JP6225207B2 - ディスプレイ・デバイスを照明するための光を平行にし、一様にし、取り出すためのデバイス - Google Patents
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Description
その光の注入・コリメーション・ゾーンには、平坦にして一定の長方形の形状の光取り出しゾーンが後に続いている。光注入表面を小さくし、光注入収率がそれゆえ高くなるように、光源を放物線の形の頂点部の向い側に置く。それ自体の放物線状の形状のために、本発明による光ガイドの注入ゾーンは、放物線の軸に平行な方向に沿って注入された光が伝搬することをさらに可能にする。従って、平行な方向に伝搬する一様な光束の光線が、照明すべきディスプレイ・デバイスに向けて反射されるように、平坦な光取り出しゾーン中に進行する。ガイド内の伝播の方向が良好に規定されるので、最適な光取り出し効率に適した光取り出し部(マイクロプリズムか、マイクロ−レンズか、反射型アレイか、またはその他)の向きを決定することが、容易である。
f=a’(1+sinθi)であり、
放物線の長さLは、
L=a’(1+sinθi)cosθi/sin2θiであり、および
放物線出口部直径は、
a=a’/sinθi
である。
4 データ・ディスプレイ・デバイス; 6 光源; 8 光取り出し部;
10 鏡; 12 光ガイド; 14 データ・ディスプレイ・デバイス;
16 光源; 18 取り出し部; 20 発光ダイオード; 22 光ガイド;
24 取り出し部; 26 反射/屈折構造; 28 光ガイド;
30、30’ 光ガイド; 32 光の注入・コリメーション区域;
34 光透過区域; 36 光取り出し区域; 38 光源;
40 頂点部; 42a、42b スロット; 44 台形形状区域;
46 下底; 48a、48b 片側部; 50 第1の平坦な部分;
52 第2の半円筒状部分; 54 取り出し部;
56 データ・ディスプレイ・デバイス
Claims (8)
- データ・ディスプレイ・デバイス(56)のための照明システムであって、
光源(38)によって発生された光が中へと注入される光ガイド(30)を含み、前記光ガイド(30)が、放物線の形である平坦な光注入およびコリメーション・ゾーン(32)を含み、前記放物線の形が、頂点部(40)で接続された2つの片側部(48a、48b)を含み、前記光源(38)が前記頂点部(40)に向い合わされて配置され、前記平坦な注入およびコリメーション・ゾーン(32)の外形を定める前記放物線の形の前記片側部(48a、48b)が、前記ガイド(30)内部を伝搬する光に対する平坦な取り出しゾーン(36)へと移行し、前記取り出しゾーン(36)が長方形断面を有するとともに光取り出し部(54)を備えること、
放物線のアクセプタンス角をθi とし、放物線入口部直径を2a’とすると、前記放物線の焦点距離fが、
f=a’(1+sinθi) であり、
前記放物線の長さLが、
L=a’(1+sinθi)cosθi/sin2θi であり、
前記放物線の出口部直径が、
a=a’/sinθi であり、さらに、
前記注入およびコリメーション・ゾーン(32)には、前記放物線の形の対称軸(X−X)の両側であって前記放物線の形を形成する2つの片側部(48a、48b)の間に配置された2つの直線状スロット(42a、42b)が含まれることを特徴とし、前記2つのスロット(42a、42b)が前記光取り出しゾーン(36)の方向に互いに離れている、
ことを特徴とする、照明システム。 - 前記スロット(42a、42b)が前記放物線の前記対称軸(X−X)と3°の角度を形成する
ことを特徴とする、請求項1に記載の照明システム。 - 少なくとも長方形の形状の第1の平坦な部分(50)を含む透過ゾーン(34)が前記注入およびコリメーション・ゾーン(32)と前記取り出しゾーン(36)との間に挿入される
ことを特徴とする、請求項1または2に記載の照明システム。 - 前記第1の平坦な部分(50)が第2の半円筒状部分(52)へと移行し、前記第2の半円筒状部分(52)が、前記注入およびコリメーション・ゾーン(32)に平行に延びる前記取り出しゾーン(36)へと移行する
ことを特徴とする、請求項3に記載の照明システム。 - 前記データ・ディスプレイ・デバイスが反射型である
ことを特徴とする、請求項4に記載の照明システム。 - 前記データ・ディスプレイ・デバイスが、液晶セル(56)か、電気泳動またはコレステリック・ディスプレイ・デバイスか、マイクロ−オプト−電気機械システムか、エレクトロ−ウェッティング・ディスプレイ・デバイスか、ウォッチ・ダイアルである
ことを特徴とする、請求項5に記載の照明システム。 - 前記光源(38)がピンポイント光源であることを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の照明システム。
- 前記光源(38)が発光ダイオードであることを特徴とする、請求項7に記載の照明システム。
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