説明

面発光装置、投射型画像表示装置及び直視型画像表示装置

【課題】光源が発する光を短い距離で均一な照度で面状に発光できる面発光装置を提供する。
【解決手段】光源P,Pが発する光を内部で伝搬させる複数の透光性基材2a,2bと、複数の透光性基材2a,2bが一の方向に並んで配置されると共に、これら複数の透光性基材2a(2b),2bの各間に介在されて、透光性基材2a,2bの内部を伝搬する光の少なくとも一部を反射光として反射させ、残りを透過光として透過させる複数の半透過反射膜(反射膜となる場合も含む。)3a〜3jとを有して、複数の透光性基材2a,2bが同じ方向に向かって光を出射する出射面を形成すると共に、各透光性基材2a,2bの出射面から出射される光を照度が均一となるように発光させて出射面から出射する導光体1A(1B)を用いる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、面発光装置、投射型画像表示装置及び直視型画像表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、液晶ライトバルブにより照明光を変調しながら、スクリーン上に拡大投射された画像を表示する液晶プロジェクター(投射型画像表示装置)や、液晶表示パネルの背面側から照明光を照射して画像を表示する液晶モニター(直視型画像表示装置)がある。
【0003】
ところで、これらの画像表示装置では、液晶ライトバルブや液晶表示パネルに対して均一な照明光を照射する必要があり、その照明手段として、光源から出射された光を導光体を用いて均一に面発光させる面発光装置が用いられている。
【0004】
しかしながら、従来の面発光装置では、光源から出射された光を導光体を用いて均一に面発光させるまで、大型の光学部品を必要とするため、小型化(軽量化)が困難であった。例えば、下記特許文献1に記載のプロジェクターでは、液晶ライトバルブに均一に照明光を照射するため、光伝送体(導光体)のロッドの長さを十分確保しなければならず、照明光学系が長くなってしまう。また、この照明光学系は、レンズにより集光された照明光を液晶ライトバルブの画面上に照射する構成のため、この画面よりも大きい照明エリアを照明マージンとして確保する必要がある。しかしながら、この照明マージンは、実用上で熱が発生し、同時にスクリーン上で暗くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2002−350779号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、光源が発する光を短い距離で均一な照度で面状に発光できる面発光装置、並びに、そのような面発光装置を備えた投射型液晶表示装置及び直視型液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、本発明に係る面発光装置は、少なくとも1つ以上の光源と、光源が発する光を内部で伝搬させる複数の透光性基材と、複数の透光性基材が一の方向に並んで配置されると共に、これら複数の透光性基材の各間に介在されて、透光性基材の内部を伝搬する光の少なくとも一部を反射光として反射させ、残りを透過光として透過させる複数の半透過反射膜とを有して、複数の透光性基材が同じ方向に向かって光を出射する出射面を形成すると共に、各透光性基材の出射面から出射される光を一の方向において照度が均一となるように線状に発光させて出射面から出射する第1の導光体と、第1の導光体の出射面から出射された光を内部で伝搬させる複数の透光性基材と、複数の透光性基材が一の方向と交差する方向に並んで配置されると共に、これら複数の透光性基材の各間に介在されて、透光性基材の内部を伝搬する光の少なくとも一部を反射光として反射させ、残りを透過光として透過させる複数の半透過反射膜とを有して、複数の透光性基材が同じ方向に向かって光を出射する出射面を形成すると共に、各透光性基材の出射面から出射される光を一の方向と交差する方向において照度が均一となるように面状に発光させて出射面から出射する第2の導光体とを備えることを特徴とする。
以上のような構成を有する面発光装置では、光源が発する光を短い距離で均一な照度で面状に発光させて出射面から出射することができる。
【0008】
また、上記面発光装置は、第1の導光体の出射面と第2の導光体の入射面とを対向させた状態で、第1の導光体と第2の導光体とが接合されて一体化されていることを特徴とする。
この場合、面発光装置の更なる小型化(薄型化)を図ることができる。
【0009】
また、本発明に係る面発光装置は、一の方向において線状の光を発する光源と、光源が発する線状の光を内部で伝搬させる複数の透光性基材と、複数の透光性基材が一の方向と交差する方向に並んで配置されると共に、これら複数の透光性基材の各間に介在されて、透光性基材の内部を伝搬する光の少なくとも一部を反射光として反射させ、残りを透過光として透過させる複数の半透過反射膜とを有して、複数の透光性基材が同じ方向に向かって光を出射する出射面を形成すると共に、各透光性基材の出射面から出射される光を一の方向と交差する方向において照度が均一となるように面状に発光させて出射面から出射する導光体とを備えることを特徴とする。
以上のような構成を有する面発光装置では、光源が発する光を短い距離で均一な照度で面状に発光させて出射面から出射することができる。
【0010】
また、上記面発光装置において、複数の半透過反射膜は、複数の透光性基材の出射面から出射される光の照度が均一となるように、その反射光と透過光との割合が各々調整されていることを特徴とする。
この場合、複数の透光性基材の出射面から均一な照度の光を出射することができる。
【0011】
また、上記面発光装置において、複数の透光性基材は、互いに隣接する透光性基材との間に出射面に対して傾斜する傾斜面を有し、複数の半透過反射膜は、前透光性基材の傾斜面に沿って配置されていることを特徴とする。
この場合、複数の透光性基材の各間に半透過反射膜を介在させることができる。
【0012】
また、上記面発光装置は、傾斜面の角度が光が入射する方向に対して45°であることを特徴とする。
この場合、透光性基材の内部を伝搬する光が各半透過反射膜に対して45°で入射されることになり、各半透過反射膜で反射される反射光と、各半透過反射膜を透過する透過光との為す角を90°(直角)とすることができる。
【0013】
一方、本発明に係る投射型画像表示装置は、照明光を照射する照明手段と、照明光を画像情報に応じて変調した画像光を形成するライトバルブと、画像光を投射する投射手段とを備え、照明手段として、上記面発光装置を備えることを特徴とする。
この場合、上記本発明の面発光装置を備えることによって、更なる小型化が可能な投射型画像表示装置を提供することが可能である。
【0014】
一方、本発明に係る直視型画像表示装置は、透過型の表示パネルと、表示パネルの背面側から照明光を照射する照明手段とを備え、照明手段として、上記面発光装置を備えることを特徴とする。
この場合、上記本発明の面発光装置を備えることによって、更なる小型化が可能な直視型画像表示装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明を適用した板状の導光体を示し、(a)はその平面図、(b)その断面の一例を示すX−X’断面図、(c)その断面の他例を示すX−X’断面図である。
【図2】本発明を適用した棒状の導光体を示し、(a)はその平面図、(b)その断面の一例を示すX−X’断面図、(c)その断面の他例を示すX−X’断面図である。
【図3】図1(b)及び図2(b)に示す導光体の各半透過反射膜の反射光と透過光との割合を説明するための断面図である。
【図4】図1(c)及び図2(c)に示す導光体の各半透過反射膜の反射光と透過光との割合を説明するための断面図である。
【図5】第1の実施形態として示す面発光装置であり、(a)はその平面図、(b)はそのX−X’断面図、(c)はそのY−Y’断面図である。
