JPH05158417A - Optical waveguide device for surface illumination - Google Patents

Optical waveguide device for surface illumination

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JPH05158417A
JPH05158417A JP3350251A JP35025191A JPH05158417A JP H05158417 A JPH05158417 A JP H05158417A JP 3350251 A JP3350251 A JP 3350251A JP 35025191 A JP35025191 A JP 35025191A JP H05158417 A JPH05158417 A JP H05158417A
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JP
Japan
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layer
light
refractive index
optical waveguide
plate
Prior art date
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Application number
JP3350251A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Furukawa
雅章 古川
Noboru Hashimoto
昇 橋本
Hirotake Imoto
裕丈 井本
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NISSHIN HIGHTECH KK
TECHNO SYST KK
Original Assignee
NISSHIN HIGHTECH KK
TECHNO SYST KK
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Publication date
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    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F13/00Illuminated signs; Luminous advertising
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F13/00Illuminated signs; Luminous advertising
    • G09F13/04Signs, boards or panels, illuminated from behind the insignia
    • G09F13/0418Constructional details
    • G09F2013/05Constructional details indicating exit way or orientation

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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)

Abstract

PURPOSE:To uniformalize the brightness of the surface of a liquid crystal display device, etc., and to maintain high brightness as well with the optical waveguide device for illuminating this surface. CONSTITUTION:Plural planar optical waveguide layers 5a, 5b, 5c... successively having refractive indices N1>N2>...>NK>>NL, are laminated on a low- refractive index layer (N1) or high-reflectivity layer 4. The light of a light source 2 is made incident on this device from the light incident end face 7a thereof and a light diffusion layer 3 of refractive indices NH>N1 is brightened by the light emitted from the light exit end face 7b of a flat surface. The light propagating in the underlying long planar optical waveguide layer 5a weakens but the light of the adjacent planar optical waveguide layer 5b is propagated by total reflection between the overlying planar optical waveguide layer 5c and the low-refractive index layer or the high-reflectivity layer 4. This light is made incident on the planar optical waveguide layer 5a and makes interference to compensate the deficiency of the light quantity thereof and, therefore, the brightness of the surface is uniformalized. Since the layers are so constituted as not to generate a light loss in the optical path, the high-brightness illumination is assured.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、看板、表示板、液晶表
示バックライト等の各種面照明装置にあって、その面内
の明るさを均一とし、かつ高輝度に保ち得るようにした
面照明用光導波装置の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to various surface illuminating devices such as signboards, display boards, liquid crystal display backlights, etc., in which the brightness within the surface is made uniform and high brightness can be maintained. The present invention relates to an improvement of an optical waveguide device for illumination.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ワードプロセッサ、パーソナルコ
ンピュータ、卓上電子計算機、液晶テレビ、液晶時計等
の各種ディスプレイの普及により、その面内の明るさを
均一にすると共に、高輝度が得られる面照明装置の要求
が高まってきており、これに対応するため既に、図8に
示す如き面照明装置と、これを用いた表示パネルが提案
(特開昭64−78283)されている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the spread of various displays such as word processors, personal computers, desktop electronic calculators, liquid crystal televisions, liquid crystal watches, etc., it has become possible to provide a surface illuminating device which has a uniform brightness within the surface and high brightness. In order to meet the increasing demand, a surface illumination device as shown in FIG. 8 and a display panel using the same have been already proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 64-78283).

【0003】これは互いに積層された複数の透明板状体
aにて形成の光伝送体Aと、この光伝送体Aの光入射側
bに配置した光源cと、当該透明板状体aに対し所定の
傾斜角度を有して、上記光伝送体Aの光出射側dに臨設
した光反射体eとを具備している。そして、光反射体e
により光出射側dからの光線を反射させて拡散光に変換
し、これを当該光伝送体Aと面接触する板状の光散乱体
fにより散乱させることで、液晶パネルgによる面を照
明するようにした面照明装置である。
This is an optical transmission body A formed of a plurality of transparent plate-like bodies a stacked on each other, a light source c arranged on the light incident side b of the optical transmission body A, and the transparent plate-like body a. On the other hand, a light reflector e having a predetermined inclination angle and provided on the light emitting side d of the light transmission body A is provided. And the light reflector e
The light from the light emitting side d is reflected by the light conversion side d to be converted into diffused light, which is scattered by the plate-shaped light scatterer f that is in surface contact with the light transmission body A to illuminate the surface of the liquid crystal panel g. This is the surface lighting device.

【0004】さらに、図9に示されているような光拡散
器も提案(特開昭60−87387)されており、これ
は光伝送体Bに光入射端面hおよび光出射端面iが設け
られてなる光拡散器であって、積層された透光性を有す
る複数の板状体jによって前記の光伝送体Bが構成さ
れ、かつ、当該板状体jの各傾斜面kを連続させること
によって、前記の光出射端面iが平面状に形成され、こ
こから光源cの光線lが光拡散板mへ入射するように構
成されている。
Further, a light diffuser as shown in FIG. 9 has also been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 60-87387), in which a light transmitting end face h and a light emitting end face i are provided on a light transmitting body B. The optical transmission body B is composed of a plurality of stacked plate-like bodies j having a light-transmitting property, and each inclined surface k of the plate-like body j is continuous. Thus, the light emitting end face i is formed in a flat shape, and the light ray 1 of the light source c is incident on the light diffusing plate m from there.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の面照明装置用である光導波装置によるときは、次の
ような問題点がある。すなわち、前者である図8の面照
明装置にあっては、透明板状体a間のクロストークを避
けるために、屈折率の小さい接着剤または空気層を介在
させて積層することにより光伝送体Aが形成され、これ
により各透明板状体a内を独立して光が伝搬されるよう
にし、この光を前記のように光反射体eで反射させて拡
散光を得、これを光散乱体fにより液晶パネルgに入射
させることで均一照明の面にしようとしている。
However, the above-mentioned conventional optical waveguide device for a surface illumination device has the following problems. That is, in the surface lighting device of FIG. 8 which is the former, in order to avoid crosstalk between the transparent plate-shaped bodies a, an adhesive or an air layer having a small refractive index is interposed to stack the light-transmitting bodies. A is formed so that light is independently propagated in each transparent plate a, and this light is reflected by the light reflector e as described above to obtain diffused light, which is then scattered by light. It is attempted to make the surface of uniform illumination by allowing the body f to enter the liquid crystal panel g.

【0006】しかし、各透明板状体aの長さは、夫々異
なっているため当然、その伝搬損失も相違し、従って、
透明板状体aの光出射側dに設けた光反射体eで反射さ
れる夫々の光量にも差異が生じ、この結果、液晶パネル
gの中央部と周辺部とに明るさのむらが生ずることとな
る。また、光反射体eで夫々反射された各光のうち、液
晶パネルg面に垂直方向(すなわち、反射角が約45度
の場合)に反射された光は、夫々の透明板状体aおよび
屈折率の小さい前記接着剤や空気層を通り抜けて液晶パ
ネルg面に達するが、上記の反射角が、それよりも非常
に小さいか大きい場合には、上記屈折率の小さい接着剤
または空気層で反射あるいは屈折して、透明板状体aの
光入射側bへ反射戻り光として帰ってしまい、液晶パネ
ルg面に達しないことから、その輝度の低下をもたらす
ことにもなる。
However, since the lengths of the transparent plate-shaped bodies a are different from each other, their propagation losses are naturally different.
There is also a difference in the amount of light reflected by the light reflector e provided on the light emitting side d of the transparent plate a, and as a result, uneven brightness occurs between the central portion and the peripheral portion of the liquid crystal panel g. Becomes In addition, among the respective lights reflected by the light reflector e, the lights reflected in the direction perpendicular to the liquid crystal panel g surface (that is, when the reflection angle is about 45 degrees) are the respective transparent plate-shaped bodies a and Although it passes through the adhesive or air layer having a small refractive index and reaches the liquid crystal panel g surface, if the reflection angle is much smaller or larger than that, an adhesive or air layer having a small refractive index is used. The light is reflected or refracted and returns to the light incident side b of the transparent plate a as reflected return light, which does not reach the surface of the liquid crystal panel g, resulting in a decrease in its brightness.

【0007】次に、後者である前掲図9の光拡散器にあ
っても、積層した複数の板状体jによる光伝送体Bの長
さが、これまた夫々異なっているので、光出射端面iの
各光量にむらが生ずるのであり、何故ならば光伝送体B
の長さが短いほど明るく、長いほど暗くなるからであ
る。すなわち、光伝送体Bの各板状体jが有する長さの
違いにより伝送損失が違い、しかも、光源cからの光を
各板状体j内へ均一に入射させることは困難であり、か
つ、この場合にも光は各板状体j内を独立して伝搬する
ようになっているから、夫々の傾斜端面kからの光量を
均一に保つことはできないのであり、また、上記の如く
各板状体j内を伝搬している光は、閉じ込められた状態
下の伝搬であることから、光拡散板面m内において、光
伝搬方向側から見た場合と、その反射側から見た場合と
で、前方散乱光と後方散乱光の差が大きいこととなり、
これに依存した照明むらも回避することができない。
Next, in the latter case of the light diffuser shown in FIG. 9 as well, since the lengths of the light transmission bodies B made up of a plurality of laminated plate-like bodies j are different from each other, the light emitting end surface is also different. Since unevenness occurs in each light quantity of i, the reason is that the optical transmitter B
This is because the shorter the length, the brighter it becomes, and the longer the length becomes darker. That is, the transmission loss is different due to the difference in the length of each plate-like body j of the light transmission body B, and it is difficult to make the light from the light source c uniformly incident on each plate-like body j, and In this case also, since light propagates independently in each plate-like body j, it is not possible to keep the amount of light from each inclined end face k uniform, and as described above, Since the light propagating in the plate-like body j is propagated under the confined state, it is seen from the light propagation direction side and the reflection side in the light diffusing plate surface m. Therefore, the difference between the forward scattered light and the back scattered light is large,
Irregularity of illumination depending on this cannot be avoided.

