JP2008103110A - Light guide plate and flat lighting device - Google Patents
Light guide plate and flat lighting device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008103110A JP2008103110A JP2006282744A JP2006282744A JP2008103110A JP 2008103110 A JP2008103110 A JP 2008103110A JP 2006282744 A JP2006282744 A JP 2006282744A JP 2006282744 A JP2006282744 A JP 2006282744A JP 2008103110 A JP2008103110 A JP 2008103110A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis direction
- axis
- light
- shape
- guide plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
Abstract
Description
本発明は、3次元のX軸、Y軸、Z軸にて、X軸に対してY軸方向に徐々に広くまたは狭くなった後徐々に狭くまたは広く変化あるいはY軸に対してX軸方向に徐々に広くまたは狭くなった後徐々に狭くまたは広く変化するようにX軸−Y軸方向に連続的に変化する広がりを有し、Y軸方向またはX軸方向の変化に伴って深さや高さなどのZ軸方向に連続的に変化するように深さや高さの稜線がX軸やY軸に対し変位するとともに曲線を有する形状を複数設けた導光板と、この導光板等を用いた平面照明装置に関するものである。 In the three-dimensional X-axis, Y-axis, and Z-axis, the present invention gradually changes in the Y-axis direction with respect to the X-axis and then gradually changes in width or narrows or changes in the X-axis direction with respect to the Y-axis. Gradually widen or narrower, and then has a spread that changes continuously in the X-axis-Y-axis direction so that it gradually narrows or widens, and the depth or height increases with changes in the Y-axis direction or the X-axis direction. A light guide plate provided with a plurality of shapes having curved lines while the ridge line of depth and height is displaced with respect to the X axis and the Y axis so as to continuously change in the Z axis direction, and the like. The present invention relates to a flat illumination device.
従来の平面照明装置としては、導光板の表面部や裏面部に反射部材を設け、どちらか一方に帯状のスリットである切欠部を設け、切欠部が光源に近いほど小さく、光源が点状の場合には点光源の発光部を中心とする円弧状スリットを設け、光源からの距離が大きくなるにつれスリット間が狭くなるようにしたものが知られている。 As a conventional flat illumination device, a reflective member is provided on the front surface portion and the back surface portion of the light guide plate, and a cutout portion that is a band-like slit is provided on either one, and the smaller the cutout portion is closer to the light source, the light source is a dot-like shape. In some cases, an arc-shaped slit centered on the light emitting portion of the point light source is provided so that the distance between the slits becomes narrower as the distance from the light source increases.
また、従来の平面照明装置として、導光板の表面側に拡散部材と、裏面側に反射部材とを有し、導光板の反射面(裏面)に所定の長さを有する断面V字状のV字溝が光源と平行に各々が所定の間隔をもって離隔して一列にて配置され、各列の隣接列を交互に千鳥状に配置し、光源から遠ざかるにつれ間隔が徐々に小さくなるように配列したものが知られている。 Further, as a conventional flat illumination device, a V-shaped cross section having a diffusion member on the front surface side of the light guide plate and a reflection member on the back surface side, and having a predetermined length on the reflection surface (back surface) of the light guide plate. The grooves are arranged in a row parallel to the light source and spaced apart from each other by a predetermined distance. Adjacent rows of each row are alternately arranged in a staggered pattern, and the intervals are gradually reduced as the distance from the light source increases. Things are known.
さらに、従来の導光板として、表面や裏面全体に反射屈折させるV溝の窪みを入射方向に平行に多数断続的に千鳥状や円弧状に設け、光の進行方向に沿って窪み同士の間に隙間を設け、光源から遠ざかるにつれ間隔が徐々に小さくなるようにしたものが知られている。 Furthermore, as a conventional light guide plate, a large number of V-groove dents that are reflected and refracted on the entire front and back surfaces are provided in a staggered or arcuate manner in parallel to the incident direction, and between the dents along the light traveling direction. It is known that a gap is provided so that the interval gradually decreases as the distance from the light source increases.
また、従来の平面照明装置として、少なくとも1つの略点状の1次光源と、この1次光源より出射される光を入射する光入射面と、入射光を導光して出射する光出射面とを有する導光体と、導光体からの出射光の方向を制御する光偏向素子からなる面光源システムであって、1次光源が導光体のコーナー部または端面に配置され、光偏向素子の少なくとも片面に多数のレンズ列が1次光源を取り囲むように略弧状に並列して配置されているものが知られている。
上述した従来の平面照明装置は、導光板の表面部や裏面部に反射部材を設け、どちらか一方に帯状のスリットである切欠部を設け、切欠部が光源に近いほど小さくすることで、光源に近いほどスリットから漏れる光の量をコントロールし、全体を均一に出射するようにしてあるが、出射光がスリット状になってしまうため、見栄えが悪い。特に光源に近い所ではスリットが小さいために、輝線として現れるとともに光源に近い光のため光エネルギが大きく、より強い輝線となってしまう課題がある。
また、光源が点状の場合には、点光源の発光部を中心とする円弧状スリットを設け、光源からの距離が大となるにつれスリット間が狭くなるようにしているが、この場合も上記と同様の理由で円弧状の輝線が現れてしまう課題がある。
The above-described conventional flat illumination device is provided with a reflective member on the front surface portion and the back surface portion of the light guide plate, and provided with a notch portion that is a strip-shaped slit on one of them, and by making the notch portion closer to the light source, the light source is reduced. The closer it is to, the amount of light leaking from the slit is controlled and the entire light is emitted uniformly. However, since the emitted light becomes a slit shape, it looks bad. In particular, since the slit is small near the light source, there is a problem that it appears as a bright line and light energy is large due to the light close to the light source, resulting in a stronger bright line.
In addition, when the light source is point-like, an arc-shaped slit centering on the light emitting part of the point light source is provided so that the distance between the slits becomes narrower as the distance from the light source increases. There is a problem that arc-like bright lines appear for the same reason.
さらに、従来の平面照明装置として、導光板の表面側に拡散部材と、裏面側に反射部材とを有し、導光板の反射面(裏面)に所定の長さを有する断面V字状のV字溝が光源と平行に各々が所定の間隔をもって離隔して一列にて配置され、各列の隣接列を交互に千鳥状に配置し、光源から遠ざかるにつれ間隔が徐々に小さくなるように配列したものでは、導光板内に入射された光が進行方向に対するV字溝の傾斜面により反射されて表面側に偏向させるので、特に強い出射光が光源に対して常に平行な出射光であるために、例えば光源の両端部等では出射光の輝度が低くなってしまう課題がある。
特に光源が点光源の場合には、光源からの位置によって輝度分布が均一でない場合が多いため、隅等で著しく輝度低下になってしまう課題がある。
Further, as a conventional flat illumination device, a V-shaped cross section having a diffusion member on the front surface side of the light guide plate and a reflection member on the back surface side, and having a predetermined length on the reflection surface (back surface) of the light guide plate. The grooves are arranged in a row parallel to the light source and spaced apart from each other by a predetermined distance. Adjacent rows of each row are alternately arranged in a staggered pattern, and the intervals are gradually reduced as the distance from the light source increases. Since the light incident on the light guide plate is reflected by the inclined surface of the V-shaped groove with respect to the traveling direction and deflected to the surface side, particularly strong outgoing light is always outgoing parallel to the light source. For example, there is a problem that the luminance of the emitted light is lowered at both ends of the light source.
In particular, when the light source is a point light source, there are many cases where the luminance distribution is not uniform depending on the position from the light source.
また、従来の導光板として、表面や裏面全体に反射屈折させるV溝の窪みを入射方向に平行に多数断続的に千鳥状や円弧状に設け、光の進行方向に沿って窪み同士の間に隙間を設け、光源から遠ざかるにつれ間隔が徐々に小さくなるようにしたものでは、光源から遠ざかるにつれ間隔が徐々に小さくなるようにしても大きな導光板では窪みに遮られてしまう課題がある。 In addition, as a conventional light guide plate, a large number of V-groove recesses that are reflected and refracted on the entire front and back surfaces are provided in a staggered or arcuate manner in parallel with the incident direction, and between the recesses along the light traveling direction. In the case where a gap is provided so that the interval gradually decreases as the distance from the light source increases, there is a problem that even if the interval gradually decreases as the distance from the light source decreases, the large light guide plate is blocked by the depression.
