JP5297107B2 - Lighting device and display device - Google Patents
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Description
本発明は、光学部品に関するものであり、特に、視野角コントロールに好適に用いることが可能な光学部品に関するものである。また、本発明は、このような光学部品を用いた照明装置及び表示装置に関するものである。 The present invention relates to an optical component, and more particularly to an optical component that can be suitably used for viewing angle control. The present invention also relates to an illumination device and a display device using such an optical component.
携帯電話のディスプレイやパソコンディスプレイの覗き見防止、カーナビゲーションのフロントパネルへの映り込み防止のために、視野角コントロール技術を採用した光学部品が液晶ディスプレイ等のディスプレイに用いられている。このような光学部品は、ディスプレイからの光がある視野角の範囲内にのみに発せられるようにするものである。 Optical parts that use viewing angle control technology are used in displays such as liquid crystal displays to prevent peeping on mobile phone displays and personal computer displays and to prevent reflection on the front panel of car navigation systems. Such an optical component allows light from the display to be emitted only within a certain viewing angle range.
このような光学部品として、非特許文献1に開示されたルーバーがある。このルーバーは、複数の遮光板を互いの主面を対面させて一方向に配列させたものである。かかるルーバーによれば、ある角度以上で当該ルーバーに入射する光を遮光することができる。
しかしながら、非特許文献1に記載のルーバーは、透過させたい角度の光の一部も遮光してしまう。その結果、このルーバーを備えたディスプレイの輝度を明るくするためには、光源の出力を大きくする必要がある。
However, the louver described in Non-Patent
そこで、本発明では、視野角コントロール機能を有し、且つ、光利用効率の高い光学部品を提供することを目的としている。また、本発明は、このような光学部品を用いた照明装置及び表示装置を提供することを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical component having a viewing angle control function and high light utilization efficiency. Another object of the present invention is to provide an illumination device and a display device using such an optical component.
本発明の光学部品は、第1のレンズアレイ、第2のレンズアレイ、及び、遮光部アレイを備えている。第1のレンズアレイは、一方向に配列された複数の第1のレンズ要素を含んでいる。第2のレンズアレイは、一方向に配列された複数の第2のレンズ要素を含んでいる。遮光部アレイは、一方向に互いに離間して配列された複数の遮光部を有する。複数の第1のレンズ要素は、凸状の入射面を有する。複数の第2のレンズ要素は、凸状の出射面を有する。第1のレンズアレイは、一部の入射光を、複数の遮光部の間で集光して第2のレンズアレイに結合し、一部の入射光の入射方向が複数の第1のレンズ要素の光軸に対して成す角度よりも、その入射方向が光軸に対して成す角度が大きい別の一部の入射光を少なくとも部分的に複数の遮光部の何れかに結合する。 The optical component of the present invention includes a first lens array, a second lens array, and a light shielding portion array. The first lens array includes a plurality of first lens elements arranged in one direction. The second lens array includes a plurality of second lens elements arranged in one direction. The light-shielding part array has a plurality of light-shielding parts arranged so as to be spaced apart from each other in one direction. The plurality of first lens elements have a convex incident surface. The plurality of second lens elements have a convex emission surface. The first lens array condenses a part of incident light between the plurality of light shielding portions and couples the incident light to the second lens array, and the incident direction of the part of the incident light is a plurality of first lens elements. Another part of the incident light having an incident angle larger than the angle formed with respect to the optical axis is at least partially coupled to any of the plurality of light shielding portions.