【0008】そこで、本願では上記従来装置の欠陥につ
き検討の結果、請求項1の面証明用光導波装置にあって
は、前記従来技術のように透明板状体aや板状体jとし
ての板状光導波層を積層するが、これら板状光導波層の
各屈折率間に適切な相差を設定するだけでなく、これが
積層される適切な屈折率をもつ低屈折率層または高反射
層を付加すると共に、上記板状光導波層により形成の光
出射端面には、これまた適切に選定された屈折率の光拡
散層を積層することで、単に一つの板状光導波層内を光
が各個独立に通過するだけでなく、他の板状光導波層内
へも光が干渉し得るようになし、面内の明るさを均一化
すると共に、高輝度に照明できる面照明用光導波装置を
得ようとするのが、その目的である。
Therefore, in the present application, as a result of studying the defects of the conventional device, in the optical waveguide device for surface certification of claim 1, the transparent plate-shaped body a and the plate-shaped body j are formed as in the prior art. The plate-shaped optical waveguide layers are laminated, but not only the appropriate phase difference is set between the respective refractive indexes of these plate-shaped optical waveguide layers, but also the low-refractive index layer or the high-reflecting layer having an appropriate refractive index with which these are laminated. In addition to the above, a light diffusing layer having an appropriately selected refractive index is also laminated on the light emitting end face formed by the plate-shaped optical waveguide layer, so that light can be transmitted through only one plate-shaped optical waveguide layer. Not only pass through each independently, but also allow light to interfere with other plate-shaped optical waveguide layers, making the in-plane brightness uniform and illuminating with high brightness. The aim is to obtain a device.

【0009】請求項2にあっては、上記請求項1の面照
明用光導波装置にあって、さらに、板状光導波層間にお
ける最低比屈折率差を1%以下とすることで、低次モー
ドの光を大部分各自の板状光導波層内に伝搬させて、こ
れにより光拡散層を明るく照し得るようにし、しかも高
次モードの伝搬光は他の板状光導波層内を干渉して伝搬
するようにし、これにより一層光拡散層面内の均一な明
るさと輝度の向上を実現させようとしている。
According to a second aspect of the present invention, in the surface-illuminating optical waveguide device according to the first aspect, further, by setting the minimum relative refractive index difference between the plate-shaped optical waveguide layers to be 1% or less, low order Most of the mode light is propagated in its own plate-like optical waveguide layer so that the light diffusing layer can be illuminated brightly, and the higher-order mode propagation light interferes with other plate-like optical waveguide layers. Therefore, it is attempted to further improve the uniform brightness and brightness in the plane of the light diffusion layer.

【0010】請求項3では、上記の請求項1、請求項2
において板状光導波層の積層で形成された光伝送体の光
入射端面につき、これを適切に傾斜させて形成すること
で、光源からの光入射を効率化しようとしており、請求
項4にあっても、これと同じく光入射端面につき、これ
を曲面とすることで、さらに、光の入射効率を向上させ
ようとしている。
In claim 3, claim 1 and claim 2 above.
The light-incident end surface of the optical transmission body formed by stacking the plate-shaped optical waveguide layers is formed by appropriately inclining the light-incidence end surface so as to make the light incidence from the light source efficient. However, similarly to this, by making the light incident end face a curved surface, the light incident efficiency is further improved.

【0011】請求項5の場合は、これまた請求項1、請
求項2における低屈折率層または高反射率層が、平面で
なく曲面の場合にあっても同等の効果をあげ得ることを
示しており、請求項6では板状光導波層が均一厚でなく
先細りのテーパ形状とすることで、前記高次モードの光
の干渉を強くし、これにより一層光拡散層内の光量の均
一化を促進しようとしている。
In the case of claim 5, it is also shown that the low refractive index layer or the high reflectance layer in claims 1 and 2 can exert the same effect even when it is a curved surface instead of a flat surface. According to claim 6, the plate-shaped optical waveguide layer has a tapered shape rather than a uniform thickness to strengthen the interference of the light of the higher-order modes, thereby further homogenizing the amount of light in the light diffusion layer. Trying to promote.

【0012】請求項7にあっては、前記請求項1による
構成を左右両側に兼備させることで、より広い面におい
て実用的に、より効果的な明るさの均一化と高輝度が得
られるようにしており、請求項8では請求項7における
低屈折率層または高反射率層の傾斜角度45度以下とす
ることで、装置全体を薄形化して、その大画面化を図り
易いものとしている。
According to a seventh aspect of the present invention, the structure according to the first aspect is provided on both left and right sides so that practically more uniform brightness and high brightness can be obtained in a wider area. According to the eighth aspect, the inclination angle of the low refractive index layer or the high reflectance layer according to the seventh aspect is 45 degrees or less, so that the entire device can be thinned and the screen can be easily enlarged. ..

【0013】請求項9では、上記請求項7の構成にあっ
て用いた光源だけでなく第3の光源により、前記の低屈
折率層における頂部近傍に対して裏側から光を照射する
ことで、面の中央部における明るさの補償をより充分に
しようとしており、さらに請求項10の場合には請求項
7の構成における板状光導波層を傾斜層部と横向層部と
により屈曲状に形成することで、光源からの光を光入射
端面から均一に効率よく入射させ得るようにしている。
According to a ninth aspect, not only the light source used in the structure of the seventh aspect but also a third light source irradiates light from the back side to the vicinity of the top of the low refractive index layer, Brightness compensation in the central portion of the surface is attempted more sufficiently, and in the case of claim 10, the plate-shaped optical waveguide layer in the structure of claim 7 is formed in a bent shape by the inclined layer portion and the lateral layer portion. By doing so, the light from the light source can be uniformly and efficiently incident from the light incident end face.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本願は上記の目的を達成
するために、請求項1では屈折率NL の低屈折率層また
は高反射率層に、何れも上記屈折率NL よりも大きく、
順次小さな値となる屈折率N1 、N2 、‥‥‥NK (N
1 >N2 >‥‥‥>NK ≫NL )を有する所要複数の板
状光導波層を載積して光伝送体を形成し、当該光伝送体
にあって、その板状光導波層の一側端面を、前記低屈折
率層または高反射率層の一側端から連続させて形成の光
入射端面とし、この光入射端面側には光源を臨設すると
共に、当該板状光導波層の他側端面を、同上低屈折率層
または高反射率層の他側端から連続させ、かつ、前記光
入射端面と連設して平坦面とした光出射端面とし、この
光出射端面上に前記下積みの板状光導波層が有する屈折
率N1 よりも大きな屈折率NH の光拡散層が形成されて
いることを特徴とする面照明用光導波装置を提供しよう
とするものである。
The present Means for Solving the Problems] To achieve the above object, the low refractive index layer or the high reflectivity layer of claim 1, the refractive index N L, both larger than the refractive index N L ,
Refractive indices N 1 , N 2 , ... N K (N
1 > N 2 >...> N K >> N L ), a plurality of required plate-shaped optical waveguide layers are stacked to form an optical transmission body, and the plate-shaped optical waveguide is provided in the optical transmission body. One end surface of the layer is formed as a light incident end surface formed by continuing from one end of the low refractive index layer or the high reflectance layer, and a light source is provided on the light incident end surface side and the plate-shaped optical waveguide is formed. The other end face of the layer is continuous from the other end of the low refractive index layer or the high reflectivity layer as above, and is connected to the light incident end face to form a flat light emitting end face, and on this light emitting end face An optical waveguide device for surface illumination is provided in which a light diffusion layer having a refractive index N H larger than the refractive index N 1 of the underlying plate-shaped optical waveguide layer is formed. ..

【0015】請求項2では、上記請求項1の構成に加え
て、上記の板状光導波層は多モード光伝送となるよう選
定されていて、これらの板状光導波層における最低比屈
折率差△1 =〔(NK −NL )/NK 〕×100%が、
1%以上となるように設定されていることを内容として
おり、請求項3では光伝送体の光入射端面が、光出射端
面の垂線に対して所望角度だけ内側へ向けた傾斜面によ
って形成されていること、請求項4では同上光入射端面
が、光源に対して曲面に形成され、請求項5では低屈折
率層または高反射率層の表面が平面または曲面により形
成されており、そして、請求項6では板状光導波層が均
一厚であるか、光の伝搬方向に沿ってテーパ状に先細り
となるよう形成することが、請求項1、請求項2に付随
した内容となっている。
According to a second aspect of the present invention, in addition to the structure of the first aspect, the plate-like optical waveguide layer is selected for multimode optical transmission, and the minimum relative refractive index in these plate-like optical waveguide layers is selected. The difference Δ 1 = [(N K −N L ) / N K ] × 100% is
The content is set to be 1% or more. In claim 3, the light incident end surface of the light transmission body is formed by an inclined surface that is inwardly inclined by a desired angle with respect to the normal line of the light emission end surface. In claim 4, same as above, the light incident end face is formed into a curved surface with respect to the light source, and in claim 5, the surface of the low refractive index layer or the high reflectance layer is formed into a flat surface or a curved surface, and According to claim 6, the plate-shaped optical waveguide layer has a uniform thickness or is formed so as to taper in the light propagation direction. ..

【0016】請求項7では左右の傾斜面に夫々屈折率N
L の低屈折率層または高反射率層が形成されて屋根状と
した基部と、上記の両低屈折率層または高反射率層に、
何れも上記屈折率NL よりも大きく、順次小さな値とな
る屈折率N1 、N2 、‥‥‥NK (N1 >N2 >‥‥‥
>NK ≫NL )を有する所要複数の板状光導波層を載積
して光伝送体を形成し、当該光伝送体にあって、その左
右各側における板状光導波層の外側端面を、前記左右の
傾斜面における外側端から連続させて形成の光入射端面
には、光源を臨設すると共に、当該板状光導波層の内側
端面を、同上左右の傾斜面における頂部を基準とする平
坦面となるよう連続させ、かつ、前記光入射端面と連設
した光出射端面を形成し、この光出射端面上に前記下積
みの板状光導波層が有する屈折率N1 よりも大きな屈折
率NH の光拡散層が形成されていることを特徴とする面
照明用光導波装置を提供するものである。
According to a seventh aspect of the present invention, the refractive index N is provided on each of the left and right inclined surfaces.
A low-refractive-index layer or a high-reflectivity layer of L is formed into a roof-like base, and both the above-described low-refractive index layers or high-reflectivity layers,
Both larger than the refractive index N L, the refractive index N 1 to be sequentially smaller value, N 2, ‥‥‥ N K ( N 1> N 2> ‥‥‥
> N K >> N L ), a plurality of required plate-shaped optical waveguide layers are stacked to form an optical transmission body, and the outer end surface of the plate-shaped optical waveguide layer on each of the left and right sides of the optical transmission body is formed. A light source is provided on the light incident end face formed continuously from the outer ends of the left and right inclined surfaces, and the inner end face of the plate-shaped optical waveguide layer is the same as the top of the left and right inclined faces. A light emitting end face which is continuous to form a flat surface and is continuous with the light incident end face is formed, and a refractive index larger than the refractive index N 1 of the underlying plate-shaped optical waveguide layer is formed on the light emitting end face. The present invention provides an optical waveguide device for surface illumination, wherein an N H light diffusion layer is formed.

