JP2008164963A - 光学装置および表示装置 - Google Patents
光学装置および表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008164963A JP2008164963A JP2006354748A JP2006354748A JP2008164963A JP 2008164963 A JP2008164963 A JP 2008164963A JP 2006354748 A JP2006354748 A JP 2006354748A JP 2006354748 A JP2006354748 A JP 2006354748A JP 2008164963 A JP2008164963 A JP 2008164963A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- guide plate
- incident
- light guide
- reflective
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)
Abstract
【解決手段】側面を光入射面とし、上面を光出射面とする多角形の導光板と、この導光板に形成された三角柱状の反射凹部よりなり、この三角柱状の反射凹部は導光板の光入射面からの入射光を光出射面に対して略直角反射させる1個の反射面と、光入射面からの入射光を略透過させる3個の透過面とを有し、この反射凹部は反射面を導光板の光入射面に向けて配設する。
【選択図】図1
Description
図10は従来の表示装置の斜視図である。
図10において、50は従来の表示装置である。51は筐体、52a、52b、52cはマスク、53a、53b、53cは光源、54はスクリーンである。
同様に、マスク52bの表示パターン「B」は光源53bを発光することでスクリーン54に投影表示され、マスク52cの表示パターン「C」は光源53cを発光することでスクリーン54に投影表示される。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、薄型で表示パターン毎に色彩選択が自由な光学装置、および、その光学装置を用いた表示装置を提供することにある。
まず、本発明の光学装置は、側面を光入射面とし、上面を光出射面とする多角形の導光板と、この導光板に形成された三角柱状の反射凹部よりなり、この三角柱状の反射凹部は導光板の光入射面からの入射光を光出射面に対して略直角反射させる1個の反射面と、光入射面からの入射光を略透過させる3個の透過面とを有し、この反射凹部は反射面を導光板の光入射面に向けて配設されていることを特徴とする。
また、前記反射面の傾斜角は、35〜55度であることを特徴とする。
また、前記導光板の複数の側面に各々光源が設けられ、複数の反射凹部が各光源からの入射光に向けて各々配設されていることを特徴とする。
各側面光源に対応した所定パターンを導光板の表面に表示する、薄型で表示パターン毎に色彩選択も自由な表示装置を提供できる。
図1および図2において、10は導光板、11は基板、12は第1の反射凹部、13は第2の反射凹部、14は第3の反射凹部、15は第4の反射凹部である。16a、16b、16c、16dは各反射凹部12、13、14、15に対応した光入射面で、符号A、B、C、Dは各光入射面16a、16b、16c、16dからの入射光である。
反射凹部12、13、14、15のそれぞれの三角柱状空間の傾斜面は、各入射光A、B、C、Dの入射方向にそれぞれ対向している。前記三角柱の他の面は基板11の上下面に対して直角である。後述するが、第1の反射凹部12は入射光Aのみを基板11の上面側から出射し、同様に、第2の反射凹部13は入射光Bのみを、第3の反射凹部14は入射光Cのみを、第4の反射凹部15は入射光Dのみを基板11の上面側から出射するのである。
図3は各反射凹部の光路を示す斜視図である。
図3(a)は、第1の反射凹部12を示す。図3(a)において、12aは反射凹部12の傾斜面で、入射光Aに対向している。12bおよび12cは反射凹部12の側面である。12dは反射凹部12の背面である。反射凹部12の傾斜面12aに対向した入射光Aは、後述するように、傾斜面12aで全反射し、Eが出射方向である。
まず、図3(a)の第1の反射凹部12において、入射面16aからの入射光Aは透明樹脂製の基板11内を直進し、第1の反射凹部12の45度の傾斜面12aに突き当たる。すなわち、入射光Aの第1の反射凹部12への入射角度は45度である。第1の反射凹部12は空洞であり、透明樹脂製の基板11より屈折率が低い。おおよその屈折率は、透明樹脂の屈折率が約1.5、反射凹部の空洞(ここでは空気)の屈折率は約1である。
n1・sinθ1=n2・sinθ2
また、光が屈折率の高い物質から屈折率の低い物質へ伝播するとき、入射角によって透過する場合と全反射する場合があり、臨界角度以上の入射光は全反射する。全反射時の出射角度は90度であるから、
n1≒1.5、n2≒1、θ2=90度を代入すると、
1.5×sinθ1=1×sin90 から、 θ1≒41.8 である。
すなわち、臨界角度は、約42度である。
図4は反射凹部の詳細形状を示す斜視図である。
以下同様に、第2の反射凹部13の側面入射光A、C、あるいは、第3の反射凹部14の側面入射光B、D、あるいは、第4の反射凹部15の側面入射光C、Aは、各反射凹部13、あるいは、14、あるいは、15を直進して突き抜け、一部は反射して元の光路を辿る。
n1sinθ1=n2sinθ2
ここでは、n1≒1、n2≒1.5であり、θ1=45度であるから、
1×sin45=1.5×sinθ2 から、 θ2≒28.1 である。