【図6】第2の実施形態として示す面発光装置であり、(a)はその平面図、(b)はそのX−X’断面図、(c)はそのY−Y’断面図である。
【図7】第3の実施形態として示す面発光装置であり、(a)はその平面図、(b)はそのX−X’断面図、(c)はそのY−Y’断面図である。
【図8】第4の実施形態として示す投射型画像表示装置の構成図である。
【図9】第5の実施形態として示す直視型画像表示装置の構成図である。
【図10】図9に示す直視型画像表示装置を備える電子機器の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
【0017】
(板状の導光体)
先ず、図1に示す本発明を適用した板状の導光体1Aの構成について説明する。
なお、図1において、(a)は、この導光体1Aを示す平面図、(b)は、この導光体1Aの断面の一例を示すX−X’断面図、(c)は、この導光体1Aの断面の他例を示すX−X’断面図である。
【0018】
この導光体1Aは、図1(a)〜(c)に示すように、光源(図示せず。)が発する光を内部で伝搬させる透光性基材2a,2bと、この透光性基材2a,2bの内部を伝搬する光の少なくとも一部を反射光として反射させ、残りを透過光として透過させる半透過反射膜(反射膜となる場合も含む。)3a〜3jとを備えている。
【0019】
透光性基材2a,2bには、例えばアクリル系樹脂等の光学樹脂や光学ガラスなどの光源が発する光を内部で伝搬させることが可能な材料を用いることができる。一方、半透過反射膜3a〜3jには、例えばアルミニウム、錫、銀等の金属薄膜を用いることができ、この金属薄膜の厚みを調整することによって、これら半透過反射膜3a〜3jの反射光と透過光との割合を任意に調整することが可能となっている。
【0020】
すなわち、この金属薄膜の膜厚を薄くするほど、光の透過率を上げることができ、逆に、この金属薄膜の膜厚を厚くするほど、光の反射率を上げることができる。さらに、この金属薄膜の膜厚を十分厚くした場合には、光の透過率を0にして反射膜とすることも可能である。
【0021】
そして、この導光体1Aは、透光性基材2a,2bを一の方向に複数並べて配置すると共に、互いに隣接する透光性基材2a(2b),2bの間で所定の角度で同一方向に傾斜した傾斜面を突き合わせて、これら突き合わされた傾斜面の間に半透過反射膜3a〜3jを傾斜面に沿って配置することによって、全体が板状に一体化された構造を有している。
【0022】
すなわち、この導光体1Aは、上記一の方向と直交する方向に同一長さで延在し且つ同一厚み及び幅を有する複数の透光性基材2a,2bを有して、互いに隣接する透光性基材2a(2b),2bの間で光の入射方向に対して45°となる角度で同一方向に傾斜した傾斜面を半透過反射膜3a〜3jを介して突き合わせることによって、全体が矩形平板状(平行平板状)に形成されている。
【0023】
また、この導光体1Aの断面構造は、図1(b)に示すように、上記一の方向の並ぶ複数の透光性基材2a,2bの各傾斜面の向きが、その中央から両端に向かって互いに逆向きとなる場合と、図1(c)に示すように、上記一の方向の並ぶ複数の透光性基材2a,2bの各傾斜面の向きが、その一端から他端に向かって互いに同じ向きとなる場合がある。
【0024】
このうち、図1(b)に示す場合は、その中央及び両端にそれぞれ位置する一対の透光性基材2aの断面形状が直角三角形となり、その間にある複数の透光性基材2bの断面形状が平行四辺形となっている。また、その中央に位置する一対の透光性基材2aは、互いの傾斜面の向きが逆向きとなるように接合一体化されている。一方、図1(c)に示す場合は、その両端に位置する一対の透光性基材2aの断面形状が直角三角形となり、その間にある複数の透光性基材2bの断面形状が平行四辺形となっている。
【0025】
そして、本発明を適用した導光体1Aでは、一の方向の並ぶ複数の透光性基材2a,2bが同じ方向に向かって光を出射する出射面を形成すると共に、各透光性基材2a,2bの出射面から出射される光の照度が均一となるように、各半透過反射膜3a〜3jの反射光と透過光との割合が調整されている。
【0026】
(棒状の導光体)
次に、図2に示す本発明を適用した棒状の導光体1Bの構成について説明する。
なお、図2において、(a)は、この導光体1Bを示す平面図、(b)は、この導光体1Bの断面の一例を示すX−X’断面図、(c)は、この導光体1Bの断面の他例を示すX−X’断面図である。なお、以下の説明では、上記導光体1Aと同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。
【0027】
この導光体1Bは、図2(a)〜(c)に示すように、全体を棒状に形成した以外は、上記板状の導光体1Aと同様の構成を有している。すなわち、この導光体1Bは、同一長さ、厚み及び幅を有する複数の透光性基材2a,2bを有して、互いに隣接する透光性基材2a(2b),2bの間で光の入射方向に対して45°となる角度で同一方向に傾斜した傾斜面を半透過反射膜3a〜3jを介して突き合わせることによって、全体が直方体状(四角柱状)に形成されている。
【0028】
また、この導光体1Bの断面構造は、図2(b)に示すように、上記一の方向の並ぶ複数の透光性基材2a,2bの各傾斜面の向きが、その中央から両端に向かって互いに逆向きとなる場合と、図2(c)に示すように、上記一の方向の並ぶ複数の透光性基材2a,2bの各傾斜面の向きが、その一端から他端に向かって互いに同じ向きとなる場合がある。
【0029】
このうち、図2(b)に示す場合は、上記図1(b)に示す場合と同様に、その中央及び両端にそれぞれ位置する一対の透光性基材2aの断面形状が直角三角形となり、その間にある複数の透光性基材2bの断面形状が平行四辺形となっている。また、その中央に位置する一対の透光性基材2aは、互いの傾斜面の向きが逆向きとなるように接合一体化されている。一方、図2(c)に示す場合は、上記図2(c)に示す場合と同様に、その両端に位置する一対の透光性基材2aの断面形状が直角三角形となり、その間にある複数の透光性基材2bの断面形状が平行四辺形となっている。
【0030】
そして、本発明を適用した導光体1Bでは、一の方向の並ぶ複数の透光性基材2a,2bが同じ方向に向かって光を出射する出射面を形成すると共に、各透光性基材2a,2bの出射面から出射される光の照度が均一となるように、各半透過反射膜3a〜3jの反射光と透過光との割合が調整されている。
【0031】
具体的に、図3(a)〜(c)は、本発明を適用した導光体1A(1B)が上記図1(b)及び図2(b)に示す断面構造を有する場合の各半透過反射膜3a〜3jの反射光と透過光との割合を例示したものである。なお、図3(a)〜(c)では、点光源P,Pから出射された光を実線で示し、半透過反射膜3a〜3jを透過した透過光を実線で示し、半透過反射膜3a〜3jで反射された反射光を破線で示すものとする。
【0032】
このうち、図3(a)は、2つの点光源P,Pから出射された光(各50%)が導光体1A(1B)の一面1aの中央部分、すなわち、この導光体1A(1B)の中央に位置する一対の透光性基材2b,2bの一面(入射面という。)から入射し、この導光体1A(1B)の他面1b、すなわち、この導光体1A(1B)を構成する複数の透光性基材2a,2bの他面(出射面という。)から上記一の方向において照度が均一となる線状の光(各10%)を出射する場合である。
【0033】
この場合、一方の光源Pから出射された光(50%)は、先ず、導光体1A(1B)の中央を挟んだ一方側に並ぶ半透過反射膜3e〜3aのうち、中央よりの半透過反射膜3eに入射する。そして、この半透過反射膜3eは、反射光と透過光の割合が40%:10%となるように調整されており、一部の光(40%)を隣の半透過反射膜3dに向かって反射し、残りの光(10%)を透光性基材2aの出射面に向かって透過する。
【0034】
