nmの散乱子の使用)は、中間出力光の指向性を弱
め、光の利用効率も低下させるので好ましくない。一般
に、後方散乱を殆ど伴わない弱い内部散乱能の付与が好
ましい。3. Modification on Internal Scattering Ability of Light Guide Portion One or both of the substrate portion and the projection row of the light guide portion 10 may have an internal scattering capability. For example, a well-known light scattering light guide may be used as the material of the base.
However, a material (for example, Equation 1) that causes significant backscattering
Use of a scatterer of 00 nm) is not preferable because it weakens the directivity of the intermediate output light and lowers the light use efficiency. In general, it is preferable to provide a weak internal scattering power with little backscattering.
【0088】さて、上記説明した導光部10の光束拡張
−方向転換機能によって生成された中間出力光束MO
は、導光部20内へ導入される。本実施形態の特徴は、
図4に示したように、この導光部20についても導光部
10と同様の原理に基づく光束拡張−方向転換機能が与
えられていることである。この機能により、中間出力光
束MOは、導光部20の出射面25の面積に対応した断
面積を有する出力光束OFに変換される。Now, the intermediate output light beam MO generated by the light beam extension and redirection function of the light guide unit 10 described above.
Is introduced into the light guide unit 20. The features of this embodiment are as follows.
As shown in FIG. 4, this light guide section 20 is also provided with a light beam extension / direction change function based on the same principle as that of the light guide section 10. With this function, the intermediate output light beam MO is converted into an output light beam OF having a cross-sectional area corresponding to the area of the emission surface 25 of the light guide unit 20.
【0089】第2の導光部20も全体として略楔形状を
有し、その肉厚側から中間出力光束MOが導入される。
肉薄側の端部を便宜上末端27と呼ぶこととする。The second light guide section 20 also has a substantially wedge shape as a whole, and the intermediate output light beam MO is introduced from the thick side.
The thinner end is referred to as the end 27 for convenience.
【0090】導光部20の背面(第2の方向転換面)2
6は、出射面25に対して数度程度傾斜して延在する斜
面となっており、そこには多数の突起列28が形成され
ている。方向転換面26の突起列28は、ほぼ正面方向
(+z軸方向)への出力光束IFを生成する上で決定的
な役割を果たす。Back surface (second turning surface) 2 of light guide 20
Reference numeral 6 denotes an inclined surface extending at an angle of about several degrees with respect to the light exit surface 25, and a large number of projection rows 28 are formed thereon. The row of projections 28 of the turning surface 26 plays a decisive role in generating an output light beam IF in a substantially frontal direction (+ z-axis direction).
【0091】導光部20内に導入された光(中間出力光
束MO)は、一様な散乱作用(前方散乱)を受けながら
大略末端面27へ向かって進行するが、その過程で、方
向転換面26による積極的な方向転換を受け、ほぼ+z
軸方向へ向かう出力前駆光が生成される。出力前駆光の
生成は導光部20の全体(奥行きと幅)にわたって行な
われ、全体としてほぼ均一な出力前駆光束形成され、そ
れが出射面25から出射して出力光束OFとなる。The light (intermediate output light beam MO) introduced into the light guide section 20 travels substantially toward the end face 27 while undergoing uniform scattering action (forward scattering). Positive turning by surface 26, almost + z
An output precursor light directed toward the axial direction is generated. The generation of the output precursor light is performed over the entire light guide unit 20 (depth and width), and a substantially uniform output precursor light beam is formed as a whole. The output precursor light beam is emitted from the emission surface 25 and becomes an output light beam OF.
【0092】従って、出力光束OFの断面積は中間出力
光束MOより大きくなり、方向転換と光束拡張が同時に
達成されることになる。方向転換面26の方向転換作用
は、原理的に上述した方向転換面16と同じである。そ
こで、図13〜図15を参照図に加えて、方向転換面2
6の方向転換作用については簡単に説明する。Therefore, the cross-sectional area of the output light beam OF becomes larger than the intermediate output light beam MO, so that the change of direction and the expansion of the light beam can be achieved simultaneously. The turning action of the turning face 26 is in principle the same as the turning face 16 described above. Therefore, in addition to FIGS.
The turning action of No. 6 will be briefly described.
【0093】図13は、第2の導光部20を+x軸方向
から見た断面を表わしている。同図に示したように、方
向転換面26に設けられる多数の突起28について、第
1の導光部10に近い側から順にQ1,Q2,Q3・・・・・Qi・
・・・・の記号を付ける。FIG. 13 shows a cross section of the second light guide section 20 as viewed from the + x-axis direction. As shown in the figure, the number of protrusions 28 provided on the direction changing surface 26 is Q1, Q2, Q3,... Qi in order from the side closer to the first light guide unit 10.
・ ・ ・ ・ ・
【0094】各突起列Qi は第1面Vi と第2面Wi を
含み、x軸とほぼ平行に延在している。各突起列Qi に
ついて、第1面Vi は第2面Ti より第1の導光部10
に近い。Each projection row Qi includes a first surface Vi and a second surface Wi, and extends substantially parallel to the x-axis. For each projection row Qi, the first surface Vi is closer to the first light guide 10 than the second surface Ti.
Close to.
【0095】第1面Vi は切り立った面である。即ち、
ほぼy軸方向に平行な出射面25に対して垂直に近い角
度をなしている。一方、第2面は第1面に比して切り立
っていない傾斜面である。その傾斜角は、出射面25か
らの出射してほぼ+z軸方向へ出力される出力光束OF
となるような光束(即ち、ほぼ+z軸方向へ向かう出力
前駆光束)が生成されるように設計される。The first surface Vi is a steep surface. That is,
The angle is almost perpendicular to the emission surface 25 that is substantially parallel to the y-axis direction. On the other hand, the second surface is an inclined surface that is not as steep as the first surface. The output light flux OF emitted from the emission surface 25 and output substantially in the + z-axis direction has the inclination angle.
(That is, an output precursor beam that is directed substantially in the + z-axis direction).
【0096】中間出力光束MOが導光部20内に導入さ
れると、その多くはいずれかの突起列Qi 内に進入す
る。導光部20の内部に与えられた散乱能は、突起列Q
i 内への進入のチャンスを増やす作用を持つ。When the intermediate output light flux MO is introduced into the light guide section 20, most of the light flux MO enters one of the projection rows Qi. The scattering power given to the inside of the light guide section 20 depends on the projection row Q
It has the effect of increasing the chance of entry into i.
【0097】突起列Qi 内への光の進入により、第2面
Wi で内部反射が起る。内部反射された光は、第2面W
i への内部入射角と第2面Wi の傾斜角に応じて決まる
方向へ方向転換され、出射面25へ向かう出力前駆光と
なる。出力前駆光は、出射面25から出射して出力光束
OFの一部となる。When light enters the projection row Qi, internal reflection occurs on the second surface Wi. The internally reflected light is the second surface W
The light is redirected in a direction determined according to the internal angle of incidence on i and the inclination angle of the second surface Wi, and becomes output precursor light heading to the emission surface 25. The output precursor light is emitted from the emission surface 25 and becomes a part of the output light beam OF.
【0098】このように、突起列Qi 内への光の進入に
より、第2面Wi で内部反射が起るが、内部入射角が臨
界角より小さい入射光については、一部が内部反射し、
残りが漏出する。換言すれば、第2面Wi は、このよう
な漏出光を生成する漏出機能と、導光部20へ向かう光
を生成する内部反射機能とを有している。As described above, when light enters the projection row Qi, internal reflection occurs on the second surface Wi. However, part of the incident light whose internal incident angle is smaller than the critical angle is internally reflected,
The rest leaks. In other words, the second surface Wi has a leakage function of generating such leakage light and an internal reflection function of generating light traveling toward the light guide unit 20.
【0099】第1導光部10の方向転換面16の場合と
同様、この漏出機能は光の無駄につながらず、次々と隣
り合う突起列Qj (j=2,3・・・・・)によって効率的に回収
され、再度、出射面25に向かう出力前駆光に変換され
るチャンスが与えられる。As in the case of the direction changing surface 16 of the first light guide section 10, this leaking function does not lead to waste of light, and is achieved by successively adjacent projection rows Qj (j = 2, 3,...). An opportunity is provided to efficiently collect and convert again into output precursor light directed to the exit surface 25.
【0100】即ち、突起列Qj (j=2,3・・・・・)は、漏光
回収のために先行する突起列Qi (i=1,2,3・・・・・)と連
鎖的に協働するように配列されている。先行突起列Qj-
1 の第2面Wj-1 からの漏出光は、後続突起列Qj の第
1面Vj を通して回収され、第2面Wj へ内部入射され
る。この内部入射は、ほぼ+z軸方向への方向転換のチ
ャンスを回収光に与える。もし、再度の漏光が生じた
ら、その大部分は次の突起列Qj+1 の第1面Vj+1 から
突起列Qj+1 内に回収される。That is, the projection row Qj (j = 2, 3,...) Is linked to the preceding projection row Qi (i = 1, 2, 3,...) They are arranged to work together. Leading projection row Qj-
1 leaked from the second surface Wj-1 is collected through the first surface Vj of the succeeding projection row Qj and is internally incident on the second surface Wj. This internal incidence gives the recovered light a chance to change direction in the substantially + z-axis direction. If light leakage occurs again, most of the light is recovered from the first surface Vj + 1 of the next projection row Qj + 1 into the projection row Qj + 1.
【0101】なお、方向転換面26に沿って描かれた破
線Hは、図示された諸要素をマウント乃至収容するフレ
ームあるいはハウジングの内面を表わしている。この内
面は拡散反射性あるいは正反射性を有している。後述す
るように、銀箔のような反射部材が導光部20とフレー
ムあるいはハウジングの間に介在することも有り得る。
このような反射面手段も漏光の回収に多少の貢献はし得
る。A broken line H drawn along the direction changing surface 26 indicates an inner surface of a frame or a housing for mounting or housing the illustrated elements. This inner surface has a diffuse reflection property or a regular reflection property. As described later, a reflective member such as a silver foil may be interposed between the light guide 20 and the frame or the housing.
Such reflecting surface means may also contribute somewhat to light leakage recovery.
【0102】しかし、漏出光の回収が外部の反射手段に
頼ったものではなく、且つ、回収光にも、漏出しない光
とほぼ同様の方向(ほぼ+z軸方向)への方向転換のチ
ャンスが与えられることに注意すべきである。この特徴
により、例えば、正反射シートや拡散反射シートによる
回収に比して、回収効率が高め易く、また、無駄な方向
への光拡散も避け易い。However, the recovery of the leaked light does not depend on the external reflection means, and the recovered light is given a chance to change its direction in almost the same direction (almost + z axis direction) as the light that does not leak. It should be noted that Due to this feature, for example, the collection efficiency can be easily increased and the light diffusion in a useless direction can be easily avoided as compared with the collection using a regular reflection sheet or a diffuse reflection sheet.
【0103】図14は、方向転換面26に設けられた突
起列による方向転換及び漏光回収について具体的に説明
するための図で、隣り合う2つの突起列Qj-1,Qj の断
面と光線の挙動が図6と同様の形式で描かれている。FIG. 14 is a diagram for specifically explaining the direction change and light leakage recovery by the projection array provided on the direction changing surface 26. The cross section of two adjacent projection arrays Qj-1 and Qj and the light beam The behavior is depicted in a format similar to FIG.
【0104】図14において、第1導光部10(図示せ
ず)があり、従って、導光部20内における一般的な光
供給方向は左方から右方である。突起列Qj 、Qj-1 は
それぞれ第1面Vj-1 、Vj 、第2面Wj-1 、Wj 含む
形状を有している。第1面Vj-1 、Vj と第2面Wj-1
、Wj の交線は、先鋭な先端部Ej 、Ej-1 を形成し
ている。In FIG. 14, there is a first light guide 10 (not shown), so that the general light supply direction in the light guide 20 is from left to right. The projection rows Qj and Qj-1 have shapes including the first surfaces Vj-1 and Vj, and the second surfaces Wj-1 and Wj, respectively. First surface Vj-1, Vj and second surface Wj-1
, Wj form sharp tip portions Ej, Ej-1.
