JP2012099224A - 両面発光面状光源装置およびそれを含む電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】両面の発光量を互いに独立して調整可能にする。
【解決手段】光反射板９を挟んで第１導光板１と第２導光板４とを積層し、導光方向同一側に光入射面３,６を配置し、第１,第２導光板１,４の光入射面３,６に対向して第１,第２光源７,８を配置する。さらに、第１導光板１の光入射面３を第２導光板４の光入射面６に対して距離Ａだけずらして突出させて配置する。こうして、第１光源７から出射されて第２導光板４に入射され、第２導光板４の光出射面５から出射される不要な光量(クロストーク)を大幅に削減する。その結果、薄型で両面からの発光が可能であり、且つ両面からの発光量を互いに独立に調整することが可能な両面発光面状光源装置を提供できる。
【選択図】図１

Description

この発明は、両面の発光量を互いに独立して調整可能な両面発光面状光源装置、及び、それを含む電子機器に関する。

近年、導光板を用いて両面からの発光が可能な薄型の面状光源装置が種々提案されている。このような面状光源装置として、特開２００１‐２９０４４５号公報(特許文献１)に開示された平面表示装置がある。

上記特許文献１に開示された平面表示装置では、矩形の板状の導光板の側方に直管状のランプを配置し、このランプの周囲にはリフレクタを配置して、上記ランプからの光が上記導光板の側方から入射して導光板の表面と裏面とから面状発光する。さらに、上記導光板の表面と裏面との夫々には、光学シートを介して液晶セルを配置している。そして、上記各光学シートによって上記導光板からの面状光を上記各液晶セルに均一に送り、上記各液晶セルは、上記各光学シートから入射される光によって表示するようにしている。

さらに、上記面状光源装置として、特開２００５‐５０６３０号公報(特許文献２)に開示された両面発光面状光源がある。

上記特許文献２に開示された両面発光面状光源では、第１導光板と第２導光板とを光反射板を挟んで積層し、この積層板の一端部に光源としてＬＥＤ(発光ダイオード)を配置している。上記ＬＥＤは、上記積層板に固定された筐体に収納されており、上記筐体内において弾性体とＬＥＤ移動部材とによって挟持されている。そして、例えばネジ機構を有する上記ＬＥＤ移動部材を操作することによって、上記ＬＥＤを上記積層板の対向面に沿って移動可能にしている。

このような構成を取ることによって、上記第１導光板と上記第２導光板とに入射する光量を調整し、上記第１導光板の表面からの発光量と上記第２導光板の表面からの発光量とを調整することができる。

しかしながら、上記従来の面状光源装置には、以下のような問題がある。

先ず、上記特許文献１に開示された平面表示装置においては、上記導光板の両面から面状発光することは可能であるが、光源は上記ランプが１つであるため、上記導光板の各面からの光量を互いに独立して調整することはできないという問題がある。

次に、上記特許文献２に開示された両面発光面状光源においては、積層された第１導光板と第２導光板との一端面とこの端面に対向して配置されたＬＥＤとの相対位置を変更することによって、各導光板に入射される光量を調整している。ところが、このような構成では、上記第１導光板の表面からの発光量と上記第２導光板の表面からの発光量とを互いに独立して調整することはできないという問題がある。

これは、上記ＬＥＤを上記第１導光板の端面のみに対向するように移動させても、上記第２導光板の端面に上記ＬＥＤからの出射光が結合され、導光されてしまうことに起因する。特に、装置の薄型化を目的として上記第１,第２導光板を薄くしていくと、上記第２導光板の端面に結合される光量の増加が顕著になる。つまり、上記第１,第２導光板が薄くなると上記第１導光板の光入射面の面積が小さくなるため上記第１導光板に入射される光量が減少し、上記第２導光板の端面に入射される光束が増加することになる。

そのため、上記第１,第２導光板のうち片側の導光板からの出射光を０にできないことになる。つまり、出射光を０にしたい方の導光板に入射してしまう光束は、不要な光(以下、クロストークと言う)となる。仮に、光源の大きさと上記第１,第２導光板夫々の厚さを略同一とした場合でも、光源に対向させた一方の導光板に結合される光量を１００％としても、他方の導光板に入射される光量は１４％にもなる。したがって、上記他方の導光板を発光させないようにしたくても、一方の導光板に結合される光量の１４％の光量が出射されることになるのである。