さらに、表面や裏面全体にV溝の窪みを入射方向に対して円弧状に多数断続的に設けて、陰極線管での中央部が強く、周辺部で弱くなっている場合にも、一様な分布を期待しているが、陰極線管の中央部分からの光を反射させるために円弧状にするために、陰極線管からの平行光は利用できず、陰極線管の中央部分からの光のうち斜方向からの光しか利用できない。このため、陰極線管からの平行光よりもエネルギが低く、反射された光の出射位置(形状)が異なり(全体として一様な出射光でない)、表面からの出射された輝度分布に課題がある。 Further, even when a large number of V-groove dents are intermittently provided in an arc shape with respect to the incident direction on the entire front and back surfaces, the central portion of the cathode ray tube is strong and uniform in the peripheral portion. Although the distribution is expected, in order to reflect the light from the central portion of the cathode ray tube, the parallel light from the cathode ray tube cannot be used because of the arc shape so that the light from the central portion of the cathode ray tube cannot be used. Only light from the direction can be used. For this reason, the energy is lower than the parallel light from the cathode ray tube, the emission position (shape) of the reflected light is different (it is not uniform emission light as a whole), and there is a problem in the luminance distribution emitted from the surface. .
また、従来の平面照明装置として、少なくとも1つの略点状の1次光源と、この1次光源より出射される光を入射する光入射面と、入射光を導光して出射する光出射面とを有する導光体と、導光体からの出射光の方向を制御する光偏向素子からなる面光源システムであって、1次光源が導光体のコーナー部または端面に配置され、光偏向素子の少なくとも片面に多数のレンズ列が1次光源を取り囲むように略弧状に並列して配置されているものでは、まず第1に光入射面から1次光源の光を完全に導光体から出射する手段が存在しない。第2に、積極的に裏面部からの光を全て光偏向素子により上方に立ち上げるので、出射光に広がりが無く、狭視野角となってしまうとともに輝度斑になってしまう課題がある。 Further, as a conventional flat illumination device, at least one substantially point-shaped primary light source, a light incident surface on which light emitted from the primary light source is incident, and a light output surface that guides and emits incident light And a light source element that controls the direction of light emitted from the light guide, wherein the primary light source is disposed at the corner or end surface of the light guide, and the light is deflected. In a case where a large number of lens arrays are arranged in parallel in a substantially arc shape so as to surround the primary light source on at least one side of the element, first, light from the primary light source is completely emitted from the light guide from the light incident surface. There is no means to emit. Secondly, since all the light from the back surface is positively raised upward by the light deflecting element, there is a problem that the emitted light does not spread and becomes a narrow viewing angle as well as luminance spots.
(発明の目的)
本発明は、3次元のX軸、Y軸、Z軸にて、X軸に対してY軸方向やY軸に対してX軸方向に徐々に広くなったり徐々に狭くなったり連続的に変化し、Y軸方向やX軸方向の変化に伴ってZ軸方向に深さや高さなど連続的に変化する稜線が曲線を有する形状、例えば投影形状(Z軸方向からの観察)が菱形、臼形、三角形、四角形、木の葉形や瓢箪形等の形状を導光板面に凸状や凹状に単独や連続的に複数設けて、導光板の入射端面部からの光を広がりや集光を持って屈折や全反射し出射面部から均一で明るい出射光を得ることができる導光板と、この導光板等を用いた平面照明装置を提供することにある。
(Object of invention)
In the present invention, the three-dimensional X-axis, Y-axis, and Z-axis are gradually changed gradually or gradually narrowing in the Y-axis direction with respect to the X-axis and in the X-axis direction with respect to the Y-axis. A shape in which a ridge line that continuously changes in depth and height in the Z-axis direction along with a change in the Y-axis direction and the X-axis direction has a curved shape, for example, a projection shape (observation from the Z-axis direction) is a rhombus Shapes, triangles, quadrilaterals, leaf shapes, saddle shapes, etc. are provided on the light guide plate surface individually or continuously in a convex or concave shape to spread or condense light from the incident end surface of the light guide plate An object of the present invention is to provide a light guide plate that can be refracted and totally reflected to obtain uniform and bright outgoing light from an output surface portion, and a flat illumination device using the light guide plate and the like.
本発明の請求項1に係る導光板は、X軸−Y軸方向に連続的に変化する広がりを有し、Z軸方向に連続的に変化する深さまたは高さを有し、深さまたは高さの稜線がX軸またはY軸に対し変位するとともに曲線を有する形状を複数設けたことを特徴とする。 The light guide plate according to claim 1 of the present invention has a spread continuously changing in the X-axis-Y-axis direction, and has a depth or height continuously changing in the Z-axis direction. The height ridgeline is displaced with respect to the X axis or the Y axis, and a plurality of shapes having curves are provided.
請求項1に係る導光板は、X軸−Y軸方向に連続的に変化する広がりを有し、Z軸方向に連続的に変化する深さまたは高さを有し、深さまたは高さの稜線がX軸またはY軸に対し変位するとともに曲線を有する形状を複数設けたので、X軸またはY軸の曲線を有する稜線からX軸やY軸の両裾に傾斜面を得ることができるとともに導光板の平面部との境が直線的や曲線的な形状を得ることができる。 The light guide plate according to claim 1 has a spread that continuously changes in the X-axis-Y-axis direction, a depth or height that continuously changes in the Z-axis direction, and has a depth or height of Since the ridge line is displaced with respect to the X axis or the Y axis and a plurality of shapes having a curve are provided, inclined surfaces can be obtained at both hems of the X axis and the Y axis from the ridge line having the X axis or Y axis curve. A linear or curvilinear shape can be obtained at the boundary with the flat portion of the light guide plate.
また、請求項2に係る導光板は、形状が少なくとも2つ以上稜線で繋がっていることを特徴とする。
Further, the light guide plate according to
請求項2に係る導光板は、形状が少なくとも2つ以上稜線で繋がっているので、光の偏向方向を連続的に一定にすることができる。
Since the light guide plate according to
さらに、請求項3に係る導光板は、形状がX軸に対しY軸方向に徐々に広くなった後徐々に狭く変化するとともにY軸方向変化に伴ってZ軸方向に深さまたは高さが変化、またはY軸に対しX軸方向に徐々に広くなった後徐々に狭く変化するとともにX軸方向変化に伴ってZ軸方向に深さまたは高さが変化することを特徴とする。
Furthermore, the light guide plate according to
請求項3に係る導光板は、形状がX軸に対しY軸方向に徐々に広くなった後徐々に狭く変化するとともにY軸方向変化に伴ってZ軸方向に深さまたは高さが変化、またはY軸に対しX軸方向に徐々に広くなった後徐々に狭く変化するとともにX軸方向変化に伴ってZ軸方向に深さまたは高さが変化するので、投射面(Z軸方向からの観察)が菱形(ダイヤ)や木の葉形に形成され、側面(X軸方向またはY軸方向からの観察)が山形や谷形(船形)に形成される。
The light guide plate according to
また、請求項4に係る導光板は、形状がX軸に対しY軸方向に徐々に狭くなった後徐々に広く変化するとともにY軸方向変化に伴ってZ軸方向に深さまたは高さが変化、またはY軸に対しX軸方向に徐々に狭くなった後徐々に広く変化するとともにX軸方向変化に伴ってZ軸方向に深さまたは高さが変化することを特徴とする。 The light guide plate according to claim 4 has a shape that gradually decreases in the Y-axis direction with respect to the X-axis and then gradually changes in width and has a depth or height in the Z-axis direction along with the change in the Y-axis direction. The depth or height changes in the Z-axis direction along with a change or gradually decreases in the X-axis direction after the change or gradually decreases in the X-axis direction.
請求項4に係る導光板は、形状がX軸に対しY軸方向に徐々に狭くなった後徐々に広く変化するとともにY軸方向変化に伴ってZ軸方向に深さまたは高さが変化、またはY軸に対しX軸方向に徐々に狭くなった後徐々に広く変化するとともにX軸方向変化に伴ってZ軸方向に深さまたは高さが変化するので、投射面(Z軸方向からの観察)が臼形や鼓形に形成され、側面(X軸方向またはY軸方向からの観察)が山形や谷形(鞍形)に形成される。 The light guide plate according to claim 4 gradually changes in shape after gradually narrowing in the Y-axis direction with respect to the X-axis, and changes in depth or height in the Z-axis direction along with the change in the Y-axis direction. Alternatively, since it gradually narrows in the X-axis direction with respect to the Y-axis, it gradually changes and the depth or height changes in the Z-axis direction along with the change in the X-axis direction. Observation) is formed into a mortar shape or hourglass shape, and a side surface (observation from the X-axis direction or the Y-axis direction) is formed into a mountain shape or a valley shape (a bowl shape).