【0105】円内に記したように、任意の突起列Qにつ
いて、第1面V、第2面Wが垂面Mに対してなす角度
(矢印方向が正符号)をα及びβとする(図6における
定義の準用)。垂面MMは出射面25(図4、図13参
照)の延在面に関して定義され、本例においては、垂面
MMはxz面に平行である。As described in the circle, the angles formed by the first surface V and the second surface W with respect to the vertical surface M (the direction of the arrow is a plus sign) with respect to an arbitrary row of projections Q are α and β ( Application of the definition in FIG. 6). The vertical surface MM is defined with respect to the extension surface of the emission surface 25 (see FIGS. 4 and 13), and in this example, the vertical surface MM is parallel to the xz plane.
【0106】図中に付記したα=0度、β=48度は、
角度α、βの値の好ましい一例である。一般的には、角
度αは0度〜10度程度が好ましい。α<0度も許容さ
れるが、製造上の困難、機械的な強度等の観点から劣る
かも知れない。傾斜角βは、希望する出力方向(出力前
駆光束の主たる進行方向)に応じて設計される。当然、
材料の屈折率n(例えばn=約1.49)も考慮され
る。通常のケースでは、傾斜角βは30度〜60度に範
囲内にある。Α = 0 degrees and β = 48 degrees added in FIG.
This is a preferred example of the values of the angles α and β. Generally, the angle α is preferably about 0 to 10 degrees. Although α <0 degrees is acceptable, it may be inferior in terms of manufacturing difficulty, mechanical strength, and the like. The inclination angle β is designed according to a desired output direction (a main traveling direction of the output precursor light beam). Of course,
The refractive index n of the material (eg, n = 1.49) is also considered. In the normal case, the tilt angle β is in the range from 30 degrees to 60 degrees.
【0107】突起列Qj-1 、Qj-1 の基本的な協働作用
は図6のケースと同様である。即ち、突起列Qj-1 の第
2面Wj-1 を点AAで代表させる。点AAは、第2面W
j-1上にあり、且つ、突起列Qj-1 の基部に近い(即
ち、先端Bj-1 から遠い)位置にある。The basic cooperation of the projection rows Qj-1 and Qj-1 is the same as in the case of FIG. That is, the second surface Wj-1 of the projection row Qj-1 is represented by the point AA. Point AA is the second surface W
j-1 and at a position close to the base of the projection row Qj-1 (that is, far from the tip Bj-1).
【0108】点AAで第2面Wj-1 に対して立てた垂線
をNN(破線)とする。符号Cは臨界角を表わしてお
り、本例では42度である。点AAへの内部入射光線の
大半は、図6のケースと同様に、内部入射角に応じて概
略次のように分類できる(光線群の符号は共用)。[0108] A perpendicular line to the second surface Wj-1 at the point AA is defined as NN (broken line). Symbol C represents a critical angle, which is 42 degrees in this example. Most of the internally incident light rays to the point AA can be roughly classified as follows according to the internal incident angle (the sign of the light ray group is shared) as in the case of FIG.
【0109】光線群I;内部入射角が臨界角Cより十分
小さいある範囲の光線群。これら光線の多くは、第2面
Wj-1 から漏れ出て、後続突起列Qj の第1面Vj に入
射する。ここで、第1面Vj が切り立っているために、
漏出光の多くが第1面Vj を通って後続突起列Qj 内部
に導入される(漏光の回収)。そして、後続突起列Qj
の第2面Wj に内部入射する。Light group I: a light group in a certain range where the internal incident angle is sufficiently smaller than the critical angle C. Many of these light rays leak from the second surface Wj-1 and enter the first surface Vj of the succeeding projection row Qj. Here, since the first surface Vj is steep,
Most of the leaked light is introduced into the succeeding projection row Qj through the first surface Vj (collection of the leaked light). Then, the subsequent projection row Qj
At the second surface Wj.
【0110】第2面Wj への内部入射角は、第2面Wj-
1 への(先行して経験した)内部入射角よりも大きくな
っている。その結果、光線群Iは第2面Wj における内
部反射において容易に全反射条件を満たし、I’で図示
されたように、出射面25(図4、図13参照)に向か
う光線群に方向転換される。本例では、光線群I’はほ
ぼ+z軸方向に出力されている。The internal angle of incidence on the second surface Wj is given by
It is larger than the internal incidence angle to 1 (previously experienced). As a result, the ray group I easily satisfies the condition of total internal reflection in the internal reflection on the second surface Wj, and is turned into a ray group toward the exit surface 25 (see FIGS. 4 and 13) as shown by I '. Is done. In this example, the ray group I ′ is output substantially in the + z-axis direction.
【0111】光線群II;内部入射角は臨界角Cより小
さいが、光線群Iに属さない光線群。これら光線のかな
りの部分は、第2面Wj-1 から漏れ出て、後続突起列Q
j の第1面Vj に入射する。第1面Vj が切り立ってい
るために、漏出光の多くが第1面Vj を通って後続突起
列Qj 内部に導入される(漏光の回収)。Ray group II: A ray group whose internal incident angle is smaller than the critical angle C but does not belong to ray group I. A significant portion of these rays escape from the second surface Wj-1 and form
j on the first surface Vj. Since the first surface Vj is steep, much of the leaked light is introduced into the succeeding projection row Qj through the first surface Vj (collection of light leakage).
【0112】但し、後続突起列Qj の第2面Wj に内部
入射することは困難であり、概略は光線群II’とな
る。光線群II’は大きな方向転換を経験していない。
従って、出射面25への内部入射時にその多くが全反射
され、再度別の突起列の第2面に入射するチャンスが与
えられる。However, it is difficult to internally enter the second surface Wj of the succeeding projection row Qj, and it is roughly a light group II '. Ray group II 'has not undergone any significant turning.
Therefore, most of the light is totally reflected when the light is internally incident on the light exit surface 25, and a chance to be incident again on the second surface of another projection row is given.
【0113】その時の内部入射角は、第2面Wj-1 及び
第1面Vj における屈折を考慮すると、第2面Wj-1 へ
の内部入射角よりやや大きくなり得る。その結果、光線
群Iのように、方向転換されるチャンスが与えられる。The internal incident angle at that time may be slightly larger than the internal incident angle on the second surface Wj-1 in consideration of refraction on the second surface Wj-1 and the first surface Vj. As a result, like the ray group I, a chance to be turned is provided.
【0114】光線群III;内部入射角が臨界角Cより
大きい光線群。これら光線は、第2面Wj-1 で全反射さ
れ、そのまま+z軸方向に向かう光線群III’とな
る。Ray group III: A ray group whose internal incident angle is larger than the critical angle C. These rays are totally reflected by the second surface Wj-1 and form a ray group III 'traveling in the + z-axis direction.
【0115】以上が漏光回収を伴う方向転換作用の基本
形であるが、角度α、β、屈折率nに応じて作用にバリ
エーションが生し得る。例えば、角度β(=48度)を
下方修正すると、第2面Wj における全反射が起こり難
くなる。その場合でも、更に後続の突起列Qj+1 他で全
反射による方向転換のチャンスが与えられる。The above is the basic form of the direction change action with light leakage recovery, but the action may vary depending on the angles α and β and the refractive index n. For example, if the angle β (= 48 degrees) is corrected downward, total reflection on the second surface Wj becomes difficult to occur. Even in this case, a chance of a change in direction due to total reflection is provided in the subsequent projection row Qj + 1 and the like.
【0116】図15にそのような状況の一例を、図7と
同様の形式で示した。図15を参照すると、順次隣り合
う3つの突起列Qj-1,Qj,Qj+1 の断面と光線の挙動が
描かれている。図15において、第1面の角度はα=0
度、第2面の角度はβ=40度である。この値は3者が
協働した回収が行なわれる状況を与える一例である。FIG. 15 shows an example of such a situation in the same format as in FIG. Referring to FIG. 15, the cross section of three adjacent projection rows Qj-1, Qj, Qj + 1 and the behavior of light rays are depicted. In FIG. 15, the angle of the first surface is α = 0.
The angle of the second surface is β = 40 degrees. This value is an example that gives a situation in which the collection is performed in cooperation of three parties.
【0117】光線群IVは、内部入射角が臨界角Cより
十分小さいある範囲の光線群を表わしている(前述の光
線群Iにほぼ対応)。これら光線の多くは、第2面Wj-
1 から漏れ出て、後続突起列Qj の第1面Vj に入射す
る。第1面Vj が切り立っているために、漏出光の多く
が第1面Vj を通って後続突起列Qj 内部に導入され
る。そして、後続突起列Qj の第2面Wj に内部入射す
る。The ray group IV represents a ray group in a certain range where the internal incident angle is sufficiently smaller than the critical angle C (substantially corresponds to the ray group I described above). Many of these rays are on the second surface Wj-
1 and enters the first surface Vj of the succeeding projection row Qj. Since the first surface Vj is steep, much of the leaked light is introduced into the succeeding projection row Qj through the first surface Vj. Then, the light is internally incident on the second surface Wj of the succeeding projection row Qj.
【0118】この内部入射は、第2面Wj-1 における内
部反射と比較すると内部入射角が若干大きくなってい
る。しかし、角度βが小さいため、第2面Wj における
内部反射において全反射条件を満たすには十分でない。
その結果、光線の多くは、第2面Wj から再度漏れ出て
更に後続の突起列Qj+1 の第1面Vj+1 に入射する。第
1面Vj+1 が切り立っているために、漏出光の多くが第
1面Vj+1 を経て突起列Qj+1 の第2面Wj+1 に内部入
射する。This internal incidence has a slightly larger internal incidence angle than internal reflection at the second surface Wj-1. However, since the angle β is small, the internal reflection on the second surface Wj is not sufficient to satisfy the condition of total reflection.
As a result, most of the light rays leak again from the second surface Wj and enter the first surface Vj + 1 of the succeeding projection row Qj + 1. Since the first surface Vj + 1 is steep, most of the leaked light is internally incident on the second surface Wj + 1 of the projection row Qj + 1 via the first surface Vj + 1.
【0119】この内部入射は、第2面Wj における内部
反射と比較して内部入射角が若干大きくなっている。本
例では、その結果、第2面Wj+1 で全反射が起ってい
る。この全反射に伴う方向転換により、光線群IV’が
出力される。本例では、光線群IV’はほぼ+z軸方向
に出力されている。This internal incidence has a slightly larger internal incidence angle than internal reflection at the second surface Wj. In this example, as a result, total reflection occurs on the second surface Wj + 1. The light beam group IV 'is output by the direction change accompanying this total reflection. In this example, the light beam group IV 'is output substantially in the + z-axis direction.
【0120】もしも、第2面Wj+1 でも全反射出来なか
った場合には、更に後続の突起列Qj+2 ・・・・に漏光がリ
レーされる。このような過程により、漏光成分の多くが
いずれかの突起列の第2面で方向転換されると期待する
ことが出来る。If total reflection is not possible even on the second surface Wj + 1, light leakage is relayed to the succeeding projection row Qj + 2. By such a process, it can be expected that most of the light leakage component is turned on the second surface of any of the projection rows.
【0121】導光部20によって生成される出力前駆光
束(出射前の出力光束MO)は、上記のような経路履歴
を経て出射面25へ向かう光の全体からなる。The output precursor light beam (output light beam MO before emission) generated by the light guide section 20 is composed of the entire light traveling toward the emission surface 25 via the above-described path history.
【0122】従って、出力前駆光束の進行方向の角度分
布は、一般には上述した各経路履歴を経る光量のブレン
ド割合に大きく左右される。ここでは中間出力光束MO
の主たる進行方向が+y軸方向であることから、図13
において光線群Iが出力前駆光束の中核を担い、これを
光線群IIIあるいはIVが助け(漏光回収)、ほぼ+
z軸方向への指向性(主たる進行方向)が得られること
になる。但し、光線群IIの存在や、内部の弱い散乱
(前方散乱)を考慮すれば、出力前駆光束に多少の角度
的な拡がりがることは言うまでもない。Accordingly, the angular distribution of the output precursor light beam in the traveling direction generally depends largely on the blending ratio of the amount of light passing through each of the above-described path histories. Here, the intermediate output light beam MO
13 is a + y-axis direction.
