JP2012042502A - 光偏向素子及び面光源装置 - Google Patents
光偏向素子及び面光源装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012042502A JP2012042502A JP2010180906A JP2010180906A JP2012042502A JP 2012042502 A JP2012042502 A JP 2012042502A JP 2010180906 A JP2010180906 A JP 2010180906A JP 2010180906 A JP2010180906 A JP 2010180906A JP 2012042502 A JP2012042502 A JP 2012042502A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- prism
- light source
- source device
- incident
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
Abstract
【課題】視野角と輝度とのバランスが取れた面光源装置及びそれに使用される光偏向素子を提供する。
【解決手段】光偏向素子4は、光が入射する入光面41とその反対側に位置し入射した光を出射する出光面42とを有しており、入光面41には一対の略対称なプリズム面44,45から構成されるプリズム列が互いに略並列に複数配列されている。一対のプリズム面44,45のそれぞれは、プリズム列の延在方向と直交する断面の形状において、少なくとも1つの円弧形状からなり、プリズム列の頂点に最も近い円弧形状の曲率半径rとプリズム列の配列ピッチPとの比r/Pが2〜4である。
【選択図】図2
【解決手段】光偏向素子4は、光が入射する入光面41とその反対側に位置し入射した光を出射する出光面42とを有しており、入光面41には一対の略対称なプリズム面44,45から構成されるプリズム列が互いに略並列に複数配列されている。一対のプリズム面44,45のそれぞれは、プリズム列の延在方向と直交する断面の形状において、少なくとも1つの円弧形状からなり、プリズム列の頂点に最も近い円弧形状の曲率半径rとプリズム列の配列ピッチPとの比r/Pが2〜4である。
【選択図】図2
Description
本発明は、ノートパソコン、モニター、テレビ等において表示部として使用される液晶表示装置等を構成するエッジライト方式の面光源装置およびそれに使用される光偏向素子に関するものである。
近年、カラー液晶表示装置は、携帯用ノートパソコンやパソコン等のモニターとして、あるいは液晶テレビ等の表示部として、種々の分野で広く使用されている。また、情報処理量の増大化、ニーズの多様化、マルチメディア対応等に伴って、液晶表示装置の大画面化、高精細化が盛んに進められている。
液晶表示装置は、基本的にバックライト部と液晶表示素子部とから構成されている。バックライト部としては、液晶表示素子部の直下に光源を配置した直下方式のものや導光体の側端面に対向するように光源を配置したエッジライト方式のものがあり、液晶表示装置のコンパクト化の観点からエッジライト方式のものが多用されている。
近年、消費電力の低減の観点から、エッジライト方式のバックライト部として、一次光源から発せられる光量を有効に利用するために、画面から出射する光束の広がり角度をできるだけ小さくして所要の角度範囲に集中して光を出射させるものが利用されている。例えば、特許第4210053号公報(特許文献1)に開示されている光偏向素子を用いることで高輝度な面光源装置を実現できる。
一方、モニターやテレビなどにおいては、光があまりに狭い角度範囲に集中してしまうと特定の角度範囲でしか見ることが出来なくなる。このため適度の視野角の確保も必要である。一般には、視野角が広くなると輝度は下がり、輝度をあげると視野角が狭くなるというように、輝度と視野角とはトレードオフの関係にあるといわれている。
特許文献1に記載されている光偏向素子を用いた面光源装置では、所要の角度範囲に集中して光を出射させ、画面から出射する光束の広がり角度をできるだけ小さくすることで、一次光源から発せられる光量を有効に利用して高輝度を実現するので、輝度を適度に維持しつつ視野角を拡げることは困難である。
そこで、本発明の目的は、視野角が広く且つ適度の輝度が維持された即ち視野角と輝度とのバランスが取れた面光源装置及びそれに使用される光偏向素子を提供することにある。
すなわち、本発明の光偏向素子は、
光が入射する入光面とその反対側に位置し入射した光を出射する出光面とを有しており、前記入光面には一対の略対称なプリズム面から構成されるプリズム列が互いに略並列に複数配列されている光偏向素子であって、
前記一対のプリズム面のそれぞれは、前記プリズム列の延在方向と直交する断面の形状において、少なくとも1つの円弧形状からなり、前記プリズム列の頂点に最も近い円弧形状の曲率半径rと前記プリズム列の配列ピッチPとの比r/Pが2〜4であることを特徴とする。