【0017】そして、請求項8では、上記の請求項7の
面照明用光導波装置にあって、低屈折率層または高反射
率層が形成されている左右の傾斜面は、何れも45度以
下の傾斜角度に形成されていることを、その内容として
いる。
According to an eighth aspect, in the optical waveguide device for surface illumination according to the seventh aspect, each of the left and right inclined surfaces on which the low refractive index layer or the high reflectance layer is formed is 45 degrees. The content is to be formed at the following inclination angles.

【0018】請求項9では、左右の傾斜面に夫々屈折率
L の低屈折率層が形成されて屋根状とした基部と、上
記の両低屈折率層に、何れも上記屈折率NL よりも大き
く、順次小さな値となる屈折率N1 、N2 、‥‥‥NK
(N1 >N2 >‥‥‥>NK≫NL )を有する所要複数
の板状光導波層を載積して光伝送体を形成し、当該光伝
送体にあって、その左右各側における板状光導波層の外
側端面を、前記左右の傾斜面における外側端から連続さ
せて形成の光入射端面側には、光源を臨設すると共に、
当該板状光導波層の内側端面を、同上左右の傾斜面にお
ける頂部を基準とする平坦面となるよう連続させ、か
つ、前記光入射端面と連設した光出射端面を形成し、こ
の光出射端面上に前記下積みの板状光導波層が有する屈
折率N1 よりも大きな屈折率NH の光拡散層が形成さ
れ、さらに、前記の屋根状とした基部の中心軸線近傍に
空洞を形成し、当該空洞にも前記低屈折率層の頂部近傍
を裏面側から照射する光源が設けられるようにしたこと
を特徴とする面照明用光導波装置を提供するものであ
る。
According to a ninth aspect of the present invention, the low refractive index layer having a refractive index N L is formed on each of the left and right inclined surfaces to form a roof-like base portion, and both of the low refractive index layers have the above refractive index N L. Refractive index N 1 , N 2 , ... N K
A plurality of required plate-shaped optical waveguide layers having (N 1 > N 2 > ... ・ ・ ・ N K >> N L ) are stacked to form an optical transmission body. A light source is provided on the light incident end face side formed by continuing the outer end face of the plate-shaped optical waveguide layer on the side from the outer end of the left and right inclined faces,
The inner end surface of the plate-shaped optical waveguide layer is continuous so as to be a flat surface with reference to the apex of the left and right inclined surfaces, and a light emitting end surface is formed continuously with the light incident end surface. A light diffusing layer having a refractive index N H greater than the refractive index N 1 of the underlying plate-shaped optical waveguide layer is formed on the end face, and a cavity is formed near the central axis of the roof-shaped base. An optical waveguide device for surface illumination is provided, in which the cavity is also provided with a light source for irradiating the vicinity of the top of the low refractive index layer from the back surface side.

【0019】請求項10にあっては、左右の傾斜面に夫
々屈折率NL の低屈折率層または高反射率層が形成され
て屋根状とした基部と、上記の両低屈折率層または高反
射率層に、何れも上記屈折率NL よりも大きく、順次小
さな値となる屈折率N1 、N2 、‥‥‥NK (N1 >N
2 >‥‥‥>NK ≫NL )を有する所要複数の板状光導
波層を載積して光伝送体を形成し、当該光伝送体にあっ
て、その左右各側における板状光導波層を、前記各傾斜
面に載積の傾斜層部と、その外側端から水平状に曲設し
た横向層部とにより形成し、その外側端面を、前記左右
の横向層部における外側端から連続させて光入射端面と
し、この光入射端面側には、光源を臨設すると共に、当
該板状光導波層の内側端面を、同上左右の傾斜面におけ
る頂部を基準とする平坦面となるよう連続させ、かつ、
前記光入射端面と連設した光出射端面を形成し、この光
出射端面上に前記下積みの板状光導波層が有する屈折率
1 よりも大きな屈折率NH の光拡散層が形成されてい
ることを特徴とする面照明用光導波装置を提供しようと
している。
According to a tenth aspect of the present invention, a roof-shaped base portion is formed by forming a low-refractive index layer or a high-refractive index layer having a refractive index N L on each of the left and right inclined surfaces, and both the low-refractive index layers described above. In the high-reflectance layer, the refractive indices N 1 , N 2 , ... N K (N 1 > N), which are both higher than the above-mentioned refractive index N L and successively decrease.
2 >..................> N K >> N L ) and a plurality of required plate-shaped optical waveguide layers are stacked to form an optical transmission body. In the optical transmission body, plate-shaped optical waveguides on the left and right sides of the optical transmission body are formed. The corrugated layer is formed by an inclined layer portion stacked on each of the inclined surfaces and a lateral layer portion horizontally bent from the outer end thereof, and the outer end surface is formed from the outer ends of the left and right lateral layer portions. A light incident end face is continuously formed, and a light source is provided on the light incident end face side, and the inner end face of the plate-shaped optical waveguide layer is continuously formed as a flat surface with reference to the tops of the left and right inclined surfaces. And
A light emitting end face continuous with the light incident end face is formed, and a light diffusing layer having a refractive index N H larger than the refractive index N 1 of the underlying plate-shaped optical waveguide layer is formed on the light emitting end face. It is intended to provide an optical waveguide device for surface illumination, which is characterized in that

【0020】[0020]

【作用】請求項1の面照明用光導波装置によるときは、
光源からの光が最下積みである屈折率N1 の第1板状光
導波層に、その入射層端面から入射し、これの上積みで
ある屈折率N2 (N2 <N1 )の第2板状光導波層と、
下敷の屈折率NL (NL≪N1 )である低屈折率層また
は高反射率層との間を全反射しながら伝搬し、その出射
層端面から光拡散層内に入射して、当該入射箇所を明る
くするが、この光量は第2板状光導波層の長さが最も大
きいことから、比較的弱いものとなる。
According to the optical waveguide device for surface illumination of claim 1,
The light from the light source is incident on the first plate-shaped optical waveguide layer having the refractive index N 1 which is the lowest layer from the end face of the incident layer and is the second layer having the refractive index N 2 (N 2 <N 1 ) which is the upper layer. A plate-shaped optical waveguide layer,
The light propagates while being totally reflected between the low-refractive index layer or the high-refractive index layer having a refractive index N L (N L << N 1 ) of the underlay, and enters the light diffusion layer from the end face of the emission layer, Although the incident portion is made brighter, this amount of light becomes relatively weak because the length of the second plate-shaped optical waveguide layer is the largest.

【0021】しかし、上記した第2板状光導波層の入射
層端面から入射した光源からの光は、その上積みの屈折
率N3 (N3 <N2)である第3板状光導波層と前掲低
屈折率層との間を全反射しながら伝搬して光拡散層内に
入り、これによってその出射層端面に対応する光拡散層
への入射箇所を明るくするだけでなく、第2板状光導波
層からの光が第1板状光導波層へも干渉することとなる
から、これが第1板状光導波層における光量補償の役割
を果たすこととなる。
However, the light from the light source incident from the end surface of the incident layer of the second plate-shaped optical waveguide layer described above has a third plate-shaped optical waveguide layer having a refractive index N 3 (N 3 <N 2 ) of the upper layer. And the low-refractive index layer described above are propagated while totally reflecting and enter the light diffusing layer, thereby not only brightening the incident portion to the light diffusing layer corresponding to the end face of the emitting layer, but also the second plate. Since the light from the optical waveguide layer also interferes with the first plate-shaped optical waveguide layer, this plays a role of compensating the amount of light in the first plate-shaped optical waveguide layer.

【0022】上記と同様にして屈折率N3 である第3板
状光導波層に入射した光は、その上積みである屈折率N
4 (N4 <N3 )の第4板状光導波層と低屈折率層との
間を全反射しながら伝搬して光拡散層内に入り、第1、
第2板状光導波層の光量補償を行なうと共に、第3板状
光導波層の出射層端面に対応する光拡散層の当該箇所を
明るくし、このようにして順次、上積みの板状光導波層
に対し同上内容の作用がなされる。そして最上位に積層
された屈折率NK の上積板状光導波層内に入射した光
は、その大部分が光拡散層に入射され、その最端側にお
ける箇所を明るくすることになる。
In the same manner as described above, the light incident on the third plate-like optical waveguide layer having a refractive index N 3 has a refractive index N as an upper layer.
4 (N 4 <N 3 ), which propagates while being totally reflected between the fourth plate-shaped optical waveguide layer and the low refractive index layer, enters the light diffusion layer, and
The light quantity of the second plate-shaped optical waveguide layer is compensated, and the corresponding portion of the light diffusion layer corresponding to the emitting layer end face of the third plate-shaped optical waveguide layer is brightened. The same action as above is performed on the layers. Then, most of the light incident on the uppermost plate-shaped optical waveguide layer having the refractive index N K laminated on the uppermost layer is incident on the light diffusing layer and brightens the portion on the outermost end side.