, The beam group I plays a central role in the output precursor beam, which is assisted by the beam group III or IV (light leakage recovery), and
Directivity (main traveling direction) in the z-axis direction is obtained. However, if the existence of the light beam group II and the weak internal scattering (forward scattering) are taken into consideration, it is needless to say that the output precursor light beam is slightly angularly spread.
【0123】以上が方向転換面26の方向転換作用の概
略であるが、この作用を維持した種々の変形(モディフ
ィケーション)が許容されることは、前述した方向転換
面16の場合と同様である。即ち、図8〜図12を参照
して説明した「突起列の形状に関するモディフィケーシ
ョン」、「突起列の形成態様に関するモディフィケーシ
ョン」、「導光部の内部散乱能に関するモディフィケー
ション」は、導光部20乃至方向転換面26にも準用出
来る。The above is an outline of the turning action of the turning face 26, but various deformations (modifications) maintaining this action are permitted as in the case of the turning face 16 described above. is there. That is, the “modification on the shape of the projection row”, the “modification on the form of the projection row”, and the “modification on the internal scattering power of the light guide section” described with reference to FIGS. The light guide 20 to the direction changing surface 26 can be applied mutatis mutandis.
【0124】[第2実施形態]図16は、本発明の第2
実施形態に係る面光源装置の要部構成を説明する斜視透
視図である。同図に示したように、本実施形態の面光源
装置SFV2も、第1実施形態の面光源装置SFV1と
同じく、一次光の供給手段を構成する光供給器Lと、第
1段の光束拡張−方向転換手段と、第2段の光束拡張−
方向転換手段とを備えている。但し、光供給器L及び第
1段の光束拡張−方向転換手段については第1実施形態
の場合と同じ構成が採用される一方、第2段の光束拡張
−方向転換手段については、導光部20(図4参照)に
代えて導光部30が採用され、更に導光部30の出射面
35に沿ってプリズムシートPSが配置され、背面36
に沿って反射シートRF2が配置されている。[Second Embodiment] FIG. 16 shows a second embodiment of the present invention.
It is a perspective see-through view explaining the principal section composition of the surface light source device concerning an embodiment. As shown in the drawing, the surface light source device SFV2 of the present embodiment also has a light supplier L constituting a primary light supply unit and a first-stage light beam extension, similarly to the surface light source device SFV1 of the first embodiment. -Direction changing means and second stage luminous flux expansion-
Direction changing means. However, the same configuration as that of the first embodiment is adopted for the light supply unit L and the first-stage light beam extension / direction changing means, while the second-stage light beam expansion / direction changing device is provided with a light guide unit. 20 (see FIG. 4), a light guide section 30 is employed, and a prism sheet PS is further arranged along an emission surface 35 of the light guide section 30 to form a rear surface 36.
The reflection sheet RF2 is arranged along the line.
【0125】光供給器L及び第1の導光部10の作用の
詳細は、第1実施形態で説明した通りなので、ここでは
繰り返さない。光供給器Lから供給された小断面積の入
力光束IFは、図18にも示したように、第1段の光束
拡張−方向転換処理がなされて中間出力光束MOとな
る。この中間出力光束MOが、導光部10の方向転換面
16に形成された多数の突起列(切り立った第1面Sと
切り立っていない第2面Tの組合せ)18の働きによ
り、無駄なく、高い指向性(ほぼ+y軸方向)をもって
生成されることは、第1実施形態で説明した通りであ
る。The details of the operation of the light supplier L and the first light guide 10 are as described in the first embodiment, and will not be repeated here. As shown in FIG. 18, the input light beam IF having a small cross-sectional area supplied from the light supply unit L is subjected to the first-stage light beam expansion-direction changing process to become an intermediate output light beam MO. The intermediate output light beam MO is efficiently used by the large number of protrusion rows (combination of the steep first surface S and the non-steep second surface T) 18 formed on the direction changing surface 16 of the light guide unit 10 without waste. Generation with high directivity (almost in the + y-axis direction) is as described in the first embodiment.
【0126】なお、第1実施形態で述べた第1導光部1
0に関する種々の変形(モディフィケーション)が、本
実施形態においても適用可能であることは言うまでもな
い。即ち、図8〜図12を参照して説明した「突起列の
形状に関するモディフィケーション」、「突起列の形成
態様に関するモディフィケーション」、「導光部の内部
散乱能に関するモディフィケーション」などは、本実施
形態における第1導光部10についても同様に適用可能
である。The first light guide 1 described in the first embodiment is used.
It goes without saying that various modifications (modifications) regarding 0 are also applicable in the present embodiment. That is, “modification related to the shape of the projection row”, “modification related to the form of formation of the projection row”, “modification related to the internal scattering power of the light guide section” described with reference to FIGS. Is similarly applicable to the first light guide unit 10 in the present embodiment.
【0127】第1導光部10によって生成された中間出
力光束MOは第2の導光部30へ入力される。本実施形
態における第2の導光部30は、全体として楔板形状を
有し、その肉厚側から中間出力光束MOを受け入れるよ
うになっている点や、導光部10と導光部30が境界部
BRで段差なく接するように配置されていることは第1
実施形態の場合と同様である。The intermediate output light flux MO generated by the first light guide 10 is input to the second light guide 30. The second light guide unit 30 in the present embodiment has a wedge plate shape as a whole, and receives the intermediate output light flux MO from the thick side thereof, and the second light guide unit 30 and the light guide unit 30 Are arranged so that they contact each other at the boundary BR without any step.
This is the same as in the embodiment.
【0128】導光部30が第1実施形態で採用されてい
る導光部20と異なっているのは、その背面36が平坦
な斜面となっている点である。The light guide 30 differs from the light guide 20 employed in the first embodiment in that the rear surface 36 has a flat slope.
【0129】即ち、導光部30の背面36は、出射面3
5に対して数度程度傾斜して延在する平坦な斜面となっ
ている。また、背面36に沿って反射シートRF2が配
置されている。反射シートRF2は、正反射性あるいは
拡散反射性の表面を持つ部材で、場合によっては省略す
ることが出来る。但し、連携的な漏光回収機能を有する
突起列28を備えた導光部20を使用した第1実施形態
と違って、一旦背面26から漏れ出た光を回収する機能
が導光部30には無いので、反射シートRF2は配置さ
れることが好ましい。That is, the back surface 36 of the light guide section 30 is
5 is a flat inclined surface extending at an angle of about several degrees. Further, a reflection sheet RF2 is arranged along the back surface 36. The reflection sheet RF2 is a member having a specular or diffuse reflection surface, and may be omitted in some cases. However, unlike the first embodiment in which the light guide unit 20 including the projection row 28 having the cooperative light collection function is used, the light guide unit 30 has a function of collecting the light leaked from the back surface 26 once. Since there is no such sheet, it is preferable that the reflection sheet RF2 be disposed.
【0130】本実施形態でも、第2の導光部30の最厚
部の厚さ(ほぼz軸に沿ったサイズ)は、第1の導光部
10の幅とほぼ等しい。また、導光部30の幅(ほぼx
軸に沿ったサイズ)は、導光部10の長さとほぼ等し
い。そして、導光部30の奥行き(ほぼy軸に沿ったサ
イズ)は、導光部10の厚さ(ほぼy軸に沿ったサイ
ズ)よりも大きい。Also in the present embodiment, the thickness of the thickest part of the second light guide 30 (substantially along the z-axis) is substantially equal to the width of the first light guide 10. Also, the width of the light guide 30 (almost x
(The size along the axis) is approximately equal to the length of the light guide 10. The depth (the size substantially along the y-axis) of the light guide 30 is larger than the thickness (the size substantially along the y-axis) of the light guide 10.
【0131】また、導光部10と導光部30は、それぞ
れ独立したブロックであっても良く、1体のブロックで
あっても良い。1体構成とする場合、別々のブロックで
製造されたものを透光性の接着剤で接着するなどしても
良いが、射出成形技術の適用などにより、両導光部1
0、20を合わせた形状の成形体を得るようにしても良
い。The light guide section 10 and the light guide section 30 may be independent blocks or one block. In the case of a one-body structure, the two light guide portions 1 may be bonded by using a light-transmitting adhesive to those manufactured in separate blocks, but by applying an injection molding technique or the like.
A molded body having a shape obtained by combining 0 and 20 may be obtained.
【0132】また、別体構成とする場合、導光部10と
導光部30の間に空気ギャップが存在しても良い。In the case of a separate structure, an air gap may exist between the light guide 10 and the light guide 30.
【0133】このような導光部30に肉厚側から光が供
給された場合の挙動は、周知の楔形散乱導光板と基本的
には変わらない。即ち、導光部30内に導入された光
(中間出力光束MO)は、一様な散乱作用(前方散乱)
を受けながら大略末端面37へ向かって進行する。その
過程で、出射面35と背面36で繰り返し内部入射し、
その多くは反射される。背面36からの漏れ出た光は、
反射シートRF2で反射され、導光部30内へ戻され
る。The behavior when light is supplied to the light guide section 30 from the thick side is basically the same as that of a known wedge-shaped scattering light guide plate. That is, the light (intermediate output light beam MO) introduced into the light guide unit 30 has a uniform scattering action (forward scattering).
While traveling, the vehicle substantially advances toward the end surface 37. In the process, the internal light is repeatedly incident on the output surface 35 and the rear surface 36,
Many are reflected. The light leaked from the back surface 36 is
The light is reflected by the reflection sheet RF2 and returned into the light guide unit 30.
【0134】周知のように、出射面35における内部入
射時に、その入射角が臨界角以上の成分は全反射される
が、臨界角未満の成分についてはその一部が出射面35
から出射される。周知のように、この出射光OBの主た
る進行方向は末端37側(+y軸方向)に大きく傾斜し
ている。As is well known, at the time of internal incidence on the exit surface 35, components whose incident angle is equal to or larger than the critical angle are totally reflected.
Is emitted from. As is well known, the main traveling direction of the emitted light OB is greatly inclined toward the end 37 (+ y-axis direction).
【0135】この出射光OBをそのまま、あるいは光拡
散シートで弱く拡散させた後、液晶表示パネルなどの照
明光に使用することとも可能であるが、本実施形態のよ
うにプリズムシートPSを配置して、出射光OBの主た
る進行方向をほぼ正面方向(+z方向)に修正して出力
光束OFを得るようにすることが好ましい。It is possible to use this emitted light OB as it is or after weakly diffusing it with a light diffusing sheet, and then use it for illumination light for a liquid crystal display panel or the like. However, as in this embodiment, a prism sheet PS is arranged. It is preferable that the main traveling direction of the outgoing light OB is corrected substantially in the front direction (+ z direction) to obtain the output light beam OF.
【0136】図16中に拡大抽出描示したように、プリ
ズムシートPSは、多数のプリズムカットPRの周知の
作用により、斜め出射光OBの進行方向をほぼ正面方向
(+z軸方向)に修正する。出力光束OFは、例えば面
光源装置SFV2に重ねて配置された液晶表示パネル
(図示省略)を照明する。なお、プリズムシートPSの
配置及び種類については種々のものが知られており、そ
れらを適宜適用することが出来る。As shown in FIG. 16 on an enlarged scale, the prism sheet PS corrects the traveling direction of the obliquely emitted light OB substantially in the front direction (+ z-axis direction) by the well-known action of a large number of prism cuts PR. . The output light beam OF illuminates, for example, a liquid crystal display panel (not shown) arranged so as to overlap the surface light source device SFV2. Various arrangements and types of the prism sheet PS are known, and these can be applied as appropriate.
【0137】例えば、図16の場合とは逆に、プリズム
カット形成面を外向き(+z側)に配置する場合もあ
る。また、非対称なプリズムカットを持ついわゆる非対
称プリズムシートや、両面にプリズムカット形成面(表
裏で直交)を持つ両面プリズムシートが採用されても良
い。For example, contrary to the case of FIG. 16, the prism cut formation surface may be arranged outward (+ z side) in some cases. Further, a so-called asymmetric prism sheet having an asymmetric prism cut or a double-sided prism sheet having prism cut forming surfaces (orthogonal on both sides) may be employed.