すなわち、入射光Cが反射凹部12の傾斜面12aにおける屈折角度は約28度である。
以下同様に、反射凹部13、14、15の各傾斜面13a、14a、15aに対して、B、C、Dと逆な方向からの背面入射光、つまり、第2の反射凹部13に対しては入射光D、第3の反射凹部14に対しては入射光A、第4の反射凹部15に対しては入射光Bの各出射角度は約28度となる。
図5は背面入射光Cの光路を示す断面図である。
図5において、入射光Cは第1の反射凹部12に対する背面入射光である。背面入射光Cは、反射凹部12の傾斜面12aで屈折する。前述のように、このときの傾斜面に対する入射角度θ1は45度である。そして、屈折した出射光E’の出射角度θ2は約28度である。従って、屈折後の出射光E’の光路は幾何学的に、基板11の上面に対する入射角度θ3が約73度となり、前出の臨界角度約42度より大きいので、基板11上面の符号24で示す点で全反射する。
他の反射凹部13、14、15に関しても、これら正面入射光、側面入射光、背面入射光の光路は同様な経路を描く。つまり、三角柱状の反射凹部は、導光板の光入射面に向けて傾斜した1個の反射面と、3個の透過面を有している。
図6は特性測定の定義を説明する反射凹部の形状断面図である。
図6において、12eは反射凹部12の内部空間である。導光板10の基板11に設けた反射凹部12の正面入射光Aは、基板11と反射凹部12の内部空間12eとの屈折率が異なるため、この反射凹部12の傾斜面12aで全反射して出射光Eとして基板11上面から導光板10の表面に出ていく。このときの、反射凹部12の傾斜面12aの傾きを反射面傾斜角度α、出射光Eの基板11に対する垂線からのブレ角度を出射方向βとする。
図8は反射面傾斜角度に対する正面強度特性図である。図8において、反射面傾斜角度αに対する反射光Eの正面強度である。正面強度は、入射光の輝度と反射光Eの正面輝度の比を示す。32は測定データの一例である。
反射凹部は形状的に小さいため、測定精度は高くはないが、この反射凹部の特性では、反射面傾斜角度αが35〜55度が実用範囲であり、製造上も特に問題の無い値である。
図9(a)は本発明による表示装置全体の外観斜視図である。図9(b)は第1の表示状態を示す表示装置の外観斜視図である。図9(c)は第2の表示状態を示す表示装置の外観斜視図である。
図9(a)〜(c)において、40は表示装置である。41は樹脂製の基板であって、複数個の三角柱状の反射凹部で表示パターン42、43、44を形成してある。本実施形態の表示パターンは、簡単な記号を用いて説明しているが、使用する用途に応じて任意に設定でき、文字や絵などの表示も可能である。
つまり、第1の表示パターン42に対応する正面入射光源は赤色LED46aであり、第2の表示パターン43に対応する正面入射光源は緑色LED46bであり、第3の表示パターン44に対応する正面入射光源は青色LED46cである。
また、上記の実施形態では、発光色の異なるLEDを用いて各パターンの表示を行っていたが、同一の発光色の光源を用いても構わない。
また、本発明の光学装置は、操作モードによってボタンの機能が変更する、例えば、携帯電話の操作パネルに配置して、操作モードにあわせてボタン部の表示を変更するようにすることもできる。また、各種の看板などの表示パネルにも適応できる。
11 基板
12、13、14、15 反射凹部
16a、16b、16c、16d 光入射面
12a、13a、14a、15a 傾斜面
12b、12c 側面
12d 背面
23 光吸収性シート
40 表示装置
41 基板
42、43、44 表示パターン
46a、46b、46c LED
Claims (12)
- 側面を光入射面とし、上面を光出射面とする多角形の導光板と、前記導光板に形成された三角柱状の反射凹部よりなり、前記三角柱状の反射凹部は前記導光板の光入射面からの入射光を光出射面に対して略直角反射させる1個の反射面と、光入射面からの入射光を略透過させる3個の透過面とを有し、前記反射凹部は前記反射面を前記導光板の光入射面に向けて配設されていることを特徴とする光学装置。
- 前記導光板の光入射面に向けて複数の反射凹部が、所定のパターンを形成するように配設されていることを特徴とする請求項1記載の光学装置。
- 前記反射面の傾斜角は、35〜55度であることを特徴とする請求項1又は2に記載の光学装置。
- 前記多角形の導光板の複数側面を各々光入射面とし、各々の光入射面に対応して前記反射凹部が配設されていることを特徴とする請求項1乃至3項のうち何れか1項に記載の光学装置。
- 前記導光板は四角形であることを特徴とする請求項1乃至4項のうち何れか1項に記載の光学装置。
- 側面を光入射面とし、上面を光出射面とする多角形の導光板と、該導光板の側面に設けられた光源と、前記導光板に形成された三角柱状の反射凹部よりなり、前記三角柱状の反射凹部は光源からの入射光を光出射面に向けて略直角反射させる1個の反射面と、光源からの入射光を略透過させる3個の透過面とを有し、前記反射凹部は反射面を前記光源からの入射光に向けて所定のパターンを形成するように配設されていることを特徴とする表示装置。
- 前記反射面の傾斜角は、35〜55度であることを特徴とする請求項6に記載の光学装置。
- 前記導光板の複数の側面に各々光源が設けられ、複数の反射凹部が各光源からの入射光に向けて各々配設されていることを特徴とする請求項6または7に記載の表示装置。
- 前記導光板の複数の側面に各々設けられた光源は、各々発光色の異なる光源であることを特徴とする請求項8記載の表示装置。
- 前記導光板の少なくとも3側面に3個の光源が設けられ、前記3個の光源は赤色、緑色、青色であることを特徴とする請求項9記載の光学装置。
- 前記導光板は四角形であることを特徴とする請求項6乃至10項のうち何れか1項に記載の表示装置。