【0023】換言すれば、複数層に重積した板状光導波
層内に入射された光が、相互に干渉し合って伝搬される
こととなり、これにより、最下積みの板状光導波層によ
る光量が弱いといったことが解消されてしまい、しか
も、各板状光導波層からの光量が前記の補償により均一
化されて明るさのむらがなくなる。さらに、光拡散層に
光が達するまでに、これを阻害するものがなく、光の入
射側へ向けて反射光が生ずるといったこともないこと、
そして、光拡散層の屈折率NHが第1板状光導波層の屈
折率N1 よりも大きいことから、面の高輝度化が実現さ
れる。
In other words, the lights incident on the plate-shaped optical waveguide layers stacked in a plurality of layers interfere with each other and are propagated, whereby the lowermost stacked plate-shaped optical waveguide layers are propagated. The fact that the light quantity is weak is solved, and moreover, the light quantity from each plate-shaped optical waveguide layer is made uniform by the above-mentioned compensation, and the uneven brightness is eliminated. Furthermore, by the time the light reaches the light diffusing layer, there is nothing that prevents this, and there is no occurrence of reflected light toward the light incident side.
Since the refractive index N H of the light diffusing layer is larger than the refractive index N 1 of the first plate-shaped optical waveguide layer, high brightness of the surface is realized.

【0024】次に、請求項2の面照明用光導波装置によ
るときは、多モード伝送により板状光導波層内を光が伝
送され、最低比屈折率差が△1 =〔(NK −NL )/N
K 〕×100%≧1%以上となるようにしたので、各板
状光導波層内を夫々伝搬する低次モードの光は、その大
部分が各自の板状光導波層を独立に伝搬し、これが光拡
散層を明るく照らすのに寄与し、これに対し高次モード
の伝搬光は、それ自体の板状光導波層よりも、屈折率の
高い他の板状光導波層を干渉して伝搬し、これにより各
板状光導波層の長さの違いによる光出射光量を、より充
分に補償して光拡散層面内の明るさを均一に照し得るこ
ととなる。
Next, according to the optical waveguide device for surface illumination of claim 2, light is transmitted through the plate-shaped optical waveguide layer by multimode transmission, and the minimum relative refractive index difference is Δ 1 = [(N K − N L ) / N
Since K ] × 100% ≧ 1% or more, most of the low-order mode light propagating in each plate-like optical waveguide layer propagates independently in its own plate-like optical waveguide layer. , Which contributes to brightly illuminate the light diffusing layer, while the higher-order mode propagating light interferes with other plate-shaped optical waveguide layers having a higher refractive index than its own plate-shaped optical waveguide layer. By propagating, the amount of emitted light due to the difference in the length of each plate-shaped optical waveguide layer can be more sufficiently compensated, and the brightness in the plane of the light diffusion layer can be illuminated uniformly.

【0025】請求項3と請求項4では光入射端面を所望
角度だけ傾斜させたり、凹曲面とすることで何れも光源
からの光が効率よく、当該光射端面に入射されることに
なり、請求項5では低屈折率層または高反射率層が曲面
であっても平面と同等の光伝送効果をあげ得るのであ
り、請求項6によるときは板状光導波層を先細りのテー
パ状とすることで、前記高次モードの光の干渉を強くさ
せ得ることとなり、より光拡散層内の光量均一化を促進
できる。
In both the third and fourth aspects, the light incident end face is inclined by a desired angle or is formed into a concave curved surface so that the light from the light source is efficiently incident on the light emitting end face. In the fifth aspect, even if the low refractive index layer or the high reflectance layer is a curved surface, the light transmission effect equivalent to that of a flat surface can be obtained. In the sixth aspect, the plate-shaped optical waveguide layer is tapered. As a result, the interference of the light of the higher-order mode can be strengthened, and the uniformity of the amount of light in the light diffusion layer can be further promoted.

【0026】請求項7によるときは、前記請求項1の構
成が左右対称に具備されていることから、特に屋根状と
なっている左右の傾斜面の頂部寄りである第1、第2等
下積みの長い板状光導波層から出射される両光が、光拡
散層の中央箇所当たりで重畳されることとなり、中央箇
所が暗くなるという心配を解消でき、広い面の一層均一
な明るさを確保できる。そして請求項8では、上記請求
項7にあって低屈折率層または高反射率層反射率層を4
5度以下の小さな傾斜角度とすることで、全体を薄形化
でき、しかも、大画面化が可能となる。
According to claim 7, since the structure of claim 1 is symmetrically provided, the first and second etc. lower stacks which are near the tops of the left and right inclined surfaces which are particularly roof-like. Both of the lights emitted from the long plate-shaped optical waveguide layer are superposed around the central part of the light diffusion layer, eliminating the concern that the central part will be dark and ensuring a more uniform brightness on a wide surface. it can. In claim 8, the low refractive index layer or the high reflectance layer and the reflectance layer according to claim 7 are
By using a small inclination angle of 5 degrees or less, it is possible to make the whole thinner and to increase the screen size.

【0027】請求項9の場合には、前記請求項7にあっ
て、その基部に形成の空洞にも第3の光源が付加されて
いるので、この光が低屈折率層の裏面側から入射され、
これが低屈折率層の頂部近傍に照射されることとなり、
当該部分における明るさの不足を、充分に補完し得るこ
ととなる。
In the case of claim 9, since the third light source is added to the cavity formed in the base according to claim 7, this light is incident from the back surface side of the low refractive index layer. Was
This will be irradiated near the top of the low refractive index layer,
The lack of brightness in that portion can be sufficiently supplemented.

【0028】そして、請求項10では、上記請求項7に
おける低屈折率層の入射層端面側に横向層部が設けら
れ、これに傾斜層部を屈曲状に連設する構成としたこと
で、低屈折率層に対する光の入射を効率よく行わせるこ
とができ、また光の前記干渉についても、より満足すべ
き結果が得られる。
According to a tenth aspect of the present invention, the horizontal layer portion is provided on the incident layer end face side of the low refractive index layer according to the seventh aspect, and the inclined layer portion is connected to this in a bent shape. Light can be efficiently incident on the low refractive index layer, and more satisfactory results can be obtained for the interference of light.

【0029】[0029]

【実施例】本願につき図1の如く左右両側から光を入れ
る所謂エッジライト型の面照明用光導波装置によって詳
記すると、請求項1にあっては、中心軸線X−Xの左側
または右側のみの構成をその内容としているのに対し、
請求項7では同図のように左側と右側とが中心軸線X−
Xを軸として左右対称構造となっており、今請求項1に
つき左半分の構成を例として以下詳記する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail with reference to a so-called edge light type optical waveguide device for surface illumination that allows light to enter from both the left and right sides as shown in FIG. 1. In claim 1, only the left side or the right side of the central axis line XX. Whereas the content of the configuration is
In claim 7, the left side and the right side are the central axis X- as shown in the figure.
The structure is left-right symmetrical with respect to the X axis, and will be described in detail below by taking the left half structure as an example.

【0030】すなわち、光伝送体1と光源2そして液晶
などによる各種の表示パネルが重積される光拡散層3と
により構成されており光伝送体1は、図示のように平面
または曲面などに形成された屈折率NL の低屈折率層ま
たは高反射率層4と、その表面に載積された所要複数の
板状光導波層5a、5b、5c、5d、5e、5fとか
らなっており、ここで、上記の低屈折率層または高反射
率層4は、基部6の表面に形成されている。
That is, the light transmission body 1 and the light source 2 and the light diffusion layer 3 on which various display panels such as liquid crystal are stacked are formed. The light transmission body 1 has a flat surface or a curved surface as shown in the drawing. The formed low refractive index layer or high reflectance layer 4 having a refractive index N L and a plurality of required plate-like optical waveguide layers 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f mounted on the surface thereof. In this case, the low refractive index layer or the high reflectance layer 4 is formed on the surface of the base portion 6.

【0031】上記低屈折率層としては、テフロン、ポリ
フッ化ビニリデン等のプラスチック、SiO2 あるいは
SiO2 にTi、Ge、P、B、F、Al、Ta、Z
r、Zn、Na、K、等の屈折率制御用添加物を少なく
とも一種含んだものや、パイレックス等のガラス、そし
てMgF2 、ZnS−MgF2 等の化合物を用いること
ができ、ここで重要なことは当該屈折率NL が上記の板
状光導波層5a、5b、5c、5d、5e、5fの有す
る夫々の屈折率N1 、N2 、‥‥‥NK に比して低い、
望ましくは充分に低いことであり、例えば1.42〜
1.47の程度であることが好ましく、その膜厚として
は、0コンマ数μm以上あれば充分である。
Examples of the low refractive index layer include plastics such as Teflon and polyvinylidene fluoride, SiO 2 or SiO 2, and Ti, Ge, P, B, F, Al, Ta and Z.
Materials containing at least one refractive index control additive such as r, Zn, Na, and K, glass such as Pyrex, and compounds such as MgF 2 and ZnS—MgF 2 can be used. That is, the refractive index N L is lower than the respective refractive indices N 1 , N 2 , ... N K of the plate-shaped optical waveguide layers 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f.
Desirably low enough, for example 1.42
The thickness is preferably about 1.47, and it is sufficient that the film thickness is 0 comma number μm or more.

【0032】上記の高反射率層には、Al、Cr、Ag
等による金属膜を用いることができ、前記の基部6とし
ては金属、プラスチック、木材等が使用可能であり、板
状光導波層5a、5b‥‥‥5fとしては光源2からの
光を低損失で伝搬させるため、透明で光透過率のよい材
料を選定すべきであって、これらの屈折率N1 、N2
‥‥‥NK については次の関係を満足する必要がある。 N1 >N2 >N3 >N4 >N5 >NK ≫NL すなわち、低屈折率層または高反射率層4に直接載置さ
れる最下積みの第1板状光導波層5aの有する屈折率N
1 が、最も大きくて順次第2、第3板状光導波層5b、
5c、‥‥‥へ向けて、その屈折率N2 、N3 、‥‥‥
が小さくなって行き、これら板状光導波層5a、5b‥
‥‥が、すべて前記のようにNL よりも大きな屈折率を
もつようにする。
Al, Cr, Ag are contained in the above high reflectance layer.
, A metal film such as metal can be used as the base 6, and the plate-shaped optical waveguide layers 5a, 5b ... In order to propagate the light in the above-mentioned manner, it is necessary to select a transparent material having a good light transmittance, and the refractive index N 1 , N 2 ,
For N K, it is necessary to satisfy the following relationship. N 1 > N 2 > N 3 > N 4 > N 5 > N K >> N L That is, the bottommost first plate-shaped optical waveguide layer 5 a directly mounted on the low refractive index layer or the high reflectance layer 4 Refractive index N
1 is the largest and the second and third plate-like optical waveguide layers 5b in order,
5c, toward ‥‥‥, a refractive index N 2, N 3, ‥‥‥
Becomes smaller, and these plate-like optical waveguide layers 5a, 5b ...
, But all have a refractive index larger than N L as described above.