【0138】本実施形態においても、LEDのような小
さな発光源を利用した光供給器Lからの小断面積の入力
光束IFに対して、第1段の光束拡張−方向転換が、上
述(第1実施形態で説明)した突起列の方向転換及び漏
光回収作用により、効率的に行なわれ、第2導光部30
の奥行き方向に整合した指向性に富んだ中間出力光MO
が生成される。Also in the present embodiment, the first-stage light beam expansion-direction change for the input light beam IF having a small cross-sectional area from the light supply unit L using a small light emitting source such as an LED is performed as described above. Due to the direction change of the row of protrusions and the light leakage collecting action described in the first embodiment), the light guide is efficiently performed, and the second light guide section 30 is formed.
Output light MO with high directivity matched to the depth direction
Is generated.
【0139】従って、これを入力とする第2導光部30
は明るい照明光を提供出来る。特に、出射面に沿って方
向修正素子を配置することで、ほぼ正面方向に指向した
明るい出力光束OF(第1実施形態に類似した特性の出
力光束)を得ることも可能である。Therefore, the second light guide section 30 to which this is input is provided.
Can provide bright illumination light. In particular, by arranging the direction correcting element along the emission surface, it is possible to obtain a bright output light beam OF (an output light beam having characteristics similar to those of the first embodiment) directed substantially in the front direction.
【0140】[第3実施形態]図17は、本発明の第3
実施形態に係る面光源装置の要部構成を説明する斜視透
視図である。同図に示したように、本実施形態の面光源
装置SFV3も、第1あるいは第2実施形態の面光源装
置SFV1、SFV2と同じく、一次光の供給手段を構
成する光供給器Lと、第1段の光束拡張−方向転換手段
と、第2段の光束拡張−方向転換手段とを備えている。
但し、光供給器L及び第1段の光束拡張−方向転換手段
については第1及び第2実施形態の場合と同様の構成が
採用される一方、第2段の光束拡張−方向転換手段につ
いては、導光部10(図4参照)、導光部部30(図1
6参照)に代えて導光部40が採用される。また、第2
実施形態の場合と同じく、導光部40の出射面45に沿
ってプリズムシートPSが配置され、背面46に沿って
反射シートRF2が配置される。[Third Embodiment] FIG. 17 shows a third embodiment of the present invention.
It is a perspective see-through view explaining the principal section composition of the surface light source device concerning an embodiment. As shown in the figure, the surface light source device SFV3 of the present embodiment also has the same light supply device L as primary light supply means, as in the surface light source devices SFV1 and SFV2 of the first or second embodiment, It has a first-stage light beam extension / direction changing device and a second-stage light beam expansion / direction changing device.
However, the same configuration as that of the first and second embodiments is adopted for the light supply unit L and the first-stage light beam expansion-direction changing means, whereas the second-stage light beam expansion-direction changing device is used. , Light guide 10 (see FIG. 4), light guide 30 (FIG. 1)
6) is employed instead. Also, the second
As in the case of the embodiment, the prism sheet PS is arranged along the emission surface 45 of the light guide 40, and the reflection sheet RF2 is arranged along the back surface 46.
【0141】光供給器L及び第1の導光部50の作用の
詳細は、第1実施形態で説明したものと同じなので、こ
こでは繰り返さない。但し、本実施形態は、第1導光部
50が、第2導光部40と別体であることを明示したも
のとなっているので、中間出力光束MOは、空気ギャッ
プARを経て、入射面41から導光部40内に導入され
る。The details of the operations of the light supplier L and the first light guide 50 are the same as those described in the first embodiment, and will not be repeated here. However, in the present embodiment, since the first light guide unit 50 is clearly specified as being separate from the second light guide unit 40, the intermediate output light beam MO is incident via the air gap AR. The light is introduced into the light guide 40 from the surface 41.
【0142】第2の導光部40については、背面46に
導光部40の奥行き方向に延在する多数の突起列48が
形成されている。このような突起列48を作用を含め
て、光の挙動の概略を説明する。As for the second light guide section 40, a large number of projection rows 48 are formed on the back surface 46 so as to extend in the depth direction of the light guide section 40. An outline of the behavior of light, including the operation of the projection array 48, will be described.
【0143】光供給器Lから供給された小断面積の入力
光束IFは、図18にも示したように、第1の導光部5
0で第1段の光束拡張−方向転換処理がなされて中間出
力光束MOとなる。導光部50は、第2の導光部40と
別体であることが明示されている点を別にして、導光部
10と同じ構造と作用を有している。As shown in FIG. 18, the input light beam IF having a small sectional area supplied from the light supply device L is supplied to the first light guide section 5.
At 0, the first stage light beam expansion-direction change processing is performed, and an intermediate output light beam MO is obtained. The light guide 50 has the same structure and operation as the light guide 10 except that the light guide 50 is clearly separate from the second light guide 40.
【0144】従って、この中間出力光束MOが、導光部
50の方向転換面56に形成された多数の突起列(切り
立った第1面Sと切り立っていない第2面Tの組合せ)
58の働きにより、無駄なく、高い指向性(ほぼ+y軸
方向)をもって生成されることは、第1実施形態で説明
したのと同じである。Therefore, the intermediate output light beam MO is formed by a large number of projection rows (combination of the first surface S which is not sharp and the second surface T which is not notched) formed on the direction changing surface 56 of the light guide 50.
As in the first embodiment, it is generated with high directivity (almost in the + y-axis direction) by use of the function 58 without waste.
【0145】なお、第1実施形態で述べた第1導光部1
0に関する種々の変形(モディフィケーション)が、本
実施形態においても適用可能であることは言うまでもな
い。第1導光部50によって生成された中間出力光束M
Oは、空気ギャップARを経て、入射面41から第2の
導光部40に入力される。本実施形態における第2の導
光部40は、全体として楔板形状を有し、その肉厚側か
ら中間出力光束MOを受け入れるようになっている。The first light guide 1 described in the first embodiment is used.
It goes without saying that various modifications (modifications) regarding 0 are also applicable in the present embodiment. Intermediate output light flux M generated by first light guide unit 50
O is input from the incident surface 41 to the second light guide 40 through the air gap AR. The second light guide section 40 in the present embodiment has a wedge plate shape as a whole, and receives the intermediate output light flux MO from the thick side thereof.
【0146】導光部40の背面46は、出射面45に対
して数度程度傾斜して延在する一般面上に、導光部40
の奥行き方向(ほぼy軸に平行)に延在する多数の突起
列48を形成した形態を有している。The rear surface 46 of the light guide 40 is provided on a general surface extending at an angle of about several degrees with respect to the exit surface 45.
In a depth direction (substantially parallel to the y-axis).
【0147】このような配向で形成された突起列48に
は、入射面41から見て左右方向への光の進行方向の拡
がりを狭める方向修正作用があることが知られている。
本実施形態では、この作用により、中間出力光MOの指
向性(ほぼ+y軸方向)が導光部40内への導入後に更
に高められる。It is known that the row of projections 48 formed in such an orientation has a direction correcting function of narrowing the spread of the traveling direction of light in the left-right direction when viewed from the incident surface 41.
In the present embodiment, the directivity (substantially + y-axis direction) of the intermediate output light MO is further enhanced after the light is introduced into the light guide unit 40 by this action.
【0148】即ち、図14を参照して説明したように、
中間出力光束MOには図14中に記号II’で示した光
線群に由来するものも含まれている。このような光線群
は、導光部40内では、+y軸方向から大きく外れた方
向成分を持つ内部伝播光となると考えられる。このよう
な内部伝播光の多くの部分には、直接、あるいは、出射
面45による反射や内部散乱能による散乱を経てから背
面46へ内部入射するチャンスが与えられる。That is, as described with reference to FIG.
The intermediate output light beam MO includes one derived from the light beam group indicated by the symbol II ′ in FIG. Such a ray group is considered to be internally propagated light having a direction component largely deviated from the + y-axis direction in the light guide unit 40. Many parts of such internally propagated light are given a chance to enter the back surface 46 directly or after being reflected by the exit surface 45 or scattered by internal scattering power.
【0149】こここで、背面46には突起列48が形成
されているから、内部入射時にはいずれかの突起列48
の一方の斜面に入射し、かなりの部分が内部反射される
ことになる。これに伴い、+y軸方向から大きく外れた
方向成分の一部は、+y軸方向に近付いた方向成分に修
正される。この修正作用wp通して、出射面45からの
出射時に、第2実施形態のように、第2導光部の背面が
平坦な場合に比して、xz平面内に関して正面方向に修
正された出射光が得られる。その結果、出力束束OFの
指向性は、xz平面内の双方に関して改善されたものと
なる。プリズムシートPSを第2実施形態と同様に配置
すれば、結局、yz平面内とxz平面内の双方に関して
優れた指向性を有する出力束束OFが得られることにな
る。背面46に沿って配置された反射シートRF2は、
正反射性あるいは拡散反射性の表面を持つ部材で、場合
によっては省略することが出来るが、本実施形態も漏光
回収機能が乏しいので、反射シートRF2は配置される
ことが好ましい。Here, since the projection row 48 is formed on the rear surface 46, any of the projection rows 48 is formed at the time of internal incidence.
Incident on one of the slopes, and a considerable portion is internally reflected. Accordingly, a part of the direction component largely deviating from the + y-axis direction is corrected to a direction component approaching the + y-axis direction. Through this correction operation wp, when the light is emitted from the emission surface 45, the light output corrected in the front direction with respect to the xz plane as compared with the case where the back surface of the second light guide is flat as in the second embodiment. Light emission is obtained. As a result, the directivity of the output bundle OF is improved both in the xz plane. If the prism sheet PS is arranged in the same manner as in the second embodiment, an output bundle OF having excellent directivity in both the yz plane and the xz plane can be obtained. The reflection sheet RF2 arranged along the back surface 46 includes:
A member having a specular or diffuse reflection surface, which may be omitted in some cases. However, in this embodiment, since the light leakage collecting function is poor, the reflection sheet RF2 is preferably disposed.
【0150】なお、本実施形態でも、第2の導光部40
の最厚部の厚さ(ほぼz軸に沿ったサイズ)は、第1の
導光部50の幅とほぼ等しい。また、導光部40の幅
(ほぼx軸に沿ったサイズ)は、導光部50の長さとほ
ぼ等しい。そして、導光部40の奥行き(ほぼy軸に沿
ったサイズ)は、導光部50の厚さ(ほぼy軸に沿った
サイズ)よりも大きい。Note that, also in the present embodiment, the second light guide 40
Has a thickness (substantially along the z-axis) that is approximately equal to the width of the first light guide 50. Further, the width (the size substantially along the x-axis) of the light guide 40 is substantially equal to the length of the light guide 50. The depth (the size substantially along the y-axis) of the light guide 40 is larger than the thickness (the size substantially along the y-axis) of the light guide 50.
【0151】また、出力光束OFは、例えば面光源装置
SFV3に重ねて配置された液晶表示パネル(図示省
略)を照明する。第2実施形態の場合と同様、プリズム
シートPSの配置及び種類については種々のものが知ら
れており、それらを適宜適用することが出来る。The output light beam OF illuminates, for example, a liquid crystal display panel (not shown) arranged so as to overlap the surface light source device SFV3. As in the case of the second embodiment, various arrangements and types of prism sheets PS are known, and these can be applied as appropriate.
【0152】以上のように、本実施形態においても、L
EDのような小さな発光源を利用した光供給器Lからの
小断面積の入力光束IFに対して、第1段の光束拡張−
方向転換が、上述(第1実施形態で説明)した突起列の
方向転換及び漏光回収作用により、効率的に行なわれ、
第2導光部40の奥行き方向に整合した指向性に富んだ
中間出力光MOが生成される。As described above, also in this embodiment, L
First-stage luminous flux expansion for an input luminous flux IF having a small cross-section from a light supplier L using a small light-emitting source such as an ED
The direction change is efficiently performed by the direction change of the projection row and the light leakage collecting action described above (described in the first embodiment),
Intermediate output light MO that is rich in directivity and is aligned in the depth direction of the second light guide unit 40 is generated.
【0153】従って、これを入力とする第2導光部40
は明るい照明光を提供出来る。特に、突起列48を設け
らた背面46の上述の作用により、xz平面内に関して
優れた指向性(ほぼ正面方向)を有する出力束束OFが
得られ、プリズムシートPSを更に組合せれば、yz平
面内に関しても優れた指向性(ほぼ正面方向)が実現出
来る。Therefore, the second light guide section 40 to which this is input is provided.