特開２００１‐２９０４４５号公報 特開２００５‐５０６３０号公報

そこで、この発明の課題は、両面の発光量を互いに独立して調整可能な薄型の両面発光面状光源装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、第１の発明の両面発光面状光源装置は、
少なくとも１つの光入射面とこの光入射面に略垂直な面で成る光出射面とを有する第１導光板と、
少なくとも１つの光入射面とこの光入射面に略垂直な面で成る光出射面とを有すると共に、この光出射面に対向する面を上記第１導光板の光出射面に対向する面に対向させて、上記第１導光板に積層された第２導光板と、
上記第１導光板の光入射面に対向して配置された第１光源と、
上記第２導光板の光入射面に対向して配置された第２光源と、
積層されている上記第１導光板と上記第２導光板とにおける上記光出射面に対向する面の間に狭持された光反射面状体と
を備え、
上記第１導光板の導光方向と上記第２導光板の導光方向とは、互いに平行であり、且つ同じ向きに設定されており、
上記第１導光板の光入射面と上記第２導光板の光入射面とは、上記第１導光板の導光方向に対して同じ側に位置しており、
上記第１導光板の光入射面の位置は、上記第２導光板の光入射面の位置に対して上記第１導光板の導光方向とは逆方向にずれている
ことを特徴としている。

上記構成によれば、上記第１導光板の光入射面と上記第２導光板の光入射面とは同じ側に位置しており、上記第１導光板の光入射面の位置は、上記第２導光板の光入射面の位置に対して上記第１導光板の導光方向とは逆方向にずれている。つまり、上記第１導光板の光入射面は、上記第２導光板の光入射面よりも突出している。したがって、上記第１光源から出射されて上記第２導光板に入射される光量(クロストーク量)、および、上記第２光源から出射されて上記第１導光板に入射される光量(クロストーク量)を、抑制することが可能になる。その結果、両面からの発光量を互いに独立して調整することが可能な両面発光面状光源装置を提供することができる。

さらに、上記クロストーク量を抑制することが可能であるため、上記第１,第２導光板の厚みを上記第１,第２光源の大きさまで薄くすることができる。その結果、両面からの発光量を互いに独立して調整可能な両面発光面状光源装置の薄型化を図ることができる。

さらに、上記第１,第２導光板の光入射面は同じ側に位置しているので、上記第１,第２光源も同じ側に位置させることができる。したがって、上記第１光源と上記第２光源とを同一基板に搭載することができ、部品点数を減らしてコストダウンを図ることが可能になる。

また、１実施の形態の両面発光面状光源装置では、
上記第１光源からの出射光束を、上記第２光源からの出射光束よりも小さく設定している。

この実施の形態によれば、上記第１光源からの出射光束を上記第２光源よりも小さく設定しているので、上記第２導光板に対する上記第１光源からのクロストークの絶対量を小さくできる。したがって、上記第２導光板に対するクロストーク量を、さらに小さくできるのである。

また、１実施の形態の両面発光面状光源装置では、
上記第１光源と上記第２光源とは、同一の基板に実装されており、
上記第２光源における光出射位置の上記基板からの高さは、上記第１光源における光出射位置の上記基板からの高さよりも高く設定されている。

この実施の形態によれば、上記第２光源における光出射位置の上記基板からの高さを、上記第１光源よりも高く設定している。したがって、上記第１光源の光出射位置と上記第１導光板の光入射面との距離、および、上記第２光源の光出射位置と上記第２導光板の光入射面との距離を近くすることができ、上記第１,第２光源から上記第１,第２導光板への光結合効率を高くして、消費電力が小さくすると共に上記第２,第１導光板へのクロストークをさらに削減することができる。

また、１実施の形態の両面発光面状光源装置では、
上記第１導光板の上記光入射面に対向する面の位置は、上記第２導光板の上記光入射面に対向する面の位置に一致しており、
上記第１導光板の上記光入射面に対向する面と上記第２導光板の上記光入射面に対向する面とに対向して、上記２つの面から漏れる光を上記第１導光板および上記第２導光板に向けて反射させて戻す光反射部材を設置している。

この実施の形態によれば、上記第１,第２導光板の上記光入射面に対向する面に対向して、光反射部材を設置している。したがって、上記第１,第２導光板の上記光入射面に対向する面から出力される光束を再び上記第１,第２導光板に戻すことができ、上記第１,第２光源からの出射光をより有効活用することができる。したがって、消費電力をさらに小さくすることが可能になる。

また、第２の発明の両面発光面状光源装置は、
少なくとも１つの光入射面とこの光入射面に略垂直な面で成る光出射面とを有する第１導光板と、
少なくとも１つの光入射面とこの光入射面に略垂直な面で成る光出射面とを有すると共に、この光出射面に対向する面を上記第１導光板の光出射面に対向する面に対向させて、上記第１導光板に積層された第２導光板と、
上記第１導光板の光入射面に対向して配置された第１光源と、
上記第２導光板の光入射面に対向して配置された第２光源と、
積層されている上記第１導光板と上記第２導光板とにおける上記光出射面に対向する面の間に狭持された光反射面状体と
を備え、
上記第１導光板の導光方向と上記第２導光板の導光方向とは、互いに平行であり、且つ逆向きに設定されており、
上記第１導光板の光入射面と上記第２導光板の光入射面とは、上記第１導光板の導光方向に対して互いに反対側に位置しており、
上記第１導光板の光入射面の位置は、上記第２導光板の光入射面に対向する面の位置に対して上記第１導光板の導光方向にずれており、
上記第２導光板の光入射面の位置は、上記第１導光板の光入射面に対向する面の位置に対して上記第２導光板の導光方向にずれている
ことを特徴としている。