さらに、請求項5に係る導光板は、形状がX軸に対しY軸方向に徐々に狭くまたは徐々に広く変化するとともにY軸方向変化に伴ってZ軸方向に深さまたは高さが変化、またはY軸に対しX軸方向に徐々に狭くまたは徐々に広く変化するとともにX軸方向変化に伴ってZ軸方向に深さまたは高さが変化することを特徴とする。
Further, in the light guide plate according to
請求項5に係る導光板は、形状がX軸に対しY軸方向に徐々に狭くまたは徐々に広く変化するとともにY軸方向変化に伴ってZ軸方向に深さまたは高さが変化、またはY軸に対しX軸方向に徐々に狭くまたは徐々に広く変化するとともにX軸方向変化に伴ってZ軸方向に深さまたは高さが変化するので、投射面(Z軸方向からの観察)が三角形や爪形や鉾形に形成され、側面(X軸方向またはY軸方向からの観察)が山形や谷形に形成される。
In the light guide plate according to
また、請求項6に係る導光板は、形状がY軸方向への広がり方がX軸に対し対称または非対称、或いはX軸方向への広がり方がY軸に対し対称または非対称であることを特徴とする。 The light guide plate according to claim 6 is characterized in that the shape in the Y-axis direction is symmetric or asymmetric with respect to the X-axis, or the shape in the X-axis direction is symmetric or asymmetric with respect to the Y-axis. And
請求項6に係る導光板は、形状がY軸方向への広がり方がX軸に対し対称または非対称、或いはX軸方向への広がり方がY軸に対し対称または非対称であるので、稜線から続く傾斜面の傾斜角がX軸またはY軸に対して対称な傾斜角または非対称な傾斜角を得ることができる。 The light guide plate according to claim 6 continues from the ridgeline because the shape of the light spread in the Y-axis direction is symmetric or asymmetric with respect to the X-axis, or the shape of spread in the X-axis direction is symmetric or asymmetric with respect to the Y-axis. It is possible to obtain a tilt angle that is symmetric or asymmetric with respect to the X axis or the Y axis.
さらに、請求項7に係る導光板は、形状がX軸方向またはY軸方向に整列や並列や直列に設けたり、形状を互いに千鳥状に設けたり、X軸方向やY軸方向に広がる方向の互いに隣り合う形状間の間隔を変化することを特徴とする。
Furthermore, the light guide plate according to
請求項7に係る導光板は、形状がX軸方向またはY軸方向に整列や並列や直列に設けたり、形状を互いに千鳥状に設けたり、X軸方向やY軸方向に広がる方向の互いに隣り合う形状間の間隔を変化するので、導光板の大きさや出射輝度にあわせてコントロールすることができる。
The light guide plates according to
また、請求項8に係る平面照明装置は、光源と、
この光源からの光を導く入射端面部と、入射端面部からの光を出射する出射面部と、当該出射面部の反対側に位置する反出射面部とを有し、出射面部または/および反出射面部にX軸、Y軸、Z軸の3次元空間に於けるX軸−Y軸方向に連続的に変化する広がりを有し、Z軸方向に連続的に変化する深さまたは高さを有し、深さまたは高さの稜線がX軸またはY軸に対し変位するとともに曲線を有する形状を複数設けた導光板とを少なくとも具備したことを特徴とする。
Moreover, the flat illumination device according to
It has an incident end face part that guides light from the light source, an outgoing face part that emits light from the incident end face part, and a counter outgoing face part that is located on the opposite side of the outgoing face part. In the three-dimensional space of the X, Y, and Z axes has a continuously changing spread in the X-axis to Y-axis direction, and has a depth or height that changes continuously in the Z-axis direction. And a light guide plate provided with a plurality of shapes each having a curved shape while the ridge line of depth or height is displaced with respect to the X axis or the Y axis.
請求項8に係る平面照明装置は、光源と、
この光源からの光を導く入射端面部と、入射端面部からの光を出射する出射面部と、当該出射面部の反対側に位置する反出射面部とを有し、出射面部または/および反出射面部にX軸、Y軸、Z軸の3次元空間に於けるX軸−Y軸方向に連続的に変化する広がりを有し、Z軸方向に連続的に変化する深さまたは高さを有し、深さまたは高さの稜線がX軸またはY軸に対し変位するとともに曲線を有する形状を複数設けた導光板とを少なくとも具備したので、X軸方向やY軸方向に対して曲面や平面の傾斜面を得ることができるとともにZ軸方向に対しても曲線や直線の稜線を得ることができる。
The flat illumination device according to
It has an incident end face part that guides light from the light source, an outgoing face part that emits light from the incident end face part, and a counter outgoing face part that is located on the opposite side of the outgoing face part. In the three-dimensional space of the X, Y, and Z axes has a continuously changing spread in the X-axis to Y-axis direction, and has a depth or height that changes continuously in the Z-axis direction. And at least a light guide plate provided with a plurality of shapes having a curved line while the ridge line of depth or height is displaced with respect to the X axis or the Y axis, and has a curved surface or a flat surface with respect to the X axis direction or the Y axis direction. An inclined surface can be obtained, and a curved line or a straight ridge line can be obtained in the Z-axis direction.
以上のように、請求項1に係る導光板は、X軸−Y軸方向に連続的に変化する広がりを有し、Z軸方向に連続的に変化する深さまたは高さを有し、深さまたは高さの稜線がX軸またはY軸に対し変位するとともに曲線を有する形状を複数設けたので、X軸またはY軸の曲線を有する稜線からX軸やY軸の両裾に傾斜面を得ることができるとともに導光板の平面部との境が直線的や曲線的な形状を得ることができる。
そのために、傾斜面が曲面を形成するので、反射光や屈折光が拡散光や収束光を得ることができ、傾斜面に対して入射光の入射方向を選択することによりこれら拡散光や収束光を選択することができる。
As described above, the light guide plate according to claim 1 has a spread continuously changing in the X-axis-Y-axis direction, and has a depth or height continuously changing in the Z-axis direction. Since a plurality of shapes having curved lines are provided while the ridge line of height or height is displaced with respect to the X-axis or Y-axis, inclined surfaces are provided on both hems of the X-axis and Y-axis from the ridge line having the X-axis or Y-axis curve. It is possible to obtain a linear or curved shape at the boundary with the flat portion of the light guide plate.
Therefore, since the inclined surface forms a curved surface, the reflected light and refracted light can obtain diffused light and convergent light, and these diffused light and convergent light can be selected by selecting the incident direction of the incident light with respect to the inclined surface. Can be selected.
また、請求項2に係る導光板は、形状が少なくとも2つ以上稜線で繋がっているので、光の偏向方向を連続的に一定にすることができる。
そのために、連続的にもれなく反射光を得ることができ、光の斑がない。
Further, since the light guide plate according to
Therefore, the reflected light can be obtained continuously without any spots of light.
さらに、請求項3に係る導光板は、形状がX軸に対しY軸方向に徐々に広くなった後徐々に狭く変化するとともにY軸方向変化に伴ってZ軸方向に深さまたは高さが変化、またはY軸に対しX軸方向に徐々に広くなった後徐々に狭く変化するとともにX軸方向変化に伴ってZ軸方向に深さまたは高さが変化するので、投射面(Z軸方向からの観察)が菱形(ダイヤ)や木の葉形に形成され、側面(X軸方向またはY軸方向からの観察)が山形や谷形(船形)に形成される。
そのために、各種の形状により色々の反射方向や屈折方向を得ることができ、必要とする光を選択することができる。
Furthermore, the light guide plate according to
Therefore, various reflection directions and refraction directions can be obtained by various shapes, and necessary light can be selected.
また、請求項4に係る導光板は、形状がX軸に対しY軸方向に徐々に狭くなった後徐々に広く変化するとともにY軸方向変化に伴ってZ軸方向に深さまたは高さが変化、またはY軸に対しX軸方向に徐々に狭くなった後徐々に広く変化するとともにX軸方向変化に伴ってZ軸方向に深さまたは高さが変化するので、投射面(Z軸方向からの観察)が臼形や鼓形に形成され、側面(X軸方向またはY軸方向からの観察)が山形や谷形(鞍形)に形成される。
そのために、各種の形状により色々の反射方向や屈折方向を得ることができ、必要とする光を選択することができる。
The light guide plate according to claim 4 has a shape that gradually decreases in the Y-axis direction with respect to the X-axis and then gradually changes in width and has a depth or height in the Z-axis direction along with the change in the Y-axis direction. Change, or gradually narrower in the X-axis direction with respect to the Y-axis and then gradually change in width and the depth or height in the Z-axis direction with the change in the X-axis direction. Observation) is formed into a mortar shape or hourglass shape, and side surfaces (observation from the X-axis direction or Y-axis direction) are formed into a mountain shape or a valley shape (a bowl shape).
