JP5784428B2 - 導光板ユニット - Google Patents
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Description
1.770(%)<R×E×100(=RE)
を満たす形状である。以下の説明では、REを有効光出射割合とも称す。
アスペクト比〔ha/wa〕とは、図4において、レンズ部52の幅をwa(μm)、レンズ部52の最大高さをha(μm)としたとき、幅waに対する最大高さhaの比である。
幅に対する曲率半径〔r/wa〕とは、レンズ部52の幅をwa(μm)、レンズ部52の先端部52aの曲率半径をr(μm)としたとき、幅waに対する曲率半径rの比である。先端部52aの曲率半径rは、レンズ部52の頂部としての先端部52aの曲がり具合を表すものである。例えば、先端部52aの曲率半径rは、図4に示すように、先端部52aに接する円(図4中の破線で示す円)を仮定した場合の円の半径である。
(III)底部角度γ
底部角度γは、中心軸線Cをとおる断面でのレンズ部52の輪郭線と背面51bとの交点の位置でのレンズ部52の接平面Pと背面51bとの間のなす角度である。この底部角度γは、レンズ部52を液滴とみなした場合の接触角に対応する。また、先端部52aに対して底部はレンズ部52の裾部でもある。よって、底部角度γは裾部角度でもある。
レンズ部52の外形形状は、r/wa及びγ(°)が以下の条件を満たす形状である。
0.63≦r/wa≦12.19且つ2.41≦γ≦47.09
レンズ部52の外形形状は、r/wa及びγ(°)が以下の条件を満たす形状である。
0.16≦r/wa≦6.09且つ4.68≦γ≦67.66
レンズ部52の外形形状は、r/wa及びγ(°)が以下の条件を満たす形状である。
0.10≦r/wa≦4.06且つ7.00≦γ≦75.97
レンズ部52の外形形状は、r/wa及びγ(°)が以下の条件を満たす形状である。
0.08≦r/wa≦3.05且つ9.30≦γ≦79.97
レンズ部52の外形形状は、r/wa及びγ(°)が以下の条件の何れかを満たす形状である。
(5A)0.06≦r/wa≦1.69且つ11.57≦γ≦31.72
(5B)1.94≦r/wa≦2.44且つ41.83≦γ≦82.23
レンズ部52の外形形状は、r/wa及びγ(°)が以下の条件を満たす形状である。
0.57≦r/wa≦1.20且つ18.33≦γ≦29.52
レンズ部52の外形形状は、r/wa及びγ(°)が以下の条件の何れかを満たす形状である。
(7A)0.40≦r/wa≦0.85且つ19.88≦γ≦28.11
(7B)1.47≦r/wa≦1.56且つ58.14≦γ≦66.08
レンズ部52の外形形状は、r/wa及びγ(°)が以下の条件の何れかを満たす形状である。
(8A)0.12≦r/wa≦0.59且つ19.09≦γ≦27.14
(8B)1.21≦r/wa≦1.37且つ55.00≦γ≦68.77
レンズ部52の外形形状は、r/wa及びγ(°)が以下の条件の何れかを満たす形状である。
(9A)0.03≦r/wa≦0.38且つ20.23≦γ≦26.43
(9B)1.01≦r/wa≦1.15且つ52.71≦γ≦64.16
レンズ部52の外形形状は、r/wa及びγ(°)が以下の条件の何れかを満たす形状である。
(10A)0.03≦r/wa≦0.28且つ22.27≦γ≦27.32
(10B)0.84≦r/wa≦1.03且つ50.97≦γ≦66.44
レンズ部52の外形形状は、r/wa及びγ(°)が以下の条件の何れかを満たす形状である。
(11A)0.03≦r/wa≦0.14且つ24.25≦γ≦26.71
(11B)0.77≦r/wa≦0.94且つ53.61≦γ≦68.37
レンズ部52の外形形状は、r/wa及びγ(°)が以下の条件を満たす形状である。
0.65≦r/wa≦0.81且つ52.05≦γ≦64.93
(13)0.25≦ha/wa<0.27の場合
レンズ部52の外形形状は、r/wa及びγ(°)が以下の条件を満たす形状である。
0.55≦r/wa≦0.70且つ50.78≦γ≦62.17
レンズ部52の外形形状は、r/wa及びγ(°)が以下の条件を満たす形状である。
0.51≦r/wa≦0.60且つ52.84≦γ≦59.91