上記構成によれば、上記第１導光板の光入射面と上記第２導光板の光入射面とは互いに反対側に位置しており、上記第１導光板の光入射面の位置は、上記第２導光板の光入射面に対向する面の位置に対して上記第１導光板の導光方向にずれている。つまり、上記第２導光板の光入射面に対向する面は、上記第１導光板の光入射面よりも突出している。同様に、上記第１導光板の光入射面に対向する面は、上記第２導光板の光入射面よりも突出している。したがって、上記第１光源から出射されて上記第２導光板に入射される光量(クロストーク量)、および、上記第２光源から出射されて上記第１導光板に入射される光量（クロストーク量)を、抑制することが可能になる。その結果、両面からの発光量を互いに独立して調整することが可能な両面発光面状光源装置を提供することができる。

さらに、上記クロストーク量を抑制することが可能であるため、上記第１,第２導光板の厚みを上記第１,第２光源の大きさまで薄くすることができる。その結果、両面からの発光量を互いに独立して調整可能な両面発光面状光源装置の薄型化を図ることができる。

また、第３の発明の電子機器は、
上記第１の発明あるいは上記第２の発明の両面発光面状光源装置と、
上記両面発光面状光源装置を発光原として用いる光学装置と
を備えたことを特徴としている。

上記構成によれば、上記光学装置は、上記第１,第２導光板に対するクロストークを抑制することができ、両面からの発光量を互いに独立して調整することが可能な両面発光面状光源装置を発光原として用いている。したがって、上記光学装置における２つの照射部分のうちの必要な照射部分のみを必要な光量で照射することが可能になる。

以上より明らかなように、第１の発明の両面発光面状光源装置は、第１,第２導光板の光入射面を同じ側に位置させ、上記第１導光板の光入射面を、上記第２導光板の光入射面に対して導光方向とは逆方向にずらして、上記第２導光板の光入射面よりも突出させているので、上記第１,第２導光板に対する上記第２,第１光源からのクロストークを抑制することが可能になる。したがって、両面からの発光量を互いに独立して調整することが可能な両面発光面状光源装置を提供することができる。

さらに、上記クロストークを抑制可能であるため、上記第１,第２導光板の厚みを上記第１,第２光源の略大きさまで薄くして、両面からの発光量を互いに独立して調整可能な両面発光面状光源装置の薄型化を図ることができる。

さらに、上記第１,第２導光板の光入射面を同じ側に位置させて上記第１,第２光源も同じ側に位置させたので、上記第１,第２光源を同一基板に搭載することができ、部品点数を減らしてコストダウンを図ることが可能になる。

また、第２の発明の両面発光面状光源装置は、第１,第２導光板の光入射面を互いに反対側に位置させ、上記第１導光板の光入射面を上記第２導光板の光入射面に対向する面に対して上記第１導光板の導光方向にずらして、上記第２導光板の光入射面に対向する面を上記第１導光板の光入射面よりも突出させる一方、上記第２導光板の光入射面を上記第１導光板の光入射面に対向する面に対して上記第２導光板の導光方向にずらして、上記第１導光板の光入射面に対向する面を上記第２導光板の光入射面よりも突出させている。したがって、上記第１,第２導光板に対する上記第２,第１光源からのクロストークを抑制することが可能になる。その結果、両面からの発光量を互いに独立して調整することが可能な両面発光面状光源装置を提供することができる。

さらに、上記クロストークを抑制可能であるため、上記第１,第２導光板の厚みを上記第１,第２光源の略大きさまで薄くして、両面からの発光量を互いに独立して調整可能な両面発光面状光源装置の薄型化を図ることができる。

また、第３の発明の電子機器では、光学装置は、上記第１,第２導光板に対するクロストークを抑制することができ、両面からの発光量を互いに独立して調整することが可能な両面発光面状光源装置を発光原として用いているので、上記光学装置における２つの照射部分のうちの必要な照射部分のみを必要な光量で照射することが可能になる。

この発明の両面発光面状光源装置における側面図である。 図１における光入射面のずれ量とクロストーク量との関係を示す図である。 図１とは異なる両面発光面状光源装置における側面図である。 図１および図３とは異なる両面発光面状光源装置における側面図である。 図１,図３および図４とは異なる両面発光面状光源装置における側面図である。 図１,図３,図４および図５とは異なる両面発光面状光源装置における構成を示す図である。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

・第１実施の形態
図１は、本実施の形態の両面発光面状光源装置における概略構成を示す側面図である。図１において、１は、一定の厚みを有する矩形の板状を成す第１導光板である。この第１導光板１は、互いに対向している２つの側面のうちの一方である光出射面２と、上記側面に対して略垂直な面であって互いに対向している２つの端面のうちの一方である光入射面３とを有している。４は、一定の厚みを有する矩形の板状を成す第２導光板である。この第２導光板４は、第１導光板１の場合と同様に、互いに対向している２つの側面のうちの一方の側面である光出射面５と、上記側面に対して略垂直な面であって互いに対向している２つの端面のうちの一方の端面である光入射面６とを有している。

７は第１光源である。この第１光源７は、第１導光板１に光を入射する光源であり、第１導光板１の光入射面３に対向して配置されている。８は第２光源である。この第２光源８は、第２導光板４に光を入射する光源であり、第２導光板４の光入射面６に対向して配置されている。尚、本実施の形態においては、第１光源７および第２光源８はＬＥＤで構成されており、その個数は１個でも複数でも構わない。

９は上記光反射面状体としての光反射板であり、上記第１導光板１の他方の側面と第２導光板４の他方の側面とで挟まれて配置されている。この光反射板９は、第１導光板１および第２導光板４からの出射光をより有効に利用するためのものである。尚、この光反射板９は、両面が反射面である構成か、あるいは、片面のみが反射面である光反射板を２枚貼り合わせた構成を有している。光反射板９は、両面が反射面である反射膜、あるいは、片面のみが反射面である反射膜を２枚貼り合わせてなる反射膜に置き換えることも可能である。

また、上記第１,第２導光板１,４の光出射面２,５に対向している面(上記他方の側面)には、拡散印刷,プリズム,マイクロレンズ等の拡散パターン(図示せず)が施されている。上記拡散パターンは、第１,第２導光板１,４の光入射面３,６から入射され、光反射板９で反射された第１,第２光源７,８からの出射光を、第１,第２導光板１,４の光出射面２,５側に送り出す機能を有している。上記拡散パターンは、第１,第２光源７,８から離れるほど、密度,形状,占有面積等を大きくすることによって、第１,第２導光板１,４から略一定の出射光を得ることができる。あるいは、上記密度,形状,占有面積等のサイズのパターンを設定することによって、所望の照度パターンの出射光を得ることができる。

また、上記第１導光板１と第２導光板４とは光反射板９を挟んで積層されており、さらに、各光入射面３,６は導光方向(矢印方向)に対して同一側に配置されている。そして、第１,第２光源７,８は、第１,第２導光板１,４の光入射面３,６に対向して配置されるため、第１,第２光源７,８も上記導光方向に対して同一側に配置されることになる。

次に、上記第１,第２導光板１,４における光入射面３,６の位置について説明する。図１に示すように、第２導光板４の光入射面６は、第１導光手段１の光入射面３に対して、上記導光方向に距離Ａだけずれて配置されている。このように、第１導光手段１の光入射面３を第２導光板４の光入射面６よりも突出させて配置することによって、第１光源７からの出射光が第２導光板４に入射される光量(クロストーク)を削減することができるのである。

以下、上記構成を有する両面発光面状光源装置において、上記第１,第２導光板１,４のうちの一方の導光板の光入射面における他方の導光板の光入射面に対するずれ量Ａと、クロストーク量との関係について説明する。

図２は、上記光入射面のずれ量Ａとクロストーク量との関係を示す。図２において、横軸は、第１導光板１の光入射面３と第２導光板４の光入射面６とのずれ量Ａを示し、縦軸は、第２導光板４に入射される第１光源７からの出射光量(クロストーク)を示している。この場合、第１導光板１の厚さは２mm、第１光源７のサイズは２.１mm、第２導光板４の厚さは２mmである。

図２に示すように、上記ずれ量Ａが０の場合、つまり第１導光板１の光入射面３と第２導光板４の光入射面６とが同一位置にある場合には、第１光源７の出射光が第２導光板４に入射される光量は、第１光源７側の第１導光板１に入射される光量(１００％)の１４％にもなる。その結果、第２光源８の出力を０にしても、第２導光板４からは全点灯時の１４％の光束が出力されることになる。このように、第１,第２導光板１,４の厚みを薄くして第１,第２光源７,８のサイズと略同じ厚さにすると、第１光源７あるいは第２光源８からの出射光は対向していない第２導光板４あるいは第１導光板１にも入射されることになる。そのため、光出射面２と光出射面５との出射光を互いに独立して調整することはできないのである。

これに対し、上記ずれ量Ａを大きくするとクロストーク量が減少する。例えば、ずれ量Ａを２mmに設定した場合には、クロストーク量を１％以下に抑えることができ、略無視することができるのである。

その場合、上記光反射板９の大きさを、上記第１導光板１の大きさと略同一に設定すること、つまり第２導光板４の光入射面６から距離Ａだけ突出させることが望ましい。こうすることによって、第１導光板１の光出射面２に対向する面における第２導光板４の光入射面６から突出している箇所に入射する第２光源８からの不要光を削減し、第１導光板１に入射される第２光源８からの出射光量(クロストーク)をさらに削減することができる。

以上のように、本実施の形態における両面発光面状光源装置においては、上記光反射板９を挟んで第１導光板１と第２導光板４とを積層し、上記導光方向に対して同一側に光入射面３,６を配置し、第１,第２導光板１,４の光入射面３,６に対向して第１,第２光源７,８を配置している。そして、第１導光板１の光入射面３を第２導光板４の光入射面６よりも距離Ａだけ突出させて光入射面３と光入射面６との位置をずらして配置している。

したがって、上記第１光源７から出射されて第２導光板４に入射され、第２導光板４の光出射面５から出射される不要な光量(クロストーク)を大幅に削減することが可能になるのである。この場合、第２光源８から出射されて第１導光板１に入射され、第１導光板１の光出射面２から出射されるクロストークも、同様に大幅に削減することが可能になる。

すなわち、本実施の形態によれば、薄型で両面からの発光が可能であり、且つ両面からの発光量を互いに独立に調整することが可能な両面発光面状光源装置を得ることができるのである。さらに、第１,第２光源７,８を第１,第２導光板１,４の同一側に配置することができ、第１,第２光源７,８を実装する基板を共通とすることができる。したがって、部品点数を削減することができ、結果としてコストダウンが可能になる。

尚、本実施の形態においては、上記第１導光板１の光入射面３の方を第２導光板４の光入射面６よりも突出させているが、第２導光板４の光入射面６の方を突出させても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、本実施の形態においては、第１,第２光源７,８を上記導光方向に同じ位置に配置しているが、第１導光板１の光入射面３および第２導光板４の光入射面６から同じ距離の位置に配置しても同様の効果が得られる。

上記構成を有する両面発光面状光源装置は、液晶表示装置のバックライトを始めとする種々の電子機器や照明機器に搭載すれば、上記電子機器および上記照明機器における２つの照射部分のうちの必要な方の照射部分のみを必要な光量で照射することが可能になる。

尚、本実施の形態においては、上記第１,第２光源７,８をＬＥＤで構成している。しかしながら、この発明はこれに限定されるものではなく、有機ＥＬ(Electro-Luminescence：エレクトロルミネセンス)等で構成しても構わない。

また、本実施の形態においては、上記第１,第２導光板１,４の形状を矩形にしている。しかしながら、この発明は矩形に限定されるものではない。例えば、円形あるいは円形に近い形状にしてもよい。さらに、外形が円形あるいは円形に近い形状であって、中心部分に円形あるいは八角形等のくり抜き部を有する形状にしてもよい。

また、本実施の形態においては、上記第１,第２導光板１,４の上記導光方向への大きさを異ならせると共に、第１導光板１の光入射面３を第２導光板４の光入射面６よりも突出させるようにしている。しかしながら、上記第１,第２導光板の上記導光方向への大きさを同一にし、上記第１,第２導光板の光入射面の位置を上記導光方向へずらして配置しても同様の効果を得ることができる。

・第２実施の形態
図３は、本実施の形態の両面発光面状光源装置における概略構成を示す側面図である。本実施の形態の両面発光面状光源装置は、上記第１実施の形態の場合とは異なり、第１導光板１１の導光方向(第１導光方向)への長さを、第２導光板１４の導光方向(第２導光方向)への長さと同じ長さにしている。そして、第１導光板１１の光入射面１２と第２導光板１４の光入射面１５とを、上記第１導光方向に対して互いに反対側に配置している。したがって、第１導光板１１用の光源である第１光源１７と、第２導光板１４用の光源である第２光源１８とは、上記第１導光方向に対して互いに反対側に配置される。

そのため、上記第２導光板１４の光入射面１５に対向する端面１９は、第１導光板１１の光入射面１２に対して、第２導光板１４の第２導光方向に距離Ｂだけずらして突出して配置されている。同様に、第１導光板１１の光入射面１２に対向する端面２０は、第２導光板１４の光入射面１５に対して上記第１導光方向に距離Ｂだけずらして突出して配置されている。尚、第１導光板１１と第２導光板１４とに挟持される光反射板２１における上記第１導光方向への大きさは、第１導光板１１および第２導光板１４よりも大きく設定されており、第１導光板１１の端面２０から第２導光板１４の端面１９に至る大きさを有している。

上記構成を有することによって、上記第１光源１７からの出射光が第２導光板１４に入射する光量(クロストーク)を削減することができる。同様に、第２光源１８からの出射光が第１導光板１１に入射される光量を削減することができる。

尚、１３は、上記第１導光板１１の光出射面である。また、１６は、第２導光板１４の光出射面である。

以上のように、本実施の形態の両面発光面状光源装置においては、上記光反射板２１を挟んで第１導光板１１と第２導光板１４とを積層し、光入射面１２,１５を上記第１導光方向に対して互いに反対側に配置し、第１,第２導光板１１,１４の光入射面１２,１５に対向して第１,第２光源１７,１８を配置している。そして、第２導光板１４の光入射面１５に対向する端面１９を、第１導光板１１の光入射面１２よりも距離Ｂだけ突出させて配置している。同様に、第１導光板１１の光入射面１２に対向する端面２０を第２導光板１４の光入射面１５よりも距離Ｂだけ突出させて配置している。

したがって、上記第１光源１７からの出射光が第２導光板１４に入射する光量(クロストーク)、および、第２光源１８からの出射光が第１導光板１１に入射される光量(クロストーク)を、大幅に削減することが可能になる。

すなわち、本実施の形態によれば、薄型で両面からの発光が可能であり、且つ両面からの発光量を互いに独立に調整することが可能な両面発光面状光源装置を得ることができるのである。

上記構成を有する両面発光面状光源装置は、液晶表示装置のバックライトを始めとする種々の電子機器や照明機器に搭載すれば、上記電子機器および上記照明機器における２つの照射部分のうちの必要な方の照射部分のみを必要な光量で照射することが可能になる。

尚、本実施の形態においては、上記第１導光板１１の第１導光方向への長さと第２導光板１４の第２導光方向への長さとを同じにして、第１,第２導光板１１,１４の光入射面１２,１５に対向する端面２０,１９の何れもが、第２,第１導光板１４,１１の光入射面１５,１２よりも距離Ｂだけ突出するようにしている。しかしながら、第１導光板１１の上記長さと第２導光板１４の上記長さとを異なるようにして、第１導光板１１の端面２０の突出量と第２導光板１４の端面１９の突出量とが異なるようにしても差し支えない。

・第３実施の形態
本実施の形態の両面発光面状光源装置における基本構成は、上記第１実施の形態の両面発光面状光源装置の場合と同様であり、以下の説明には図１を用いることにする。

本実施の形態の両面発光面状光源装置においては、第１光源７からの出射光束を、第２光源８からの出射光束に比較して小さくすることによって、第１導光板１の光出射面２からの出射光量の方が、第２導光板４の光出射面５からの出射光量よりも小さくなるように設定されている。

本実施の形態の両面発光面状光源装置においては、上記第１光源７からの出射光束を第２光源８からの出射光束よりも小さくしている。このように、第１導光手段１の光入射面３を第２導光板４の光入射面６よりも突出させて第１光源７に近い位置に配置して第２導光板４に対する第１光源７からのクロストークを削減することに加えて、第１光源７からの出射光束を第２光源８からの出射光束よりも小さくして、第２導光板４に対する第１光源７からのクロストークの絶対量を小さくしている。したがって、第２導光板４は第１光源７からのクロストークの影響を殆ど受けないようすることができる。

以上のごとく上記第１光源７からの出射光束を第２光源８からの出射光束よりも少なく設定することによって、第１導光板１と第２導光板４とは互いに他方からのクロストークの影響を殆ど受けることがなく、第１導光板１と第２導光板４とからの出射光量を互いに独立に調整可能な両面発光面状光源装置を得ることができる。

・第４実施の形態
図４は、本実施の形態の両面発光面状光源装置における概略構成を示す側面図である。図４において、第１導光板３１,第２導光板３２および光反射板３３は、上記第１実施の形態の両面発光面状光源装置における第１導光板１,第２導光板４および光反射板９と同様の構成を有しているので、詳細な説明は省略する。

本実施の形態の両面発光面状光源装置においては、第１光源３４と第２光源３５とを同一の基板３６に実装している。ここで、第１光源３４と第２光源３５との光束出射方向のパッケージ高さを異ならせている。つまり、第１光源３４のパッケージを、第１光源３４の光出射位置の基板３６からの高さが第２光源３５の光出射位置の基板３６からの高さに比較して低いパッケージとするのである。

例えば、第２光源３５として、レンズ３７が付いているレンズ付パッケージを有する大きな光束の出力が可能なＬＥＤを用いる。これに対し、第１光源３４として、レンズなしで発光エリアのサイズ(光源サイズ)が小さいＬＥＤを用いるのである。

上記構成によれば、上記第１光源３４の光出射位置と第１導光板３１の光入射面３８との距離、および、第２光源３５の光出射位置と第２導光板３２の光入射面３９との距離を近くできるので、第１,第２光源３４,３５から第１,第２導光板３１,３２への光結合効率を上記第１実施の形態の場合に比較して高くすることができる。したがって、消費電力が小さく、両面発光が可能で、両面の出射光量を互いに独立して調整することができる両面発光面状光源装置を得ることが可能になる。