【0033】ここで、上記の板状光導波層5a、5b‥
‥‥としては、例えばポリメタクリル酸メチル(屈折率
1.49)、ポリメタクリル酸メチルに屈折率制御用添
加物を加えたもの(屈折率1.50〜1.55)、ポリ
ウレタン(屈折率1.555)、ホトレジスト(屈折率
1.615)等の有機材料、コーニング7059(屈折
率1.544)、スライドガラス(屈折率1.512)
等のガラス材料、TiO2 、Al23 、SnO2 、G
eO2 、Sb23 等の酸化物材料等を用いることがで
きる。また、これら板状光導波層5a、5b‥‥‥は、
もちろん2層以上あればよいが、多層であることが望ま
しく、積層した全体の厚みはその用途によって数mmか
ら数十mmの範囲となるのであろうから、各板状光導波
層の厚みも0.1mm〜10数mm程度となる。
Here, the above-mentioned plate-like optical waveguide layers 5a, 5b ...
For example, polymethyl methacrylate (refractive index 1.49), polymethyl methacrylate to which a refractive index control additive is added (refractive index 1.50 to 1.55), polyurethane (refractive index 1 .555), organic materials such as photoresist (refractive index 1.615), Corning 7059 (refractive index 1.544), slide glass (refractive index 1.512).
Glass materials such as TiO 2 , Al 2 O 3 , SnO 2 , G
An oxide material such as eO 2 or Sb 2 O 3 can be used. Further, these plate-like optical waveguide layers 5a, 5b ...
Of course, there may be two or more layers, but a multilayer is preferable, and the total thickness of the laminated layers may be in the range of several mm to several tens of mm depending on the application. It is about 1 mm to 10 mm.

【0034】上記のようにして板状光導波層5a、5b
‥‥‥を積層することで、当該光伝送体1には、前記低
屈折率層または高反射率層4の左側端から、各板状光導
波層5a、5b‥‥‥の入射層端面5a′、5b′‥‥
‥を連続させて光入射端面7aが形成され、その左側に
光源2が臨設されていて、これからの光が上記の入射層
端面5a′、5b′‥‥‥に入射されるようになってお
り、図中2aは光源2の背後に設けられた反射鏡であ
り、これにより光源2からの光を各板状光導波層5a、
5b‥‥‥内に効率よく励振することができるようにし
てある。また、ここで光源2としては、例えば冷陰極管
を用いることができ、具体的には市販の管径4mm、長
さ約28cm、入力電力8Wのものを用い得る。
As described above, the plate-shaped optical waveguide layers 5a and 5b are provided.
By stacking layers, the light transmission body 1 is provided with an incident layer end face 5a of each of the plate-shaped optical waveguide layers 5a, 5b from the left end of the low refractive index layer or the high reflectance layer 4. ', 5b' ...
The light incident end face 7a is formed continuously, and the light source 2 is provided on the left side of the light incident end face 7a so that the light from this is incident on the incident layer end faces 5a ', 5b'. In the figure, 2a is a reflecting mirror provided behind the light source 2, which allows the light from the light source 2 to pass through the respective plate-shaped optical waveguide layers 5a,
It is designed to be able to efficiently excite within 5b. Further, as the light source 2, for example, a cold cathode tube can be used, and specifically, a commercially available tube having a diameter of 4 mm, a length of about 28 cm, and an input power of 8 W can be used.

【0035】さらに、上記低屈折率層または高反射率層
4の右側端から、各板状光導波層5a、5b‥‥‥の出
射層端面5a″、5b″‥‥‥を連続させて光出射端面
7bを平坦面として形成し、この光出射端面7bと上記
の光入射端面7aとが折曲状に連設されており、図1の
実施例では当該光入射端面7aが、光出射端面7bに対
して所望角度θだけ内側へ向けて傾斜させており、これ
により光源2の光を効率よく板状光導波層5a、5b内
へ入射できるようにしてあり、このθは30度までの範
囲に設定するのが好ましく、さらに図3の実施例にあっ
ては、光入射端面7aを光源2に対して曲面になるよう
形成することで、より一層光源2からの光を高効率にて
各板状光導波層5a、5b‥‥‥に入射できるようにし
てある。尚、光入射端面7aには反射防止用の膜をコー
ティングしておくのがよい。
Further, from the right end of the low-refractive index layer or high-reflectance layer 4, the exit layer end faces 5a ", 5b" ... Of the respective plate-like optical waveguide layers 5a, 5b ... The light emitting end face 7b is formed as a flat surface, and the light emitting end face 7b and the light incident end face 7a are connected in a bent shape. In the embodiment of FIG. 1, the light incident end face 7a is the light emitting end face. 7b is inclined inward by a desired angle θ so that the light from the light source 2 can be efficiently incident into the plate-shaped optical waveguide layers 5a and 5b. This θ is up to 30 degrees. It is preferable to set the range, and in the embodiment of FIG. 3, the light incident end face 7a is formed to be a curved surface with respect to the light source 2, so that the light from the light source 2 can be more efficiently. The plate-shaped optical waveguide layers 5a, 5b ... The light incident end face 7a is preferably coated with an antireflection film.

【0036】また、図2にあっては、上記板状光導波層
5a、5b‥‥‥の出射層端面5a″、5b″‥‥‥の
巾Wを均一にしてあるが、もちろん不均一巾としてもよ
く、さらに図4に示した通り、板状光導波層5a、5b
‥‥‥の厚みを均一とすることなしに光の伝搬方向に沿
ってテーパ状に先細りとしてもよく、このようにするこ
とで、後述する請求項2にあって詳記する高次モードの
光の干渉を強くすることができて望ましい。
Further, in FIG. 2, the width W of the exit layer end faces 5a ", 5b", ... of the plate-like optical waveguide layers 5a, 5b, ... is made uniform, but of course, the width is not uniform. As shown in FIG. 4, the plate-shaped optical waveguide layers 5a and 5b may be
It is also possible to taper in a taper shape along the light propagation direction without making the thickness of the light uniform. By doing so, the light of the higher mode described in detail in claim 2 described later is obtained. It is desirable to be able to strengthen the interference of.

【0037】次に、前光拡散層3につき説示すると、こ
れは上記の平坦面として形成した光伝送体1の光出射端
面7b上に形成するのであり、この際、その屈折率NH
がNH >N1 となるように、すなわち板状光導波層中最
も屈折率の大なるN1 よりも大きな屈折率となるように
するのであり、このことで、各出射層端面5a″、5
b″‥‥‥からの出射光が、光拡散層3へ悉く入射する
ことになる。
Next, the front light diffusing layer 3 will be explained. This is formed on the light emitting end face 7b of the light transmission body 1 formed as the above flat surface, and at this time, its refractive index N H.
Is set so that N H > N 1 , that is, the refractive index is larger than N 1 which has the largest refractive index in the plate-shaped optical waveguide layer. 5
The light emitted from b ″ is incident on the light diffusing layer 3 in a staggered manner.

【0038】ここで、上記光拡散層3については、図示
の如くその上面に細かい凹凸などによる周期的または非
周期的な変形構成をもたせるようにして、光を乱反射さ
せるのがよく、これにより光拡散層3における明るさの
均一性を、より一層高めることができる。また材質とし
ては前記の板状光導波層と同様な素材を用いることがで
き、さらに、光拡散層3内か表面に蛍光材料を含ませる
ことにより、その高輝度を図るようにするのが望まし
く、この際、具体的には、波長400〜700mmの範
囲に発光極大波長をもった蛍光染料(青色染料)を混入
するのがよく、この光拡散層3上に照明すべき図示され
ていない液晶パネル等による表示パネルが載積されるこ
ととなる。
Here, as for the light diffusion layer 3, it is preferable that the upper surface of the light diffusion layer 3 has a periodically or aperiodically deformed structure due to fine unevenness or the like to diffusely reflect the light. The uniformity of brightness in the diffusion layer 3 can be further enhanced. Further, as the material, the same material as the above-mentioned plate-like optical waveguide layer can be used, and it is desirable that the fluorescent material is contained in or on the surface of the light diffusion layer 3 so as to achieve high brightness. At this time, specifically, it is preferable to mix a fluorescent dye (blue dye) having an emission maximum wavelength in a wavelength range of 400 to 700 mm, and a liquid crystal (not shown) to be illuminated on the light diffusion layer 3. A display panel such as a panel will be loaded.

【0039】次に請求項7に係る面照明用光導波装置に
あっては、上記請求項1に示したものを、図示の中心軸
線X−Xを中心として左右対称に一対だけ設けるように
したもので、このため図示例にあっては、断面が三角形
状である基部6の左右両傾斜面6a、6aに低屈折率層
または高反射率層4、4が屋根状に形成されるようにし
てあり、一対の光伝送体1、1には何れも光入射端面7
a、7a、光出射端面7b、7bが形成され、夫々の光
源2、2が左右に配設されていて、上記の光出射端面7
b、7bは一直線上にて両傾斜面6a、6aにおける頂
部6bを基準とする平坦面として形成されている。
Next, in an optical waveguide device for surface illumination according to a seventh aspect, only one pair of the one shown in the first aspect is provided symmetrically with respect to the illustrated central axis line XX. For this reason, in the illustrated example, the low refractive index layers or the high reflectance layers 4 and 4 are formed in a roof shape on both the left and right inclined surfaces 6a, 6a of the base 6 having a triangular cross section. In each of the pair of optical transmission bodies 1 and 1, the light incident end face 7 is provided.
a, 7a and light emitting end faces 7b, 7b are formed, and the respective light sources 2, 2 are arranged on the left and right, and the light emitting end face 7 is formed.
b and 7b are formed on a straight line as flat surfaces with reference to the apex 6b of both inclined surfaces 6a and 6a.