レンズ部52の外形形状は、r/wa及びγ(°)が以下の条件を満たす形状である。
0.44≦r/wa≦0.52且つ51.66≦γ≦58.03
・導光板50Mの構成材料:本体部51M及びレンズ部52MはいずれもPMMA(屈折率:1.49)を仮定
・導光板50Mの平面視形状(板厚方向からみた形状):長方形
・導光板50Mの長辺の長さW1:500mm
・導光板50Mの短辺の長さW2: 20mm
・本体部51Mの厚さt:4mm
・導光板50Mのレンズ部52Mの先端部52Maと反射部70Mとの間の距離:0.1mm
・反射部70M:ミラー(反射率100%)を仮定
・点状光源61Mの特性:点光源とし、等方出射を仮定
・点状光源61Mから出射される光の波長:550nmを仮定
・点状光源61Mと導光板50Mとの距離:0.1mm
なお、本体部51Mの側面51Me及び側面51Mfでは周期的境界条件を仮定した。すなわち、側面51Me及び51Mfでは光はすべて反射し導光板50M内に戻るとした。このように、導光板50Mにおける短辺方向(Y方向)に周期的境界条件を設けることによって、短辺方向の長さが実質的に無限の導光板を想定したシミュレーションを実施していることになる。
・比較実験における有効光出射割合RfEの値(3.540%)より大きく1.2倍未満(3.540%より大きく4.250%未満)となるレンズ部52Mの形状に対応する有効光出射割合R2Eには、ハッチングのみが付され下線は付されていない。
・比較実験における有効光出射割合RfEの値(3.540%)の1.2倍以上1.5倍未満(4.250%以上5.310%未満)となるレンズ部52Mの形状に対応する有効光出射割合R2Eには、ハッチングに加え波線下線が付されている。
・比較実験における有効光出射割合RfEの値(3.540%)の1.5倍以上2.0倍未満(5.310%以上7.090%未満)となるレンズ部52Mの形状に対応する有効光出射割合R2Eには、ハッチングに加え二重下線が付されている。
・比較実験における有効光出射割合RfEの値(3.540%)の2.0倍以上(7.090%以上)となるレンズ部52Mの形状に対応する有効光出射割合R2Eには、ハッチングに加え太線下線が付されている。
Claims (4)
- 一方向に延在している複数のプリズム部が形成された第1の面と前記第1の面とは反対側の第2の面とを有しており、複数の前記プリズム部が前記プリズム部の延在方向に略直交する方向に並列配置されたプリズム板と、
前記プリズム板における前記第1の面に対向する第3の面と、前記第3の面とは反対側の第4の面と、前記第3及び第4の面に交差しており光が入射される入射面とを含む板状の本体部、及び前記第4の面にドット状に形成されており、前記第3の面と反対側に凸である複数のレンズ部を有する導光板と、を備えており、
複数の前記レンズ部の各々は、
前記導光板における前記入射面から入射され前記第3の面から出射される光の角度分布において最も出射強度が大きい角度であるピーク角度θPが60°以上となり、かつ、前記第3の面から出射される光の第1の光束に対する第2の光束の比に、前記第3の面から出射される光の出射効率を乗じた値が1.770%より大きくなるような、ドーム状の外形形状を有しており、
前記ピーク角度θPは、前記プリズム部の延在方向に略直交する面内において前記第1の面の法線に対する角度であり、
前記第1の光束は、前記第3の面上の一点から全方向に出射される光の全光束であり、
前記第2の光束は、前記一点から前記ピーク角度θPの方向に出射される光の単位立体角あたりの光束であり、
前記出射効率は、前記入射面へ入射する光の量に対する前記第3の面から出射される光の量であり、
前記プリズム部の屈折率をnとしたとき、前記プリズム部は、下記式(1)を満たす頂角αを有し、
前記レンズ部の外形形状における幅をW a 、
前記レンズ部の外形形状における最大高さをh a 、
前記レンズ部の外形形状におけるアスペクト比をh a /w a 、
前記レンズ部の外形形状における先端部の曲率半径をrとしたときの前記幅w a に対する前記曲率半径rの比をr/w a 、
前記レンズ部の底部における接平面と前記第4の面とのなす角度をγとしたとき、
前記h a /w a 、前記r/w a 及び前記γが、以下の組合せ(1)〜(15)の何れかによって規定される形状である導光板ユニット。