光が入射する入光面とその反対側に位置し入射した光を出射する出光面とを有しており、前記入光面には一対の略対称なプリズム面から構成されるプリズム列が互いに略並列に複数配列されている光偏向素子であって、
前記一対のプリズム面のそれぞれは、前記プリズム列の延在方向と直交する断面の形状において、少なくとも1つの円弧形状からなり、前記プリズム列の頂点に最も近い円弧形状の曲率半径rと前記プリズム列の配列ピッチPとの比r/Pが2〜4であることを特徴とする。
また、本発明によれば、
一次光源と、該一次光源から発せられる光が入射する光入射端面および入射した光を導光して出射する光出射面を有する導光体と、該導光体の光出射面に隣接配置された上記の光偏向素子とを含んでなることを特徴とする面光源装置、
が提供される。
一次光源と、該一次光源から発せられる光が入射する光入射端面および入射した光を導光して出射する光出射面を有する導光体と、該導光体の光出射面に隣接配置された上記の光偏向素子とを含んでなることを特徴とする面光源装置、
が提供される。
本発明の一態様においては、前記光偏向素子は、前記入光面が前記導光体の光出射面に対向するように配置されている。本発明の一態様においては、前記一次光源は、前記導光体の互いに対向する2つの側端面からなる2つの光入射端面にそれぞれ対向するように、配置されている。
本発明によれば、視野角が広く且つ適度の輝度が維持された即ち視野角と輝度とのバランスが取れた面光源装置及びそれに使用される光偏向素子を提供することができる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明による面光源装置の一つの実施形態を示す模式的斜視図である。図1に示されているように、本発明の面光源装置は、少なくとも一つの側端面を光入射端面31とし、これと略直交する一つの表面を光出射面33とする導光体3と、この導光体3の光入射端面31に対向して配置された一次光源1と、導光体3の光出射面33上に配置された光偏向素子4および光拡散素子6と、導光体3の光出射面33と反対の側の裏面34に対向して配置された光反射素子5とから構成される。
導光体3は、XY面と平行に配置されており、全体として矩形板状をなしている。導光体3は4つの側端面を有しており、そのうちYZ面と平行な1対の側端面のうち、少なくとも一つの側端面を光入射面31とする。光入射端面31は一次光源1と対向して配置されており、一次光源1から発せられた光は光入射端面31に入射し導光体3内へと導入される。
導光体3の光入射端面31に略直交した2つの主面は、それぞれXY面と略平行に位置しており、いずれか一方の面(図では上面)が光出射面33となる。この光出射面33及びそれと反対の側に位置する裏面34のうちの少なくとも一方の面に粗面からなる指向性光出射機能部や、プリズム列、レンチキュラーレンズ列、V字状溝等の多数のレンズ列を並列形成したレンズ面からなる指向性光出射機能部を付与することによって、光入射端面31に入射した光を導光体3中を導光させながら、光出射面33から光入射端面31および光出射面33の双方に直交する面(XZ面)内の出射光分布において指向性のある光を出射させる。このXZ面内における出射光分布のピークの方向が光出射面33となす角度をaとすると、この角度aは10〜40度とすることが好ましく、出射光分布の半値全幅は10〜40度とすることが好ましい。
なお、本発明では、上記のような光出射面33またはその裏面34に光出射機能部を形成する代わりにあるいはこれと併用して、導光体内部に光拡散性微粒子を混入分散することで指向性光出射機能を付与したものでもよい。また、導光体3としては、図1に示したような大略平行平板状(即ちXZ断面形状が長方形)のものに限定されるものではなく、少なくとも光入射端面に隣接する部分において光入射端面から離れるに従い次第に厚みが減少するくさび形状のもの、或いは、船型状等の種々のXZ断面形状を持つものが使用できる。
本発明の導光体3は、光透過率の高い合成樹脂から構成することができる。このような合成樹脂としては、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂が例示できる。特に、メタクリル樹脂が、光透過率の高さ、耐熱性、力学的特性、成形加工性に優れており、最適である。このようなメタクリル樹脂としては、メタクリル酸メチルを主成分とする樹脂であり、メタクリル酸メチルが80重量%以上であるものが好ましい。導光体3の粗面の表面構造を形成するに際しては、透明合成樹脂板を所望の表面構造を有する型部材を用いて熱プレスすることで形成してもよいし、スクリーン印刷、押出成形や射出成形等によって成形と同時に形状付与してもよい。また、熱あるいは光硬化性樹脂等を用いて構造面を形成することもできる。更に、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリメタクリルイミド系樹脂等からなる透明フィルムあるいはシート等の透明基材上に、活性エネルギー線硬化型樹脂からなる粗面構造を表面に形成してもよいし、このようなシートを接着、融着等の方法によって別個の透明基材上に接合一体化させてもよい。活性エネルギー線硬化型樹脂としては、多官能(メタ)アクリル化合物、ビニル化合物、(メタ)アクリル酸エステル類、アリル化合物、(メタ)アクリル酸の金属塩等を使用することができる。