【0040】ここで、上記の左右の形成された傾斜面6
a、6aの傾斜角度αは45度以下とするのが好まし
く、このように傾斜角度αを小さくすることで当該装置
の厚みを薄くすることができ、また大画面化を図ること
が可能となる。
Here, the left and right inclined surfaces 6 formed above
The inclination angle α of a and 6a is preferably 45 degrees or less. By reducing the inclination angle α in this way, the thickness of the device can be reduced and a large screen can be achieved. ..

【0041】以上のようにして構成される請求項1のも
のによるときは、光源2からの光が光入射端面7aに入
射されるが、板状光導波層5aの入射層端面5a′から
入射の光は、最も屈折率NL の低い低屈折率層か高反射
率層4と、板状光導波層5aの屈折率N1 よりも小さな
屈折率N2 をもった板状光導波層5bとの間で全反射し
ながら伝搬し、これは、その出射層端面5a″から、N
1 よりも大きな屈折率NH をもった光拡散層3内に入射
され、当該部分を明るくする。従って、上記の光量だけ
であれば、最下積みの板状光導波層5aは最も長いの
で、上記の部分に対応する光拡散層3の明るさは弱いこ
ととなる。
According to the first aspect of the invention configured as described above, the light from the light source 2 is incident on the light incident end face 7a, but is incident from the incident layer end face 5a 'of the plate-like optical waveguide layer 5a. Light has a low refractive index layer or high reflectance layer 4 having the lowest refractive index N L and a plate-shaped optical waveguide layer 5b having a refractive index N 2 smaller than the refractive index N 1 of the plate-shaped optical waveguide layer 5a. Propagates while undergoing total reflection between the output layer end face 5a ″ and N
It is incident on the light diffusion layer 3 having a refractive index N H larger than 1 to make the relevant portion bright. Therefore, if the amount of light is only the above amount, the plate-shaped optical waveguide layer 5a of the bottom stack is the longest, and the brightness of the light diffusion layer 3 corresponding to the above portion is weak.

【0042】ところが、本発明にあっては次に載積の板
状光導波層5b内へ、その入射層端面5b′から入射し
た光は、当該板状光導波層5bよりも屈折率N3 が小さ
な板状光導波層5cと前記の低屈折率層または高反射率
層4との間を全反射して伝搬されることとなり、従っ
て、当該光は板状光導波層5a内にも伝搬されることか
ら、当該板状光導波層5aの出射層端面5a″から出射
される光は、前掲光量に、当該全反射による光量が加わ
り、光量の補償が行なわれることとなる。そして、もち
ろん板状光導波層5bの出射層端面5b″からの光によ
り、光拡散層3の対応箇所も明るくなる。
However, in the present invention, the light incident on the next stacked plate-shaped optical waveguide layer 5b from the incident layer end face 5b 'has a refractive index N 3 higher than that of the plate-shaped optical waveguide layer 5b. Is propagated by being totally reflected between the small plate-shaped optical waveguide layer 5c and the low refractive index layer or the high-reflectance layer 4, and therefore the light also propagates in the plate-shaped optical waveguide layer 5a. Therefore, the light emitted from the emitting layer end surface 5a ″ of the plate-shaped optical waveguide layer 5a is compensated for by adding the light amount by the total reflection to the above-described light amount. The light from the emitting layer end surface 5b ″ of the plate-shaped optical waveguide layer 5b also brightens the corresponding portion of the light diffusion layer 3.

【0043】このようにして、順次上積みの板状光導波
層に入射された光も、上記のように全反射し、それより
下積みの板状光導波層にも伝搬して光量補償を行うこと
となるのであり、換言すれば、夫々の板状光導波層内に
伝搬する光を、互いに干渉させて伝搬させ得ることにな
り、最上積みの板状光導波層5fにあっては、これに入
射した光の大部分が光拡散層内に入り、対応部分を明る
く照明することとなる。そして、請求項7による場合は
左右両側に光伝送体1、1が配在されているから、この
場合の光拡散層3における中央箇所は、左右両方の下積
み側における板状光導波管から入来する光によって充分
な明るさとなり、従来例の欠陥を、より一層解消し得る
ことになる。また、請求項1、請求項7の何れにあって
も光伝送体1、1から出射した光は、直接光拡散層3に
入射されてしまうので、従来例における輝度低下の要因
がなく、入射側へ不本意な反射光も発生しない。
In this way, the light sequentially incident on the stacked plate-like optical waveguide layers is also totally reflected as described above and propagates also to the stacked plate-like optical waveguide layers below it to perform light quantity compensation. In other words, in other words, the lights propagating in the respective plate-shaped optical waveguide layers can be propagated by interfering with each other. In the uppermost stacked plate-shaped optical waveguide layer 5f, Most of the incident light enters the light diffusion layer and brightly illuminates the corresponding portion. Further, in the case of claim 7, since the light transmitters 1 and 1 are arranged on both the left and right sides, the central portion of the light diffusing layer 3 in this case enters from the plate-like optical waveguides on both the left and right lower stacking sides. The incoming light provides sufficient brightness, and the defects of the conventional example can be further eliminated. Further, in any one of claims 1 and 7, since the light emitted from the optical transmission bodies 1 and 1 is directly incident on the light diffusion layer 3, there is no factor of the brightness reduction in the conventional example, and the incident light is incident. No unintended reflected light is generated to the side.

【0044】次に、請求項2の場合につき説示すると、
請求項1の構成にあって、板状光導波層5a、5b‥‥
‥5f内を伝搬する光伝送モードは多モード伝送となる
ようにし、この際、最低比屈折率差△1 、につき、△1
=〔(NK −NL )/NK 〕×100%≧1%の条件を
満足させるようにするのである。このことで、板状光導
波層内には光源2からの光が効率よく閉じ込められて伝
搬することになると共に、高次モードの光が沢山に伝搬
することになり、これら高次モードの伝搬光は、それ自
体の板状光導波層以外に、これよりも屈折率の高い板状
光導波層内を干渉して伝搬し、これが充分に夫々の板状
光導波層における長さの違いに基づく光出射光量を補償
し、より満足すべき光拡散層3の面内における明るさの
均一性を保ち、しかも高輝度に寄与することとなる。
Next, the case of claim 2 will be explained.
The plate-shaped optical waveguide layers 5a, 5b, ...
The optical transmission mode propagating in 5f is set to multimode transmission. At this time, the minimum relative refractive index difference Δ 1 is Δ 1
= [(N K −N L ) / N K ] × 100% ≧ 1% is satisfied. As a result, the light from the light source 2 is efficiently confined and propagates in the plate-shaped optical waveguide layer, and a large amount of high-order mode light is propagated. Light propagates by interfering with the plate-shaped optical waveguide layer having a higher refractive index than that of the plate-shaped optical waveguide layer itself, and this causes a sufficient difference in length between the plate-shaped optical waveguide layers. Based on this, the amount of emitted light is compensated, the more uniform brightness uniformity in the plane of the light diffusion layer 3 is maintained, and high brightness is contributed.

【0045】本発明は上記の各実施例だけに限定される
ものではなく、基部6についても、その断面が三角形で
ある必要はなく、光伝送体1の形態が保持できるのであ
れば、基部はなく板状光導波層5aの下面に低屈折率層
または高反射率層を形成するだけでもよいし、また図5
に示す如く屋根状である基部6の頂部を円弧状に曲突す
るようにしてもよく、また、図6に示されている実施例
にあっては、上記の基部6における傾斜面6a、6aを
上向き突弧状に形成し、これにならって板状光導波層5
a、5b‥‥‥もまた平板でなく弓状に曲成されてい
る。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the base 6 does not need to have a triangular cross section, and the base may be formed as long as the shape of the optical transmission body 1 can be maintained. Alternatively, a low refractive index layer or a high reflectance layer may be simply formed on the lower surface of the plate-shaped optical waveguide layer 5a, and FIG.
As shown in FIG. 6, the top of the base 6 having a roof shape may be bent in an arc shape, and in the embodiment shown in FIG. 6, the inclined surfaces 6a, 6a of the base 6 described above. Is formed in an upward protruding arc shape, and the plate-like optical waveguide layer 5 is formed in accordance with this.
Also, a, 5b, etc. are not curved but curved in a bow shape.

【0046】さらに、同上図6にあっては、光源2が左
右に一対設けられているだけでなく、請求項9に係る第
3の光源2′が付加されている。すなわち、前記の屋根
状とした基部6における中心軸線X−Xの近傍に、空洞
6cを形成して、ここに配設した上記第3の光源2′か
ら発した光を、低屈折率層の裏面側から照射するように
してあり、これによって、明るさが低下し易い頂部6b
近傍における光量不足を、さらに補償することができ
る。従って、この第3の光源2′の消費電力は光源2の
それよりも小さいものとしてもよい。
Further, in FIG. 6 of the above, not only a pair of light sources 2 are provided on the left and right, but a third light source 2'according to claim 9 is added. That is, a cavity 6c is formed in the vicinity of the central axis line XX in the roof-shaped base portion 6, and the light emitted from the third light source 2'provided here is formed in the low refractive index layer. Irradiation is performed from the back surface side, which makes it easier to reduce the brightness of the top portion 6b.
The shortage of the amount of light in the vicinity can be further compensated. Therefore, the power consumption of the third light source 2'may be smaller than that of the light source 2.