Can provide bright illumination light. In particular, the output bundle OF having excellent directivity (almost in the front direction) in the xz plane can be obtained by the above-described operation of the rear surface 46 provided with the projection rows 48. If the prism sheet PS is further combined, yz is obtained. Excellent directivity (almost in the front direction) can also be achieved in a plane.
【0154】[測定例]本願発明の基本的な特徴をなす
第1段の光束拡張−方向転換の性能を確認するために、
いくつかの例について出射光の強度(輝度)の角度分布
の測定を行なった。[Measurement Example] In order to confirm the performance of the first stage light beam expansion-direction change, which is a basic feature of the present invention,
For some examples, the angular distribution of the intensity (luminance) of the emitted light was measured.
【0155】(例1=図16、19、図20等参照);
本測定は、第1段の光束拡張−方向転換に用いられ突起
列付の導光部の作用(ほぼ+y方向への優れた指向性)
が出力光束OFにどのように反映されるかを確認するた
めに行なった。(Example 1 = see FIGS. 16, 19, 20, etc.);
This measurement is based on the function of the light guide section with the projection row, which is used for the first stage luminous flux expansion-direction change (excellent directivity in almost + y direction).
Was carried out to confirm how is reflected on the output light flux OF.
【0156】図16の配置(第3実施形態)で使用され
ている導光部50及び導光部30(別体構成を採用)に
ついて、試作品を製作した。これを便宜上、「試作品
1」「試作品2」と呼ぶ。また、試作品1と同材料、サ
イズであるが背面の突起列が無く平坦とした参照品を製
作した。先ず、試作品1と試作品2を使って図16の配
置(第3実施形態)で出射光強度の角度分布を測定し
た。Prototypes of the light guide section 50 and the light guide section 30 (adopting a separate structure) used in the arrangement of FIG. 16 (third embodiment) were manufactured. These are referred to as “prototype 1” and “prototype 2” for convenience. Further, a reference product having the same material and size as the prototype 1, but having no projection rows on the back surface and flat was manufactured. First, the angular distribution of the emitted light intensity was measured using the prototype 1 and the prototype 2 in the arrangement of FIG. 16 (third embodiment).
【0157】試作品1、2及び参照品は、同材組成の光
散乱導光体で、マトリックスは、PMMA(ポリメチル
メタクリレート;屈折率=約1.49)とし、その内部
に0.05wt%(重量%)の割合でシリコン樹脂微粒
子(径;7μm)を均一分散した成形体が用意された。
試作品1の背面の突起列の斜面の設計角度(図6中の斜
面S、T参照)は、α=0度、β=48度とした。The prototypes 1 and 2 and the reference product are light-scattering light guides of the same material composition, and the matrix is PMMA (polymethyl methacrylate; refractive index = about 1.49), and 0.05 wt% is contained therein. (% By weight), a molded article in which silicon resin fine particles (diameter: 7 μm) were uniformly dispersed was prepared.
The design angles of the slopes of the projection rows on the rear surface of the prototype 1 (see slopes S and T in FIG. 6) were set to α = 0 degrees and β = 48 degrees.
【0158】試作品1及び参照品のサイズは、いずれも
長さ(x軸方向)=43mm/幅(z軸方向)=2.5
mm/厚さ(y軸方向)=最厚部2.5mm、最薄部
0.4mm、とした。また、試作品2のサイズは、奥行
き(y軸方向)=43mm/幅(x軸方向)=43mm
/厚さ(z軸方向)=最厚部2.5mm、最薄部0.4
mm、とした。The sizes of the prototype 1 and the reference product were as follows: length (x-axis direction) = 43 mm / width (z-axis direction) = 2.5
mm / thickness (y-axis direction) = 2.5 mm for the thickest part and 0.4 mm for the thinnest part. The size of the prototype 2 is: depth (y-axis direction) = 43 mm / width (x-axis direction) = 43 mm
/ Thickness (z-axis direction) = 2.5 mm thickest part, 0.4 thinnest part
mm.
【0159】測定は、導光部30の出射面35の各中央
部からの出射光について行なった。光供給器Lには、市
販のLED光源を単体で使用した。結果を図19、図2
0の各グラフに曲線CV1〜CV4で示した。ここで、
曲線CV1〜CV4の表わす具体的な測定内容は次の通
りである。The measurement was performed on the light emitted from each central part of the emission surface 35 of the light guide 30. As the light supplier L, a commercially available LED light source was used alone. The results are shown in FIGS.
0 are shown by curves CV1 to CV4 in each graph. here,
The specific measurement contents represented by the curves CV1 to CV4 are as follows.
【0160】CV1/CV3;試作品1を導光部10、
試作品2を導光部30にそれぞれ見立て、図16におけ
る姿勢で配置し、図16と同態様で光供給器L(LE
D)から光供給を行ない、プリズムシートPSを通して
出力光束OFを出力させた。そして、この出力光束OF
について輝度(出射強度)のzx平面内及びzy平面内
での角度依存性を測定した。前者の結果がCV1、後者
の結果がCV3である。CV1 / CV3: Prototype 1 was converted to light guide section 10,
Prototypes 2 are each regarded as light guide sections 30 and arranged in the posture shown in FIG. 16, and light supply devices L (LE
Light was supplied from D), and an output light beam OF was output through the prism sheet PS. Then, this output light beam OF
, The angle dependence of the luminance (emission intensity) in the zx plane and in the zy plane was measured. The former result is CV1 and the latter result is CV3.
【0161】CV2/CV4;試作品1に代えて参照品
を導光部10に見立てる一方、試作品2を導光部30に
見立て、図16における姿勢で配置した。そして、更
に、試作品1の出射面(中間出力光束MOの出力面でz
x平面に平行)と導光部30入射面(中間出力光束MO
の入力面で、zx平面に平行)の間に、中間出力光束M
Oの主たる進行方向を+y軸方向に修正するプリズムシ
ート(図示せず)を配置し、CV2/CV4を得た測定
と同等の測定を行なった。即ち、図16と同態様で光供
給器L(LED)から光供給を行ない、出力光束MOを
プリズムシートPSを通して出力させた。CV2 / CV4: The reference product was assumed to be the light guide section 10 instead of the prototype 1, while the prototype 2 was assumed to be the light guide section 30, and was arranged in the posture shown in FIG. Further, the output surface of the prototype 1 (the output surface of the intermediate output light beam MO is z
x plane) and the entrance surface of the light guide 30 (intermediate output light flux MO
Of the intermediate output light beam M
A prism sheet (not shown) for correcting the main traveling direction of O in the + y-axis direction was arranged, and the same measurement as that for obtaining CV2 / CV4 was performed. That is, light was supplied from the light supplier L (LED) in the same manner as in FIG. 16, and the output light beam MO was output through the prism sheet PS.
【0162】この出力光束OFについて輝度(出射強
度)のzx平面内及びzy平面内での角度依存性を測定
した。前者の結果がCV2、後者の結果がCV4であ
る。With respect to the output light beam OF, the angle dependence of luminance (emission intensity) in the zx plane and the zy plane was measured. The former result is CV2, and the latter result is CV4.
【0163】ここで、図19のグラフの横軸は角度a
(図4、図16、図17中の座標系を参照)を表わし、
縦軸には輝度をプロットした。0度は+z軸方向に対応
している。また、図20のグラフの横軸は角度b(図
4、図16、図17中の座標系を参照)を表わし、縦軸
には輝度をプロットした。0度はzy軸方向に対応す
る。Here, the horizontal axis of the graph of FIG.
(See coordinate systems in FIGS. 4, 16 and 17),
The luminance is plotted on the vertical axis. 0 degrees corresponds to the + z-axis direction. The horizontal axis of the graph in FIG. 20 represents the angle b (see the coordinate system in FIGS. 4, 16, and 17), and the luminance is plotted on the vertical axis. 0 degrees corresponds to the zy-axis direction.
【0164】これらの結果から次のことが理解される。 (1)曲線CV1と曲線CV2を比較すると、前者のピ
ークは後者のピークより高く、且つ、シャープである。
このことから、第1段の光束拡張−方向転換について、
本願発明に従い、背面に突起列(切り立った斜面S、切
り立っていない斜面Tの組合せ)を形成した導光部を採
用すれば、zx平面内でより優れた指向性を持つ出力光
束OFが得られることが理解される。The following can be understood from these results. (1) Comparing the curves CV1 and CV2, the former peak is higher and sharper than the latter peak.
From this, regarding the first stage luminous flux expansion-direction change,
According to the invention of the present application, if a light guide section having a projection row (a combination of a steep slope S and a non-steep slope T) formed on the back surface is employed, an output light beam OF having better directivity in the zx plane can be obtained. It is understood that.
【0165】このような特性は、中間出力光束MOがx
y平面内で優れた指向性を持っていることに由来してい
るものと考えられる。なお、曲線CV1のピーク位置は
0度から15度程度ずれているが、これは主として試作
品1の製作誤差によるものと思われる。角度α、βの微
調整(特に角度βの微調整)によって、このずれを縮小
することも可能である。Such a characteristic is obtained when the intermediate output light flux MO is x
This is considered to be due to having excellent directivity in the y-plane. Note that the peak position of the curve CV1 is shifted from 0 degree to about 15 degrees, which is considered to be mainly due to a manufacturing error of the prototype 1. This shift can be reduced by fine adjustment of the angles α and β (particularly, fine adjustment of the angle β).
【0166】(2)曲線CV3と曲線CV4を比較する
と、前者と後者はピークの高さ、位置、シャープさを含
めて、大差がない。このことから、第1段の光束拡張−
方向転換について、本願発明に従い、背面に突起列(斜
面S,Tの組合せ)を形成した導光部を採用しても、出
力光束OFのyz平面内の指向性には殆ど影響がないこ
とが理解される。(2) Comparing the curves CV3 and CV4, there is no significant difference between the former and the latter, including the peak height, position and sharpness. From this, the first stage luminous flux extension-
Regarding the direction change, according to the present invention, even if a light guide section having a projection row (combination of slopes S and T) formed on the rear surface is employed, the directivity of the output light beam OF in the yz plane is hardly affected. Understood.
【0167】(例2=図21、図4参照);本測定は、
本願発明の基本形である第1実施形態の作用(ほぼ+z
方向への指向性に富んだ出力光束OFの生成)を確認す
るために行なった。(Example 2 = See FIGS. 21 and 4);
The operation of the first embodiment which is the basic form of the present invention (almost + z
(The generation of an output light beam OF rich in directivity in the direction).
【0168】図4に示した第1実施形態において、導光
部10として上記試作品1を採用する一方、導光部20
について、試作品2と同材料、同サイズ(背面の突起は
除く)で試作品3を作成した。試作品3の背面の突起列
の斜面の設計角度(図6中の斜面S、T参照)は、試作
品1と同じく、α=0度、β=48度とした。In the first embodiment shown in FIG. 4, the prototype 1 is adopted as the light guide 10 while the light guide 20 is used.
With respect to, a prototype 3 was prepared using the same material and the same size as the prototype 2 (excluding the protrusion on the back surface). The design angles of the slopes of the row of projections on the rear surface of the prototype 3 (see slopes S and T in FIG. 6) were set to α = 0 degrees and β = 48 degrees, as in the prototype 1.
【0169】試作品3のサイズは、幅(x軸方向)=4
3mm/厚さ(z軸方向)=最厚部2.5mm、最薄部
0.4mm/奥行き(y軸方向)=43mm、とした。The size of the prototype 3 is width (x-axis direction) = 4.
3 mm / thickness (z-axis direction) = thickest part 2.5 mm, thinnest part 0.4 mm / depth (y-axis direction) = 43 mm.
【0170】測定は、試作品3の出射面(図4における
出射面25参照)の中央部からの出射光について行なっ
た。光供給器Lには、市販のLED光源を単体で使用し
た。結果を図21のグラフに曲線CV5、CV6で示し
た。ここで、曲線CV5、CV6の表わす具体的な測定
内容は次の通りである。The measurement was performed on the light emitted from the central portion of the emission surface of the prototype 3 (see the emission surface 25 in FIG. 4). As the light supplier L, a commercially available LED light source was used alone. The results are shown by curves CV5 and CV6 in the graph of FIG. Here, the specific measurement contents represented by the curves CV5 and CV6 are as follows.