図2は、光偏向素子4におけるプリズム列の断面形状の説明図である。図2は、図1におけるXZ断面に相当する。光偏向素子4は主表面の一方を入光面41とし他方の面を出光面42とする。入光面41には多数のプリズム列が並列に配列され、各プリズム列は一次光源に近い側に位置する第1のプリズム面44と一次光源から遠い側に位置する第2のプリズム面45の2つのプリズム面から構成されている。第2のプリズム面45は第1のプリズム面44を出光面42の法線方向(Z方向:図2では上下方向)の線を対称線として反転したものであり、プリズム列は左右対称の形状となっている。モニターやテレビでは、光量確保のため、導光体の両側端面に隣接して一次光源を配置することがある。この場合、面光源装置ひいては液晶表示装置から効率よく光を出射するためには、光偏向素子はプリズム列が左右対称形状のものが良い。
図2に示した実施形態において、第1のプリズム面44および第2のプリズム面45は、XZ断面形状が1つの円弧で構成されている。このようにXZ断面形状において1つの円弧でプリズム面を構成する場合、プリズム列の配列ピッチPを1としたとき、円弧の半径rは2〜4である。即ち、プリズム面のそれぞれは、プリズム列の延在方向と直交する断面の形状において、1つの円弧形状を含んでおり、この円弧形状の曲率半径rとプリズム列の配列ピッチPとの比r/Pが2〜4である。これは、r/Pが4より大きいと十分な視野角が得られないためである。r/Pは、好ましくは3.5以下である。一方、r/Pは、好ましくは2.2以上であり、更に好ましくは、2.5以上である。これは、r/Pが2より小さいと十分な輝度が得難くなるためである。即ち、視野角が広く且つ適度の輝度が維持された即ち視野角と輝度とのバランスが取れた面光源装置を得るためには、光偏向素子のプリズム列r/Pは、2〜4であり、たとえば、好ましくは2.2〜3.5、更に好ましくは2.5〜3.5である。
第1のプリズム面44と第2のプリズム面45とは、略対称である。ここで、略対称とは、完全に左右対称である場合の他に、実質上左右対称と見なされる場合をも含むものとする。ここで、実質上左右対称とは、左右反転させて使用した場合においても反転前のものと実使用上同等と見なし得る程度の光出射変化しか生じない程度の範囲内のものとする。
なお、プリズム列の配列ピッチPは、特に制限されないが、10〜100μm程度が好ましい。但し、液晶パネル(液晶表示素子)とのモアレを回避できる値を選ぶとよい。
本実施形態では、プリズム列のXZ断面形状において、プリズム列の頂点に最も近い円弧形状は、プリズム列の頂点(稜線に対応する)まで延びており、しかもプリズム面は唯一の半径rの曲面(円筒面)からなる。
但し、本発明においては、各プリズム列の2つのプリズム面のそれぞれは、XZ断面形状において、唯一の円弧形状である必要はなく、プリズム列の頂点に最も近い円弧形状の部分よりプリズム頂点から遠い部分において、更に異なる曲率半径の円弧からなるものであってもよい。
図3に、そのようなプリズム列の断面形状の変形例の説明図を示す。この変形例では、第2のプリズム面45は、XZ断面形状が2つの円弧形状で構成されている。第1の円弧形状は、曲率半径がrであり、プリズム列の頂点から位置45’まで延びている。第2の円弧形状は、曲率半径がr’であり、位置45’より出光面42に近い側において延びている。この場合、出光面42に近い第2の円弧形状の曲率半径r’は、たとえば4.5〜6.5程度でも良い。第1のプリズム面44については、図示しないが、第2のプリズム面45と対称に構成されている。
一次光源1としては例えばLED光源、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ等のような点状光源や蛍光ランプや冷陰極管などのY方向に延在する線状光源を用いることができる。複数の点状光源をY方向に配列してもよい。必要に応じて、一次光源を取り囲むように光源リフレクタを設置しても良い。これは一次光源から出射した光のうち導光体3に入射できない光を導光体に向けて反射させる。材質としては、例えば表面に金属蒸着反射層を有するプラスチックフィルムを用いることができる。このような光源リフレクタと同様な反射部材を、導光体3の光入射端面とされる側端面31以外の側端面に付することも可能である。
光反射素子5は導光体3の光出射面33と反対の側の裏面34に対向して配置される。光反射素子5としては、例えば表面に金属蒸着反射層を有するプラスチックシートを用いることができる。本発明においては、光反射素子5として、反射シートに代えて、導光体3の裏面34に金属蒸着等により形成された光反射層等を用いることも可能である。これにより導光体3より漏れた光を再度導光体内に戻してやることが出来、一次光源から発せられる光量を有効に利用することができる。