Therefore, various reflection directions and refraction directions can be obtained by various shapes, and necessary light can be selected.
さらに、請求項5に係る導光板は、形状がX軸に対しY軸方向に徐々に狭くまたは徐々に広く変化するとともにY軸方向変化に伴ってZ軸方向に深さまたは高さが変化、またはY軸に対しX軸方向に徐々に狭くまたは徐々に広く変化するとともにX軸方向変化に伴ってZ軸方向に深さまたは高さが変化するので、投射面(Z軸方向からの観察)が三角形や爪形や鉾形に形成され、側面(X軸方向またはY軸方向からの観察)が山形や谷形に形成される。
そのために、各種の形状により色々の反射方向や屈折方向を得ることができ、必要とする光を選択することができる。
Further, in the light guide plate according to
Therefore, various reflection directions and refraction directions can be obtained by various shapes, and necessary light can be selected.
また、請求項6に係る導光板は、形状がY軸方向への広がり方がX軸に対し対称または非対称、或いはX軸方向への広がり方がY軸に対し対称または非対称であるので、稜線から続く傾斜面の傾斜角がX軸またはY軸に対して対称な傾斜角または非対称な傾斜角を得ることができる。
そのために、各種の形状により色々の反射方向や屈折方向を得ることができ、必要とする光を選択することができたり、非対称な傾斜角により光の入射方向を選択することによって反射光や屈折光の光量を選択することができる。
The light guide plate according to claim 6 has a ridgeline because the shape of the light spreading in the Y axis direction is symmetric or asymmetric with respect to the X axis, or the way of spreading in the X axis direction is symmetric or asymmetric with respect to the Y axis. As a result, it is possible to obtain a tilt angle that is symmetric or asymmetric with respect to the X axis or the Y axis.
For that purpose, various reflection directions and refraction directions can be obtained by various shapes, and necessary light can be selected, or reflected light and refraction can be selected by selecting the incident direction of light by an asymmetric inclination angle. The amount of light can be selected.
請求項7に係る導光板は、形状がX軸方向またはY軸方向に整列や並列や直列に設けたり、形状を互いに千鳥状に設けたり、X軸方向やY軸方向に広がる方向の互いに隣り合う形状間の間隔を変化するので、導光板の大きさや出射輝度にあわせてコントロールすることができる。
そのために、導光板の大きさに無関係に高輝度の出射光を得ることができる。
The light guide plates according to
Therefore, high-luminance outgoing light can be obtained regardless of the size of the light guide plate.
さらに、請求項8に係る平面照明装置は、光源と、
この光源からの光を導く入射端面部と、入射端面部からの光を出射する出射面部と、当該出射面部の反対側に位置する反出射面部とを有し、出射面部または/および反出射面部にX軸、Y軸、Z軸の3次元空間に於けるX軸−Y軸方向に連続的に変化する広がりを有し、Z軸方向に連続的に変化する深さまたは高さを有し、深さまたは高さの稜線がX軸またはY軸に対し変位するとともに曲線を有する形状を複数設けた導光板とを少なくとも具備したので、X軸方向やY軸方向に対して曲面や平面の傾斜面を得ることができるとともにZ軸方向に対しても曲線や直線の稜線を得ることができる。
そのために、色々の反射方向や屈折方向および色々の拡散光や収束光ならびに色々の光量を選択することができる。
Furthermore, the flat illumination device according to
It has an incident end face part that guides light from the light source, an outgoing face part that emits light from the incident end face part, and a counter outgoing face part that is located on the opposite side of the outgoing face part. In the three-dimensional space of the X, Y, and Z axes has a continuously changing spread in the X-axis to Y-axis direction, and has a depth or height that changes continuously in the Z-axis direction. And at least a light guide plate provided with a plurality of shapes having a curved line while the ridge line of depth or height is displaced with respect to the X axis or the Y axis, and has a curved surface or a flat surface with respect to the X axis direction or the Y axis direction. An inclined surface can be obtained, and a curved line or a straight ridge line can be obtained in the Z-axis direction.
Therefore, various reflection directions and refraction directions, various diffused lights, convergent lights, and various light quantities can be selected.
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
なお、本発明は、導光板上に導光板の側面方向であるX軸−Y軸方向に於いてX軸に対してY軸方向やY軸に対してX軸方向に徐々に広くなったり徐々に狭くなったり連続的に変化し、Y軸方向やX軸方向の変化に伴って導光板の厚さ方向であるZ軸方向に深さや高さなど連続的に変化する稜線が曲線を有する形状の凸状や凹状に単独や連続的に複数設け、複雑な3次元的な屈折や全反射を行い、導光板の入射端面部からの光を目的とする方向へ偏向させて集光や拡散などによって出射面部から均一で明るい出射光を得ることができる導光板2および平面照明装置1を提供するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
In the present invention, on the light guide plate, in the X-axis-Y-axis direction which is the side surface direction of the light guide plate, the Y-axis direction with respect to the X-axis and the X-axis direction with respect to the Y-axis gradually widen or gradually. A shape in which the ridge line has a curved line that changes continuously in depth or height in the Z-axis direction, which is the thickness direction of the light guide plate in accordance with changes in the Y-axis direction or the X-axis direction. Convex or concavity is provided individually or continuously, and performs complex three-dimensional refraction and total reflection, deflects light from the incident end face of the light guide plate in the intended direction, condenses light, diffuses, etc. Thus, the
図1は本発明に係る平面照明装置の略斜視図、図2は本発明に係る導光板上の形状の略正面図および略斜視図、図3および図4は本発明に係る導光板上の形状の略断面図、図5〜図9は本発明に係る導光板上の形状図、図10は本発明に係る導光板上の形状の略分布図である。 1 is a schematic perspective view of a flat illumination device according to the present invention, FIG. 2 is a schematic front view and schematic perspective view of a shape on a light guide plate according to the present invention, and FIGS. 3 and 4 are diagrams on a light guide plate according to the present invention. FIG. 5 to FIG. 9 are schematic views on the light guide plate according to the present invention, and FIG. 10 is a schematic distribution diagram of the shape on the light guide plate according to the present invention.