(1)0.01≦h a /w a <0.03の場合、
0.63≦r/w a ≦12.19且つ2.41≦γ≦47.09
(2)0.03≦h a /w a <0.05の場合
0.16≦r/w a ≦6.09且つ4.68≦γ≦67.66
(3)0.05≦h a /w a <0.07の場合
0.10≦r/w a ≦4.06且つ7.00≦γ≦75.97
(4)0.07≦h a /w a <0.09の場合
0.08≦r/w a ≦3.05且つ9.30≦γ≦79.97
(5)0.09≦h a /w a <0.11の場合
(5A)0.06≦r/w a ≦1.69且つ11.57≦γ≦31.72
又は
(5B)1.94≦r/w a ≦2.44且つ41.83≦γ≦82.23
(6)0.11≦h a /w a <0.13の場合
0.57≦r/w a ≦1.20且つ18.33≦γ≦29.52
(7)0.13≦h a /w a <0.15の場合
(7A)0.40≦r/w a ≦0.85且つ19.88≦γ≦28.11
又は
(7B)1.47≦r/w a ≦1.56且つ58.14≦γ≦66.08
(8)0.15≦h a /w a <0.17の場合
(8A)0.12≦r/w a ≦0.59且つ19.09≦γ≦27.14
又は
(8B)1.21≦r/w a ≦1.37且つ55.00≦γ≦68.77
(9)0.17≦h a /w a <0.19の場合
(9A)0.03≦r/w a ≦0.38且つ20.23≦γ≦26.43
又は
(9B)1.01≦r/w a ≦1.15且つ52.71≦γ≦64.16
(10)0.19≦h a /w a <0.21の場合
(10A)0.03≦r/w a ≦0.28且つ22.27≦γ≦27.32
又は
(10B)0.84≦r/w a ≦1.03且つ50.97≦γ≦66.44
(11)0.21≦h a /w a <0.23の場合
(11A)0.03≦r/w a ≦0.14且つ24.25≦γ≦26.71
又は
(11B)0.77≦r/w a ≦0.94且つ53.61≦γ≦68.37
(12)0.23≦h a /w a <0.25の場合
0.65≦r/w a ≦0.81且つ52.05≦γ≦64.93
(13)0.25≦h a /w a <0.27の場合
0.55≦r/w a ≦0.70且つ50.78≦γ≦62.17
(14)0.27≦h a /w a <0.29の場合
0.51≦r/w a ≦0.60且つ52.84≦γ≦59.91
(15)0.29≦h a /w a <0.31の場合
0.44≦r/w a ≦0.52且つ51.66≦γ≦58.03 - 一方向に延在している複数のプリズム部が形成された第1の面と前記第1の面とは反対側の第2の面とを有しており、複数の前記プリズム部が前記プリズム部の延在方向に略直交する方向に並列配置されたプリズム板と、
前記プリズム板における前記第1の面に対向する第3の面と、前記第3の面とは反対側の第4の面と、前記第3及び第4の面に交差しており光が入射される入射面とを含む板状の本体部、及び前記第4の面にドット状に形成されており、前記第3の面と反対側に凸である複数のレンズ部を有する導光板と、
前記導光板の前記入射面に対向して配置されており前記入射面に光を供給する光源部と、を備えており、
複数の前記レンズ部の各々は、
前記導光板における前記入射面から入射され前記第3の面から出射される光の角度分布において最も出射強度が大きい角度であるピーク角度θPが60°以上となり、かつ、前記第3の面から出射される光の第1の光束に対する第2の光束の比に、前記第3の面から出射される光の出射効率を乗じた値が1.770%より大きくなるような、ドーム状の外形形状を有しており、
前記ピーク角度θPは、前記プリズム部の延在方向に略直交する面内において前記第1の面の法線に対する角度であり、
前記第1の光束は、前記第3の面上の一点から全方向に出射される光の全光束であり、
前記第2の光束は、前記一点から前記ピーク角度θPの方向に出射される光の単位立体角あたりの光束であり、
前記出射効率は、前記入射面へ入射する光の量に対する前記第3の面から出射される光の量であり、
前記プリズム部の屈折率をnとしたとき、前記プリズム部は、下記式(2)を満たす頂角αを有し、
前記レンズ部の外形形状における幅をW a 、