【0171】CV5;試作品1を導光部10、試作品3
を導光部20に見立て、図4における姿勢で配置し、図
4と同態様で光供給器L(LED)から光供給を行な
い、出力光束OFを出力させた。CV5: Prototype 1 is light guide unit 10, Prototype 3
4 was arranged in the posture shown in FIG. 4, light was supplied from the light supplier L (LED) in the same manner as in FIG. 4, and the output light beam OF was output.
【0172】そして、この出力光束OFについて輝度
(出射強度)のzx平面内及びzy平面内での角度依存
性を測定した。前者の結果がCV5、後者の結果がCV
6である。Then, the angle dependence of the luminance (emission intensity) of the output light beam OF in the zx plane and the zy plane was measured. The former result is CV5, the latter result is CV
6.
【0173】ここで、図21のグラフの横軸は、CV5
については角度a、CV6については角度b(図4、図
16、図17中の座標系を参照)を表わしている。CV
5、CV6のいずれについても、0度は+z軸方向に対
応する。縦軸(CV5、CV共通)には輝度をプロット
した。Here, the horizontal axis of the graph of FIG.
Represents an angle a, and CV6 represents an angle b (see the coordinate system in FIGS. 4, 16, and 17). CV
For both 5 and CV6, 0 degrees corresponds to the + z-axis direction. The luminance is plotted on the vertical axis (CV5, CV common).
【0174】この結果から次のことが理解される。 (1)曲線CV5及び曲線CV6から、第1実施形態の
配置で、zy平面内とzy平面内の両方について優れた
出力光束OFが得られることが判る。特に、zy平面内
について、プリズムシートなしで正面方向の周辺に大部
分の出射光が集められているのが注目される。The following is understood from the results. (1) It can be seen from the curves CV5 and CV6 that in the arrangement of the first embodiment, an excellent output light beam OF can be obtained both in the zy plane and in the zy plane. In particular, it is noted that most of the outgoing light is collected around the front side without the prism sheet in the zy plane.
【0175】(2)曲線CV5のピーク位置が、0度か
ら15度程度ずれているが、これは主として試作品1の
製作誤差によるものと思われる。試作品1の角度α、β
の微調整(特に角度βの微調整)によって、このずれを
縮小することも可能である。(2) The peak position of the curve CV5 deviates from 0 degrees by about 15 degrees. This is considered to be mainly due to a manufacturing error of the prototype 1. Angles α and β of prototype 1
(Particularly, fine adjustment of the angle β) can reduce this deviation.
【0176】(例3=図16、図22、図23等参
照);本測定は、第1段の光束拡張−方向転換に用いら
れ突起列付の導光部の漏光回収作用を確認するために行
なった。(Example 3 = See FIG. 16, FIG. 22, FIG. 23, etc.): This measurement is used for the first-stage light beam expansion-turning to confirm the light leakage collecting effect of the light guide with projections. It went to.
【0177】上記の(例1)で、曲線CV1を得た配置
に、図23に示したように、反射シートRF1を追加配
置し、曲線CV1を得たと同等の条件で同じ測定を行な
い、曲線CV8を得た。反射シートRF1には、正反射
性の銀箔を使用した。曲線CV7、CV8の表わす具体
的な測定内容は次の通りである。In the above (Example 1), as shown in FIG. 23, the reflection sheet RF1 was additionally arranged in the arrangement where the curve CV1 was obtained, and the same measurement was performed under the same conditions as when the curve CV1 was obtained. CV8 was obtained. Regular reflection silver foil was used for the reflection sheet RF1. The specific measurement contents represented by the curves CV7 and CV8 are as follows.
【0178】CV7(=CV1と同じ);上記(例1)
で述べた通り、試作品1を導光部50に見立て、図16
における姿勢で配置し、図16と同態様に光供給器L
(LED)から光供給を行ない、出力光束OFについて
輝度(出射強度)のzx平面内での角度依存性を測定し
た。CV8;CV7(=CV1と同じ)を得た配置に、
反射シートRF1を追加配置し、同条件で出力光束OF
について輝度(出射強度)のzx平面内での角度依存性
を測定した。ここで、図22のグラフの横軸は角度aを
表わし、縦軸には輝度をプロットした。0度は+y軸方
向に対応している。CV7 (= same as CV1); above (Example 1)
As described above, the prototype 1 is regarded as the light guide unit 50, and FIG.
And the light supply device L in the same manner as in FIG.
Light was supplied from the (LED), and the angle dependence of the luminance (emission intensity) of the output light beam OF in the zx plane was measured. CV8; In the arrangement where CV7 (= same as CV1) is obtained,
The reflection sheet RF1 is additionally arranged, and the output light flux OF under the same conditions.
The angle dependence of the brightness (emission intensity) in the zx plane was measured. Here, the horizontal axis of the graph of FIG. 22 represents the angle a, and the luminance is plotted on the vertical axis. 0 degrees corresponds to the + y-axis direction.
【0179】この結果から次のことが理解される。 (1)曲線CV7と曲線CV8を比較すると、前者と後
者はピークの高さ、位置、シャープさを含めて、大差が
ない。このことから、本願発明に従い、背面に突起列
(斜面S,Tの組合せ)を形成した導光部を第1段の光
束拡張−方向転換部に採用した場合、その背面に沿って
反射シートを配置しなくても漏光による光ロスが殆ど生
じないことが判る。これは、突起列付の導光部には漏光
回収作用が十分にあることを裏付けている。The following can be understood from the results. (1) Comparing the curves CV7 and CV8, the former and the latter have no significant difference including the peak height, position and sharpness. From this, according to the present invention, when the light guide section having the projection rows (combinations of the slopes S and T) formed on the back face is adopted as the first-stage light beam extension / direction changing section, the reflection sheet is formed along the back face. It can be seen that light loss due to light leakage hardly occurs even without disposing. This confirms that the light guide portion with the row of protrusions has a sufficient light leakage collecting action.
【0180】また、背面に突起列(斜面S、Tの組合
せ)を形成した導光部を第2段の光束拡張−方向転換部
に採用しても、同様の漏光回収作用が期待出来ることも
明らかである。Even if the light guide section having the projection rows (combinations of the slopes S and T) formed on the back surface is employed in the second-stage light flux extension / direction change section, the same light leakage recovery action can be expected. it is obvious.
【0181】[その他の変形配置例]以上説明した実施
形態においては、第1段の光束拡張−方向転換手段にお
ける導光部(第1導光部)は1つの楔形状のセクション
で構成され、それに対応して1つの光供給器から入力光
束が供給されている。しかし、これは本願発明を限定す
る趣旨のものではない。[Other Modified Arrangement Examples] In the embodiment described above, the light guide section (first light guide section) in the first-stage light beam expansion / direction changing means is constituted by one wedge-shaped section. Correspondingly, the input light beam is supplied from one light supply device. However, this is not intended to limit the present invention.
【0182】例えば、図24、図25に示したように、
第1段の光束拡張−方向転換手段における導光部を複数
のセクションに分けて連接配置しても良い。この場合、
光導入面は各セクション毎に設けられ、そこに光供給を
行なうために複数の光供給器が設けられる。中間出力光
束はこれら複数のセクションの出力を合わせたものとし
て提供されることになる。For example, as shown in FIGS. 24 and 25,
The light guide section in the first stage light beam extension / direction changing means may be divided and connected to a plurality of sections. in this case,
A light introduction surface is provided for each section, and a plurality of light supply devices are provided for supplying light thereto. The intermediate output beam will be provided as the combined output of these sections.
【0183】図24に示した例では、第2段の導光部と
して第1〜第3実施形態のいずれかで使用したもの(サ
イズは異なって良い)を採用し、その1側辺に沿って3
つのセクションを連接配置して第1段の導光部60を構
成している。各セクションは、1つづつの楔形状の導光
ブロック61、62、63と光供給器L10、L20、
L30で構成されている。In the example shown in FIG. 24, the one used in any of the first to third embodiments (the size may be different) is adopted as the second-stage light guide, and along the one side thereof, 3
The first section of the light guide section 60 is configured by connecting and connecting the three sections. Each section includes one wedge-shaped light guide block 61, 62, 63 and a light supply L10, L20,
L30.
【0184】各光供給器L10、L20、L30は、1
個乃至数個のLEDで構成され、導光ブロック61、6
2、63の最厚側の端面(光導入面)に貼着されてい
る。そして、各光供給器L10、L20、L30は、互
いに平行(ほぼ+x軸方向)な入力光束IF1、IF
2、IF3を各セクションで供給する。Each light supplier L10, L20, L30
Light guide blocks 61, 6
2, 63 are stuck to the end surface (light introduction surface) on the thickest side. Each of the light supply units L10, L20, and L30 is provided with input light fluxes IF1 and IF parallel to each other (almost in the + x-axis direction).
2. Supply IF3 in each section.
【0185】各導光ブロック61、62、63の背面に
は、第1〜第3実施形態で用いられた第1導光部10、
50と同じ態様で突起列が形成されている。従って、第
1〜第3実施形態と同様の作用によって効率的に中間出
力光が形成され、その全体が指向性(ほぼ+y軸方向)
に優れた中間出力光束MOを提供する。On the back of each light guide block 61, 62, 63, the first light guide 10 used in the first to third embodiments,
Protrusion rows are formed in the same manner as 50. Accordingly, the intermediate output light is efficiently formed by the same operation as in the first to third embodiments, and the whole of the intermediate output light has directivity (almost + y-axis direction).
To provide an intermediate output light flux MO that is excellent.
【0186】図25に示した例でも、第2段の導光部と
して第1〜第3実施形態のいずれかで使用したもの(サ
イズは異なって良い)を採用する。そして、1つ側辺に
沿って2つのセクションを連接配置して、第1段の導光
部70を構成している。これらセクションは、互いに逆
向きの楔形状の導光ブロックのペア71、72と光供給
器L40、L50で構成されている。各光供給器L4
0、L50は、1個乃至数個のLEDで構成され、導光
ブロック71、72の最厚側の端面(光導入面)に貼着
されている。In the example shown in FIG. 25 as well, the one used in any of the first to third embodiments (the size may be different) is adopted as the second stage light guide. The two sections are connected and arranged along one side to constitute the first-stage light guide section 70. These sections are composed of a pair of wedge-shaped light guide blocks 71 and 72 that are opposite to each other and light supplies L40 and L50. Each light supply L4
Reference numerals 0 and L50 each include one to several LEDs, and are attached to the end surfaces (light introduction surfaces) of the light guide blocks 71 and 72 on the thickest side.
【0187】そして、各光供給器L40、L50は、そ
れぞれ入力光束IF4、IF5を各セクションで供給す
る。但し、入力光束IF4の供給方向はほぼ+x軸方向
を向いているのに対し、入力光束IF5の供給方向はほ
ぼ−x軸方向を向いている。[0187] The light supply units L40 and L50 supply the input light beams IF4 and IF5 in the respective sections. However, the supply direction of the input light beam IF4 is substantially in the + x-axis direction, whereas the supply direction of the input light beam IF5 is substantially in the -x-axis direction.
【0188】各導光ブロック71、72の背面には、第
1〜第3実施形態で用いられた第1導光部10、50と
同じ態様で突起列が形成されている。従って、第1〜第
3実施形態と同様の作用によって効率的に中間出力光が
形成され、その全体が指向性に優れた中間出力光束MO
を提供する。On the back surface of each of the light guide blocks 71 and 72, a projection row is formed in the same manner as the first light guide portions 10 and 50 used in the first to third embodiments. Therefore, the intermediate output light is efficiently formed by the same operation as the first to third embodiments, and the entire intermediate output light MO having the excellent directivity as a whole is obtained.
I will provide a.