光拡散素子6は、光偏向素子4の出光面側にて光偏向素子4と一体化させてもよいし、光拡散素子6を個別に光偏向素子4の出光面上に載置しても良い。個別に光拡散素子6を載置する場合には、光拡散素子6の光偏向素子4に隣接する側の面即ち入射面には、光偏向素子4とのスティッキングを防止するため、凹凸構造を付与することが好ましい。同様に、光拡散素子6の出射面においても、その上に配置される液晶表示素子との間でのスティッキングを考慮する必要があり、光出射面にも凹凸構造を付与することが好ましい。この凹凸構造は、スティッキング防止の目的のみに付与する場合には、上記特許文献1の明細書の段落[0019]ないし[0021]に記載されているISO4287/1−1984による平均傾斜角が、0.7度以上となるような構造とすることが好ましく、さらに好ましくは1度以上であり、より好ましくは1.5度以上である。
以上のような面光源装置の発光面上に、液晶表示素子を配置することにより液晶表示装置が構成される。液晶表示装置は、図1における上方から液晶表示素子を通して観察者により観察される。
以下、実施例及び比較例によって本発明を具体的に説明する。
なお、以下の実施例及び比較例において使用した導光体の作製方法および各物性の測定方法を下記に示す。
[導光体の作製]
鏡面仕上げをした有効面積195mm(X方向寸法)×307mm(Y方向寸法)、厚さ3mmのステンレススチール板を型素材として用い、ガラスビーズ(ポッターズバロティーニ社製J220)を用いて、ステンレススチール板からブラストノズルまでの距離を32cmとして、ブラスト処理を行った。これにより、第1の成型用型部材を得た。
鏡面仕上げをした有効面積195mm(X方向寸法)×307mm(Y方向寸法)、厚さ3mmのステンレススチール板を型素材として用い、ガラスビーズ(ポッターズバロティーニ社製J220)を用いて、ステンレススチール板からブラストノズルまでの距離を32cmとして、ブラスト処理を行った。これにより、第1の成型用型部材を得た。
一方、鏡面仕上げをした有効面積195mm(X方向寸法)×307mm(Y方向寸法)、厚さ3mmのニッケル−リンメッキ板を型素材として用い、その表面に、レンズ列形成面からなる導光体裏面を転写により形成するための形状転写面を切削加工により形成した。これにより、第2の成型用型部材を得た。レンズ列形成面のレンズ列は、頂部先端曲率半径135μm、配列ピッチ100μm、アスペクト比10であった。また、レンズ列の延びる方向は、上記ステンレス板の長辺と垂直の方向(X方向)になるようにした。
上記2つの成型用型部材を用いて、透明アクリル樹脂組成物を射出成形することにより、短辺195mm、長辺307mmの長方形で、厚みが0.8mmと一定で、一方の面(光出射面33)が粗面からなり、他方の面(裏面34)がレンズ列形成面からなる透明アクリル樹脂製の導光体を得た。
導光体の厚さ0.8mmの長辺側端面(光入射端面31)に対向するようにして、該長辺に沿って等間隔で54個のLED(豊田合成社製E1S62-YWOS7-07)を配置し、更に光源リフレクタを配置した。また、導光体の裏面34に対向するようにして光反射素子として光散乱反射シート(東レ社製E6SP)を配置した。この導光体の光度分布を測定した結果を図4に示す(光度は相対値で示す)。
[導光体の光度分布の測定]
図1に示される構成から光偏向素子4及び光拡散素子6を除去したものにおいて、一次光源1を点灯させ、導光体3の光出射面33に3mmφのピンホールを有する黒色の紙をピンホールが導光体の中央に位置するように固定した。光出射面33の法線方向即ちZ方向を0°として、XZ面内で+85°〜−85°の範囲内で1°間隔で傾けながら、輝度計で出射光の光度分布を測定した。角度は一次光源1に近い側を負とし、その反対側を正とした。
図1に示される構成から光偏向素子4及び光拡散素子6を除去したものにおいて、一次光源1を点灯させ、導光体3の光出射面33に3mmφのピンホールを有する黒色の紙をピンホールが導光体の中央に位置するように固定した。光出射面33の法線方向即ちZ方向を0°として、XZ面内で+85°〜−85°の範囲内で1°間隔で傾けながら、輝度計で出射光の光度分布を測定した。角度は一次光源1に近い側を負とし、その反対側を正とした。
[面光源装置のピーク輝度、ピーク角度及び輝度分布の半値全幅の測定]
図1に示される構成において、一次光源1を点灯させ、輝度計の視野角度を1度にし、面光源装置の中央に測定位置がくるよう調整した。光偏向素子4の出光面42の法線方向即ちZ方向を0度として、+45°〜−45°の範囲内で1°間隔で傾けながら、輝度計で出射光の輝度分布を測定し、ピーク輝度、ピーク角度(ピーク輝度の得られた角度)及び輝度分布の半値全幅(ピーク輝度値の1/2以上の輝度値の分布の広がり角)を求めた。角度は一次光源に近い側を負とし、その反対側を正とした。
図1に示される構成において、一次光源1を点灯させ、輝度計の視野角度を1度にし、面光源装置の中央に測定位置がくるよう調整した。光偏向素子4の出光面42の法線方向即ちZ方向を0度として、+45°〜−45°の範囲内で1°間隔で傾けながら、輝度計で出射光の輝度分布を測定し、ピーク輝度、ピーク角度(ピーク輝度の得られた角度)及び輝度分布の半値全幅(ピーク輝度値の1/2以上の輝度値の分布の広がり角)を求めた。角度は一次光源に近い側を負とし、その反対側を正とした。