- 前記導光板の下面側に光吸収性のシート部材を配設したことを特徴とする請求項6乃至11項のうち何れか1項に記載の表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006354748A JP2008164963A (ja) | 2006-12-28 | 2006-12-28 | 光学装置および表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006354748A JP2008164963A (ja) | 2006-12-28 | 2006-12-28 | 光学装置および表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008164963A true JP2008164963A (ja) | 2008-07-17 |
Family
ID=39694551
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006354748A Pending JP2008164963A (ja) | 2006-12-28 | 2006-12-28 | 光学装置および表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008164963A (ja) |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008203633A (ja) * | 2007-02-21 | 2008-09-04 | Harison Toshiba Lighting Corp | 表示装置 |
JP2011095576A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Suzuki Giken:Kk | 画像表示装置およびその製造方法 |
JP2011129251A (ja) * | 2009-12-15 | 2011-06-30 | Colcoat Kk | 発光装置 |
WO2014037151A1 (de) * | 2012-09-10 | 2014-03-13 | Saint-Gobain Glass France | Beleuchtete scheibenanordnung |
JP2015531075A (ja) * | 2012-05-31 | 2015-10-29 | レイア インコーポレイテッド | 指向性バックライト |
US9389415B2 (en) | 2012-04-27 | 2016-07-12 | Leia Inc. | Directional pixel for use in a display screen |
US9459461B2 (en) | 2012-05-31 | 2016-10-04 | Leia Inc. | Directional backlight |
US9557466B2 (en) | 2014-07-30 | 2017-01-31 | Leia, Inc | Multibeam diffraction grating-based color backlighting |
US10082613B2 (en) | 2012-06-01 | 2018-09-25 | Leia Inc. | Directional backlight with a modulation layer |
US10578793B2 (en) | 2015-05-09 | 2020-03-03 | Leia Inc. | Color-scanning grating-based backlight and electronic display using same |
US10670920B2 (en) | 2015-03-16 | 2020-06-02 | Leia Inc. | Unidirectional grating-based backlighting employing an angularly selective reflective layer |
US10684404B2 (en) | 2015-01-10 | 2020-06-16 | Leia Inc. | Diffraction grating-based backlighting having controlled diffractive coupling efficiency |
US10703375B2 (en) | 2015-05-30 | 2020-07-07 | Leia Inc. | Vehicle monitoring system |
US10768357B2 (en) | 2015-01-10 | 2020-09-08 | Leia Inc. | Polarization-mixing light guide and multibeam grating-based backlighting using same |
US10788619B2 (en) | 2015-04-23 | 2020-09-29 | Leia Inc. | Dual light guide grating-based backlight and electronic display using same |
US10852560B2 (en) | 2015-01-10 | 2020-12-01 | Leia Inc. | Two-dimensional/three-dimensional (2D/3D) switchable display backlight and electronic display |