本発明の光学部品によれば、入射光のうち、第1のレンズ要素の光軸に対してその入射方向がなす角度が小さい入射光の一部は、第1のレンズアレイによって遮光部の間で集光されて、第2のレンズアレイから出射される。一方、第1のレンズ要素の光軸に対してその入射方向がなす角度が大きい入射光は、遮光部によって遮光される。また、第2のレンズ要素の出射面が凸面であるので、第2のレンズアレイに結合される光は、第2のレンズ要素の光軸に対して小さい角度で出射される。したがって、本光学部品では、出射光が提供する視野角が小さく、また、第2のレンズ要素の光軸に対してその出射方向がなす角度が小さい光の利用効率が高められている。 According to the optical component of the present invention, part of incident light having a small angle formed by the incident direction with respect to the optical axis of the first lens element is incident between the light shielding portions by the first lens array. And is emitted from the second lens array. On the other hand, incident light having a large angle formed by the incident direction with respect to the optical axis of the first lens element is blocked by the light blocking portion. Further, since the emission surface of the second lens element is a convex surface, the light coupled to the second lens array is emitted at a small angle with respect to the optical axis of the second lens element. Therefore, in this optical component, the viewing angle provided by the emitted light is small, and the use efficiency of light with a small angle formed by the emission direction with respect to the optical axis of the second lens element is enhanced.
本発明の光学部品では、複数の第1のレンズ要素の光軸上及び第2のレンズ要素の光軸上に、遮光部が位置しないことが好ましい。また、本発明の光学部品では、隣り合う第1のレンズ要素の境界と隣り合う第2のレンズ要素の境界との間に、遮光部が位置していることが好ましい。また、複数の第1のレンズ要素の光軸と複数の第2のレンズ要素の光軸とが互い一致していることが好ましい。複数の第1のレンズ要素及び複数の第2のレンズ要素としては、シリンドリカルレンズを用いることが可能である。 In the optical component of the present invention, it is preferable that the light shielding portion is not positioned on the optical axis of the plurality of first lens elements and on the optical axis of the second lens element. In the optical component according to the aspect of the invention, it is preferable that the light shielding portion is positioned between the boundary between the adjacent first lens elements and the boundary between the adjacent second lens elements. In addition, it is preferable that the optical axes of the plurality of first lens elements coincide with the optical axes of the plurality of second lens elements. Cylindrical lenses can be used as the plurality of first lens elements and the plurality of second lens elements.
また、本発明は、照明装置に関するものでもあり、この照明装置は、光源と、光源から出射される光を上述の光学部品に導光する導光板と、を備えている。なお、導光板とは、導光する機能を有する部材であれば、任意の部材を含むものであり、例えば、拡散板を含むものである。 The present invention also relates to an illumination device, and the illumination device includes a light source and a light guide plate that guides light emitted from the light source to the optical component. In addition, if a light guide plate is a member which has the function to guide light, it will contain arbitrary members, for example, will contain a diffuser plate.
また、本発明は、表示装置にも関するものであり、この表示装置は、上述の照明装置と、
当該照明装置から出射された光を受光して出射する液晶パネルと、を備えるものである。
The present invention also relates to a display device, and the display device includes the illumination device described above,
A liquid crystal panel that receives and emits light emitted from the illumination device.
以上説明したように、本発明によれば、視野角コントロール機能を有し、且つ、光利用効率の高い光学部品が提供される。また、本発明によれば、この光学部品を用いた照明装置及び表示装置が提供される。 As described above, according to the present invention, an optical component having a viewing angle control function and high light utilization efficiency is provided. Moreover, according to this invention, the illuminating device and display apparatus using this optical component are provided.
以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
図1は、一実施形態に係る光学部品を概略的に示す図である。なお、以下では、光学部品の第1のレンズアレイにおける複数の第1のレンズ要素の配列方向をx方向ということがある。また、第1のレンズアレイから第2のレンズアレイに向かう方向をz方向、x方向及びz方向に直交する方向をy方向という。図1の(a)には、y方向に見た光学部品が示されており、図1の(b)には、x方向に見た光学部品が示されている。 FIG. 1 is a diagram schematically showing an optical component according to an embodiment. Hereinafter, the arrangement direction of the plurality of first lens elements in the first lens array of the optical component may be referred to as the x direction. A direction from the first lens array to the second lens array is referred to as a z direction, and a direction orthogonal to the x direction and the z direction is referred to as a y direction. FIG. 1A shows an optical component viewed in the y direction, and FIG. 1B shows an optical component viewed in the x direction.