図1の平面照明装置1は、導光板2と、光源9と、リフレクタ10からなる構成である。
導光板2は、屈折率が1.4〜1.7程度の透明なアクリル樹脂(PMMA)やポリカーボネート(PC)等で形成される。導光板2は、光源9からの光を導く入射端面部3と、入射端面部3からの光を出射する出射面部6と、この出射面部6の反対側に位置する反出射面部5と、これら出射面部6と反出射面部5とに交わる側面部4と、入射端面部3の反対側に位置する反入射端面部3’とから成る。
The flat illumination device 1 in FIG. 1 is configured by a
The
この導光板2に入射した光は、屈折角γが0≦|γ|≦Sin-1(1/n)の式を満たす範囲で導光板2内に進む。例えば一般の導光板2に使用されている樹脂材料であるアクリル樹脂の屈折率はn=1.49程度であるので、入射端面部3で屈折する屈折角γはγ=0〜±42°程度の範囲内となり、入射端面部3から導光板2内を伝播する。
The light incident on the
さらに、屈折角γ=0〜±42°の範囲内で導光板2内に入射した光は、導光板2と空気層(屈折率n=1)との境界面において、Sinα=(1/n)の式により臨界角を表わすことができる。例えば一般の導光板2に使用されている樹脂材料であるアクリル樹脂の屈折率はn=1.49程度であるので、臨界角αはα=42°程度になる。したがって、導光板2の出射面部6や反出射面部5に光線を偏向する凸や凹等が無かったり、臨界角αを越えなければ、導光板2内の光は、出射面部6や反出射面部5で全て全反射しながら入射端面部3の反対方向へ進むことになる。
但し、上記の場合には、導光板2の厚さが均一で平坦であり、楔形状の導光板2の場合には、楔形状のテーパ(傾斜度)により臨界角αを破りテーパーリークを引き起こす。
Further, the light incident on the
However, in the above case, the thickness of the
反出射面部5は、入射端面部3および反入射端面部3’とに直角に交わる両端側の側面部4方向をX軸、入射端面部3と反入射端面部3’とを結ぶ方向をY軸方向とし、これらX軸−Y軸方向に直角に交わる出射面部6と反出射面部5とを結ぶ方向をZ軸方向として、X軸−Y軸方向に連続的に変化する広がりを有するとともにZ軸方向に連続的に変化する深さ(高さ)を有し、さらに深さ(高さ)の稜線がX軸に対してY軸方向に変位する曲線を有した形状7を複数設けてある。
尚、ここでは反出射面部5に形状7を設けたが、出射面部6に形状7を設けても良く、さらに反出射面部5と出射面部6との両面に形状7を設けても良い。
The
Here, the
形状7は、図2および図5〜図8に示すように、X軸−Y軸方向に連続的に変化する広がりを有するとともにZ軸方向に連続的に変化する深さや高さを有し、深さや高さの稜線8がX軸やY軸等に対し変位するとともに曲線を有する。
尚、以下の説明では、稜線8を有する方向をX軸方向とし、このX軸の直角方向をY軸方向とする。
As shown in FIG. 2 and FIGS. 5 to 8, the
In the following description, the direction having the
また、形状7は、X軸方向に稜線8を有し、この稜線8がX軸に対してY軸方向に変位した曲線となる。
さらに、稜線8がX軸に対してY軸方向に変位した方向の傾斜曲面を傾斜曲面8bと反対側の傾斜曲面8aを有する。
The
Further, the inclined curved surface in the direction in which the
ここで、図2(a),(c)は形状7の略正面図を示し、図2(b),(d)は形状7の略斜視図を示す。
図2(a),(b)の形状7は、Y軸方向に拡がった傾斜曲面8bと傾斜曲面8aとを有してY軸方向幅が一定のままX軸方向に延び、傾斜曲面8b方向に曲がりZ軸方向の高さ(深さ)が一定な稜線8がX軸方向に延び、導光板2の出射面部6や反出射面部5の平面部との境が直線的形状を得ている。
また、図2(c),(d)の形状7は、Y軸方向に拡がった傾斜曲面8bと傾斜曲面8aとを有し、傾斜曲面8b方向に曲がりZ軸方向の高さ(深さ)が一定な稜線8がX軸方向に延びてY軸方向幅が一定のまま稜線8に沿って曲がってX軸方向に延び、導光板2の出射面部6や反出射面部5の平面部との境が曲線的な形状を得ている。
尚、Z軸方向の稜線8の高さ(深さ)がX軸方向の中心位置でZ軸方向が低くなったり高くなったりするものも有る。
2A and 2C are schematic front views of the
A
2 (c) and 2 (d) has an inclined
In some cases, the height (depth) of the
図5(a)は形状7の略正面図を示し、図5(b),(c)は形状7の略斜視図を示す。
図5(a)の形状7は、X軸方向に進むに従ってY軸方向に拡がりを持ち、稜線8がX軸方向に延びながら曲線となり、X軸方向に進むに従ってY軸方向に拡がった傾斜曲面8bと傾斜曲面8aとを有して導光板2の出射面部6や反出射面部5の平面部との境が直線的形状を得ている。
また、図5(b)の形状7は、X軸方向に進むに従ってY軸方向に拡がりを持ち、稜線8がX軸方向に延びながらZ軸方向の高さ(深さ)も増加しながら曲線となり、X軸方向に進むに従って稜線8に沿って曲がってY軸方向に拡がった傾斜曲面8bと傾斜曲面8aとを有して導光板2の出射面部6や反出射面部5の平面部との境が曲線的形状を得ている。
さらに、図5(c)の形状7は、X軸方向に進むに従ってY軸方向に拡がりを持ち、稜線8がX軸方向に延びながらZ軸方向の高さ(深さ)も減衰しながら曲線となり、X軸方向に進むに従ってY軸方向に拡がった傾斜曲面8bと傾斜曲面8aとを有して導光板2の出射面部6や反出射面部5の平面部との境が直線的形状を得ている。
この場合、図5(b)のように、導光板2の出射面部6や反出射面部5の平面部との境が曲線的形状も有る。
尚、図5(b)や図5(c)の稜線8のZ軸方向の高さ(深さ)が一定であったりするものも有る。
5A shows a schematic front view of the
The
In addition, the
Further, the
In this case, as shown in FIG. 5B, the boundary between the light exiting surface portion 6 of the
In some cases, the height (depth) of the
図6は形状7の略正面図を示す。図6(a)の形状7は、X軸方向に進むに従ってY軸方向に拡がりを持ち、ある位置で最大のY軸方向に拡がりを有し、さらにX軸方向に進むに従ってY軸方向の広がりが狭くなり、稜線8がX軸方向に延びながら曲線となるとともにY軸方向の最大拡がりに伴ってZ軸方向の高さ(深さ)も増加し再度減衰し、最大のY軸方向の拡がりを中心としてY軸方向に拡がった傾斜面部8bと傾斜面部8aとを有して導光板2の出射面部6や反出射面部5の平面部との境が直線的形状を得ている。
また、図6(b)の形状7は、X軸方向に進むに従ってY軸方向に拡がりを持ち、ある位置で最大のY軸方向に拡がりを有し、さらにX軸方向に進むに従ってY軸方向の広がりが狭くなり、稜線8がX軸方向に延びながら曲線となるとともにY軸方向の最大拡がりに伴ってZ軸方向の高さ(深さ)も増加し再度減衰し、最大のY軸方向の拡がりを中心としてY軸方向に拡がった傾斜面部8bと傾斜面部8aとを有して導光板2の出射面部6や反出射面部5の平面部との境が曲線的形状を得ている。
さらに、図6(c)の形状7は、図6(a)と同様であるが、X軸方向に進むに従ってY軸方向に拡がりを持ち、ある位置で最大のY軸方向に拡がりを有し、さらにX軸方向に進むに従ってY軸方向の広がりが狭くなり、Y軸方向の最大拡がりまでのX軸方向に進む長さと最大拡がりから収束するまでのX軸方向に進む長さとが等しい。
またさらに、図6(d)の形状7は、図6(c)と異なり、X軸方向に進むに従ってY軸方向に拡がりを持ち、ある位置で最大のY軸方向に拡がりを有し、さらにX軸方向に進むに従ってY軸方向の広がりが狭くなり、Y軸方向の最大拡がりまでのX軸方向に進む長さと最大拡がりから収束するまでのX軸方向に進む長さとが異なる。
ここでは、最大拡がりから収束するまでのX軸方向に進む長さの方が最大拡がりまでのX軸方向に進む長さよりも長い。
尚、稜線8のZ軸方向の高さ(深さ)が中心付近で低く減衰したり、稜線8のZ軸方向の高さ(深さ)が一定であったりするものも有る。
FIG. 6 shows a schematic front view of
6B has an extent in the Y-axis direction as it proceeds in the X-axis direction, has an extent in the maximum Y-axis direction at a certain position, and further proceeds in the Y-axis direction as it proceeds in the X-axis direction. The
Further, the
Furthermore, unlike FIG. 6C, the
Here, the length in the X-axis direction from the maximum expansion to the convergence is longer than the length in the X-axis direction until the maximum expansion.