JP2021026079A (ja) * | 2019-08-01 | 2021-02-22 | 株式会社足立ライト工業所 | 表示装置 |
US10948647B2 (en) | 2015-01-19 | 2021-03-16 | Leia Inc. | Unidirectional grating-based backlighting employing a reflective island |
US11194086B2 (en) | 2015-01-28 | 2021-12-07 | Leia Inc. | Three-dimensional (3D) electronic display |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52106086A (en) * | 1976-03-03 | 1977-09-06 | Hitachi Ltd | Linked test circuit for cyclic system remote monitoring controller |
JP2003519810A (ja) * | 2000-01-06 | 2003-06-24 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 照明装置及び発光パネル |
JP2006075362A (ja) * | 2004-09-09 | 2006-03-23 | Omron Corp | 表示装置 |
-
2006
- 2006-12-28 JP JP2006354748A patent/JP2008164963A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52106086A (en) * | 1976-03-03 | 1977-09-06 | Hitachi Ltd | Linked test circuit for cyclic system remote monitoring controller |
JP2003519810A (ja) * | 2000-01-06 | 2003-06-24 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 照明装置及び発光パネル |
JP2006075362A (ja) * | 2004-09-09 | 2006-03-23 | Omron Corp | 表示装置 |
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008203633A (ja) * | 2007-02-21 | 2008-09-04 | Harison Toshiba Lighting Corp | 表示装置 |
JP2011095576A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Suzuki Giken:Kk | 画像表示装置およびその製造方法 |
JP2011129251A (ja) * | 2009-12-15 | 2011-06-30 | Colcoat Kk | 発光装置 |
US9389415B2 (en) | 2012-04-27 | 2016-07-12 | Leia Inc. | Directional pixel for use in a display screen |
US9459461B2 (en) | 2012-05-31 | 2016-10-04 | Leia Inc. | Directional backlight |
JP2015531075A (ja) * | 2012-05-31 | 2015-10-29 | レイア インコーポレイテッド | 指向性バックライト |
US10082613B2 (en) | 2012-06-01 | 2018-09-25 | Leia Inc. | Directional backlight with a modulation layer |
WO2014037151A1 (de) * | 2012-09-10 | 2014-03-13 | Saint-Gobain Glass France | Beleuchtete scheibenanordnung |
US9557466B2 (en) | 2014-07-30 | 2017-01-31 | Leia, Inc | Multibeam diffraction grating-based color backlighting |
US10345505B2 (en) | 2014-07-30 | 2019-07-09 | Leia, Inc. | Multibeam diffraction grating-based color backlighting |
US10852560B2 (en) | 2015-01-10 | 2020-12-01 | Leia Inc. | Two-dimensional/three-dimensional (2D/3D) switchable display backlight and electronic display |
US10684404B2 (en) | 2015-01-10 | 2020-06-16 | Leia Inc. | Diffraction grating-based backlighting having controlled diffractive coupling efficiency |
US10768357B2 (en) | 2015-01-10 | 2020-09-08 | Leia Inc. | Polarization-mixing light guide and multibeam grating-based backlighting using same |