前記レンズ部の外形形状における最大高さをh a 、
前記レンズ部の外形形状におけるアスペクト比をh a /w a 、
前記レンズ部の外形形状における先端部の曲率半径をrとしたときの前記幅w a に対する前記曲率半径rの比をr/w a 、
前記レンズ部の底部における接平面と前記第4の面とのなす角度をγとしたとき、
前記h a /w a 、前記r/w a 及び前記γが、以下の組合せ(1)〜(15)の何れかによって規定される形状である面光源装置。
(1)0.01≦h a /w a <0.03の場合、
0.63≦r/w a ≦12.19且つ2.41≦γ≦47.09
(2)0.03≦h a /w a <0.05の場合
0.16≦r/w a ≦6.09且つ4.68≦γ≦67.66
(3)0.05≦h a /w a <0.07の場合
0.10≦r/w a ≦4.06且つ7.00≦γ≦75.97
(4)0.07≦h a /w a <0.09の場合
0.08≦r/w a ≦3.05且つ9.30≦γ≦79.97
(5)0.09≦h a /w a <0.11の場合
(5A)0.06≦r/w a ≦1.69且つ11.57≦γ≦31.72
又は
(5B)1.94≦r/w a ≦2.44且つ41.83≦γ≦82.23
(6)0.11≦h a /w a <0.13の場合
0.57≦r/w a ≦1.20且つ18.33≦γ≦29.52
(7)0.13≦h a /w a <0.15の場合
(7A)0.40≦r/w a ≦0.85且つ19.88≦γ≦28.11
又は
(7B)1.47≦r/w a ≦1.56且つ58.14≦γ≦66.08
(8)0.15≦h a /w a <0.17の場合
(8A)0.12≦r/w a ≦0.59且つ19.09≦γ≦27.14
又は
(8B)1.21≦r/w a ≦1.37且つ55.00≦γ≦68.77
(9)0.17≦h a /w a <0.19の場合
(9A)0.03≦r/w a ≦0.38且つ20.23≦γ≦26.43
又は
(9B)1.01≦r/w a ≦1.15且つ52.71≦γ≦64.16
(10)0.19≦h a /w a <0.21の場合
(10A)0.03≦r/w a ≦0.28且つ22.27≦γ≦27.32
又は
(10B)0.84≦r/w a ≦1.03且つ50.97≦γ≦66.44
(11)0.21≦h a /w a <0.23の場合
(11A)0.03≦r/w a ≦0.14且つ24.25≦γ≦26.71
又は
(11B)0.77≦r/w a ≦0.94且つ53.61≦γ≦68.37
(12)0.23≦h a /w a <0.25の場合
0.65≦r/w a ≦0.81且つ52.05≦γ≦64.93
(13)0.25≦h a /w a <0.27の場合
0.55≦r/w a ≦0.70且つ50.78≦γ≦62.17
(14)0.27≦h a /w a <0.29の場合
0.51≦r/w a ≦0.60且つ52.84≦γ≦59.91
(15)0.29≦h a /w a <0.31の場合
0.44≦r/w a ≦0.52且つ51.66≦γ≦58.03 - 一方向に延在している複数のプリズム部が形成された第1の面と前記第1の面とは反対側の第2の面とを有しており、複数の前記プリズム部が前記プリズム部の延在方向に略直交する方向に並列配置されたプリズム板と、
前記プリズム板における前記第1の面に対向する第3の面と、前記第3の面とは反対側の第4の面と、前記第3及び第4の面に交差しており光が入射される入射面とを含む板状の本体部、及び前記第4の面にドット状に形成されており、前記第3の面と反対側に凸である複数のレンズ部を有する導光板と、
前記導光板の前記入射面に対向して設けられており、前記入射面に光を供給する光源部と、
前記プリズム板の前記第2の面側に設けられており、前記プリズム板から出射される光により照明され画像を表示する透過型画像表示部と、を備えており、
複数の前記レンズ部の各々は、
前記導光板における前記入射面から入射され前記第3の面から出射される光の角度分布において最も出射強度が大きい角度であるピーク角度θPが60°以上となり、かつ、前記第3の面から出射される光の第1の光束に対する第2の光束の比に、前記第3の面から出射される光の出射効率を乗じた値が1.770%より大きくなるような、ドーム状の外形形状を有しており、