図1に示す光学部品10は、第1のレンズアレイ12、第2のレンズアレイ14、及び、遮光部アレイ16を備えている。第1のレンズアレイ12及び第2のレンズアレイ14は、例えば、シリンドリカルレンズアレイ、即ち、所謂レンチキュラレンズである。光学部品10では、第1のレンズアレイ12と第2のレンズアレイ14との間に遮光部アレイ16が設けられている。
The
第1のレンズアレイ12は、複数の第1のレンズ要素12aを含んでいる。複数の第1のレンズ要素12aは、一方向、即ちx方向に配列されている。第1のレンズ要素12aの各々は、凸状の入射面12bを含んでいる。即ち、第1のレンズ要素12aは、遮光部アレイ16と当該第1のレンズ要素12aとの境界と反対側に凸状の面を有している。本実施の形態では、第1のレンズ要素12aの各々は、シリンドリカルレンズである。
The
第2のレンズアレイ14は、複数の第2のレンズ要素14aを含んでいる。複数の第2のレンズ要素14aも、一方向に配列されている。本実施形態では、複数の第2のレンズ要素14aも、x方向に配列されている。即ち、第2のレンズ要素14aは、複数の第1のレンズ要素12aの配列方向と同方向に配列されている。第2のレンズ要素14aの各々は、凸状の出射面14bを含んでいる。即ち、第2のレンズ要素14aは、遮光部アレイ16と当該第2のレンズ要素14aとの境界と反対側に凸状の面を有している。本実施の形態では、第2のレンズ要素14aの各々も、シリンドリカルレンズである。
The
遮光部アレイ16は、複数の遮光部16aを有している。本実施形態では、複数の遮光部16aはそれぞれ、板状の形状を有している。複数の遮光部16aは、一方向に離間して配列されている。本実施形態では、複数の遮光部16aは、複数の第1のレンズ要素12aの配列方向と同方向に配列されている。また、複数の遮光部16aは、その配列方向に交差する面に沿って延びている。本実施形態の遮光部アレイ16では、隣り合う遮光部16aの間の空間16bに、入射光に対して透明な部材、例えば、樹脂が埋め込まれている。
The light-
本実施形態では、複数の第1のレンズ要素12aの周期、複数の第2のレンズ要素14aの周期、及び、複数の遮光部16aの周期は、全て同じ周期である。また、隣り合うレンズ要素12aの境界と隣り合う第2のレンズ要素14aの境界との間に、遮光部16aが設けられている。また、隣り合う第1のレンズ要素12aの境界の当該第1のレンズ要素12aの配列方向における位置と、隣り合う第2のレンズ要素14aの境界の同方向における位置とは、互いに一致している。すなわち、第1のレンズ要素12aの光軸と第2のレンズ要素14aの光軸は一致している。
In the present embodiment, the period of the plurality of
以下、本光学部品に入射する光の軌跡について詳細に説明する。図2は、一実施形態に係る光学部品に入射する光の軌跡を示す図である。図2では、光学部品10への入射光のうち、第1のレンズ要素12aの光軸Z1に平行に入射する光L1(入射方向0°の光)の軌跡が実線で示されている。また、光学部品10への入射光のうち、その入射方向が光軸Z1に対してなす角度が小さい光L2の軌跡が、破線で示されている。また、光学部品10への入射光のうち、その入射方向が第1のレンズ要素12aの光軸に対してなす角度が大きい光L3の軌跡が点線で示されている。
Hereinafter, the locus of light incident on the optical component will be described in detail. FIG. 2 is a diagram illustrating a locus of light incident on the optical component according to the embodiment. In FIG. 2, the locus of the light L1 (light having an incident direction of 0 °) that enters the
図2に示すように、光学部品10への入射光のうち、その入射方向が光軸Z1に対して成す角度が小さい光L1及びL2は、第1のレンズ要素12aによって、空間16bで集光されて、第2のレンズ要素14aに結合される。第2のレンズ要素14aに至った光は、第2のレンズ要素14aの光軸Z2に対してなす角度が小さくなるように出射される。
As shown in FIG. 2, light L1 and L2 having a small angle formed by the incident direction with respect to the optical axis Z1 among the incident light to the
一方、光学部品10への入射光のうち、光軸Z1に対してなす角度が光L1及び光L2より大きい光L3は、遮光部16aに結合される。したがって、光L3は、遮光部16aによって遮光され、第2のレンズ要素14aには結合しない。
On the other hand, of the incident light to the
このように、光学部品10は、その入射方向が第1のレンズ要素12aの光軸Z1に対して成す角度が小さい入射光を遮光部16aで遮光することなく、第2のレンズアレイ14に結合することができる。また、第2のレンズアレイ14に入射する光は、その出射方向が光軸Z2に対して成す角度が小さくなるように、出射される。したがって、光学部品10は、視野角を狭くすることを実現しつつ、遮光部16aによる不要な光の損失を低減して、光の利用効率を高めることができる。
As described above, the