US10948647B2 (en) | 2015-01-19 | 2021-03-16 | Leia Inc. | Unidirectional grating-based backlighting employing a reflective island |
US11194086B2 (en) | 2015-01-28 | 2021-12-07 | Leia Inc. | Three-dimensional (3D) electronic display |
US10670920B2 (en) | 2015-03-16 | 2020-06-02 | Leia Inc. | Unidirectional grating-based backlighting employing an angularly selective reflective layer |
US10788619B2 (en) | 2015-04-23 | 2020-09-29 | Leia Inc. | Dual light guide grating-based backlight and electronic display using same |
US10578793B2 (en) | 2015-05-09 | 2020-03-03 | Leia Inc. | Color-scanning grating-based backlight and electronic display using same |
US10703375B2 (en) | 2015-05-30 | 2020-07-07 | Leia Inc. | Vehicle monitoring system |
US11203346B2 (en) | 2015-05-30 | 2021-12-21 | Leia Inc. | Vehicle monitoring system |
JP2021026079A (ja) * | 2019-08-01 | 2021-02-22 | 株式会社足立ライト工業所 | 表示装置 |
JP7327787B2 (ja) | 2019-08-01 | 2023-08-16 | 株式会社足立ライト工業所 | 表示装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008164963A (ja) | 光学装置および表示装置 | |
US11300828B2 (en) | Display device | |
JP3923867B2 (ja) | 面状光源装置及びそれを用いた液晶表示装置 | |
JP5143137B2 (ja) | 照明システム及びディスプレイ装置 | |
JP5149200B2 (ja) | 面状照明装置とそれを用いた液晶表示装置 | |
JP4123189B2 (ja) | バックライト装置、及び液晶表示装置 | |
US7210793B2 (en) | Light source unit and projector | |
JP4604801B2 (ja) | 面状光源装置および該装置を用いた表示装置 | |
TW201837571A (zh) | 可切換模式的背光板、私密顯示器及方法 | |
WO2019085629A1 (zh) | 液晶显示装置及其背光模组 | |
JP2001281458A (ja) | 導光板、面光源装置及び液晶ディスプレイ | |
JP2006339320A (ja) | 発光光源及び発光光源における光の出射方法 | |
TWI519824B (zh) | 混光方法、混光裝置以及應用該混光裝置之小型投影系統 | |
JP2008210527A (ja) | 導光板、面光源および液晶表示装置 | |
JP2007066555A (ja) | 面光源及び液晶表示装置 | |
US20110261582A1 (en) | Lamp and use thereof | |
JP2009503797A (ja) | 照明システム、光センシングプレート及び表示装置 | |
US20090161386A1 (en) | Optical film and backlight module using same | |
US20070159845A1 (en) | Surface light source device and apparatus using the same | |
JP4708440B2 (ja) | 面光源装置 | |
JP2020021640A (ja) | 面状照明装置 | |
US20110221663A1 (en) | Edge type backlighting module | |
CN112306227A (zh) | 成像装置及成像控制*** | |
JP5287084B2 (ja) | 面発光装置及び表示装置 | |
JP2018190691A (ja) | 面状照明装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20090824 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20110526 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110527 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20110719 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20110809 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20111206 |