前記ピーク角度θPは、前記プリズム部の延在方向に略直交する面内において前記第1の面の法線に対する角度であり、
前記第1の光束は、前記第3の面上の一点から全方向に出射される光の全光束であり、
前記第2の光束は、前記一点から前記ピーク角度θPの方向に出射される光の単位立体角あたりの光束であり、
前記出射効率は、前記入射面へ入射する光の量に対する前記第3の面から出射される光の量であり、
前記プリズム部の屈折率をnとしたとき、前記プリズム部は、下記式(3)を満たす頂角αを有し、
前記レンズ部の外形形状における幅をW a 、
前記レンズ部の外形形状における最大高さをh a 、
前記レンズ部の外形形状におけるアスペクト比をh a /w a 、
前記レンズ部の外形形状における先端部の曲率半径をrとしたときの前記幅w a に対する前記曲率半径rの比をr/w a 、
前記レンズ部の底部における接平面と前記第4の面とのなす角度をγとしたとき、
前記h a /w a 、前記r/w a 及び前記γが、以下の組合せ(1)〜(15)の何れかによって規定される形状である透過型画像表示装置。
(1)0.01≦h a /w a <0.03の場合、
0.63≦r/w a ≦12.19且つ2.41≦γ≦47.09
(2)0.03≦h a /w a <0.05の場合
0.16≦r/w a ≦6.09且つ4.68≦γ≦67.66
(3)0.05≦h a /w a <0.07の場合
0.10≦r/w a ≦4.06且つ7.00≦γ≦75.97
(4)0.07≦h a /w a <0.09の場合
0.08≦r/w a ≦3.05且つ9.30≦γ≦79.97
(5)0.09≦h a /w a <0.11の場合
(5A)0.06≦r/w a ≦1.69且つ11.57≦γ≦31.72
又は
(5B)1.94≦r/w a ≦2.44且つ41.83≦γ≦82.23
(6)0.11≦h a /w a <0.13の場合
0.57≦r/w a ≦1.20且つ18.33≦γ≦29.52
(7)0.13≦h a /w a <0.15の場合
(7A)0.40≦r/w a ≦0.85且つ19.88≦γ≦28.11
又は
(7B)1.47≦r/w a ≦1.56且つ58.14≦γ≦66.08
(8)0.15≦h a /w a <0.17の場合
(8A)0.12≦r/w a ≦0.59且つ19.09≦γ≦27.14
又は
(8B)1.21≦r/w a ≦1.37且つ55.00≦γ≦68.77
(9)0.17≦h a /w a <0.19の場合
(9A)0.03≦r/w a ≦0.38且つ20.23≦γ≦26.43
又は
(9B)1.01≦r/w a ≦1.15且つ52.71≦γ≦64.16
(10)0.19≦h a /w a <0.21の場合
(10A)0.03≦r/w a ≦0.28且つ22.27≦γ≦27.32
又は
(10B)0.84≦r/w a ≦1.03且つ50.97≦γ≦66.44
(11)0.21≦h a /w a <0.23の場合
(11A)0.03≦r/w a ≦0.14且つ24.25≦γ≦26.71
又は
(11B)0.77≦r/w a ≦0.94且つ53.61≦γ≦68.37
(12)0.23≦h a /w a <0.25の場合
0.65≦r/w a ≦0.81且つ52.05≦γ≦64.93
(13)0.25≦h a /w a <0.27の場合
0.55≦r/w a ≦0.70且つ50.78≦γ≦62.17
(14)0.27≦h a /w a <0.29の場合
0.51≦r/w a ≦0.60且つ52.84≦γ≦59.91
(15)0.29≦h a /w a <0.31の場合
0.44≦r/w a ≦0.52且つ51.66≦γ≦58.03 - 一方向に延在している複数のプリズム部が形成された第1の面と前記第1の面とは反対側の第2の面とを有しており、複数の前記プリズム部が前記プリズム部の延在方向に略直交する方向に並列配置されると共に、前記プリズム部の屈折率をnとしたとき、前記プリズム部は、下記式(4)を満たす頂角αを有するプリズム板と対向して配置される導光板であって、
前記プリズム板における前記第1の面に対向して配置される第3の面、前記第3の面とは反対側の第4の面、及び前記第3及び第4の面に交差しており光が入射される入射面とを含む板状の本体部と、