実施例1:
図1及び2の実施形態に属する面光源装置を、以下のようにして作製した。
図1及び2の実施形態に属する面光源装置を、以下のようにして作製した。
先ず、図4に示される出射光光度分布(光度は相対値で示す)をもつ導光体3を作製した。この導光体の光出射面33上に、屈折率1.506のアクリル系紫外線硬化性樹脂を用いて作製した光偏向素子4を載置した。光偏向素子4は、入光面に多数のプリズム列が形成されたプリズムシートであり、各プリズム列は1対の対称プリズム面の断面形状が曲率半径r=100μmの円弧状のものであった。プリズム列の配列ピッチPは50μmであった。このプリズムシートを、そのプリズム列形成面からなる入光面41が導光体3の光出射面33に向くように載置した。このときのr/Pは2.0であった。更に、一次光源1、光拡散素子6及び光反射素子5を配置し、面光源装置を得た。
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、後述の比較例1を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、輝度分布の半値全幅を得、その結果を表1に示した。
実施例2:
各プリズム列の1対の対称プリズム面の断面形状が曲率半径r=110μmである以外は、実施例1と同様にして面光源装置を得た。このときのr/Pは2.2であった。
各プリズム列の1対の対称プリズム面の断面形状が曲率半径r=110μmである以外は、実施例1と同様にして面光源装置を得た。このときのr/Pは2.2であった。
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、後述の比較例1を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、輝度分布の半値全幅を得、その結果を表1に示した。
実施例3:
各プリズム列の1対の対称プリズム面の断面形状が曲率半径r=120μmである以外は、実施例1と同様にして面光源装置を得た。このときのr/Pは2.4であった。
各プリズム列の1対の対称プリズム面の断面形状が曲率半径r=120μmである以外は、実施例1と同様にして面光源装置を得た。このときのr/Pは2.4であった。
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、後述の比較例1を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、輝度分布の半値全幅を得、その結果を表1に示した。
実施例4:
各プリズム列の1対の対称プリズム面の断面形状が曲率半径r=150μmである以外は、実施例1と同様にして面光源装置を得た。このときのr/Pは3.0であった。
各プリズム列の1対の対称プリズム面の断面形状が曲率半径r=150μmである以外は、実施例1と同様にして面光源装置を得た。このときのr/Pは3.0であった。
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、後述の比較例1を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、輝度分布の半値全幅を得、その結果を表1に示した。
実施例5:
各プリズム列の1対の対称プリズム面の断面形状が曲率半径r=165μmである以外は、実施例1と同様にして面光源装置を得た。このときのr/Pは3.3であった。
各プリズム列の1対の対称プリズム面の断面形状が曲率半径r=165μmである以外は、実施例1と同様にして面光源装置を得た。このときのr/Pは3.3であった。
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、後述の比較例1を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、輝度分布の半値全幅を得、その結果を表1に示した。
実施例6:
各プリズム列の1対の対称プリズム面の断面形状が曲率半径r=200μmである以外は、実施例1と同様にして面光源装置を得た。このときのr/Pは4.0であった。
各プリズム列の1対の対称プリズム面の断面形状が曲率半径r=200μmである以外は、実施例1と同様にして面光源装置を得た。このときのr/Pは4.0であった。
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、後述の比較例1を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、輝度分布の半値全幅を得、その結果を表1に示した。
実施例7:
各プリズム列の1対の対称プリズム面のX−Z断面形状において、プリズム列の頂点の座標を(X,Z)=(0,0)としたとき、一方のプリズム面が、(X,Z)=(12.500,18.058)よりプリズム列頂点の側ではr=180μmの円弧形状とし、(X,Z)=(12.500,18.058)よりプリズム列根元側(即ち出光面42に近い側)ではr’=300μmの円弧形状とし、他方のプリズム面の断面形状が、上記一方のプリズム面を出光面の法線に対して左右対称に反転した形状からなるものとし、プリズム列の配列ピッチP=50μmとした(即ち、プリズム列については図3の変形例に該当する)以外は、実施例1と同様にして面光源装置を得た。このときのr/Pは、プリズム列頂点側の円弧形状については3.6であり、プリズム列根元側の円弧形状については6であった。
各プリズム列の1対の対称プリズム面のX−Z断面形状において、プリズム列の頂点の座標を(X,Z)=(0,0)としたとき、一方のプリズム面が、(X,Z)=(12.500,18.058)よりプリズム列頂点の側ではr=180μmの円弧形状とし、(X,Z)=(12.500,18.058)よりプリズム列根元側(即ち出光面42に近い側)ではr’=300μmの円弧形状とし、他方のプリズム面の断面形状が、上記一方のプリズム面を出光面の法線に対して左右対称に反転した形状からなるものとし、プリズム列の配列ピッチP=50μmとした(即ち、プリズム列については図3の変形例に該当する)以外は、実施例1と同様にして面光源装置を得た。このときのr/Pは、プリズム列頂点側の円弧形状については3.6であり、プリズム列根元側の円弧形状については6であった。
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、後述の比較例1を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、輝度分布の半値全幅を得、その結果を表1に示した。
比較例1:
各プリズム列のプリズム面のX−Z断面形状において、プリズム列の頂点の座標を(X,Z)=(0,0)としたとき、一方のプリズム面が、プリズム列頂点(X,Z)=(0,0)と(X,Z)=(−24.871,38.740)とを結んだ直線形状とし、もう一方のプリズム面が、プリズム列頂点(X,Z)=(0,0)と(X,Z)=(25.129,38.740)とを曲率半径R=475μmの円弧で結んだ形状とし、プリズム列の配列ピッチP=50μmとした以外は、実施例1と同様にして面光源装置を得た。このときの円弧形状のR/Pは9.5であった。
各プリズム列のプリズム面のX−Z断面形状において、プリズム列の頂点の座標を(X,Z)=(0,0)としたとき、一方のプリズム面が、プリズム列頂点(X,Z)=(0,0)と(X,Z)=(−24.871,38.740)とを結んだ直線形状とし、もう一方のプリズム面が、プリズム列頂点(X,Z)=(0,0)と(X,Z)=(25.129,38.740)とを曲率半径R=475μmの円弧で結んだ形状とし、プリズム列の配列ピッチP=50μmとした以外は、実施例1と同様にして面光源装置を得た。このときの円弧形状のR/Pは9.5であった。
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、ピーク輝度を1.000とし、ピーク角度、輝度分布の半値全幅を得、その結果を表1に示した。
比較例2:
各プリズム列の1対の対称プリズム面の断面形状が曲率半径r=50μmである以外は、実施例1と同様にして面光源装置を得た。このときのr/Pは1.0であった。
各プリズム列の1対の対称プリズム面の断面形状が曲率半径r=50μmである以外は、実施例1と同様にして面光源装置を得た。このときのr/Pは1.0であった。
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、比較例1を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、輝度分布の半値全幅を得、その結果を表1に示した。
比較例3:
各プリズム列の1対の対称プリズム面の断面形状が曲率半径r=250μmである以外は、実施例1と同様にして面光源装置を得た。このときのr/Pは5.0であった。
各プリズム列の1対の対称プリズム面の断面形状が曲率半径r=250μmである以外は、実施例1と同様にして面光源装置を得た。このときのr/Pは5.0であった。
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、比較例1を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、輝度分布の半値全幅を得、その結果を表1に示した。
比較例4:
各プリズム列の1対の対称プリズム面の断面形状が曲率半径r=300μmである以外は、実施例1と同様にして面光源装置を得た。このときのr/Pは6.0であった。
各プリズム列の1対の対称プリズム面の断面形状が曲率半径r=300μmである以外は、実施例1と同様にして面光源装置を得た。このときのr/Pは6.0であった。
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、比較例1を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、輝度分布の半値全幅を得、その結果を表1に示した。
比較例5:
各プリズム列の1対の対称プリズム面の断面形状が曲率半径r=350μmである以外は、実施例1と同様にして面光源装置を得た。このときのr/Pは7.0であった。
各プリズム列の1対の対称プリズム面の断面形状が曲率半径r=350μmである以外は、実施例1と同様にして面光源装置を得た。このときのr/Pは7.0であった。
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、比較例1を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、輝度分布の半値全幅を得、その結果を表1に示した。
実施例8:
導光体3の互いに反対側に位置する2つの側端面に対向してそれぞれ一次光源1を配置し、これらの側端面をいずれも光入射端面31とした以外は、実施例5と同様にして面光源装置を得た。ここで、導光体3の出射光光度分布(光度は相対値で示す)は図5に示されるとおりであった。
導光体3の互いに反対側に位置する2つの側端面に対向してそれぞれ一次光源1を配置し、これらの側端面をいずれも光入射端面31とした以外は、実施例5と同様にして面光源装置を得た。ここで、導光体3の出射光光度分布(光度は相対値で示す)は図5に示されるとおりであった。
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、後述の比較例6を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、輝度分布の半値全幅を得、その結果を表2に示した。
比較例6:
各プリズム列のプリズム面のX−Z断面形状において、プリズム列の頂点の座標を(X,Z)=(0,0)としたとき、一方のプリズム面が、プリズム列頂点(X,Z)=(0,0)と(X,Z)=(−24.871,38.740)とを結んだ直線形状とし、もう一方のプリズム面が、プリズム列頂点(X,Z)=(0,0)と(X,Z)=(25.129,38.740)とを曲率半径R=475μmの円弧で結んだ形状とし、プリズム列の配列ピッチP=50μmとした以外は、実施例8と同様にして面光源装置を得た。このときのプリズム列根元側の円弧形状のR/Pは9.5であった。
各プリズム列のプリズム面のX−Z断面形状において、プリズム列の頂点の座標を(X,Z)=(0,0)としたとき、一方のプリズム面が、プリズム列頂点(X,Z)=(0,0)と(X,Z)=(−24.871,38.740)とを結んだ直線形状とし、もう一方のプリズム面が、プリズム列頂点(X,Z)=(0,0)と(X,Z)=(25.129,38.740)とを曲率半径R=475μmの円弧で結んだ形状とし、プリズム列の配列ピッチP=50μmとした以外は、実施例8と同様にして面光源装置を得た。このときのプリズム列根元側の円弧形状のR/Pは9.5であった。
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、ピーク輝度を1.000とし、ピーク角度、輝度分布の半値全幅を得、その結果を表2に示した。
図6に、各プリズム列の1対の対称プリズム面の断面形状が1つ以上の円筒面から構成されている場合(上記実施例1〜6及び比較例2〜5等)の比r/Pと輝度分布半値全幅との関係を示した。
図7に、各プリズム列の1対の対称プリズム面の断面形状が1つ以上の円筒面から構成されている場合(上記実施例1〜6及び比較例2〜5等)の比r/Pと相対輝度値(ピーク輝度比率)との関係を示した。
1 一次光源
3 導光体
4 光偏向素子
5 光反射素子
6 光拡散素子
31 光入射端面
33 光出射面
34 裏面
41 入光面
42 出光面
44 第1のプリズム面
45 第2のプリズム面
3 導光体
4 光偏向素子
5 光反射素子
6 光拡散素子
31 光入射端面
33 光出射面
34 裏面
41 入光面
42 出光面
44 第1のプリズム面
45 第2のプリズム面
Claims (4)
- 光が入射する入光面とその反対側に位置し入射した光を出射する出光面とを有しており、前記入光面には一対の略対称なプリズム面から構成されるプリズム列が互いに略並列に複数配列されている光偏向素子であって、
前記一対のプリズム面のそれぞれは、前記プリズム列の延在方向と直交する断面の形状において、少なくとも1つの円弧形状からなり、前記プリズム列の頂点に最も近い円弧形状の曲率半径rと前記プリズム列の配列ピッチPとの比r/Pが2〜4である、
ことを特徴とする光偏向素子。 - 一次光源と、該一次光源から発せられる光が入射する光入射端面および入射した光を導光して出射する光出射面を有する導光体と、該導光体の光出射面に隣接配置された請求項1に記載の光偏向素子とを含んでなることを特徴とする面光源装置。
- 前記光偏向素子は、前記入光面が前記導光体の光出射面に対向するように配置されていることを特徴とする、請求項2に記載の面光源装置。
