JP4895141B2 - 光色分割システム - Google Patents
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Description
に、図1における基本の構造設計に基づいた幾つかの他の実施形態も本発明において提供する。図2は、本発明の一実施形態による、液晶表示システムに適用される光色分割システムを示す略断面図である。図2を参照するに、光色分割システムの基本構造は、例えば、底板200、導光板202、導光板204/206、及び導光板208を含む。底板200は、例えば、屈折係数n0を有する導光材料又は反射シートであり、また、反射効果を有し、このことは以下に説明する。導光板202は、2つの面を有する。2つの面のうちの一方は、複数のマイクロ構造202aを有し、他方は、底板200上に配置される。マイクロ構造202aは局所形状を有し、この局所形状は、この領域に入射する光の入射角を変更し、それにより、全内部反射を崩し、この領域に光が透過することを可能にする。例えば、マイクロ構造202aの断面形状は、突出した三角形であり、入射角はこの突出三角形の傾斜面によって変更され、それにより、この領域において、光が屈折して透過することを可能にする。しかし、マイクロ構造202aの形状は、突出構造に限定されない。つまり、マイクロ構造202aは、例えば、陥凹された構造であってもよい。マイクロ構造202aのそれぞれは、全内部反射を屈折に変更して光が透過することを可能にする、少なくとも1つの光出射面を有する。マイクロ構造202aの機能は、以下に説明する。
102 2層回折格子構造部材
102a、102b 回折格子構造
104 LC表示パネル
106 副画素
108 白色光
200 底板
202、204、206、208 導光板
202a マイクロ構造
206a 回折格子構造面
210 収束部材
210a マイクロレンズ
214 入射光
214a〜f 入射点
250 底板
500 ローカル光源
502 導光光素子
504 導光板
504a 突出マイクロ構造
506 発散光
508 平面型光源
Claims (16)
- 一の側面から入射光を受取り、前記入射光を複数の色光に分割する光色分割システムであって、
底板と、
前記底板上に配置される第1の面と、離散した場所に設けられた複数のマイクロ構造を含む、光出力面としての第2の面とを有する第1の導光板と、
前記第1の導光板上に配置され、入射面と回折格子構造面とを有する第2の導光板と、
前記第2の導光板上に配置される第3の導光板と、
を備え、
前記入射光は、前記第1の導光板の側面に予め定められた入射角で入射し、
前記入射光は、前記第1の面と前記第2の面との間を往復して反射され、
前記入射光の一部は、前記複数のマイクロ構造に入射し、透過光として前記複数のマイクロ構造から出射し、
前記入射面は、前記透過光を受け取り、
前記回折格子構造面は、前記透過光を、前記複数の色光に分割し、
前記第3の導光板の光出射面は、前記複数の色光を予め決められた方向に屈折させる複数の突出屈折構造を有する、システム。 - 前記第1の導光板、前記第2の導光板、及び前記第3の導光板は、小型の積層構造を構成する、請求項1に記載の光色分割システム。
- 前記第3の導光板上に配置され、前記複数の色光を予め決められた位置に収束するマイクロレンズ板を更に備える、請求項1または2に記載の光色分割システム。
- 前記第1の導光板、前記第2の導光板、前記第3の導光板、及び前記マイクロレンズ板は、小型の積層構造を構成する、請求項3に記載の光色分割システム。
- 前記第1の導光板の前記第1の面及び前記第2の面は、平行である、請求項1から4のいずれか1項に記載の光色分割システム。
- 前記底板は、反射層又は光材料層であり、前記第1の導光板とともに全内部反射をもたらす、請求項1から5のいずれか1項に記載の光色分割システム。
- 前記複数のマイクロ構造を除く前記第1の導光板と前記第2の導光板との界面は、全内部反射面を形成する、請求項1から6のいずれか1項に記載の光色分割システム。
- 前記第2の導光板は、単一構造又は複合構造の層である、請求項1から7のいずれか1項に記載の光色分割システム。
- 前記第3の導光板の前記複数の突出屈折構造のそれぞれは、一端で結合される第1の傾斜面および第2の傾斜面によって形成される溝構造を含み、前記複数の色光が前記第1の傾斜面から出た後に前記第2の傾斜面によって反射されるように、前記複数の突出屈折構造のそれぞれは予め定められた屈折係数を有する、請求項1から8のいずれか1項に記載の光色分割システム。
- 前記底板、前記第1の導光板、前記第2の導光板、及び前記第3の導光板は、全てストリップ形状であり、
ストリップ形状のユニットとして積層される、請求項1から9のいずれか1項に記載の光色分割システム。 - 前記底板、前記第1の導光板、前記第2の導光板、及び前記第3の導光板は、発光面を形成する、請求項1から10のいずれか1項に記載の光色分割システム。
- 前記底板、前記第1の導光板、前記第2の導光板、及び前記第3の導光板は、平面状のユニットであり、
前記第1の導光板の前記複数のマイクロ構造は、互いに平行で、ある方向に延在する複数のストリップ形状の構造である、請求項1から11のいずれか1項に記載の光色分割システム。 - 前記底板、前記第1の導光板、前記第2の導光板、及び前記第3の導光板は、平面状のユニットであり、
前記第1の導光板の前記複数のマイクロ構造は、同心円状に巻かれる複数のストリップ形状の構造である、請求項1から11のいずれか1項に記載の光色分割システム。 - 前記第1の導光板、前記第2の導光板、及び前記第3の導光板の屈折係数は、それぞれ、n1、n2、及びn3であり、全内部反射の臨界角は、n1、n2、及びn3の値により決定される、請求項1から13のいずれか1項に記載の光色分割システム。
- 前記第1の導光板の前記複数のマイクロ構造のそれぞれは、全内部反射を崩し、前記入射光が、前記第2の導光板に向けて出ることを可能にする傾斜面を含む、請求項1から14のいずれか1項に記載の光色分割システム。
- 前記第1の導光板と前記第2の導光板との間に、前記第1の導光板と前記第2の導光板を機械的に統合する第4の導光板を更に備え、
前記第4の導光板は、前記第1の導光板の前記第2の面で全内部反射を生じさせる反射係数を有する
請求項1から15のいずれか1項に記載の光色分割システム。
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