前記第4の面にドット状に形成されており、前記第3の面と反対側に凸である複数のレンズ部と、を備えており、
複数の前記レンズ部の各々は、
前記入射面から入射され前記第3の面から出射される光の角度分布において最も出射強度が大きい角度であるピーク角度θPが60°以上となり、かつ、前記第3の面から出射される光の第1の光束に対する第2の光束の比に、前記第3の面から出射される光の出射効率を乗じた値が1.770%より大きくなるような、ドーム状の外形形状を有しており、
前記ピーク角度θPは、前記プリズム部の延在方向に略直交する面内において前記第1の面の法線に対する角度であり、
前記第1の光束は、前記第3の面上の一点から全方向に出射される光の全光束であり、
前記第2の光束は、前記一点から前記ピーク角度θPの方向に出射される光の単位立体角あたりの光束であり、
前記出射効率は、前記入射面へ入射する光の量に対する前記第3の面から出射される光の量であり、
前記レンズ部の外形形状における幅をW a 、
前記レンズ部の外形形状における最大高さをh a 、
前記レンズ部の外形形状におけるアスペクト比をh a /w a 、
前記レンズ部の外形形状における先端部の曲率半径をrとしたときの前記幅w a に対する前記曲率半径rの比をr/w a 、
前記レンズ部の底部における接平面と前記第4の面とのなす角度をγとしたとき、
前記h a /w a 、前記r/w a 及び前記γが、以下の組合せ(1)〜(15)の何れかによって規定される形状である導光板。
(1)0.01≦h a /w a <0.03の場合、
0.63≦r/w a ≦12.19且つ2.41≦γ≦47.09
(2)0.03≦h a /w a <0.05の場合
0.16≦r/w a ≦6.09且つ4.68≦γ≦67.66
(3)0.05≦h a /w a <0.07の場合
0.10≦r/w a ≦4.06且つ7.00≦γ≦75.97
(4)0.07≦h a /w a <0.09の場合
0.08≦r/w a ≦3.05且つ9.30≦γ≦79.97
(5)0.09≦h a /w a <0.11の場合
(5A)0.06≦r/w a ≦1.69且つ11.57≦γ≦31.72
又は
(5B)1.94≦r/w a ≦2.44且つ41.83≦γ≦82.23
(6)0.11≦h a /w a <0.13の場合
0.57≦r/w a ≦1.20且つ18.33≦γ≦29.52
(7)0.13≦h a /w a <0.15の場合
(7A)0.40≦r/w a ≦0.85且つ19.88≦γ≦28.11
又は
(7B)1.47≦r/w a ≦1.56且つ58.14≦γ≦66.08
(8)0.15≦h a /w a <0.17の場合
(8A)0.12≦r/w a ≦0.59且つ19.09≦γ≦27.14
又は
(8B)1.21≦r/w a ≦1.37且つ55.00≦γ≦68.77
(9)0.17≦h a /w a <0.19の場合
(9A)0.03≦r/w a ≦0.38且つ20.23≦γ≦26.43
又は
(9B)1.01≦r/w a ≦1.15且つ52.71≦γ≦64.16
(10)0.19≦h a /w a <0.21の場合
(10A)0.03≦r/w a ≦0.28且つ22.27≦γ≦27.32
又は
(10B)0.84≦r/w a ≦1.03且つ50.97≦γ≦66.44
(11)0.21≦h a /w a <0.23の場合
(11A)0.03≦r/w a ≦0.14且つ24.25≦γ≦26.71
又は
(11B)0.77≦r/w a ≦0.94且つ53.61≦γ≦68.37
(12)0.23≦h a /w a <0.25の場合
0.65≦r/w a ≦0.81且つ52.05≦γ≦64.93
(13)0.25≦h a /w a <0.27の場合
0.55≦r/w a ≦0.70且つ50.78≦γ≦62.17
(14)0.27≦h a /w a <0.29の場合
0.51≦r/w a ≦0.60且つ52.84≦γ≦59.91
(15)0.29≦h a /w a <0.31の場合
0.44≦r/w a ≦0.52且つ51.66≦γ≦58.03
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