In some cases, the height (depth) of the
図7(a),(c)は形状7の略斜視図を示し、図7(b),(d)は形状7のX軸での断面図を示す。
図7(a)および図7(b)は、図6(a)や図6(c)に示した形状7と類似しているが、X軸方向およびY軸方向ならびにZ軸方向の稜線8の全てが曲線的形状を得ている。
図7(a)の形状7は、X軸方向に進むに従って曲線的にY軸方向に拡がりを持ち、ある位置で最大のY軸方向に拡がりを有し、さらにX軸方向に進むに従って曲線的にY軸方向の広がりが狭くなり、稜線8がX軸方向に延びながら曲線となるとともに図7(b)に示すようにY軸方向の最大拡がりに伴って曲線的にZ軸方向の高さ(深さ)も増加し再度曲線的に減衰し、最大のY軸方向の拡がりを中心としてY軸方向に拡がった傾斜曲面8bと傾斜曲面8aとを有して導光板2の出射面部6や反出射面部5の平面部との境が曲線的形状を得ている。
7A and 7C are schematic perspective views of the
7 (a) and 7 (b) are similar to the
The
図7(c)の形状7は、X軸方向に進むに従って曲線的にY軸方向に拡がりを持ち、ある位置で最大のY軸方向に拡がりを有し、さらにX軸方向に進むに従って曲線的にY軸方向の広がりが狭くなり、稜線8がX軸方向に延びながら曲線となるとともに図7(d)に示すようにY軸方向の最大拡がりに伴って曲線的にZ軸方向の高さ(深さ)も減衰し再度曲線的に増加し、最大のY軸方向の拡がりを中心としてY軸方向に拡がった傾斜曲面8bと傾斜曲面8aとを有して導光板2の出射面部6や反出射面部5の平面部との境が曲線的形状を得ている。
The
図8(a)は形状7の略正面図を示し、図8(b)は形状7の略斜視図を示す。
図8(a)の形状7は、X軸方向に進むに従ってY軸方向が減衰し、ある位置でY軸方向の拡がりが最小を有し、さらにX軸方向に進むに従ってY軸方向の広がりが拡がり、稜線8がX軸方向に延びながら曲線となるとともにY軸方向の最小拡がりに伴ってZ軸方向の高さ(深さ)も減衰し再度増加し、稜線8を中心としてY軸方向に拡がった傾斜曲面8bと傾斜曲面8aとを有して導光板2の出射面部6や反出射面部5の平面部との境が直線的形状を得ている。
FIG. 8A shows a schematic front view of the
In the
図8(b)の形状7は、X軸方向に進むに従ってY軸方向が減衰し、ある位置でY軸方向の拡がりが最小を有し、さらにX軸方向に進むに従ってY軸方向の広がりが拡がり、稜線8がX軸方向に延びながら曲線となるとともにY軸方向の最小拡がりに伴ってZ軸方向の高さ(深さ)も減衰し再度増加し、稜線8を中心としてY軸方向に拡がった傾斜曲面8bと傾斜曲面8aとを有して導光板2の出射面部6や反出射面部5の平面部との境が曲線的形状を得ている。
In the
図9は、先の図6や図7の形状7が2つ繋がった形状7を有するものである。
図9(a)の形状7は、X軸方向およびY軸方向ならびにZ軸方向の稜線8の全てが曲線的形状を得ている。
図9(a)の形状7は、X軸方向に進むに従ってY軸方向に拡がりを持ち、ある位置でY軸方向に拡がりを有し、さらにX軸方向に進むに従ってY軸方向の広がりが狭くなり、再度X軸方向に進むに従ってY軸方向に拡がりを持ち、ある位置で最大のY軸方向に拡がりを有し、さらにX軸方向に進むに従ってY軸方向の広がりが狭くなり、稜線8がX軸方向に延びながら曲線となるとともにY軸方向の拡がりに伴ってZ軸方向の高さ(深さ)も増加し再び減衰し、再度X軸方向に延びながらY軸方向の最大拡がりに伴ってZ軸方向の高さ(深さ)も増加し再び減衰し、最大のY軸方向の拡がりを中心としてY軸方向に拡がった傾斜曲面8bと傾斜曲面8aとを有して導光板2の出射面部6や反出射面部5の平面部との境が曲線的形状を得ている。
FIG. 9 has a
In the
The
図9(b)の形状7は、X軸方向およびY軸方向が曲線的および直線的形状を得ている。
図9(b)の形状7は、X軸方向に進むに従ってY軸方向に拡がりを持ち、ある位置で最大のY軸方向に拡がりを有し、さらにX軸方向に進むに従ってY軸方向の広がりが狭くなり、導光板2の出射面部6や反出射面部5の平面部との境が曲線的形状を得、再度X軸方向に進むに従ってY軸方向に拡がりを持ち、ある位置でY軸方向に拡がりを有し、さらにX軸方向に進むに従ってY軸方向の広がりが狭くなり、導光板2の出射面部6や反出射面部5の平面部との境が直線的形状を得、稜線8がX軸方向に延びながらY軸方向の最大拡がりに伴ってZ軸方向の高さ(深さ)も増加し再び減衰し、再度X軸方向に延びながら曲線となるとともにY軸方向の拡がりに伴ってZ軸方向の高さ(深さ)も増加し再び減衰し、最大のY軸方向の拡がりを中心としてY軸方向に拡がった傾斜曲面8bと傾斜曲面8aとを有している。
In the
The
この様に稜線8がX軸に対してY軸方向に変位するので、傾斜面が曲面を形成し、傾斜曲面8bと傾斜曲面8aとを形成する。このため、反射光や屈折光が拡散光や収束光を得ることができ、傾斜曲面8bや傾斜曲面8aに対して入射光の入射方向を選択することによりこれら拡散光や収束光を選択することができる。
Thus, since the
図3は形状7のX軸略断面図である。
図3(a)の形状7は、稜線8を中心として直線的に左右の傾斜曲面8bと傾斜曲面8aとが同じ長さ(大きさ)を有している。
さらに、図3(b)の形状7は、稜線8を中心として凹状曲線的に左右の傾斜曲面8bと傾斜曲面8aとが同じ長さ(大きさ)を有している。
また、図3(c)の形状7は、稜線8を中心として凸状曲線的に左右の傾斜曲面8bと傾斜曲面8aとが同じ長さ(大きさ)を有している。
さらに、図3(d)の形状7は、稜線8を中心として直線的に左の傾斜曲面8bの方が右の傾斜曲面8aよりも短い長さ(大きさ)を有している。
また、図3(e)の形状7は、稜線8を中心として凹状曲線的に左の傾斜曲面8bの方が右の傾斜曲面8aよりも短い長さ(大きさ)を有している。
さらにまた、図3(f)の形状7は、稜線8を中心として凸状曲線的に左の傾斜曲面8bの方が右の傾斜曲面8aよりも短い長さ(大きさ)を有している。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the
In the
Further, in the
In the
Further, in the
Further, the
Furthermore, in the
このように形状7がY軸方向への広がり方がX軸に対し対称や非対称であるので、稜線8から続く傾斜曲面8aや傾斜曲面8bの傾斜角がX軸に対して対称な傾斜角や非対称な傾斜角を得ることができる。また、各種の形状7により色々の反射方向や屈折方向を得ることができ、必要とする光を選択することができたり、非対称な傾斜角により光の入射方向を選択することによって反射光や屈折光の光量を選択することができる。
Thus, since the
また、図4は形状7のY軸略断面図である。
図4(a)の形状7は、稜線8の高さが曲線的に徐々にZ軸方向に増加し、X軸の中心付近でZ軸方向が最大になり再度Z軸方向に稜線8の高さが徐々に減衰する。
さらに、図4(b)の形状7は、稜線8の高さが曲線的に徐々にZ軸方向に増加し再び減衰し、X軸の中心付近でZ軸方向が最小になり再び増加し再度Z軸方向に稜線8の高さが徐々に減衰する(サインカーブの様な稜線8の軌跡である)。
また、図4(c)の形状7は、稜線8の高さが曲線的に徐々にZ軸方向に減衰し、X軸の中心付近でZ軸方向が最小になり再度Z軸方向に稜線8の高さが徐々に増加する。
さらに、図4(d)の形状7は、稜線8の高さが曲線的に徐々にZ軸方向に減衰し再び増加し、X軸の中心付近でZ軸方向が最大になり再び減衰し再度Z軸方向に稜線8の高さが徐々に増加する(サインカーブの様な稜線8の軌跡である)。
またさらに、図4(e)の形状7は、X軸の両端で稜線8のZ軸方向の高さが直線的最小および最大となる。
4 is a schematic cross-sectional view of the
In the
Further, in the
In the
Furthermore, in the
Furthermore, in the
このように、導光板2は、形状7がX軸に対しY軸方向に徐々に広くなった後徐々に狭く変化したり、形状7がX軸に対しY軸方向に徐々に狭くなった後徐々に広く変化するとともにY軸方向変化に伴ってZ軸方向に深さまたは高さが変化するので、投射面(Z軸方向からの観察)が菱形(ダイヤ)や木の葉形に形成され、側面(X軸方向またはY軸方向からの観察)が山形や谷形(船形)に形成されたり、臼形や鼓形に形成され、側面(X軸方向またはY軸方向からの観察)が山形や谷形(鞍形)に形成され、また投射面(Z軸方向からの観察)が三角形や爪形や鉾形に形成され、側面(X軸方向またはY軸方向からの観察)が山形や谷形に形成される。
そのために、各種の形状により色々の反射方向や屈折方向を得ることができ、必要とする光を選択することができる。
また、ここでは図示しないが、例えば導光板2の4つの側面部4の両側面部側を入射端面部3とする両サイド側に光源9を備える場合に、導光板2の中心位置から形状7の傾斜曲面8aと傾斜曲面8bとを反対向きに(中心位置を境に光源9に対し傾斜曲面8a側を向ける)設けることで、より明るい出射光を得ることができる。
同様に、1つの入射端面部3の導光板2の場合には、入射端面部3に近い位置には形状7の傾斜曲面8bを向け、反入射端面部3’に近い位置には形状7の傾斜曲面8aを設けるように分布することで均一な出射光を得ることができる。
Thus, the
Therefore, various reflection directions and refraction directions can be obtained by various shapes, and necessary light can be selected.