図3は、一実施形態に係る光学部品の光の出射角度と透過率の関係を示す図である。図3において、横軸は光の出射角度を示しており、縦軸はある出射角度で出射される光のパワーと当該光の光学部品への入射パワーとの比を示している。図3において実線で示す特性は、レンズアレイを有する光学部品、即ち、本実施形態の光学部品の特性であり、点線で示す特性はレンズアレイが無い従来の光学部品の特性である。 FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between the light emission angle and the transmittance of the optical component according to the embodiment. In FIG. 3, the horizontal axis indicates the light emission angle, and the vertical axis indicates the ratio of the light power emitted at a certain emission angle and the incident power of the light to the optical component. In FIG. 3, the characteristic indicated by the solid line is the characteristic of the optical component having the lens array, that is, the optical component of this embodiment, and the characteristic indicated by the dotted line is the characteristic of the conventional optical component without the lens array.
図3に示す本実施形態の光学部品に対する特性は、以下のパラメータの光学部品に対して得られたものである。
第1のレンズ要素の光軸上の厚さ:0.3mm
第1のレンズ要素及び第2のレンズ要素:シリンドリカルレンズ
第1のレンズ要素の入射面及び第2のレンズ要素の出射面の曲率:0.5mm
第1のレンズ要素の出射面及び第2のレンズ要素の入射面の形状:平面
第1のレンズ要素及び第2のレンズ要素の周期:0.6mm
第1のレンズ要素と第2のレンズ要素との間の距離:1.2mm
第1のレンズ要素の材料:ポリカーボネート(屈折率:1.59)。
第2のレンズ要素の材料:ポリカーボネート(屈折率:1.59)
遮光部の厚さ:50μm
遮光部の長さ:1mm
遮光部の周期:0.6mm
遮光部の材料:黒に着色したシリコーンゴム
遮光部の間の空間の材料:シリコーンゴム(屈折率:1.43)
The characteristics for the optical component of the present embodiment shown in FIG. 3 are obtained for optical components having the following parameters.
Thickness on the optical axis of the first lens element: 0.3 mm
First lens element and second lens element: cylindrical lens Curvature of incident surface of first lens element and exit surface of second lens element: 0.5 mm
Shapes of the exit surface of the first lens element and the entrance surface of the second lens element: Period of the flat first lens element and the second lens element: 0.6 mm
Distance between the first lens element and the second lens element: 1.2 mm
First lens element material: polycarbonate (refractive index: 1.59).
Second lens element material: polycarbonate (refractive index: 1.59)
Light-shielding part thickness: 50 μm
Shading length: 1mm
Period of light shielding part: 0.6 mm
Material of the light shielding part: Silicone rubber colored in black Material of the space between the light shielding parts: Silicone rubber (refractive index: 1.43)
図3から明らかなように、本実施形態における光学部品では、その出射方向が第2のレンズ要素の光軸に対してなす角度が大きい出射光の透過率は小さく、その出射方向が第2のレンズ要素の光軸に対してなす角度が小さい出射光の透過率は大きくなっている。したがって、本光学部品は、従来の光学部品より、出射角度が小さい光の利用効率を高めることができる。 As is clear from FIG. 3, in the optical component in the present embodiment, the transmittance of the emitted light having a large angle formed by the emission direction with respect to the optical axis of the second lens element is small, and the emission direction is the second value. The transmittance of the emitted light with a small angle formed with respect to the optical axis of the lens element is large. Therefore, this optical component can improve the utilization efficiency of light having a smaller emission angle than conventional optical components.