【0189】図24、図25に例示したように、複数の
セクションと複数の光供給器を組み合わせた構成は、比
較的大きいサイズの導光部を第2段の光束拡張−方向転
換手段に使用し易くするので、LEDなどの点状光源を
一次光源に使用する条件で、比較的大きいサイズの面光
源装置を提供出来る。また、それに見合ったサイズの液
晶表示装置への適用も可能になる。As illustrated in FIGS. 24 and 25, the configuration in which a plurality of sections and a plurality of light supply units are combined uses a relatively large-sized light guide section as the second-stage light beam extension / direction changing means. Therefore, a surface light source device having a relatively large size can be provided under the condition that a point light source such as an LED is used as a primary light source. In addition, application to a liquid crystal display device of a size corresponding to that is also possible.
【0190】[0190]
【発明の効果】本発明によれば、LEDのような、発光
面積の小さな光源を光供給手段に採用しても、2段構成
で光束拡張と方向転換を図り、且つ、1段目の光束拡張
と方向転換を、漏光回収機能と方向転換機能を兼備した
突起列付の導光部を利用して行なうことで、例えばLE
Dのように発光面積の小さな光源を光供給手段に採用し
て、均一で効率的な出力が得られる面光源装置が提供さ
れる。According to the present invention, even if a light source having a small light-emitting area, such as an LED, is adopted as the light supply means, the light beam can be expanded and turned in a two-stage configuration, and the first-stage light beam can be obtained. For example, LE can be extended and turned by using a light guide with a row of projections having both a light leakage recovery function and a direction changing function.
By using a light source having a small light emitting area such as D as the light supply means, a surface light source device that can obtain a uniform and efficient output is provided.
【0191】また、2段目の光束拡張と方向転換にも、
漏光回収機能と方向転換機能を兼備した突起列付の導光
部を利用したり、あるいは、プリズムシートのような方
向修正素子の併用により、出射面からの出射光が希望す
る方向、特に、ほぼ正面方向に優れた指向性をもって出
力される面光源装置を提供することが出来る。Also, in the second stage light beam expansion and direction change,
By using a light guide unit with a row of projections that has both a light leakage recovery function and a direction change function, or by using a direction correcting element such as a prism sheet in the desired direction of the light emitted from the emission surface, A surface light source device that outputs light with excellent directivity in the front direction can be provided.
【0192】更に、これらの利点を通して、LEDのよ
うな発光面積の小さな光源を光供給手段に採用した面光
源装置の液晶表示装置、特に、携帯電話、電子手帳、携
帯用パーソナルコンピュータ等のモバイル機器の付属液
晶ディスプレイのバックライティングあるいはフロント
ライティングなどへの適用性を著しく向上させることが
出来る。Further, through these advantages, a liquid crystal display device of a surface light source device employing a light source having a small light emitting area such as an LED as a light supply means, particularly, a mobile device such as a mobile phone, an electronic organizer, and a portable personal computer. The applicability of the attached liquid crystal display to backlighting or front lighting can be remarkably improved.
【図1】点状光源を用いる面光源装置を液晶ディスプレ
イのバックライティングに適用した従来例の見取図であ
る。FIG. 1 is a schematic view of a conventional example in which a surface light source device using a point light source is applied to backlighting of a liquid crystal display.
【図2】図1において、導光板の出射面を矢印Aの方向
から見た上面図である。FIG. 2 is a top view of the light exit surface of the light guide plate viewed from the direction of arrow A in FIG.
【図3】多数の光ファイバで点状光源の光を伝送して導
光板に供給した従来例について説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a conventional example in which light from a point light source is transmitted through a number of optical fibers and supplied to a light guide plate.
【図4】本発明の第1実施形態に係る面光源装置の要部
構成を説明する斜視透視図である。FIG. 4 is a perspective perspective view illustrating a main part configuration of the surface light source device according to the first embodiment of the present invention.
【図5】第1の導光部10を+z方向から見た断面を表
わしている。FIG. 5 shows a cross section of the first light guide section 10 viewed from the + z direction.
【図6】突起列による方向転換及び漏光回収について具
体的に説明するための図で、隣り合う2つの突起列Pj-
1,Pj の断面と光線の挙動が描かれている。FIG. 6 is a view for specifically explaining a direction change and light leakage recovery by a projection row, and two adjacent projection rows Pj-
1, the cross section of Pj and the behavior of light rays are depicted.
【図7】順次隣り合う3つの突起列Pj-1,Pj,Pj+1 の
断面と光線の挙動を描いた図である。FIG. 7 is a diagram illustrating the cross section of three adjacent projection rows Pj-1, Pj, and Pj + 1 and the behavior of light rays.
【図8】突起列Pの第1面Sの角度をα>0度とした例
について説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example in which the angle of the first surface S of the projection row P is set to α> 0 degrees.
【図9】突起列Pの第1面Sの角度をα<0度とした例
について説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example in which the angle of the first surface S of the projection row P is set to α <0 degrees.
【図10】突起列Pの先端部を先鋭でない形状とした例
について説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example in which a tip end of a projection row P is not sharp.
【図11】隣り合う突起列Pj-1 、Pj 間に小さな間隔
を設けらた例について説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example in which a small interval is provided between adjacent projection rows Pj-1 and Pj.
【図12】(a)は、基板部101と突起列102を別
材料で構成した導光素子100を第1段の光束拡張−方
向転換手段として採用した例について説明する図であ
る。(b)は、突起列113を備えたプリズムシート1
12を基板部111と結合させて導光素子110を採用
したついて説明する図である。FIG. 12A is a diagram illustrating an example in which a light guide element 100 in which a substrate unit 101 and a row of protrusions 102 are formed of different materials is used as a first-stage light beam expanding / direction changing unit. (B) shows a prism sheet 1 having a projection row 113.
FIG. 12 is a diagram for explaining that a light guide element 110 is adopted by combining the light guide element 12 with a substrate part 111.
【図13】第2の導光部20を+x軸方向から見た断面
を表わした図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a cross section of the second light guide unit 20 viewed from the + x-axis direction.
【図14】方向転換面26に設けられた突起列による方
向転換及び漏光回収について具体的に説明するための図
で、隣り合う2つの突起列Qj-1,Qj の断面と光線の挙
動が図6と同様の形式で描かれている。FIG. 14 is a view for specifically explaining a direction change and light leakage recovery by a row of projections provided on a direction change surface 26. FIG. 14 shows a cross section of two adjacent row of projections Qj-1 and Qj and behavior of light rays. It is drawn in the same format as 6.
【図15】順次隣り合う3つの突起列Qj-1,Qj,Qj+1
の断面と光線の挙動を描いた図である。FIG. 15 shows three adjacent projection rows Qj-1, Qj, and Qj + 1.
FIG. 3 is a diagram depicting the cross section of the light beam and the behavior of light rays.
【図16】本発明の第2実施形態に係る面光源装置の要
部構成を説明する斜視透視図である。FIG. 16 is a perspective perspective view illustrating a main configuration of a surface light source device according to a second embodiment of the present invention.
【図17】本発明の第3実施形態に係る面光源装置の要
部構成を説明する斜視透視図である。FIG. 17 is a perspective perspective view illustrating a main part configuration of a surface light source device according to a third embodiment of the present invention.
【図18】ほぼ均一な中間出力光束MOが形成される様
子を概念的に示した図である。FIG. 18 is a diagram conceptually showing how a substantially uniform intermediate output light beam MO is formed.
【図19】測定例1の測定結果を表わすグラフである。FIG. 19 is a graph showing measurement results of Measurement Example 1.
【図20】測定例1の測定結果を表わすもう一つのグラ
フである。FIG. 20 is another graph showing the measurement results of Measurement Example 1.
【図21】測定例2の測定結果を表わすグラフである。FIG. 21 is a graph showing measurement results of Measurement Example 2.
【図22】測定例3の測定結果を表わすグラフである。FIG. 22 is a graph showing measurement results of Measurement Example 3.
【図23】測定例3に関連して、反射シートRF1を第
1段の導光部の背面側に追加配置したケースについて説
明する図である。FIG. 23 is a diagram illustrating a case where a reflection sheet RF1 is additionally disposed on the back side of the first-stage light guide unit in connection with Measurement Example 3.
【図24】第1段の光束拡張−方向転換手段における導
光部を複数のセクションに分けて連接配置した例につい
て説明する図である。FIG. 24 is a view for explaining an example in which the light guide section in the first stage light beam extension / direction changing means is divided and connected to a plurality of sections.
【図25】第1段の光束拡張−方向転換手段における導
光部を複数のセクションに分けて連接配置したもう一つ
の例について説明する図である。FIG. 25 is a view for explaining another example in which the light guide section in the first stage light beam extension / direction changing means is divided and connected to a plurality of sections.
1 導光板 2 導光板の入射端面 3 反射体 4、PS プリズムシート 4A プリズムシートの平滑な外面 5 導光板の出射面 6 導光板の背面 10、50、60、70 導光部(第1の導光部) 11、51 光導入面 20、30、40 導光部(第2の導光部) 16、26、36 導光部の背面 17、27、37 多数の突起列(Pi ) 18、58 多数の突起列(Pi ) 25、35、45 第2導光部の出射面 28 多数の突起列(Qi ) 48 突起列 61〜63、71、72 導光ブロック F1〜F9 光ファイバ IF 入力光束 L、L1〜L3、L10、L20、L30、L40、L
50 小サイズ光源 LP 液晶パネル LS 偏光分離シート MO 中間出力光束 OF 出力光束 RF1、RF2 反射シート S1〜S3、SS1〜SS9 局所的な高輝度領域 SFV1〜SFV1 面光源装置REFERENCE SIGNS LIST 1 light guide plate 2 light guide plate incident end face 3 reflector 4, PS prism sheet 4A smooth outer surface of prism sheet 5 light guide plate output surface 6 back surface of light guide plate 10, 50, 60, 70 light guide section (first light guide section) Light part) 11, 51 Light introduction surface 20, 30, 40 Light guide part (second light guide part) 16, 26, 36 Back face of light guide part 17, 27, 37 Numerous projection rows (Pi) 18, 58 Numerous projection rows (Pi) 25, 35, 45 Outgoing surface of second light guide section 28 Numerous projection rows (Qi) 48 Projection rows 61 to 63, 71, 72 Light guide blocks F1 to F9 Optical fiber IF Input light flux L , L1 to L3, L10, L20, L30, L40, L
50 Small size light source LP Liquid crystal panel LS Polarization separation sheet MO Intermediate output light flux OF Output light flux RF1, RF2 Reflection sheet S1-S3, SS1-SS9 Local high brightness area SFV1-SFV1 Surface light source device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02F 1/13357 F21Y 101:02 // F21Y 101:02 G02F 1/1335 530 (72)発明者 樋口 栄三郎 東京都品川区平塚2丁目9番地29号 日東 樹脂工業株式会社内 Fターム(参考) 2H038 AA52 AA55 BA01 2H091 FA23Z FA31Z FA45Z FD03 LA16 LA18 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme court ゛ (Reference) G02F 1/13357 F21Y 101: 02 // F21Y 101: 02 G02F 1/1335 530 (72) Inventor Eisaburo Higuchi Tokyo 2-9-9 Hiratsuka, Shinagawa-ku, Tokyo F-term (reference) in Nitto Jushi Kogyo Co., Ltd. 2H038 AA52 AA55 BA01 2H091 FA23Z FA31Z FA45Z FD03 LA16 LA18
Claims (14)
を用いた光供給手段と、第1の導光部を含む第1段光束
拡張−方向転換手段と、第2の導光部を含む第2段光束
拡張−方向転換手段とを備えた面光源装置であって:前
記第1の導光部は、第1の方向に沿った長軸と、前記第
1の方向に垂直な第2の方向にほぼ沿った厚さと、前記
第1の方向及び前記第2の方向のいずれにも垂直な第3
の方向にほぼ沿った幅とを有するとともに、 前記光供給手段によって供給され、前記第1の方向にほ
ぼ沿うように進行する光を受け入れるための光導入面
と、前記光導入面を通して前記第1の導光部内に導入さ
れた光の進行方向をほぼ前記第2の方向に沿った方向に
転換し、前記第2の導光部へ向かう中間出力光束を生成
するための第1の方向転換面を有し、 前記第1の方向転換面には、多数の突起列P1,P2,P3・
・・・・が設けられており、 各突起列Pi (i=1,2,3・・・・・)は前記第3の方向にほぼ
沿うように延在するとともに、前記導入面に関して相対
的に近く且つ切り立った第1面Si と前記導入面に関し
て相対的に遠く且つ傾斜した第2面Ti を含み、 第2面Ti は、前記中間出力光束の一部を生成する内部
反射機能と、該突起列Pi からの漏出光を生成する漏出
機能を有し、 突起列Pj (j=2,3・・・・・)は、先行する突起列Pj-1 の
第2面Tj-1 からの漏出光を第1面Sj を通して回収
し、第2面Tj へ内部入射させるために連鎖的に協働す
るように配列されており;前記第2の導光部は、前記第
1の方向にほぼ沿った幅と、前記第2の方向にほぼ沿っ
た奥行きと、前記第3の方向にほぼ沿った厚さとを有す
るとともに、 前記第1の導光部から受け入れた前記中間出力光束の進
行方向をほぼ前記第3の方向に沿った方向に転換して出
力前駆光束を生成する第2の方向転換面と、前記出力前
駆光束をほぼ前記第3の方向に向けて出射させる出射面
とを備え、 前記第2の方向転換面には、多数の突起列Q1,Q2,Q3・
・・・・が設けられており、 各突起列Qi (i=1,2,3・・・・・)は前記第1の方向にほぼ
沿うように延在するとともに、前記第1の導光部に関し
て相対的に近く且つ切り立った第1面Vi と前記第1の
導光部に関して相対的に遠く且つ傾斜した第2面Wi を
含み、 第2面Wi は、前記出力前駆光束の一部を生成する内部
反射機能と、該突起列Qi からの漏出光を生成する漏出
機能を有し、 突起列Qj (j=2,3・・・・・)は、先行する突起列Qj-1 の
第2面Wj-1 からの漏出光を第1面Vj を通して回収
し、第2面Wj へ内部入射させるために連鎖的に協働す
るように配列されている、前記面光源装置。1. A light supply means using at least one point light source as a light emitting source, a first-stage light beam expanding / redirecting means including a first light guide section, and a second light guide section. A surface light source device comprising: a second-stage light beam expanding / redirecting means: the first light guide portion has a major axis along a first direction and a second axis perpendicular to the first direction. And a third direction perpendicular to both the first direction and the second direction.
And a light introduction surface for receiving light supplied by the light supply means and traveling substantially along the first direction, and the first through the light introduction surface. A first turning surface for changing the traveling direction of the light introduced into the light guide portion of the second light guide portion to a direction substantially along the second direction, and generating an intermediate output light beam toward the second light guide portion. A plurality of projection rows P1, P2, P3.
.. Are provided, and each projection row Pi (i = 1, 2, 3,...) Extends substantially along the third direction and is relative to the introduction surface. A first surface Si that is close and steep, and a second surface Ti that is relatively far and inclined with respect to the introduction surface. The second surface Ti has an internal reflection function for generating a part of the intermediate output light beam; The projection line Pj (j = 2, 3,...) Has a leakage function of generating leakage light from the projection line Pi, and the leakage line Pj (j = 2, 3,...) Leaks from the second surface Tj-1 of the preceding projection line Pj-1. Light is collected through the first surface Sj and cooperatively arranged for internal incidence on the second surface Tj; the second light guide portion is substantially along the first direction. And has a depth substantially along the second direction and a thickness substantially along the third direction, and is provided from the first light guide portion. A second turning surface that changes the traveling direction of the inserted intermediate output light beam to a direction substantially along the third direction to generate an output precursor light beam, and converts the output precursor light beam to approximately the third direction. And an emission surface for emitting light toward the second direction-changing surface. A large number of projection rows Q1, Q2, Q3.
Are provided, and each of the projection rows Qi (i = 1, 2, 3,...) Extends substantially along the first direction and the first light guide. A first surface Vi that is relatively close and steep with respect to the portion, and a second surface Wi that is relatively far and inclined with respect to the first light guide portion, wherein the second surface Wi forms a part of the output precursor light flux. Has a function of generating internal reflection and a function of generating leakage light from the projection row Qi. The projection row Qj (j = 2, 3,...) The above-mentioned surface light source device, wherein the surface light source device is arranged so as to cooperate in a chain manner so as to collect light leaked from the two surfaces Wj-1 through the first surface Vj and make the light internally enter the second surface Wj.
導入面から離れるに従って減少するような略楔形状を有
している、請求項1に記載された面光源装置。2. The surface light source device according to claim 1, wherein the first light guide has a substantially wedge-like shape whose thickness decreases as the distance from the light introduction surface increases.
導入面から離れるに従って減少するような略楔形状を有
し、且つ、前記第2の導光部は、その厚さが前記第1の
導光部から離れるに従って減少するような略楔形状を有
している、請求項1に記載された面光源装置。3. The first light guide section has a substantially wedge-like shape whose thickness decreases as the distance from the light introduction surface increases, and the second light guide section has a thickness. The surface light source device according to claim 1, wherein the surface light source device has a substantially wedge shape that decreases as the distance from the first light guide unit increases.
を用いた光供給手段と、第1の導光部を含む第1段光束
拡張−方向転換手段と、第2の導光部を含む第2段光束
拡張−方向転換手段とを備えた面光源装置であって:前
記第1の導光部は、第1の方向に沿った長軸と、前記第
1の方向に垂直な第2の方向にほぼ沿った厚さと、前記
第1の方向及び前記第2の方向のいずれにも垂直な第3
の方向にほぼ沿った幅とを有するとともに、 前記光供給手段によって供給され、前記第1の方向にほ
ぼ沿うように進行する光を受け入れるための光導入面
と、前記光導入面を通して前記第1の導光部内に導入さ
れた光の進行方向をほぼ前記第2の方向に沿った方向に
転換し、前記第2の導光部へ向かう中間出力光束を生成
するための方向転換面を有し、 前記方向転換面には、多数の突起列P1,P2,P3・・・・・が
設けられており、 各突起列Pi (i=1,2,3・・・・・)は前記第3の方向にほぼ
沿うように延在するとともに、前記導入面に関して相対
的に近く且つ切り立った第1面Si と前記導入面に関し
て相対的に遠く且つ傾斜した第2面Ti を含み、 第2面Ti は、前記中間出力光束の一部を生成する内部
反射機能と、該突起列Pi からの漏出光を生成する漏出
機能を有し、 突起列Pj (j=2,3・・・・・)は、先行する突起列Pj-1 の
第2面Tj-1 からの漏出光を第1面Sj を通して回収
し、第2面Tj へ内部入射させるために連鎖的に協働す
るように配列されており;前記第2の導光部は、前記第
1の方向にほぼ沿った幅と、前記第2の方向にほぼ沿っ
た奥行きと、前記第3の方向にほぼ沿った厚さとを有す
るとともに、 出射面と、前記出射面に背を向けた背面とを備え、 前記第1導光板から受け入れた前記中間出力光束の進行
方向を、前記第3の方向を基準として同方向から前記第
2の方向側に傾斜した方向に転換して前記出射面から斜
め出射光を出射させるようになっている、前記面光源装
置。4. A light supply means using at least one point light source as a light emitting source, a first-stage light beam expanding / redirecting means including a first light guide section, and a second light guide section. A surface light source device comprising: a second-stage light beam expanding / redirecting means: the first light guide portion has a major axis along a first direction and a second axis perpendicular to the first direction. And a third direction perpendicular to both the first direction and the second direction.
And a light introduction surface for receiving light supplied by the light supply means and traveling substantially along the first direction, and the first through the light introduction surface. A direction change surface for changing the traveling direction of the light introduced into the light guide portion to a direction substantially along the second direction, and generating an intermediate output light flux toward the second light guide portion. , A plurality of projection rows P1, P2, P3,... Are provided on the direction changing surface, and each projection row Pi (i = 1, 2, 3,...) And a second surface Ti that is relatively close and steep with respect to the introduction surface and a second surface Ti that is relatively far and inclined with respect to the introduction surface. Is an internal reflection function for generating a part of the intermediate output light beam, and a leakage from the projection row Pi. , And the projection row Pj (j = 2, 3,...) Transmits the leaked light from the second face Tj-1 of the preceding projection row Pj-1 through the first face Sj. And a second light guide portion having a width substantially along the first direction and a second width extending along the second direction. And a thickness substantially along the third direction, a light-emitting surface, and a back surface facing the light-emitting surface, the light-receiving surface being received from the first light guide plate. The traveling direction of the intermediate output light beam is changed from the same direction with respect to the third direction to a direction inclined toward the second direction side to emit oblique emission light from the emission surface, Surface light source device.
導入面から離れるに従って減少するような略楔形状を有
している、請求項4に記載された面光源装置。5. The surface light source device according to claim 4, wherein the first light guide has a substantially wedge shape such that its thickness decreases as the distance from the light introduction surface increases.
導入面から離れるに従って減少するような略楔形状を有
し、且つ、前記第2の導光部は、その厚さが前記第1の
導光部から離れるに従って減少するような略楔形状を有
している、請求項4に記載された面光源装置。6. The first light guide section has a substantially wedge shape such that its thickness decreases as the distance from the light introduction surface increases, and the second light guide section has a thickness thereof. 5. The surface light source device according to claim 4, wherein the surface light source device has a substantially wedge shape that decreases as the distance from the first light guide unit increases. 6.
進行方向を前記第3の方向に近付けるように修正する方
向修正素子が配置されている、請求項4に記載された面
光源装置。7. The surface light source device according to claim 4, wherein a direction correcting element for correcting the traveling direction of the obliquely emitted light so as to approach the third direction is arranged along the emission surface. .
は、別体で構成されている、請求項1〜請求項7のいず
れか1項に記載された面光源装置。8. The surface light source device according to claim 1, wherein the first light guide and the second light guide are formed separately. .
一体で構成されている、請求項1〜請求項7のいずれか
1項に記載された面光源装置。9. The surface light source device according to claim 1, wherein the first light guide and the second light guide are integrally formed.
部の内の少なくとも一方の内部には、均一な散乱能が与
えられている、請求項1〜請求項9のいずれか1項に記
載された面光源装置。10. The apparatus according to claim 1, wherein at least one of the first light guide and the second light guide has a uniform scattering power. Item 2. The surface light source device according to item 1.
に分けて連接配置されており、前記光導入面は各セクシ
ョン毎に設けられ、 前記複数のセクションに対応して複数の光供給器が設け
られており、 前記中間出力光束は前記複数のセクションによって提供
される、請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載さ
れた面光源装置。11. The first light guide section is divided and connected to a plurality of sections, the light introduction surface is provided for each section, and a plurality of light supply devices corresponding to the plurality of sections are provided. The surface light source device according to any one of claims 1 to 10, wherein the intermediate output light flux is provided by the plurality of sections.
ンに分けて連接配置されており、前記光導入面は各セク
ション毎に設けられ、 前記複数のセクションに対応して複数の光供給器が設け
られており、 前記中間出力光束は前記複数のセクションによって提供
されるようになっており、 且つ、前記複数のセクションのそれぞれが、厚さが各対
応する光導入面から離れるに従って減少するような略楔
形状を有している、請求項1、請求項2、請求項4、請
求項5、請求項7、請求項8、請求項9、または、請求
項10に記載された面光源装置。12. The first light guide section is divided and connected to a plurality of sections, the light introduction surface is provided for each section, and a plurality of light supply sections corresponding to the plurality of sections are provided. A vessel is provided, wherein the intermediate output light flux is provided by the plurality of sections, and each of the plurality of sections decreases in thickness as the distance from each corresponding light introduction surface increases 11. The surface light source according to claim 1, which has a substantially wedge shape as described above. apparatus.
る光導入面は、前記光供給手段によって供給され、前記
第1の方向とほぼ逆方向に進行する光を受け入れるよう
に設けられている、請求項11または請求項12に記載
された面光源装置。13. A light introduction surface corresponding to a part of the plurality of sections is provided to receive light supplied by the light supply means and traveling in a direction substantially opposite to the first direction. The surface light source device according to claim 11.
または複数個の発光ダイオードを用いたものである、請
求項1〜請求項13のいずれか1項に記載された面光源
装置。14. The surface light source device according to claim 1, wherein the light supply means uses one or a plurality of light emitting diodes as a light emitting source.
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