Although not shown here, for example, when the light source 9 is provided on both sides of the side surfaces 4 of the
Similarly, in the case of the
さらに、図10は導光板2上に設ける形状7の形状分布を示す。
図10(a)に示す形状7の分布は、図6(a)、図6(c)や図7(a)等に示した形状7をX軸方向に直列に設け、さらにこのX軸方向の列をY軸方向に並列に設けるものである。特に図10(a)の例では、隣り合う列の形状7が互いに千鳥状になる様に設けている。
Further, FIG. 10 shows a shape distribution of the
In the distribution of the
また、図10(b)に示す形状7の分布は、図7(a)や図9等に示した形状7が少なくとも2つ以上X軸方向に不図示の稜線8で繋がり、この繋がった形状7の列をY軸方向に並列に設けるもので、光の偏向方向が連続的に一定にすることができ、連続的に漏れなく反射光を得ることができるために光の斑がない。
Further, the distribution of the
さらに、図10(c)に示す形状7の分布は、図6(a)や図6(c)等に示した形状7が少なくとも2つ以上X軸方向に不図示の稜線8で繋がった形状7の列をY軸方向に隣り合う列の形状7が互いに千鳥状になる様に設ける。
Furthermore, the distribution of the
また、図10(d)に示す形状7の分布は、図6(a)、図6(c)や図7(a)等に示した形状7をX軸方向に直列に設け、このX軸方向の列をY軸方向に並列に設けるとともにX軸方向の列がY軸方向に向かうに従って並列の間隔が徐々に狭くなるように設ける。
このように、導光板2上に設ける形状7の各種の形状分布によって、導光板2の大きさや出射輝度にあわせてコントロールすることができ、導光板2の大きさに無関係に高輝度の出射光を得ることができる。
Further, the distribution of the
As described above, various shape distributions of the
光源9は、一体化された赤色発光(R)、緑色発光(G)、青色発光(B)から成る半導体発光素子や、これら半導体発光素子の単色発光半導体発光素子、単色発光半導体発光素子をアレー状にしたもの、R,G,Bの三原光をアレー状にしたものや青色発光半導体発光素子と蛍光材とを用いた擬似白色半導体発光素子、CCFL(冷陰極蛍光放電管)やHCFL(熱陰極蛍光放電管)からなる。 The light source 9 is an array of semiconductor light emitting elements composed of integrated red light emission (R), green light emission (G), and blue light emission (B), a single color light emitting semiconductor light emitting element of these semiconductor light emitting elements, and a single color light emitting semiconductor light emitting element. , Three-element light of R, G and B in an array, a pseudo white semiconductor light emitting device using a blue light emitting semiconductor light emitting device and a fluorescent material, CCFL (cold cathode fluorescent discharge tube) or HCFL (heat Cathode fluorescent discharge tube).
また、ここでは図示しないが、導光板2や光源9の下にケースや反射体を設けても良い。これら反射体やケースは、熱可塑性樹脂に例えば酸化チタンのような白色材料を混入した物や熱可塑性樹脂にアルミニウム等の金属蒸着を施したり、金属箔を積層した物から成る。
尚、ケースは光源9や入射端面部3および出射端面部6以外を覆い、光源9や出射面部6に出射した以外の漏れ光等の光を反射などし、再び導光板2に入射させる。
Although not shown here, a case or a reflector may be provided under the
Note that the case covers other than the light source 9 and the
リフレクタ10は、熱可塑性樹脂に例えば酸化チタンのような白色材料を混入した物や熱可塑性樹脂にアルミニウム等の金属蒸着を施したり、金属箔を積層した物、さらに薄板状の金属からなる。
The
このように、平面照明装置1は、光源とX軸−Y軸方向に連続的に変化する広がりを持ちZ軸方向に連続的に変化する深さや高さを有し、これら深さや高さの稜線がX軸やY軸に対し変位するとともに曲線を有する形状を複数設けた導光板2を用いたので、X軸またはY軸の曲線を有する稜線からX軸やY軸の両裾に傾斜面を得ることができるとともに導光板の平面部との境が直線的や曲線的な形状を得ることができる。
そのために、傾斜面が曲面を形成するので、反射光や屈折光が拡散光や収束光を得ることができ、傾斜面に対して入射光の入射方向を選択することによりこれら拡散光や収束光を選択することができる。
また、各種の形状により色々の反射方向や屈折方向を得ることができ、必要とする光を選択することができたり、非対称な傾斜角により光の入射方向を選択することによって反射光や屈折光の光量を選択することができ、導光板の大きさに無関係に高輝度の出射光を得ることができる。
Thus, the flat illumination device 1 has a depth and a height that continuously spread in the Z-axis direction with a spread that continuously changes in the X-axis and Y-axis directions with the light source. Since the
Therefore, since the inclined surface forms a curved surface, the reflected light and refracted light can obtain diffused light and convergent light, and these diffused light and convergent light can be selected by selecting the incident direction of the incident light with respect to the inclined surface. Can be selected.
Various reflection and refraction directions can be obtained by various shapes, and the required light can be selected, or reflected light and refracted light can be selected by selecting the incident direction of light by an asymmetric inclination angle. Can be selected, and high-luminance outgoing light can be obtained regardless of the size of the light guide plate.
小型なモバイル製品のバックライトから大型のバックライトまであらゆる大きさに適し、平面照明装置からの最終出射光の光が広がりを持っているために広い視野角を得ることができるので、野外やカーナビ等のモバイル液晶装置から大型の液晶テレビ等に利用することができる導光板および平面照明装置を提供することができる。 Suitable for all sizes from small mobile product backlights to large backlights, and because the light of the final emitted light from the flat lighting device has a wide spread, it can obtain a wide viewing angle, so it can be used outdoors or in car navigation systems. It is possible to provide a light guide plate and a flat illumination device that can be used from a mobile liquid crystal device such as a large liquid crystal television.
1 平面照明装置
2 導光板
3 入射端面部
3’ 反入射端面部
4 側面部
5 反出射面部
6 出射面部
7 形状
8 稜線
8a,8b 傾斜曲面
9 光源
10 リフレクタ
γ 屈折角
n 屈折率
α 臨界角
h 光源と結ぶ線
φ 仮想水平面と成す角度
θ 稜の角度(頂角)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
この光源からの光を導く入射端面部と、前記入射端面部からの光を出射する出射面部と、当該出射面部の反対側に位置する反出射面部とを有し、前記出射面部または/および前記反出射面部にX軸、Y軸、Z軸の3次元空間に於けるX軸−Y軸方向に連続的に変化する広がりを有し、Z軸方向に連続的に変化する深さまたは高さを有し、前記深さまたは前記高さの稜線が前記X軸または前記Y軸に対し変位するとともに曲線を有する形状を複数設けた導光板とを少なくとも具備したことを特徴とする平面照明装置。 A light source;
An incident end face that guides light from the light source; an exit face that emits light from the incident end face; and a counter-exit face located on the opposite side of the exit face. Depth or height that continuously spreads in the X-axis direction in the three-dimensional space of the X-axis, Y-axis, and Z-axis on the non-emission surface portion, and continuously changes in the Z-axis direction And a light guide plate provided with a plurality of shapes having curved lines while the ridgeline of the depth or the height is displaced with respect to the X axis or the Y axis.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006282744A JP4511504B2 (en) | 2006-10-17 | 2006-10-17 | Light guide plate and flat illumination device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006282744A JP4511504B2 (en) | 2006-10-17 | 2006-10-17 | Light guide plate and flat illumination device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008103110A true JP2008103110A (en) | 2008-05-01 |
JP4511504B2 JP4511504B2 (en) | 2010-07-28 |
Family
ID=39437302
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006282744A Expired - Fee Related JP4511504B2 (en) | 2006-10-17 | 2006-10-17 | Light guide plate and flat illumination device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4511504B2 (en) |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010138765A1 (en) * | 2009-05-29 | 2010-12-02 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Illumination devices and methods of fabrication thereof |
US8040589B2 (en) | 2008-02-12 | 2011-10-18 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Devices and methods for enhancing brightness of displays using angle conversion layers |
US8049951B2 (en) | 2008-04-15 | 2011-11-01 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Light with bi-directional propagation |
US8107155B2 (en) | 2006-10-06 | 2012-01-31 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | System and method for reducing visual artifacts in displays |
US8138479B2 (en) | 2009-01-23 | 2012-03-20 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Integrated light emitting and light detecting device |
US8231257B2 (en) | 2009-01-13 | 2012-07-31 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Large area light panel and screen |
JP2012168463A (en) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Kyocera Document Solutions Inc | Image formation device |
JP2012181245A (en) * | 2011-02-28 | 2012-09-20 | Toshiba Corp | Display element and display device |
US8346048B2 (en) | 2008-05-28 | 2013-01-01 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Front light devices and methods of fabrication thereof |
US8348489B2 (en) | 2008-01-30 | 2013-01-08 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Thin illumination system |
US8373821B2 (en) | 2007-04-30 | 2013-02-12 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Dual film light guide for illuminating displays |
US8402647B2 (en) | 2010-08-25 | 2013-03-26 | Qualcomm Mems Technologies Inc. | Methods of manufacturing illumination systems |
JP5201426B2 (en) * | 2009-04-10 | 2013-06-05 | トヨタ自動車株式会社 | Lithium ion battery and its use |
US8654061B2 (en) | 2008-02-12 | 2014-02-18 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Integrated front light solution |
US8902484B2 (en) | 2010-12-15 | 2014-12-02 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Holographic brightness enhancement film |
US9244212B2 (en) | 2008-01-30 | 2016-01-26 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Illumination device having a tapered light guide |
WO2016098985A1 (en) * | 2014-12-15 | 2016-06-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Backlight apparatus and display apparatus having the same |
CN106918009A (en) * | 2017-03-02 | 2017-07-04 | 上海小糸车灯有限公司 | A kind of face luminescent system for realizing the uniform lighting of cab signal lamp |