次に、半透過反射膜3eで反射された光(40%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3dに入射する。そして、この半透過反射膜3dは、反射光と透過光の割合が10%:30%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(30%)を隣の半透過反射膜3cに向かって透過する。
【0035】
次に、半透過反射膜3dを透過した光(30%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3cに入射する。そして、この半透過反射膜3cは、反射光と透過光の割合が10%:20%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(20%)を隣の半透過反射膜3bに向かって透過する。
【0036】
次に、半透過反射膜3cを透過した光(20%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3bに入射する。そして、この半透過反射膜3bは、反射光と透過光の割合が10%:10%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(10%)を隣の半透過反射膜3aに向かって透過する。
【0037】
次に、半透過反射膜3bを透過した光(10%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3aに入射する。そして、この半透過反射膜3aは、反射光と透過光の割合が10%:0%となるように調整されており、全ての光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射する。すなわち、この半透過反射膜3aは、反射膜として機能する。
【0038】
同様に、他方の光源Pから出射された光(50%)は、先ず、導光体1A(1B)の中央を挟んだ他方側に並ぶ半透過反射膜3f〜3jのうち、中央よりの半透過反射膜3fに入射する。そして、この半透過反射膜3fは、反射光と透過光の割合が40%:10%となるように調整されており、一部の光(40%)を隣の半透過反射膜3dに向かって反射し、残りの光(10%)を透光性基材2aの出射面に向かって透過する。
【0039】
次に、半透過反射膜3fで反射された光(40%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3gに入射する。そして、この半透過反射膜3gは、反射光と透過光の割合が10%:30%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(30%)を隣の半透過反射膜3hに向かって透過する。
【0040】
次に、半透過反射膜3gを透過した光(30%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3hに入射する。そして、この半透過反射膜3hは、反射光と透過光の割合が10%:20%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(20%)を隣の半透過反射膜3iに向かって透過する。
【0041】
次に、半透過反射膜3hを透過した光(20%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3iに入射する。そして、この半透過反射膜3iは、反射光と透過光の割合が10%:10%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(10%)を隣の半透過反射膜3jに向かって透過する。
【0042】
次に、半透過反射膜3iを透過した光(10%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3jに入射する。そして、この半透過反射膜3jは、反射光と透過光の割合が10%:0%となるように調整されており、全ての光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射する。すなわち、この半透過反射膜3jは、反射膜として機能する。
【0043】
これにより、導光体1A(1B)を構成する複数の透光性基材2a,2bの各出射面から出射される光の照度を均一にすることができる。また、上記図3(a)に示す場合は、光源P,Pから最も遠い半透過反射膜3a,3jまでの距離を短くできるため、光の利用効率を高めることが可能である。
【0044】
一方、図3(b)は、2つの点光源P,Pから出射された光(各50%)が導光体1A(1B)の両端面1c,1d、すなわち、この導光体1A(1B)の両端に位置する一対の透光性基材2a,2aの端面(入射面という。)から入射し、この導光体1A(1B)の他面1b、すなわち、この導光体1A(1B)を構成する複数の透光性基材2a,2bの他面(出射面という。)から上記一の方向において照度が均一となる線状の光(各10%)を出射する場合である。
【0045】
この場合、一方の光源Pから出射された光(50%)は、先ず、導光体1A(1B)の中央を挟んだ一方側に並ぶ半透過反射膜3a〜3eのうち、端よりの半透過反射膜3aに入射する。そして、この半透過反射膜3aは、反射光と透過光の割合が10%:40%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2aの出射面に向かって反射し、残りの光(40%)を隣の半透過反射膜3bに向かって透過する。
【0046】
次に、半透過反射膜3aを透過した光(40%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3bに入射する。そして、この半透過反射膜3bは、反射光と透過光の割合が10%:30%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(30%)を隣の半透過反射膜3cに向かって透過する。
【0047】
次に、半透過反射膜3bを透過した光(30%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3cに入射する。そして、この半透過反射膜3cは、反射光と透過光の割合が10%:20%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(20%)を隣の半透過反射膜3dに向かって透過する。
【0048】
次に、半透過反射膜3cを透過した光(20%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3dに入射する。そして、この半透過反射膜3dは、反射光と透過光の割合が10%:10%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(10%)を隣の半透過反射膜3eに向かって透過する。
【0049】
次に、半透過反射膜3dを透過した光(10%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3eに入射する。そして、この半透過反射膜3eは、反射光と透過光の割合が10%:0%となるように調整されており、全ての光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射する。すなわち、この半透過反射膜3eは、反射膜として機能する。
【0050】
同様に、他方の光源Pから出射された光(50%)は、先ず、導光体1A(1B)の中央を挟んだ他方側に並ぶ半透過反射膜3j〜3fのうち、端よりの半透過反射膜3jに入射する。そして、この半透過反射膜3jは、反射光と透過光の割合が10%:40%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2aの出射面に向かって反射し、残りの光(40%)を隣の半透過反射膜3iに向かって透過する。
【0051】
次に、半透過反射膜3jを透過した光(40%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3iに入射する。そして、この半透過反射膜3iは、反射光と透過光の割合が10%:30%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(30%)を隣の半透過反射膜3hに向かって透過する。
【0052】
次に、半透過反射膜3iを透過した光(30%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3hに入射する。そして、この半透過反射膜3hは、反射光と透過光の割合が10%:20%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(20%)を隣の半透過反射膜3gに向かって透過する。
【0053】
次に、半透過反射膜3hを透過した光(20%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3gに入射する。そして、この半透過反射膜3gは、反射光と透過光の割合が10%:10%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(10%)を隣の半透過反射膜3fに向かって透過する。
【0054】
次に、半透過反射膜3gを透過した光(10%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3fに入射する。そして、この半透過反射膜3fは、反射光と透過光の割合が10%:0%となるように調整されており、全ての光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射する。すなわち、この半透過反射膜3fは、反射膜として機能する。
【0055】
これにより、導光体1A(1B)を構成する複数の透光性基材2a,2bの各出射面から出射される光の照度を均一にすることができる。また、上記図3(b)に示す場合は、光源P,Pから最も遠い半透過反射膜3e,3fまでの距離を短くできるため、光の利用効率を高めることが可能である。
【0056】
一方、図3(c)は、2つの点光源P,Pから出射された光(各50%)が導光体1A(1B)の一面1aの両端部分、すなわち、この導光体1A(1B)の両端に位置する一対の透光性基材2b,2bの一面(入射面という。)から入射し、この導光体1A(1B)の他面1b、すなわち、この導光体1A(1B)を構成する複数の透光性基材2a,2bの他面(出射面という。)から上記一の方向において照度が均一となる線状の光(各10%)を出射する場合である。
【0057】
この場合、一方の光源Pから出射された光(50%)は、先ず、導光体1A(1B)の中央を挟んだ一方側に並ぶ半透過反射膜3a〜3eのうち、端よりの半透過反射膜3aに入射する。そして、この半透過反射膜3aは、反射光と透過光の割合が40%:10%となるように調整されており、一部の光(40%)を隣の半透過反射膜3bに向かって反射し、残りの光(10%)を透光性基材2aの出射面に向かって透過する。
【0058】
次に、半透過反射膜3aで反射された光(40%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3bに入射する。そして、この半透過反射膜3bは、反射光と透過光の割合が10%:30%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(30%)を隣の半透過反射膜3cに向かって透過する。
【0059】
次に、半透過反射膜3bを透過した光(30%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3cに入射する。そして、この半透過反射膜3cは、反射光と透過光の割合が10%:20%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(20%)を隣の半透過反射膜3cに向かって透過する。
【0060】
次に、半透過反射膜3dを透過した光(20%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3cに入射する。そして、この半透過反射膜3cは、反射光と透過光の割合が10%:10%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(10%)を隣の半透過反射膜3dに向かって透過する。
【0061】
次に、半透過反射膜3cを透過した光(10%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3eに入射する。そして、この半透過反射膜3eは、反射光と透過光の割合が10%:0%となるように調整されており、全ての光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射する。すなわち、この半透過反射膜3eは、反射膜として機能する。
【0062】
同様に、他方の光源Pから出射された光(50%)は、先ず、導光体1A(1B)の中央を挟んだ他方側に並ぶ半透過反射膜3j〜3fのうち、端よりの半透過反射膜3jに入射する。そして、この半透過反射膜3jは、反射光と透過光の割合が40%:10%となるように調整されており、一部の光(40%)を隣の半透過反射膜3iに向かって反射し、残りの光(10%)を透光性基材2aの出射面に向かって透過する。
【0063】
次に、半透過反射膜3jで反射された光(40%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3iに入射する。そして、この半透過反射膜3iは、反射光と透過光の割合が10%:30%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(30%)を隣の半透過反射膜3hに向かって透過する。
【0064】
次に、半透過反射膜3iを透過した光(30%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3hに入射する。そして、この半透過反射膜3hは、反射光と透過光の割合が10%:20%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(20%)を隣の半透過反射膜3gに向かって透過する。
【0065】
次に、半透過反射膜3hを透過した光(20%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3gに入射する。そして、この半透過反射膜3gは、反射光と透過光の割合が10%:10%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(10%)を隣の半透過反射膜3fに向かって透過する。
【0066】
次に、半透過反射膜3gを透過した光(10%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3fに入射する。そして、この半透過反射膜3fは、反射光と透過光の割合が10%:0%となるように調整されており、全ての光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射する。すなわち、この半透過反射膜3fは、反射膜として機能する。
【0067】
これにより、導光体1A(1B)を構成する複数の透光性基材2a,2bの各出射面から出射される光の照度を均一にすることができる。また、上記図3(c)に示す場合は、光源P,Pから最も遠い半透過反射膜3a,3jまでの距離を短くできるため、光の利用効率を高めることが可能である。
【0068】
図4(a),(b)は、本発明を適用した導光体1A(1B)が上記図1(c)及び図2(c)に示す断面構造を有する場合の各半透過反射膜3a〜3jの反射光と透過光との割合を例示したものである。なお、図4(a),(c)では、点光源Pから出射された光を実線で示し、半透過反射膜3a〜3jを透過した透過光を実線で示し、半透過反射膜3a〜3jで反射された反射光を破線で示すものとする。
【0069】
このうち、図4(a)は、点光源Pから出射された光(100%)が導光体1A(1B)の一端面1d、すなわち、この導光体1A(1B)の一端に位置する透光性基材2aの端面(入射面という。)から入射し、この導光体1A(1B)の他面1b、すなわち、この導光体1A(1B)を構成する複数の透光性基材2a,2bの他面(出射面という。)から上記一の方向において照度が均一となる線状の光(各10%)を出射する場合である。
【0070】
この場合、光源Pから出射された光(100%)は、先ず、上記一の方向に並ぶ複数の半透過反射膜3a〜3eのうち、一端よりの半透過反射膜3jに入射する。そして、この半透過反射膜3jは、反射光と透過光の割合が10%:90%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2aの出射面に向かって反射し、残りの光(90%)を隣の半透過反射膜3iに向かって透過する。
【0071】
次に、半透過反射膜3jを透過した光(90%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3iに入射する。そして、この半透過反射膜3iは、反射光と透過光の割合が10%:80%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(80%)を隣の半透過反射膜3hに向かって透過する。
【0072】
次に、半透過反射膜3iを透過した光(80%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3hに入射する。そして、この半透過反射膜3hは、反射光と透過光の割合が10%:70%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(70%)を隣の半透過反射膜3gに向かって透過する。
【0073】
次に、半透過反射膜3hを透過した光(70%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3gに入射する。そして、この半透過反射膜3gは、反射光と透過光の割合が10%:60%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(60%)を隣の半透過反射膜3fに向かって透過する。
【0074】
次に、半透過反射膜3gを透過した光(60%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3fに入射する。そして、この半透過反射膜3fは、反射光と透過光の割合が10%:50%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(50%)を隣の半透過反射膜3eに向かって透過する。
【0075】
次に、半透過反射膜3fを透過した光(50%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3eに入射する。そして、この半透過反射膜3eは、反射光と透過光の割合が10%:40%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(40%)を隣の半透過反射膜3dに向かって透過する。
【0076】
次に、半透過反射膜3eを透過した光(40%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3dに入射する。そして、この半透過反射膜3dは、反射光と透過光の割合が10%:30%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(30%)を隣の半透過反射膜3cに向かって透過する。
【0077】
次に、半透過反射膜3dを透過した光(30%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3cに入射する。そして、この半透過反射膜3cは、反射光と透過光の割合が10%:20%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(20%)を隣の半透過反射膜3bに向かって透過する。
【0078】
次に、半透過反射膜3cを透過した光(20%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3bに入射する。そして、この半透過反射膜3bは、反射光と透過光の割合が10%:10%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(10%)を隣の半透過反射膜3aに向かって透過する。
【0079】
次に、半透過反射膜3bを透過した光(10%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3aに入射する。そして、この半透過反射膜3aは、反射光と透過光の割合が10%:0%となるように調整されており、全ての光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射する。すなわち、この半透過反射膜3aは、反射膜として機能する。
【0080】
これにより、導光体1A(1B)を構成する複数の透光性基材2a,2bの各出射面から出射される光の照度を均一にすることができる。また、上記図4(a)に示す場合は、光源Pを1つだけ配置すればよく、部品点数を削減して小型化を図ることが可能である。
【0081】
一方、図4(b)は、点光源Pから出射された光(100%)が導光体1A(1B)の一面1aの一端部分、すなわち、この導光体1A(1B)の一端に位置する透光性基材2bの一面(入射面という。)から入射し、この導光体1A(1B)の他面1b、すなわち、この導光体1A(1B)を構成する複数の透光性基材2a,2bの他面(出射面という。)から上記一の方向において照度が均一となる線状の光(各10%)を出射する場合である。
【0082】
この場合、光源Pから出射された光(100%)は、先ず、上記一の方向に並ぶ複数の半透過反射膜3a〜3eのうち、一端よりの半透過反射膜3jに入射する。そして、この半透過反射膜3jは、反射光と透過光の割合が90%:10%となるように調整されており、一部の光(90%)を隣の半透過反射膜3iに向かって反射し、残りの光(10%)を透光性基材2aの出射面に向かって透過する。
【0083】
次に、半透過反射膜3jで反射された光(90%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3iに入射する。そして、この半透過反射膜3iは、反射光と透過光の割合が10%:80%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(80%)を隣の半透過反射膜3hに向かって透過する。
【0084】
次に、半透過反射膜3iを透過した光(80%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3hに入射する。そして、この半透過反射膜3hは、反射光と透過光の割合が10%:70%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(70%)を隣の半透過反射膜3gに向かって透過する。
【0085】
次に、半透過反射膜3hを透過した光(70%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3gに入射する。そして、この半透過反射膜3gは、反射光と透過光の割合が10%:60%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(60%)を隣の半透過反射膜3fに向かって透過する。
【0086】
次に、半透過反射膜3gを透過した光(60%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3fに入射する。そして、この半透過反射膜3fは、反射光と透過光の割合が10%:50%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(50%)を隣の半透過反射膜3eに向かって透過する。
【0087】
次に、半透過反射膜3fを透過した光(50%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3eに入射する。そして、この半透過反射膜3eは、反射光と透過光の割合が10%:40%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(40%)を隣の半透過反射膜3dに向かって透過する。
【0088】
次に、半透過反射膜3eを透過した光(40%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3dに入射する。そして、この半透過反射膜3dは、反射光と透過光の割合が10%:30%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(30%)を隣の半透過反射膜3cに向かって透過する。
【0089】
次に、半透過反射膜3dを透過した光(30%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3cに入射する。そして、この半透過反射膜3cは、反射光と透過光の割合が10%:20%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(20%)を隣の半透過反射膜3bに向かって透過する。
【0090】
次に、半透過反射膜3cを透過した光(20%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3bに入射する。そして、この半透過反射膜3bは、反射光と透過光の割合が10%:10%となるように調整されており、一部の光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射し、残りの光(10%)を隣の半透過反射膜3aに向かって透過する。
【0091】
次に、半透過反射膜3bを透過した光(10%)は、透光性基材2bの内部を伝搬しながら、その隣の半透過反射膜3aに入射する。そして、この半透過反射膜3aは、反射光と透過光の割合が10%:0%となるように調整されており、全ての光(10%)を透光性基材2bの出射面に向かって反射する。すなわち、この半透過反射膜3aは、反射膜として機能する。
【0092】
これにより、導光体1A(1B)を構成する複数の透光性基材2a,2bの各出射面から出射される光の照度を均一にすることができる。また、上記図4(b)に示す場合は、光源Pを1つだけ配置すればよく、部品点数を削減して小型化を図ることが可能である。
【0093】
以上のように、本発明を適用した導光体1A,1Bでは、光源が発する光を一の方向の並ぶ複数の透光性基材2a,2bの内部で伝搬させながら、互いに隣接する透光性基材2a,2bの傾斜面の各間に配置された半透過反射膜3a〜3jにより当該光の少なくとも一部を反射光として反射させ、残りを透過光として透過させる(但し、反射膜の場合は反射光のみとなる。)。さらに、これら半透過反射膜3a〜3jの反射光と透過光との割合を各々調整することで、各透光性基材2a,2bの出射面から出射される光の照度を均一にすることが可能である。したがって、この導光体1A,1Bによれば、光源が発する光を短い距離で均一な照度で線状又は面状に発光させることが可能である。
【0094】
なお、本実施形態では、上記導光体1A,1Bに10つの半透過反射膜3a〜3jが配置された場合を例示して説明したが、この半透過反射膜3a〜3jの配置する数については、その数を増やすことによって、光源が発する光を更に均一な照度で線状又は面状に発光させることが可能である。
【0095】
また、本実施形態では、上記傾斜面の角度が光の入射方向に対して45°となる場合について説明したが、この場合、各半透過反射膜3a〜3jで反射される反射光と、各半透過反射膜3〜3jを透過する透過光との為す角を90°(直角)とすることが可能である。
【0096】
[第1の実施形態]
(面発光装置)
次に、本発明の第1の実施形態として図5に示す面発光装置10について説明する。
なお、図5において、(a)は、この面発光装置10の平面図、(b)は、この面発光装置10のX−X’断面図、(c)は、この面発光装置10のY−Y’断面図である。
【0097】
この面発光装置10は、図5(a)〜(c)に示すように、少なくとも1つ以上(本例では4つ)の光源11と、これら4つの光源11が発する光を一面(入射面)12aから入射し、内部で伝搬させながら、この光を一の方向において照度が均一となるように線状に発光させて他面(出射面)12bから出射する第1の導光体12と、第1の導光体12の出射面12bから出射された線状の光を一面(入射面)13aから入射し、内部で伝搬させながら、この光を一の方向と直交する方向において照度が均一となるように面状に発光させて他面(出射面)13bから出射する第2の導光体13とを備えている。
【0098】
本発明では、第1の導光体12及び第2の導光体13に、上記図1(a),(b)に示す板状の導光体1Aが用いられており、これら第1の導光体12と第2の導光体13とは、面内において上記導光体1Aの一の方向が互いに直交するように、第1の導光体12の出射面12bと第2の導光体13の入射面13aとが接合されて一体化された構造を有している。したがって、以下の説明では、上記導光体1Aと同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。
【0099】
光源11は、第1の導光体12の入射面12aの中央部分、すなわち、第1の導光体12の中央に位置する一対の透光性基材2a,2aの一面に、一対並んで配置されると共に、さらに、これら一対の光源11,11が第2の導光体13の中央に位置する一対の透光性基材2b,2bの一面と平面視で重なる位置に一対並んで配置されることによって、合計4つ配置されている。また、光源11には、レーザーダイオード(LD:Laser Diode)や発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)などの点光源を用いることができる。
【0100】
以上のような構造を有する面発光装置10では、光源11から出射された光が第1の導光体12の入射面12aから内部へと入射する。第1の導光体12は、光源11が発する光を中央に位置する一対の透光性基材2b,2bから入射させることによって、この光を両端に向かって伝搬させると共に、その間に配置された複数の半透過反射膜3a〜3jの反射光と透過光との割合を各々調整することで、各透光性基材2a,2bの出射面から出射される光の照度を均一にしながら、線状に発光させて出射面12bから出射する。
【0101】
そして、第1の導光体12の出射面12bから出射された線状の光は、第2の導光体13の入射面13aから内部へと入射する。第2の導光体13は、第1の導光体12が発する線状の光を中央に位置する一対の透光性基材2b,2bから入射させることによって、この光を両端に向かって伝搬させると共に、その間に配置された複数の半透過反射膜3a〜3jの反射光と透過光との割合を各々調整することで、各透光性基材2a,2bの出射面から出射される光の照度を均一にしながら、面状に発光させて出射面13bから出射する。
【0102】
以上のように、本発明によれば、上記第1の導光体12及び第2の導光体13に本発明の導光体1Aを用いることによって、光源11から出射された光を短い距離で均一な照度で面発光させることができる小型化の面発光装置10を提供することが可能である。
【0103】
[第2の実施形態]
(面発光装置)
次に、本発明の第2の実施形態として図6に示す面発光装置20について説明する。
なお、図6において、(a)は、この面発光装置20の平面図、(b)は、この面発光装置20のX−X’断面図、(c)は、この面発光装置20のY−Y’断面図である。
【0104】
この面発光装置20は、図6(a)〜(c)に示すように、少なくとも1つ以上(本例では4つ)の光源21と、これら4つの光源21が発する光を両端面(入射面)22c,22dから入射し、内部で伝搬させながら、この光を一の方向において照度が均一となるように線状に発光させて他面(出射面)22bから出射する一対の第1の導光体22と、これら一対の第1の導光体22の出射面22bから出射された線状の光を一面(入射面)23aから入射し、内部で伝搬させながら、この光を一の方向と直交する方向において照度が均一となるように面状に発光させて他面(出射面)23bから出射する第2の導光体23とを備えている。
【0105】
本発明では、一対の第1の導光体22に、上記図2(a),(b)に示す棒状の導光体1Bが用いられると共に、第2の導光体23に、上記図1(a),(b)に示す板状の導光体1Aが用いられている。そして、これら一対の第1の導光体22と第2の導光体23とは、面内において上記導光体1Aの一の方向と上記導光体1Bの一の方向とが互いに直交するように、一対の第1の導光体22の出射面12bと第2の導光体23の入射面23aとが接合されて一体化された構造を有している。したがって、以下の説明では、上記導光体1A,1Bと同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。
【0106】
光源21は、一対の第1の導光体22の両端の入射面22c,22d、すなわち、一対の第1の導光体22の両端に位置する一対の透光性基材2a,2aの端面に相対向しながら一対配置されることによって、合計4つ配置されている。また、光源21には、レーザーダイオード(LD:Laser Diode)や発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)などの点光源を用いることができる。
【0107】
そして、これら一対の光源21が配置された第1の導光体22は、図6(b)に示すように、第2の導光体13の中央に位置する一対の透光性基材2b,2bの一面に沿って一対並んで配置されている。
【0108】
以上のような構造を有する面発光装置20では、一対の光源21から出射された光が一対の第1の導光体22の入射面22c,22dから内部へと入射する。一対の第1の導光体22は、一対の光源21が発する光を両端に位置する一対の透光性基材2a,2aから入射させることによって、この光を中央に向かって伝搬させると共に、その間に配置された複数の半透過反射膜3a〜3jの反射光と透過光との割合を各々調整することで、各透光性基材2a,2bの出射面から出射される光の照度を均一にしながら、線状に発光させて出射面22bから出射する。
【0109】
そして、一対の第1の導光体22の出射面22bから出射された線状の光は、第2の導光体23の入射面23aから内部へと入射する。第2の導光体23は、一対の第1の導光体22が発する線状の光を中央に位置する一対の透光性基材2b,2bから入射させることによって、この光を両端に向かって伝搬させると共に、その間に配置された複数の半透過反射膜3a〜3jの反射光と透過光との割合を各々調整することで、各透光性基材2a,2bの出射面から出射される光の照度を均一にしながら、面状に発光させて出射面23bから出射する。
【0110】
以上のように、本発明によれば、上記一対の第1の導光体22及び第2の導光体23に本発明の導光体1B,1Aを用いることによって、光源21から出射された光を短い距離で均一な照度で面発光させることができる小型化の面発光装置20を提供することが可能である。
【0111】
[第3の実施形態]
(面発光装置)
次に、本発明の第3の実施形態として図7に示す面発光装置30について説明する。
なお、図7において、(a)は、この面発光装置30の平面図、(b)は、この面発光装置30のX−X’断面図、(c)は、この面発光装置30のY−Y’断面図である。
【0112】
この面発光装置30は、一の方向において線状に並ぶ複数(本例では20つ)の光源31と、これら光源31が発する線状の光を一面(入射面)32aから入射し、内部で伝搬させながら、この光を一の方向と直交する方向において照度が均一となるように面状に発光させて他面(出射面)32bから出射する導光体32とを備えている。
【0113】
本発明では、導光体32に、上記図1(a),(b)に示す面状の導光体1Aが用いられている。したがって、以下の説明では、上記導光体1Aと同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。
【0114】
光源31は、導光体32の入射面32aの中央部分、すなわち、導光体32の中央に位置する一対の透光性基材2b,2bの一面に一対並んで配置されると共に、さらに、これら一対の光源31が導光体32の中央に位置する一対の透光性基材2b,2bの一面に沿って複数(10つ)並んで配置されることによって、合計20つ配置されている。
【0115】
また、光源31には、レーザーダイオード(LD:Laser Diode)や発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)などの点光源を用いることができる。また、光源31には、複数の点光源を線状に並べる代わりに、例えば冷陰極線管(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)などの線状に発光する線光源を用いることができる。
【0116】
以上のような構造を有する面発光装置30では、複数の光源31から出射された線状の光が導光体32の入射面32aから内部へと入射する。導光体32は、複数の光源31が発する線状の光を中央に位置する一対の透光性基材2b,2bから入射させることによって、この光を両端に向かって伝搬させると共に、その間に配置された複数の半透過反射膜3a〜3jの反射光と透過光との割合を各々調整することで、各透光性基材2a,2bの出射面から出射される光の照度を均一にしながら、面状に発光させて出射面32bから出射する。
【0117】
以上のように、本発明によれば、上記導光体32に本発明の導光体1Aを用いることによって、光源31から出射された光を短い距離で均一な照度で面発光させることができる小型化の面発光装置30を提供することが可能である。
【0118】
なお、本発明は、上記第1〜第3の実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、本発明では、上記図1(a),(b)に示す板状の導光体1Aの代わりに、上記図1(a),(c)に示す板状の導光体1Aを用いること可能である。同様に、上記図2(a),2(b)に示す棒状の導光体1Bの代わりに、上記図2(a),(c)に示す棒状の導光体1Bを用いること可能である。また、光源11,21,31の配置や数についても、用いる導光体に合わせて適宜変更して実施することが可能である。
【0119】
[第4の実施形態]
(投射型画像表示装置)
次に、本発明の第4の実施形態として図8に示すプロジェクター100について説明する。なお、図8は、このプロジェクター100の構成図である。
【0120】
このプロジェクター100は、図8に示すように、本発明を適用した投射型画像表示装置の一例であり、赤(R),緑(G),青(B)の各色に対応した照明光を照射する3つの照明装置(照明手段)101R,101G,101Bと、各色に対応した照明光を均一に拡散させるための光拡散板(光拡散手段)102R,102G,102Bと、各色に対応した照明光を画像情報に応じて変調した画像光を形成する3つの液晶ライトバルブ(光変調手段)103R,103G,103Bと、各色に対応した画像光を合成するダイクロイックプリズム(合成手段)104と、合成された照明光をスクリーンS上に拡大投影する投射光学系(投射手段)105とを備えて概略構成されている。
【0121】
本発明では、照明装置101R,101G,101Bに、上記図5に示す本発明の面発光装置10を用いており、赤(R),緑(G),青(B)の各色に対応した照明光を照射するため、上記光源11に赤(R),緑(G),青(B)の各色に対応したレーザーダイオード(LD)を用いている。なお、本発明では、上記図5に示す面発光装置10の代わりに、上記図6,7に示す本発明の面発光装置20,30を用いること可能である。
【0122】
以上のように、本発明によれば、上記照明装置101R,101G,101Bに、本発明の面発光装置10を用いることによって、更なる小型化(軽量化)が可能なプロジェクター(投射型画像表示装置)100を提供することが可能である。
【0123】
[第5の実施形態]
(直視型画像表示装置)
次に、本発明の第5の実施形態として図9に示す液晶表示装置200について説明する。なお、図9は、この液晶表示装置200の構成図である。
【0124】
この液晶表示装置200は、図9に示すように、照明光を照射する照明装置(照明手段)202と、照明光を均一に拡散させるための光拡散板(光拡散手段)202と、背面側から入射した照明光を画像情報に応じて変調しながら前面側で画像を表示する透過型の液晶表示パネル203とを備えて概略構成されている。
【0125】
本発明では、照明装置201に、上記図5に示す本発明の面発光装置10を用いている。なお、本発明では、上記図5に示す面発光装置10の代わりに、上記図6,7に示す本発明の面発光装置20,30を用いること可能である。
【0126】
以上のように、本発明によれば、上記照明装置201に、本発明の面発光装置10を用いることによって、更なる小型化(軽量化)が可能な液晶表示装置(直視型画像表示装置)200を提供することが可能である。
【0127】
(電子機器)
次に、上記直視型画像表示装置を備えた電子機器の一例として、図10に示す携帯電話機300について説明する。なお、図10は、この携帯電話機の外観を示す斜視図である。
【0128】
この携帯電話機300は、図10に示すように、上記図9に示す液晶表示装置100からなる表示部301と、複数の操作ボタン302と、受話口303と、送話口304とを備えて概略構成されている。また、この携帯電話機300には、表示部301に送信する画像信号を、白色信号演算部を含むビデオコントローラー又はMPUによって白色信号を含むRGBW色信号に変換することができる構成も適用できる。
【0129】
なお、上記直視型画像表示装置を備えた電子機器としては、上記携帯電話機300に限定されるものではなく、その他にも、例えば、デジタルカメラ、パーソナルコンピューター、テレビ、携帯用テレビ、ビューファインダー型・モニター直視型のビデオテープレコーダー、PDA、携帯用ゲーム機、ページャ、電子手帳、電卓、時計、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた電子機器などを挙げることができる。
【符号の説明】
【0130】
1A,1B…導光体 2a,2b…透光性基材 3a〜3j…半透過反射膜(反射膜を含む。) 10…面発光装置(第1の実施形態) 11…光源 12…第1の導光体 13…第2の導光体 20…面発光装置(第2の実施形態) 21…光源 22…第1の導光体 23…第2の導光体 30…面発光装置(第3の実施形態) 31…光源 32…導光体 100…プロジェクター(投射型画像表示装置) 101R,101G,101B…照明装置 200…液晶表示装置(直視型画像表示装置) 201…バックライト 300…携帯電話機(電子機器) 301…表示部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも1つ以上の光源と、
前記光源が発する光を内部で伝搬させる複数の透光性基材と、前記複数の透光性基材が一の方向に並んで配置されると共に、これら複数の透光性基材の各間に介在されて、前記透光性基材の内部を伝搬する光の少なくとも一部を反射光として反射させ、残りを透過光として透過させる複数の半透過反射膜とを有して、前記複数の透光性基材が同じ方向に向かって光を出射する出射面を形成すると共に、各透光性基材の出射面から出射される光を前記一の方向において照度が均一となるように線状に発光させて出射面から出射する第1の導光体と、
前記第1の導光体の出射面から出射された光を内部で伝搬させる複数の透光性基材と、前記複数の透光性基材が前記一の方向と交差する方向に並んで配置されると共に、これら複数の透光性基材の各間に介在されて、前記透光性基材の内部を伝搬する光の少なくとも一部を反射光として反射させ、残りを透過光として透過させる複数の半透過反射膜とを有して、前記複数の透光性基材が同じ方向に向かって光を出射する出射面を形成すると共に、各透光性基材の出射面から出射される光を前記一の方向と交差する方向において照度が均一となるように面状に発光させて出射面から出射する第2の導光体とを備える面発光装置。
【請求項2】
前記第1の導光体の出射面と前記第2の導光体の入射面とを対向させた状態で、前記第1の導光体と前記第2の導光体とが接合されて一体化されていることを特徴とする請求項1に記載の面発光装置。
【請求項3】
一の方向において線状の光を発する光源と、
前記光源が発する線状の光を内部で伝搬させる複数の透光性基材と、前記複数の透光性基材が前記一の方向と交差する方向に並んで配置されると共に、これら複数の透光性基材の各間に介在されて、前記透光性基材の内部を伝搬する光の少なくとも一部を反射光として反射させ、残りを透過光として透過させる複数の半透過反射膜とを有して、前記複数の透光性基材が同じ方向に向かって光を出射する出射面を形成すると共に、各透光性基材の出射面から出射される光を前記一の方向と交差する方向において照度が均一となるように面状に発光させて出射面から出射する導光体とを備える面発光装置。
【請求項4】
前記複数の半透過反射膜は、前記複数の透光性基材の出射面から出射される光の照度が均一となるように、その反射光と透過光との割合が各々調整されていることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の面発光装置。
【請求項5】
前記複数の透光性基材は、互いに隣接する透光性基材との間に前記出射面に対して傾斜する傾斜面を有し、
前記複数の半透過反射膜は、前記透光性基材の傾斜面に沿って配置されていることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の面発光装置。
【請求項6】
前記傾斜面の角度が前記光が入射する方向に対して45°であることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の導光体。
【請求項7】
照明光を照射する照明手段と、
前記照明光を画像情報に応じて変調した画像光を形成するライトバルブと、
前記画像光を投射する投射手段とを備え、
前記照明手段として、請求項1〜6の何れか一項に記載の面発光装置を備えることを特徴とする投射型画像表示装置。
【請求項8】
透過型の表示パネルと、
前記表示パネルの背面側から照明光を照射する照明手段とを備え、
前記照明手段として、請求項1〜6の何れか一項に記載の面発光装置を備えることを特徴とする直視型画像表示装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2012−178240(P2012−178240A)
【公開日】平成24年9月13日(2012.9.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−39524(P2011−39524)
【出願日】平成23年2月25日(2011.2.25)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】