以上、本発明の好適な実施の形態について説明した。本発明の光学部品では、隣り合う遮光部の間隔、隣り合う第1のレンズ要素の間隔、及び、隣り合う第2のレンズ要素の間隔が、等しいことが好ましい。また、第1のレンズ要素と第2のレンズ要素が、zx平面内で正のパワーを有することが好ましい。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. In the optical component of the present invention, it is preferable that the interval between the adjacent light shielding portions, the interval between the adjacent first lens elements, and the interval between the adjacent second lens elements are equal. Further, it is preferable that the first lens element and the second lens element have positive power in the zx plane.
また、隣り合う第1のレンズ要素の配列方向における境界位置と遮光部の同配列方向における位置とは、一致していることが好ましい。なお、遮光部が第1のレンズ要素の光軸上に位置する形態は、第1のレンズ要素の光軸に対して入射方向がなす角度が小さい光が遮光されてしまうため好ましくないが、隣り合う第1のレンズ要素の配列方向における境界位置と遮光部の同配列方向における位置とは、僅かにずれていてもよい。 Moreover, it is preferable that the boundary position in the arrangement direction of the adjacent first lens elements coincides with the position in the same arrangement direction of the light shielding portions. The configuration in which the light shielding portion is positioned on the optical axis of the first lens element is not preferable because light having a small incident angle with respect to the optical axis of the first lens element is shielded. The boundary position in the arrangement direction of the matching first lens elements and the position in the same arrangement direction of the light shielding parts may be slightly shifted.
また、第1のレンズ要素の形状と第2のレンズ要素の形状は同じ形状であってもよく、互いに異なっていてもよい。遮光部のz方向の長さは、第1のレンズアレイから第2のレンズアレイまでの距離と等しくてもよく、また、当該距離より短くてもよい。ただし、第1のレンズ要素の光軸に対してその入射方向が大きい角度をなして入射する光を効率良く遮光するために、遮光部のz方向の長さは、第1のレンズアレイから第2のレンズアレイまでの距離の約1/2は必要である。 Further, the shape of the first lens element and the shape of the second lens element may be the same or different from each other. The length of the light shielding part in the z direction may be equal to or shorter than the distance from the first lens array to the second lens array. However, the length of the light shielding portion in the z direction is from the first lens array to efficiently shield light incident at a large angle with respect to the optical axis of the first lens element. About 1/2 of the distance to the lens array of 2 is necessary.
遮光部は、入射光の波長(例えば400〜700nm)において透過率0%であることが好ましいが、約10%の透過率を有していても、本光学部品の所望の効果が得られる。 The light-shielding part preferably has a transmittance of 0% at the wavelength of incident light (for example, 400 to 700 nm), but the desired effect of the present optical component can be obtained even with a transmittance of about 10%.
また、複数の遮光部の周期は、複数の第1のレンズ要素の周期及び複数の第2のレンズ要素の周期のN倍(Nは1以上の整数)であってもよい。図4は、別の実施形態に係る光学部品を概略的に示す図である。図4に示す光学部品10Aでは、遮光部アレイ16の一部において、隣りあう二つの遮光部16aの周期(間隔)が、複数の第1のレンズ要素12aの周期及び複数の第2のレンズ要素14aの周期の二倍になっている。かかる光学部品10Aでは、第1のレンズ要素12aの光軸Z1に対してその入射方向がなす角度が大きい光Lが、周期が2倍となっている空間16bを通過し、第2のレンズ要素の光軸Z2に対して大きい角度をなして出射されるが、その量は無視できる程度である。
Further, the period of the plurality of light shielding portions may be N times (N is an integer of 1 or more) the period of the plurality of first lens elements and the period of the plurality of second lens elements. FIG. 4 is a diagram schematically showing an optical component according to another embodiment. In the