CN108400193A (en) * | 2018-04-17 | 2018-08-14 | 上海玛企电子科技有限公司 | A kind of reflectance coating and photovoltaic module for photovoltaic module |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61240506A (en) * | 1985-04-17 | 1986-10-25 | 有限会社 フアスタ− | Lighting fixture |
JPH08271891A (en) * | 1995-03-30 | 1996-10-18 | Toshiba Lighting & Technol Corp | Backlight, liquid crystal display device and display device |
JP2001215502A (en) * | 2000-02-02 | 2001-08-10 | Rohm Co Ltd | Liquid crystal display device |
JP2005011599A (en) * | 2003-06-17 | 2005-01-13 | Omron Corp | Surface light source device, and apparatus using the same |
JP2006004915A (en) * | 2004-05-20 | 2006-01-05 | Seiko Instruments Inc | Illumination device and display device using the same |
JP2006196384A (en) * | 2005-01-17 | 2006-07-27 | Main Source Technology Co Ltd | Backlight module |
-
2006
- 2006-10-17 JP JP2006282744A patent/JP4511504B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61240506A (en) * | 1985-04-17 | 1986-10-25 | 有限会社 フアスタ− | Lighting fixture |
JPH08271891A (en) * | 1995-03-30 | 1996-10-18 | Toshiba Lighting & Technol Corp | Backlight, liquid crystal display device and display device |
JP2001215502A (en) * | 2000-02-02 | 2001-08-10 | Rohm Co Ltd | Liquid crystal display device |
JP2005011599A (en) * | 2003-06-17 | 2005-01-13 | Omron Corp | Surface light source device, and apparatus using the same |
JP2006004915A (en) * | 2004-05-20 | 2006-01-05 | Seiko Instruments Inc | Illumination device and display device using the same |
JP2006196384A (en) * | 2005-01-17 | 2006-07-27 | Main Source Technology Co Ltd | Backlight module |
Cited By (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8107155B2 (en) | 2006-10-06 | 2012-01-31 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | System and method for reducing visual artifacts in displays |
US8373821B2 (en) | 2007-04-30 | 2013-02-12 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Dual film light guide for illuminating displays |
US9448353B2 (en) | 2008-01-30 | 2016-09-20 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Illumination device having a tapered light guide |
US9395479B2 (en) | 2008-01-30 | 2016-07-19 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Illumination device having a tapered light guide |
US8348489B2 (en) | 2008-01-30 | 2013-01-08 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Thin illumination system |
US9244212B2 (en) | 2008-01-30 | 2016-01-26 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Illumination device having a tapered light guide |
US8654061B2 (en) | 2008-02-12 | 2014-02-18 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Integrated front light solution |
US8040589B2 (en) | 2008-02-12 | 2011-10-18 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Devices and methods for enhancing brightness of displays using angle conversion layers |
US8049951B2 (en) | 2008-04-15 | 2011-11-01 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Light with bi-directional propagation |
US8346048B2 (en) | 2008-05-28 | 2013-01-01 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Front light devices and methods of fabrication thereof |
US8231257B2 (en) | 2009-01-13 | 2012-07-31 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Large area light panel and screen |
US8439546B2 (en) | 2009-01-13 | 2013-05-14 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Large area light panel and screen |
US8138479B2 (en) | 2009-01-23 | 2012-03-20 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Integrated light emitting and light detecting device |
JP5201426B2 (en) * | 2009-04-10 | 2013-06-05 | トヨタ自動車株式会社 | Lithium ion battery and its use |
US9121979B2 (en) | 2009-05-29 | 2015-09-01 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Illumination devices and methods of fabrication thereof |
US8979349B2 (en) | 2009-05-29 | 2015-03-17 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Illumination devices and methods of fabrication thereof |
WO2010138765A1 (en) * | 2009-05-29 | 2010-12-02 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Illumination devices and methods of fabrication thereof |
US8402647B2 (en) | 2010-08-25 | 2013-03-26 | Qualcomm Mems Technologies Inc. | Methods of manufacturing illumination systems |
US8902484B2 (en) | 2010-12-15 | 2014-12-02 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Holographic brightness enhancement film |
US8777472B2 (en) | 2011-02-16 | 2014-07-15 | Kyocera Mita Corporation | Image forming apparatus |
JP2012168463A (en) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Kyocera Document Solutions Inc | Image formation device |
JP2012181245A (en) * | 2011-02-28 | 2012-09-20 | Toshiba Corp | Display element and display device |
WO2016098985A1 (en) * | 2014-12-15 | 2016-06-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Backlight apparatus and display apparatus having the same |
US10012782B2 (en) | 2014-12-15 | 2018-07-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Backlight apparatus and display apparatus having the same |
CN106918009A (en) * | 2017-03-02 | 2017-07-04 | 上海小糸车灯有限公司 | A kind of face luminescent system for realizing the uniform lighting of cab signal lamp |
CN106918009B (en) * | 2017-03-02 | 2023-12-12 | 华域视觉科技(上海)有限公司 | Surface lighting system for realizing uniform lighting of vehicle-mounted signal lamp |
CN108400193A (en) * | 2018-04-17 | 2018-08-14 | 上海玛企电子科技有限公司 | A kind of reflectance coating and photovoltaic module for photovoltaic module |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4511504B2 (en) | 2010-07-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4511504B2 (en) | Light guide plate and flat illumination device | |
TWI270703B (en) | Lightguide plate, area light source apparatus, and liquid crystal display | |
JP4894955B2 (en) | Surface light source device | |
JP3778186B2 (en) | Light guide plate | |
JP4011287B2 (en) | Light control sheet, surface light source device, and liquid crystal display | |
JP5088451B2 (en) | Surface light source device and liquid crystal display device | |
JP6285783B2 (en) | Light capture structure for light emitting applications | |
JP4431952B2 (en) | Surface light source device and equipment using the device | |
JP4231878B2 (en) | Light guide plate and flat illumination device | |
JP4420813B2 (en) | Surface light source device and display device | |
JP3773818B2 (en) | Bar-shaped light guide, linear illumination device using the same, and planar illumination device using the linear illumination device | |
JP2003100129A (en) | Surface light source device | |
WO2000049432A1 (en) | Optical waveguide sheet, surface illuminant device and liquid crystal display | |
JP4172008B2 (en) | Surface light source device | |
JP2002184231A (en) | Lighting system | |
JP2005085671A (en) | Light guide plate and plane light source device | |
JP4324133B2 (en) | Light guide plate and flat illumination device | |
JP4170320B2 (en) | Light guide plate and flat illumination device | |
JP2005063912A (en) | Light guide plate and its manufacturing method | |
JP2000098382A (en) | Transparent light guiding plate | |
JP4260811B2 (en) | Light guide plate and flat illumination device | |
JP4138787B2 (en) | Light guide plate, flat illumination device, and liquid crystal display device | |
JP4279815B2 (en) | Light guide plate and flat illumination device | |
JP4165111B2 (en) | Edge light panel | |
JP4360701B2 (en) | Flat lighting device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081209 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081216 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090213 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090901 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091029 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100406 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100506 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130514 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130514 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130514 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130514 Year of fee payment: 3 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130514 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130514 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130514 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160514 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |