JP4215106B2 - 面光源装置 - Google Patents
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Description
β ≦ arcsin〔(T1/T2)/n2〕
の関係を有することを特徴としている。かかる実施態様によれば、光導入部から導光シートへ無駄なく光を入射させることができる。
図7は本発明の一実施形態による面光源装置21を示す一部破断した斜視図である。面光源装置21は、発光モジュール22と導光板23とから構成されている。導光板23は、主として、光源24の大きさに比べて厚みが薄く屈曲可能な導光シート25と、導光シート25へ光を導入させるための光導入ブロック26とから構成されている。導光シート25は、自由に曲げることができる高屈折率(屈折率n2)の透明樹脂材料によって成形されている。このような導光シート25は、例えばポリカーボネイト、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンなどのシートからなる。また、導光シート25には図8(b)に示すような光出射領域27が設けられている。光出射領域27は、例えば従来例と同様にして、微小な凹凸パターンや拡散反射インクの印刷パターンなどからなる拡散パターン28を導光シート25の裏面に設けることによって形成される。
2T2 < T0 < T1 …(式1)
でなければならない。
2T2 < T1 …(式2)
となる。導光板23が(式2)を満たせば、光源24が(式1)を満たすように配置することで2回反射させることができる。
α < 22.5゜
でなければならない。
n1・sinθ2 = n2・sinθ3 …(式3)
θ1=θ2+2α …(式4)
ただし、n1は光導入ブロック26の屈折率、n2は導光シート25の屈折率、αは光導入ブロック26の傾斜角である。導光シート25内での全反射条件を考えると、
sinθ3 > 1/n2 …(式5)
である。よって、(式3)と(式5)とからは、
n1・sinθ2 > 1
が得られる。これは、
θ2 > arcsin(1/n1) …(式6)
と書くことができる。また、入射光線が傾斜面31となす角度は、90゜−θ1−αで、これがαに等しいから、
90゜−θ1−α=α
となり、
α=22.5゜−θ2/4 …(式7)
が得られる。ただし、上記(式4)を用いた。よって、(式6)及び(式7)からは、次式が得られる。
α < 22.5゜−(1/4)arcsin(1/n1) …(式8)
ここで、arcsin(1/n1)の取り得る最小の値は0であるから、(式8)からは、α < 22.5゜が得られる。
T0・β=T2・θ3 …(式9)
という関係が成り立つ。
β ≦ arcsin〔(T1/T2)/n2〕
図14に示すものは本発明の別な実施形態による面光源装置41を示す一部破断した斜視図である。この面光源装置41に用いられている光導入ブロック26にあっては、平板部29の先に設けられているくさび状部30は両面が傾斜面31となっている。また、端部を残して2枚の導光シート25が貼り合わされており、両導光シート25の端部がそれぞれ光導入ブロック26の傾斜面31に接着されている。あるいは、1枚の導光シート25の端部をスライスして2枚に開き、導光シート25端部の2枚に開いた部分を光導入ブロック26の傾斜面31に貼り付けてもよい。
図15は本発明のさらに別な実施形態による面光源装置42の一部破断した斜視図である。この面光源装置42にあっては、導光シート25の端部の両面に、向き合せるようにしてそれぞれ光導入ブロック26を接着して光学的に結合している。そして、両光導入ブロック26の光入射面32にそれぞれ発光モジュール22を対向させて光を入射させるようにしている。
図17は本発明のさらに別な実施形態による導光板23の一部破断した斜視図である。この導光板23にあっては、導光シート25の端縁に沿って、複数の光導入ブロック26を横に並べるようにして配置している。そして、各光導入ブロック26の光入射面32にそれぞれ発光モジュール22を対向させ、各光導入ブロック26から導光シート25に光を入射させる。
図18は本発明のさらに別な実施形態による面光源装置44の一部判断した斜視図である。この面光源装置44にあっては、導光シート25の一方端部に光導入ブロック26を設け、導光シート25の他方端部に光導出ブロック45を設けている。光導出ブロック45は、光導入ブロック26と同じものであって使用の仕方が異なっている。光導入ブロック26の光入射面32には、発光モジュール22が対向しており、光導出ブロック45の端面47(光導入ブロック26の光入射面32に対応する面)には反射鏡46が対向している。
図20は本発明のさらに別な実施形態であって、光通信装置48を示している。この光通信装置48にあっては、導光シート25の一方端部に光導入ブロック26を設け、導光シート25の他方端部に光導出ブロック45を設け、光導入ブロック26の光入射面32に信号出力用の発光モジュール22を対向させ、光導出ブロック45の端面47にフォトダイオードのような受光素子からなるフォトディテクタ49を対向させている。
23 導光板
24 光源
25 導光シート
26 光導入ブロック
27 光出射領域
30 くさび状部
31 傾斜面
32 光入射面
33 接着剤層
36 正反射シート
45 光導出ブロック
46 反射鏡
Claims (9)
- 一方端面に形成された光入射面から遠ざかるに従って次第に厚みが減少するように傾斜面が形成された光導入部と、
前記光入射面に対向して配置され、前記光入射面より厚みの小さい光源と、
前記光源より厚みが小さく、前記光導入部の前記傾斜面と対向する面が前記光導入部と光学的に結合された光導入面を端部に有する導光シートとから成り、さらに、前記導光シートの端面が、前記光導入部の前記光入射面よりも引っ込んでおり、
前記光導入面から入射した光を前記導光シート内に閉じ込めて導光した光を前記導光シートの光出射領域から出射させることを特徴とする面光源装置。 - 前記光導入部は、透明な接着剤層を介して前記導光シートに接着されており、
当該接着剤層の膜厚は前記導光シートの厚みよりも薄くなっていることを特徴とする、請求項1に記載の面光源装置。 - 前記光入射面がレンズ形状をしていることを特徴とする、請求項1に記載の面光源装置。
- 前記光入射面に入射する光の指向角をβとし、前記導光シートの屈折率及び厚みをそれぞれn2及びT2とし、前記光導入部における光入射面の厚みをT1とするとき、
β ≦ arcsin〔(T1/T2)/n2〕
の関係を有することを特徴とする、請求項1に記載の面光源装置。 - 前記光導入部の屈折率は、前記導光シートの屈折率よりも小さいことを特徴とする、請求項1に記載の面光源装置。
- 前記光導入部の前記傾斜面端部から前記導光シートにかけて、正反射シートを貼っていることを特徴とする、請求項1に記載の面光源装置。
- 前記光導入部の両面に導光シートが光学的に結合されていることを特徴とする、請求項1に記載の面光源装置。
- 前記導光シートに複数の光導入部が光学的に結合されていることを特徴とする、請求項1に記載の面光源装置。
- 一方端面から遠ざかるに従って次第に厚みが減少する光導出部の一方の面が前記導光シートに光学的に結合され、前記光導出部の前記端面に反射部材が設けられていることを特徴とする、請求項1に記載の面光源装置。
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