また、複数の遮光部の周期は、一部において、複数の第1のレンズ要素の周期及び複数の第2のレンズ要素の周期と異なっていてもよい。図5は、別の実施の形態に係る光学部品を概略的に示す図である。図5に示す光学部品10Bでは、一つの遮光部16aがその遮光部16aと隣り合う別の二つの遮光部16aのうち一方の遮光部側へ偏位している。かかる光学部品10Bでは、第1のレンズ要素12aの光軸Z1に対してその入射方向がなす角度が小さい光Lの一部が遮光部16aによって遮光されるが、その量は無視できる程度である。
In addition, the period of the plurality of light shielding units may be partially different from the period of the plurality of first lens elements and the period of the plurality of second lens elements. FIG. 5 is a diagram schematically showing an optical component according to another embodiment. In the
また、複数の第2のレンズ要素の配列方向が、複数の第1のレンズ要素の配列方向及び複数の遮光部の配列方向と異なっていてもよい。図6は、別の実施形態に係る光学部品を概略的に示す図である。図6に示す光学部品10Cでは、複数の第2のレンズ要素14aの配列方向が、複数の第1のレンズ要素12aの配列方向及び複数の遮光部16aの配列方向に対して傾斜している。かかる光学部品10Cであっても、第1のレンズ要素12aの光軸に対して小さい角度で入射する光L1を第2のレンズアレイに結合することができる。一方、第1のレンズ要素12aの光軸に対して大きい角度で入射する光L3を遮光部16aによって遮光することができる。
Further, the arrangement direction of the plurality of second lens elements may be different from the arrangement direction of the plurality of first lens elements and the arrangement direction of the plurality of light shielding portions. FIG. 6 is a diagram schematically showing an optical component according to another embodiment. In the
また、遮光部が第1のレンズ要素の光軸に対して傾斜していてもよい。図7は、別の実施の形態に係る光学部品を概略的に示す図である。図7に示す光学部品10Dでは、第1のレンズ要素12aの光軸Z1に対して遮光部16aが傾斜している。この傾斜角度は2°程度までは許容し得る。かかる光学部品10Dにおいても、光軸Z1に対してその入射方向がなす角度が小さい光L1の大部分を第2のレンズアレイ14に結合することができる。一方、光軸Z1に対してその入射方向がなす角度が大きい光L3の大部分を遮光部16aによって遮光することができる。
Further, the light shielding portion may be inclined with respect to the optical axis of the first lens element. FIG. 7 is a diagram schematically showing an optical component according to another embodiment. In the
また、隣り合う第2のレンズ要素の境界位置と隣り合う第1のレンズ要素の境界位置とは、その配列方向において一致していなくてもよい。図8は、別の実施形態に係る光学部品を概略的に示す図である。図8に示す光学部品10Eでは、隣り合う第1のレンズ要素12aのその配列方向xにおける境界位置と、遮光部16aの方向xにおける位置とが一致している。一方、隣り合う第1のレンズ要素12aのその配列方向xにおける境界位置と、隣り合う第2のレンズ要素14aのその配列方向xにおける境界位置とは、一致していない。かかる光学部品10Eであっても、両境界位置のずれが僅かであれば、第1のレンズ要素12aの光軸Z1に対してその入射方向がなす角度が小さい光L1の大部分を第2のレンズアレイ14から出射することができ、一方、第1のレンズ要素12aの光軸Z1に対して入射方向がなす角度が大きい光L3の大部分を遮光部16aによって遮光することができる。一方、第1のレンズ要素12aの光軸上に、隣り合う第2のレンズ要素14aの境界位置が存在すると、第2のレンズアレイからの出射光の出射角度が大きくなるので、かかる形態は好ましくない。
Further, the boundary position between the adjacent second lens elements and the boundary position between the adjacent first lens elements may not coincide with each other in the arrangement direction. FIG. 8 is a diagram schematically showing an optical component according to another embodiment. In the
以下、上述した光学部品を用いた表示装置について説明する。図9は、一実施形態に係る表示装置を概略的に示す図である。図9に示す表示装置20は、照明装置22と、液晶パネル24と、を備えている。照明装置22は、光学部品10、導光板26、光源28、及び、反射板30を有している。なお、照明装置22は、反射板30を有していなくてもよい。この表示装置20では、導光板26の端面に入射する光が、光学部品10に入射する。光学部品10に入射する光の一部が液晶パネル24の背面に入射して当該液晶パネル24の表面から出射される。この表示装置20は、光学部品10を備えているので、その視野角は小さい。また、表示装置20は、光学部品10を備えているので、光の利用効率に優れている。
Hereinafter, a display device using the above-described optical component will be described. FIG. 9 is a diagram schematically illustrating a display device according to an embodiment. The
図10は、別の実施形態に係る表示装置を概略的に示す図である。図10に示す表示装置20Aは、照明装置22A、及び、液晶パネル24を備えている。照明装置22Aは、光学部品10、光源28、及び、拡散板32を有している。表示装置20Aでは、光源からの光が拡散板32によって拡散されて光学部品10に入射する。光学部品10に入射する光の一部が液晶パネル24の背面に入射して当該液晶パネル24の表面から出射される。表示装置20Aも、表示装置20と同様に、光学部品10を備えているので、その視野角は小さいものとなる。また、表示装置20Aも、光の利用効率に優れている。なお、表示装置20及び20Aは、光学部品10に代えて、光学部品10A〜10Eの何れかを用いてもよい。
FIG. 10 is a diagram schematically illustrating a display device according to another embodiment. A
10…光学部品、12…第1のレンズアレイ、12a…第1のレンズ要素、12b…入射面、14…第2のレンズアレイ、14a…第2のレンズ要素、14b…出射面、16…遮光部アレイ、16a…遮光部、16b…空間、20,20A…表示装置、24…液晶パネル、26…導光板、28…光源、30…反射板、32…拡散板。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記光源から出射される光を導光する導光板と、
前記光源から前記導光板を介して入射する光の視野角を狭める光学部品と、
を備え、
前記光学部品は、
一方向に配列された複数の第1のレンズ要素を有する第1のレンズアレイと、
一方向に配列された複数の第2のレンズ要素を有する第2のレンズアレイと、
一方向に互いに離間して配列された複数の遮光部を有する遮光部アレイと、
を備え、
前記複数の第1のレンズ要素は、凸状の入射面を有し、
前記複数の第2のレンズ要素は、凸状の出射面を有し、
前記遮光部アレイは前記第1のレンズアレイと前記第2のレンズアレイの間に設けられており、前記第1のレンズアレイは前記入射面と反対側において前記遮光部アレイと接しており、前記第2のレンズアレイは前記出射面と反対側において前記遮光部アレイと接しており、
前記複数の遮光部は、前記第1のレンズアレイと前記第2のレンズアレイの中間を横切って延在しており、
前記第1のレンズアレイは、一部の入射光を、前記複数の遮光部の間で集光して前記第2のレンズアレイに結合し、前記一部の入射光の入射方向が前記複数の第1のレンズ要素の光軸に対して成す角度よりも、その入射方向が前記光軸に対して成す角度が大きい別の一部の入射光を少なくとも部分的に前記複数の遮光部の何れかに結合する、
照明装置。 A light source;
A light guide plate for guiding light emitted from the light source;
An optical component that narrows the viewing angle of light incident from the light source via the light guide plate;
With
The optical component is
A first lens array having a plurality of first lens elements arranged in one direction;
A second lens array having a plurality of second lens elements arranged in one direction;
A light-shielding part array having a plurality of light-shielding parts arranged apart from each other in one direction;
With
The plurality of first lens elements have a convex incident surface,
The plurality of second lens elements have a convex exit surface,
The light-shielding part array is provided between the first lens array and the second lens array, and the first lens array is in contact with the light-shielding part array on the side opposite to the incident surface, The second lens array is in contact with the light-shielding part array on the side opposite to the exit surface,
The plurality of light-shielding portions extend across the middle between the first lens array and the second lens array,
The first lens array condenses a part of incident light between the plurality of light shielding portions and couples the incident light to the second lens array, and an incident direction of the part of the incident light is the plurality of incident light. Any one of the plurality of light-shielding portions at least partly with another part of incident light whose incident direction is greater than the angle formed with respect to the optical axis of the first lens element. To join,
Lighting device.
前記照明装置から出射された光を受光して、出射する液晶パネルと、
を有する表示装置。
The lighting device according to any one of claims 1 to 5,
A liquid crystal panel that receives and emits light emitted from the illumination device; and
A display device.
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