- 前記一次光源は、前記導光体の互いに対向する2つの側端面からなる2つの光入射端面にそれぞれ対向するように、配置されていることを特徴とする、請求項3に記載の面光源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010180906A JP2012042502A (ja) | 2010-08-12 | 2010-08-12 | 光偏向素子及び面光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010180906A JP2012042502A (ja) | 2010-08-12 | 2010-08-12 | 光偏向素子及び面光源装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012042502A true JP2012042502A (ja) | 2012-03-01 |
Family
ID=45898950
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010180906A Withdrawn JP2012042502A (ja) | 2010-08-12 | 2010-08-12 | 光偏向素子及び面光源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012042502A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014022226A (ja) * | 2012-07-19 | 2014-02-03 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 導光板 |
JP2014022225A (ja) * | 2012-07-19 | 2014-02-03 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 導光板 |
-
2010
- 2010-08-12 JP JP2010180906A patent/JP2012042502A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014022226A (ja) * | 2012-07-19 | 2014-02-03 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 導光板 |
JP2014022225A (ja) * | 2012-07-19 | 2014-02-03 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 導光板 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4454020B2 (ja) | 光源装置および光偏向素子 | |
JP2008209928A (ja) | 光源装置及びそれに用いる光偏向素子 | |
TW200307148A (en) | Planar light source and light guide being used | |
US20080144336A1 (en) | Optical deflector element and light source device | |
JP2004046076A (ja) | 光偏向素子及び面光源装置 | |
JP5424901B2 (ja) | 面光源装置及びそれに用いる導光体 | |
JP2008218418A (ja) | 面光源装置及びそれに用いる導光体 | |
JP2002245824A (ja) | 光源装置及びそれに用いる光偏向素子 | |
JP4400845B2 (ja) | 光拡散シートおよびそれを用いた映像表示素子、面光源装置 | |
JP2004006245A (ja) | 光源装置 | |
WO2004053539A1 (ja) | 光偏向素子及び光源装置 | |
JP4400867B2 (ja) | 光偏向素子及び光源装置 | |
JP2012042502A (ja) | 光偏向素子及び面光源装置 | |
JP5593653B2 (ja) | 導光板、バックライトユニット及び表示装置 | |
JP5371125B2 (ja) | 面光源装置及びそれに用いる導光体 | |
JP2009158468A (ja) | バックライト | |
JP2012203081A (ja) | 光偏向素子及びそれを用いた面光源装置 | |
JP4210053B2 (ja) | 光源装置 | |
JP4730873B2 (ja) | 光偏向素子およびそれを用いた面光源装置 | |
JP4160297B2 (ja) | 光偏向素子 | |
JP4960327B2 (ja) | 光偏向素子及び光源装置 | |
JP5495585B2 (ja) | 光偏向素子及び光源装置 | |
JP2012009408A (ja) | 隠蔽構造体を備えた照明ユニット、照明装置、表示装置 | |
JP4485416B2 (ja) | 光偏向素子及び光源装置 | |
JP4118043B2 (ja) | 光源装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20131105 |