さらに、上記第２光源３５を、レンズ３７を有するレンズ付パッケージ(例えばＯsram社製ＬＥＤ：ＬＵＷ−ＣＰ７Ｐ)とすることによって、第２光源３５からの出射光の配光特性を狭指向特性、つまり、出射光の広がりを抑制することができる。したがって、第２導光板３２の光入射面３９に入射する光束を大きくでき、装置の消費電力を削減することが可能になるのである。

・第５実施の形態
図５は、本実施の形態の両面発光面状光源装置における概略構成を示す側面図である。図５において、第１導光板４１,第２導光板４２,光反射板４３,第１光源４４,第２光源４５,基板４６およびレンズ４７は、上記第４実施の形態の両面発光面状光源装置における第１導光板３１,第２導光板３２,光反射板３３,第１光源３４,第２光源３５,基板３６およびレンズ３７と同様の構成を有しているので、詳細な説明は省略する。

本実施の形態の両面発光面状光源装置においては、第１導光板４１の光入射面４８に対向する端面５０の位置と第２導光板４２の光入射面４９に対向する端面５１の位置とは一致しており、第１導光板４１の端面５０および第２導光板４２の端面５１に対向して上記光反射部材としてのミラー５２を配置している。

上記構成を採ることによって、上記第１導光板４１の端面５０および第２導光板４２の端面５１から出力される光束を、再び第１導光板４１および第２導光板４２に戻すことができるため、第１,第２光源４４,４５からの光束をより有効活用することができる。したがって、消費電力をさらに小さくすることが可能になる。

・第６実施の形態
図６は、本実施の形態の両面発光面状光源装置におけるより具体的な構成を示す。尚、図６(a)は平面図であり、図６(b)は図６(a)におけるＣ‐Ｃ'矢視断面図である。

図６において、６１は光出射面であり、ドーナツ形状を有している。６２は光源部分を外側から見えないようにするカバーである。このカバー６２は、樹脂あるいは金属等の光を遮蔽する材料で構成されることが望ましい。その理由は、光源であるＬＥＤからの出射光の全てが後述する第１導光板６３および第２導光板６４に入射しない場合、上記ＬＥＤからの光が直接漏れることを防ぐことによって、均一な光出射を実現することができるためである。

図６(b)において、上記第１導光板６３,第２導光板６４,光反射板６５,第１光源６６,第２光源６７,基板６８およびレンズ６９は、上記第４実施の形態の両面発光面状光源装置における第１導光板３１,第２導光板３２,光反射板３３,第１光源３４,第２光源３５,基板３６およびレンズ３７と同様の構成を有しているので、詳細な説明は省略する。尚、第１光源６６および第２光源６７はＬＥＤで構成されている。また、これらＬＥＤ６６,６７の出力は互いに独立して調整できるようになっている。

上記構成を採ることによって、上記第１導光板６３の光出射面６１から出射される光量と第２導光板６４の光出射面７０から出射される光量とを互いに独立して調整できることができる。さらに、ＬＥＤ６６,６７の夫々を複数のＬＥＤによって構成し、ＬＥＤ６６,６７の夫々を構成する複数のＬＥＤを色度が異なるような構成としてもよい。そうすることにより、第１導光板６３および第２導光板６４から出射される光の色度を互いに独立して自由に変えることが可能になる。

ここで、上記第１導光板６３の光入射面７１は、第１光源６６に対向して配置され、第２導光板６４の光入射面７２は、第２光源６７に対向して配置されている。さらに、第１導光板６３の光入射面７１は、第２導光板６４の光入射面７２に対して、導光方向(ドーナツ形状を成す第１導光板６３および第２導光板６４の半径方向外側に向かう方向)とは逆方向にずらして配置されている。特に、第２導光板６４の光入射面７２の方が第２光源６７から離れて配置されている。これは、第２導光板６４の光出射面７０から出射される光量が第１導光板６３の光出射面６１から出射される光量よりも大きく設定しているためである。

上記構成を有する両面発光面状光源装置を用いることによって、第１導光板６３に対して、第２光源(ＬＥＤ)６７からの出射光の入光を抑制することができるので、両面の発光が可能であり、且つ両面からの発光を互いに独立して調光および調色することが可能になる。

尚、上記構成においては、上記第１導光板６３および第２導光板６４をドーナツ型に構成し、第１導光板６３および第２導光板６４における円形を成す内周面を、第１導光板の光入射面７１および第２導光板の光入射面７２とし、この第１導光板の光入射面７１に対向して１つあるいは複数の第１光源６６を配置する一方、第２導光板の光入射面７２に対向して１つあるいは複数の第２光源６７を配置している。

しかしながら、本実施の形態はこれに限定されるものではなく、第１導光板６３および第２導光板６４の内周面を複数の平面によって多角形に構成し、上記内周面を構成する夫々の平面に対向して１つの光源を配置して、上記第１光源および上記第２光源の夫々を複数の光源で構成しても差し支えない。