【0047】次に、請求項10に係る図7の実施例にあ
っては、板状光導波層5a、5b‥‥‥が、単なる平板
状でなく屈曲状の平板に形成されている点で他の実施例
と相違している。すなわち、ここに示された板状光導波
層5a、5b‥‥‥は、基部6の各傾斜面6a、6aに
並行状となるよう載積されている傾斜層部5Sと、その
外側端から水平状に曲設して延出させた横向層部5Hと
により形成され、この横向層部5Hの各外側端を連続さ
せることによって光入射端面7aとしてある。このよう
にすることで、当該光入射端面7aは光出射端面7bと
直交状に配したとき、最も光源2からの光を効率よく夫
々の板状光導波層5a、5b‥‥‥に入射させることが
でき、横向層部5Hから屈曲した傾斜層部5Sへ光が進
入することで、全反射による前記の干渉作用も充分に期
待できる。
Next, in the embodiment of FIG. 7 according to claim 10, the plate-like optical waveguide layers 5a, 5b, ... Are formed in a bent flat plate instead of a simple flat plate. This is different from the other embodiments. That is, the plate-shaped optical waveguide layers 5a, 5b, ... Shown here are the inclined layer portions 5S stacked in parallel with the inclined surfaces 6a, 6a of the base portion 6 and the outer ends thereof. It is formed by a horizontally oriented layer portion 5H bent and extended in a horizontal shape, and each outer edge of the horizontally oriented layer portion 5H is continuous to form a light incident end face 7a. By doing so, when the light incident end face 7a is arranged orthogonal to the light emitting end face 7b, the light from the light source 2 is most efficiently incident on each of the plate-shaped optical waveguide layers 5a, 5b. Since the light enters from the lateral layer portion 5H to the bent inclined layer portion 5S, the above-mentioned interference effect due to total reflection can be sufficiently expected.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明は上記のようにして構成されたも
のであるから請求項1によるときは、低屈折率層または
高反射率層、複数の板状光導波層、そして光拡散層の屈
折率を適切に選定して、各板状光導波層を独立して光が
伝搬するだけでなく、相互に光の干渉が行なわれるよう
にしたから、長い板状光導波層からの光量が隣接板状光
導波層からの光によって光量補償されることで、表示パ
ネルの面内の明るさを均一に保つことができる。
Since the present invention is constituted as described above, according to claim 1, a low refractive index layer or a high reflectance layer, a plurality of plate-like optical waveguide layers, and a light diffusion layer are provided. By properly selecting the refractive index so that not only the light propagates independently through each plate-shaped optical waveguide layer, but also the light interferes with each other, the amount of light from the long plate-shaped optical waveguide layer is By compensating the amount of light by the light from the adjacent plate-shaped optical waveguide layer, the in-plane brightness of the display panel can be kept uniform.

【0049】さらに、上記した全反射による光の干渉に
よって、各板状光導波層からの光出射は可成り広角度範
囲で光拡散層に入射するから、従来のように見る方向に
よって明るさのむらが生ずるといった角度依存性の問題
も解消され、また、光伝送体に従来例の如く不要な光損
失をまねく層が含まれておらず、しかも入射端側への不
要な反射光も発生しないので、高輝度な照明を保証する
ことができる。
Further, due to the interference of light due to the above-described total reflection, the light emission from each plate-like optical waveguide layer enters the light diffusion layer in a considerably wide angle range, so that the uneven brightness depending on the viewing direction as in the conventional case. Since the problem of angle dependence such as occurrence of is eliminated, the optical transmission body does not include a layer that causes unnecessary optical loss as in the conventional example, and unnecessary reflected light to the incident end side does not occur. Can assure high brightness lighting.

【0050】請求項2によるときは、さらに最低比屈折
率差を1%以上とすることにより、請求項1における光
の相互干渉作用が助長され、光量の補償効果を向上させ
ることができる。
According to the second aspect, by further setting the minimum relative refractive index difference to 1% or more, the mutual interference action of light in the first aspect is promoted, and the light quantity compensation effect can be improved.

【0051】また、請求項7によるときは、請求項1に
よる構成を左右対称に、一対設けるようにしたから、広
い面の照明を効率よく均一化でき、かつ高輝度に保つこ
とが可能となる。
According to the seventh aspect, since the pair of the first aspect is symmetrically provided, it is possible to efficiently and uniformly illuminate a wide surface and maintain high brightness. ..

【0052】請求項9の場合には請求項7の構成に加え
て、第3の光源により低屈折率層の裏面側より光を入射
させるようにしたので、光拡散層における明るさの均一
化と、輝度の向上に資するところ大である。
In case of claim 9, in addition to the structure of claim 7, since the light is made to enter from the back surface side of the low refractive index layer by the third light source, the brightness in the light diffusion layer is made uniform. That is, it contributes to the improvement of brightness.

【0053】そして、請求項10では、板状光導波層を
傾斜層部と横向層部とで屈曲状に形成したことから、光
源の光入射効率と光の前記干渉効果を高めることができ
る。
In the tenth aspect, since the plate-shaped optical waveguide layer is formed in a bent shape with the inclined layer portion and the lateral layer portion, the light incidence efficiency of the light source and the light interference effect can be enhanced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の面照明用光導波装置を示した一実施例
を示す要部の縦断正面略示図である。
FIG. 1 is a schematic vertical sectional front view of a main part showing an embodiment showing an optical waveguide device for surface illumination of the present invention.

【図2】図1の光伝送体のみを示し、(A)はその縦断
正面略示図で(B)は一部切欠の平面図である。
2 shows only the optical transmission body of FIG. 1, (A) is a schematic vertical sectional front view thereof, and (B) is a partially cutaway plan view.

【図3】本発明に係る同上装置の他実施例を示した要部
の縦断正面略示図である。
FIG. 3 is a schematic vertical sectional front view of a main part showing another embodiment of the same device according to the present invention.

【図4】同上装置における光伝送体の他実施例を示した
縦断正面略示図である。
FIG. 4 is a schematic vertical sectional front view showing another embodiment of the optical transmission body in the same apparatus.

【図5】同上装置における光伝送体の異種実施例を示し
た縦断正面略示図である。
FIG. 5 is a schematic vertical sectional front view showing a different embodiment of the optical transmission body in the same apparatus.

【図6】同上装置の異種実施例を示した縦断正面略示図
である。
FIG. 6 is a schematic vertical sectional front view showing a different embodiment of the same apparatus.

【図7】同上装置の別異実施例を示した縦断正面略示図
である。
FIG. 7 is a schematic vertical sectional front view showing another different embodiment of the same device.

【図8】従来の面照明装置と表示パネルを示した縦断正
面略示図である。
FIG. 8 is a schematic vertical sectional front view showing a conventional surface illumination device and a display panel.

【図9】従来の光拡散器を示す要部の正面説明図であ
る。
FIG. 9 is a front explanatory view of a main part showing a conventional light diffuser.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光伝送体 2 光源 3 光拡散層 4 低屈折率層または高反射率層 5a 板状光導波層 5b 板状光導波層 5c 板状光導波層 5d 板状光導波層 5e 板状光導波層 5f 板状光導波層 5a′ 入射層端面 5b′ 入射層端面 5a″ 出射層端面 5b″ 出射層端面 6 基部 6a 左右の傾斜面 6b 頂部 7a 光入射端面 7b 光出射端面 NL 低屈折率層の屈折率 N1、2 〜NK 板状光導波層の屈折率 NH 光拡散層の屈折率 α 傾斜面の傾斜角度 θ 光入射端面の所望角度 △1 最低比屈折率差DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical transmission body 2 Light source 3 Light diffusion layer 4 Low refractive index layer or high reflectance layer 5a Plate-shaped optical waveguide layer 5b Plate-shaped optical waveguide layer 5c Plate-shaped optical waveguide layer 5d Plate-shaped optical waveguide layer 5e Plate-shaped optical waveguide layer 5f Plate-shaped optical waveguide layer 5a 'Incident layer end face 5b' Incident layer end face 5a "Emitting layer end face 5b" Emitting layer end face 6 Base 6a Left and right inclined surfaces 6b Top 7a Light incident end face 7b Light emitting end face N L Low refractive index layer Refractive index N 1, N 2 to N K Refractive index of plate optical waveguide layer N H Refractive index of light diffusing layer α Inclination angle of inclined surface θ Desired angle of light incident end surface Δ 1 Minimum relative refractive index difference

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 昇 川崎市麻生区片平3−6−20−303 テク ノシステム株式会社内 (72)発明者 井本 裕丈 名古屋市名東区牧の里3丁目501番地 県 営高針住宅5−402号室 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Noboru Hashimoto 3-6-20-303 Katahira, Aso-ku, Kawasaki-shi Techno System Co., Ltd. (72) Inventor Hirotake Imoto Makinosato, Meito-ku, Nagoya 3-chome 501 Takagare House 5-402

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 屈折率NL の低屈折率層または高反射率
層に、何れも上記屈折率NL よりも大きく、順次小さな
値となる屈折率N1、N2 、‥‥‥NK (N1 >N2
‥‥‥>NK ≫NL )を有する所要複数の板状光導波層
を載積して光伝送体を形成し、当該光伝送体にあって、
その板状光導波層の一側端面を、前記低屈折率層または
高反射率層の一側端から連続させて形成の光入射端面と
し、この光入射端面側には光源を臨設すると共に、当該
板状光導波層の他側端面を、同上低屈折率層または高反
射率層の他側端から連続させ、かつ、前記光入射端面と
連設して平坦面とした光出射端面とし、この光出射端面
上に前記下積みの板状光導波層が有する屈折率N1 より
も大きな屈折率NH の光拡散層が形成されていることを
特徴とする面照明用光導波装置。
[Claim 1] A low refractive index layer or the high reflectivity layer of refractive index N L, both larger than the refractive index N L, the refractive index N 1, N 2 to be successively smaller values, ‥‥‥ N K (N 1 > N 2
.. ..> N K >> N L ), a plurality of required plate-shaped optical waveguide layers having the above-mentioned structure are stacked to form an optical transmission body,
One end surface of the plate-shaped optical waveguide layer is a light incident end surface formed by continuing from one end of the low refractive index layer or the high reflectance layer, and a light source is provided on the light incident end surface side. The other end face of the plate-shaped optical waveguide layer is continuous from the other end of the same low-refractive index layer or high-reflectivity layer, and the light exit end face is a flat surface continuous with the light entrance end face, An optical waveguide device for surface illumination, wherein a light diffusing layer having a refractive index N H larger than the refractive index N 1 of the underlying plate-shaped optical waveguide layer is formed on the light emitting end face.
【請求項2】 屈折率NL の低屈折率層または高反射率
層に、何れも上記屈折率NL よりも大きく、順次小さな
値となる屈折率N1、N2 、‥‥‥NK (N1 >N2
‥‥‥>NK ≫NL )を有する所要複数の板状光導波層
を載積して光伝送体を形成し、当該光伝送体にあって、
その板状光導波層の一側端面を、前記低屈折率層または
高反射率層の一側端から連続させて形成の光入射端面と
し、この光入射端面側には光源を臨設すると共に、当該
板状光導波層の他側端面を、同上低屈折率層または高反
射率層の他側端から連続させ、かつ、前記光入射端面と
連設して平坦面とした光出射端面とし、この光出射端面
上に前記下積みの板状光導波層が有する屈折率N1 より
も大きな屈折率NH の光拡散層が形成され、上記の板状
光導波層は多モード光伝送となるよう選定されていて、
これらの板状光導波層における最低比屈折率差△1
〔(NK −NL )/NK 〕×100%が、1%以上とな
るように設定されていることを特徴とする面照明用光導
波装置。
Wherein the low refractive index layer or the high reflectivity layer of refractive index N L, both larger than the refractive index N L, the refractive index N 1, N 2 to be successively smaller values, ‥‥‥ N K (N 1 > N 2
.. ..> N K >> N L ), a plurality of required plate-shaped optical waveguide layers having the above-mentioned structure are stacked to form an optical transmission body,
One end surface of the plate-shaped optical waveguide layer is a light incident end surface formed by continuing from one end of the low refractive index layer or the high reflectance layer, and a light source is provided on the light incident end surface side. The other end face of the plate-shaped optical waveguide layer is continuous from the other end of the same low-refractive index layer or high-reflectivity layer, and the light exit end face is a flat surface continuous with the light entrance end face, A light diffusing layer having a refractive index N H larger than the refractive index N 1 of the underlying plate-shaped optical waveguide layer is formed on the light emitting end face so that the plate-shaped optical waveguide layer can perform multimode optical transmission. Have been selected,
Minimum relative refractive index difference in these plate-shaped optical waveguide layers Δ 1 =
[(N K −N L ) / N K ] × 100% is set to be 1% or more.
【請求項3】 光伝送体の光入射端面が、光出射端面の
垂線に対して所望角度だけ内側へ向けた傾斜面によって
形成されている請求項1、請求項2記載の面照明用光導
波装置。
3. The optical waveguide for surface illumination according to claim 1, wherein the light incident end surface of the light transmission body is formed by an inclined surface which is inwardly inclined by a desired angle with respect to a vertical line of the light emitting end surface. apparatus.
【請求項4】 光伝送体の光入射端面が、光源に対して
曲面状に形成されている請求項1、請求項2記載の面照
明用光導波装置。
4. The optical waveguide device for surface illumination according to claim 1, wherein the light incident end face of the light transmission body is formed in a curved shape with respect to the light source.
【請求項5】 低屈折率層または高反射率層の表面が平
面または曲面により形成されている請求項1、請求項2
記載の面照明用光導波装置。
5. The method according to claim 1, wherein the surface of the low refractive index layer or the high reflectance layer is a flat surface or a curved surface.
An optical waveguide device for surface illumination as described above.
【請求項6】 光伝送体の板状光導波層が均一厚である
か、光の伝搬方向に沿ってテーパ状に先細りとなるよう
形成されている請求項1、請求項2記載の面照明用光導
波装置。
6. The surface illumination according to claim 1, wherein the plate-shaped optical waveguide layer of the optical transmission body has a uniform thickness or is formed so as to taper in a light propagation direction. Optical waveguide device.
【請求項7】 左右の傾斜面に夫々屈折率NL の低屈折
率層または高反射率層が形成されて屋根状とした基部
と、上記の両低屈折率層または高反射率層に、何れも上
記屈折率NL よりも大きく、順次小さな値となる屈折率
1 、N2 、‥‥‥NK (N1 >N2 >‥‥‥>NK
L )を有する所要複数の板状光導波層を載積して光伝
送体を形成し、当該光伝送体にあって、その左右各側に
おける板状光導波層の外側端面を、前記左右の傾斜面に
おける外側端から連続させて光入射端面とし、この光入
射端面側には光源を臨設すると共に、当該板状光導波層
の内側端面を、同上左右の傾斜面における頂部を基準と
する平坦面となるよう連続させ、かつ、前記光入射端面
と連設した光出射端面を形成し、この光出射端面上に前
記下積みの板状光導波層が有する屈折率N1 よりも大き
な屈折率NH の光拡散層が形成されていることを特徴と
する面照明用光導波装置。
7. A roof-shaped base having a low-refractive index layer or a high-refractive index layer having a refractive index N L formed on the left and right inclined surfaces, respectively, and both the low-refractive index layer and the high-refractive index layer, both larger than the refractive index N L, the refractive index N 1, N 2 to be successively smaller values, ‥‥‥ N K (N 1> N 2>‥‥‥> N K »
N L ), a plurality of required plate-shaped optical waveguide layers are stacked to form an optical transmission body, and the outer end surface of the plate-shaped optical waveguide layer on each of the left and right sides of the optical transmission body is defined by the left and right sides. The light incident end face is continuously formed from the outer end of the inclined surface, and a light source is provided on the light incident end face side, and the inner end face of the plate-shaped optical waveguide layer is the same as the top of the left and right inclined faces. A light emitting end face which is continuous to form a flat surface and is continuous with the light incident end face is formed, and a refractive index larger than the refractive index N 1 of the underlying plate-shaped optical waveguide layer is formed on the light emitting end face. An optical waveguide device for surface illumination, wherein an N H light diffusion layer is formed.
【請求項8】 低屈折率層または高反射率層が形成され
ている左右の傾斜面は、何れも45度以下の傾斜角度に
て形成されている請求項7記載の面照明用光導波装置。
8. The optical waveguide device for surface illumination according to claim 7, wherein the left and right inclined surfaces on which the low refractive index layer and the high reflectance layer are formed are each formed at an inclination angle of 45 degrees or less. ..
【請求項9】 左右の傾斜面に夫々屈折率NL の低屈折
率層が形成されて屋根状とした基部と、上記の両低屈折
率層に、何れも上記屈折率NLよりも大きく、順次小さ
な値となる屈折率N1 、N2 、‥‥‥NK (N1 >N2
>‥‥‥>NK ≫NL )を有する所要複数の板状光導波
層を載積して光伝送体を形成し、当該光伝送体にあっ
て、その左右各側における板状光導波層の外側端面を、
前記左右の傾斜面における外側端から連続させて形成の
光入射端面側には、光源を臨設すると共に、当該板状光
導波層の内側端面を、同上左右の傾斜面における頂部を
基準とする平坦面となるよう連続させ、かつ、前記光入
射端面と連設した光出射端面を形成し、この光出射端面
上に前記下積みの板状光導波層が有する屈折率N1より
も大きな屈折率NH の光拡散層が形成され、さらに、前
記の屋根状とした基部の中心軸線近傍に空洞を形成し、
当該空洞にも前記低屈折率層の頂部近傍を裏面側から照
射する光源が設けられるようにしたことを特徴とする面
照明用光導波装置。
9. A roof-shaped base having low-refractive-index layers each having a refractive index N L formed on each of the left and right inclined surfaces, and both low-refractive-index layers having a refractive index larger than the refractive index N L. , N 1 , N 2 , ... N K (N 1 > N 2)
> N K >> N L ), a plurality of required plate-shaped optical waveguide layers having the above-mentioned structure are stacked to form an optical transmission body, and the plate-shaped optical waveguide on each of the left and right sides of the optical transmission body is formed. The outer edge of the layer,
A light source is provided on the light incident end face side formed continuously from the outer ends of the left and right inclined faces, and the inner end face of the plate-shaped optical waveguide layer is flattened with the tops of the left and right inclined faces as a reference. A light exit end face continuous with the light entrance end face and continuous with the light entrance end face, and a refractive index N larger than the refractive index N 1 of the underlying plate-shaped optical waveguide layer is formed on the light exit end face. A light diffusion layer of H is formed, and further, a cavity is formed in the vicinity of the central axis of the roof-shaped base,
An optical waveguide device for surface illumination, wherein a light source for irradiating the vicinity of the top of the low refractive index layer from the back side is also provided in the cavity.
【請求項10】 左右の傾斜面に夫々屈折率NL の低屈
折率層または高反射率層が形成されて屋根状とした基部
と、上記の両低屈折率層または高反射率層に、何れも上
記屈折率NL よりも大きく、順次小さな値となる屈折率
1 、N2 、‥‥‥NK (N1 >N2 >‥‥‥>NK
L )を有する所要複数の板状光導波層を載積して光伝
送体を形成し、当該光伝送体にあって、その左右各側に
おける板状光導波層を、前記各傾斜面に載積の傾斜層部
と、その外側端から水平状に曲設した横向層部とにより
形成し、その外側端面を、前記左右の横向層部における
外側端から連続させて光入射端面とし、この光入射端面
側には、光源を臨設すると共に、当該板状光導波層の内
側端面を、同上左右の傾斜面における頂部を基準とする
平坦面となるよう連続させ、かつ、前記光入射端面と連
設した光出射端面を形成し、この光出射端面上に前記下
積みの板状光導波層が有する屈折率N1 よりも大きな屈
折率NH の光拡散層が形成されていることを特徴とする
面照明用光導波装置。
10. A roof-shaped base having low refractive index layers or high reflectance layers each having a refractive index N L formed on the left and right inclined surfaces, and the low refractive index layers or high reflectance layers described above, both larger than the refractive index N L, the refractive index N 1, N 2 to be successively smaller values, ‥‥‥ N K (N 1> N 2>‥‥‥> N K »
N L ), a plurality of required plate-shaped optical waveguide layers are stacked to form an optical transmission body, and the plate-shaped optical waveguide layers on the left and right sides of the optical transmission body are provided on the inclined surfaces. It is formed by a stacked inclined layer portion and a horizontal layer portion that is bent horizontally from its outer end, and its outer end surface is made into a light incident end surface by continuing from the outer edge of the left and right horizontal layer portions. A light source is provided on the light incident end surface side, and the inner end surface of the plate-shaped optical waveguide layer is continuous so as to be a flat surface with reference to the apex of the left and right inclined surfaces, and the light incident end surface is formed. A continuous light emitting end face is formed, and a light diffusing layer having a refractive index N H larger than the refractive index N 1 of the underlying plate-shaped optical waveguide layer is formed on the light emitting end face. Optical waveguide device for surface illumination.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20030008703A (en) * 2001-07-19 2003-01-29 김종철 Billboard using reflected light of searchlight
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