尚、上記第２実施の形態から第６実施の形態においても、上記第１光源１７,３４,４４,６６および第２光源１８,３５,４５,６７をＬＥＤで構成しているが、上記有機ＥＬ等で構成しても構わない。

本発明の両面発光面状光源装置は、薄型で両面からの発光が可能であり、且つ両面からの発光量を互いに独立に調整することが可能である面状光源装置として有用であり、照明機器や、液晶表示素子のバックライト等の電子機器に利用することができる。

１,１１,３１,４１,６３…第１導光板、
２,１３,６１…第１導光板の光出射面、
３,１２,３８,４８,７１…第１導光板の光入射面、
４,１４,３２,４２,６４…第２導光板、
５,１６,７０…第２導光板の光出射面、
６,１５,３９,４９,７２…第２導光板の光入射面、
７,１７,３４,４４,６６…第１光源、
８,１８,３５,４５,６７…第２光源、
９,２１,３３,４３,６５…光反射板、
１９,５１…第２導光板の端面、
２０,５０…第１導光板の端面、
３６,４６,６８…基板、
３７,４７,６９…レンズ、
５２…ミラー、
６２…カバー。

Claims (6)

1. 少なくとも１つの光入射面とこの光入射面に略垂直な面で成る光出射面とを有する第１導光板と、
   少なくとも１つの光入射面とこの光入射面に略垂直な面で成る光出射面とを有すると共に、この光出射面に対向する面を上記第１導光板の光出射面に対向する面に対向させて、上記第１導光板に積層された第２導光板と、
   上記第１導光板の光入射面に対向して配置された第１光源と、
   上記第２導光板の光入射面に対向して配置された第２光源と、
   積層されている上記第１導光板と上記第２導光板とにおける上記光出射面に対向する面の間に狭持された光反射面状体と
   を備え、
   上記第１導光板の導光方向と上記第２導光板の導光方向とは、互いに平行であり、且つ同じ向きに設定されており、
   上記第１導光板の光入射面と上記第２導光板の光入射面とは、上記第１導光板の導光方向に対して同じ側に位置しており、
   上記第１導光板の光入射面の位置は、上記第２導光板の光入射面の位置に対して上記第１導光板の導光方向とは逆方向にずれている
   ことを特徴とする両面発光面状光源装置。
2. 請求項１に記載の両面発光面状光源装置において、
   上記第１光源からの出射光束を、上記第２光源からの出射光束よりも小さく設定している
   ことを特徴とする両面発光面状光源装置。
3. 請求項１あるいは請求項２に記載の両面発光面状光源装置において、
   上記第１光源と上記第２光源とは、同一の基板に実装されており、
   上記第２光源における光出射位置の上記基板からの高さは、上記第１光源における光出射位置の上記基板からの高さよりも高く設定されている
   ことを特徴とする両面発光面状光源装置。
4. 請求項１から請求項３までの何れか一つに記載の両面発光面状光源装置において、
   上記第１導光板の上記光入射面に対向する面の位置は、上記第２導光板の上記光入射面に対向する面の位置に一致しており、
   上記第１導光板の上記光入射面に対向する面と上記第２導光板の上記光入射面に対向する面とに対向して、上記２つの面から漏れる光を上記第１導光板および上記第２導光板に向けて反射させて戻す光反射部材を設置した
   ことを特徴とする両面発光面状光源装置。
5. 少なくとも１つの光入射面とこの光入射面に略垂直な面で成る光出射面とを有する第１導光板と、
   少なくとも１つの光入射面とこの光入射面に略垂直な面で成る光出射面とを有すると共に、この光出射面に対向する面を上記第１導光板の光出射面に対向する面に対向させて、上記第１導光板に積層された第２導光板と、
   上記第１導光板の光入射面に対向して配置された第１光源と、
   上記第２導光板の光入射面に対向して配置された第２光源と、
   積層されている上記第１導光板と上記第２導光板とにおける上記光出射面に対向する面の間に狭持された光反射面状体と
   を備え、
   上記第１導光板の導光方向と上記第２導光板の導光方向とは、互いに平行であり、且つ逆向きに設定されており、
   上記第１導光板の光入射面と上記第２導光板の光入射面とは、上記第１導光板の導光方向に対して互いに反対側に位置しており、
   上記第１導光板の光入射面の位置は、上記第２導光板の光入射面に対向する面の位置に対して上記第１導光板の導光方向にずれており、
   上記第２導光板の光入射面の位置は、上記第１導光板の光入射面に対向する面の位置に対して上記第２導光板の導光方向にずれている
   ことを特徴とする両面発光面状光源装置。
6. 請求項１から請求項５までの何れか一つに記載の両面発光面状光源装置と、
   上記両面発光面状光源装置を発光原として用いる光学装置と
   を備えたことを特徴とする電子機器。

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