JP5867573B2 - Light emitting device - Google Patents
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Description
本発明は、発光装置についての技術分野に関する。詳しくは、導光部材の出光面に形成された複数の凸部によって構成された凹凸パターンを所定の条件を満足するように形成して輝度ムラの低減による輝度の均一性の向上及び漏れ光の低減を図る技術分野に関する。 The present invention relates to the technical field of light emitting devices . Specifically, an uneven pattern formed by a plurality of convex portions formed on the light exit surface of the light guide member is formed so as to satisfy a predetermined condition, thereby improving luminance uniformity and reducing leakage light by reducing luminance unevenness. It is related with the technical field which aims at reduction.
発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)等の光源を用いて照明を行う発光装置がある。発光装置は、例えば、光源を直接照明として利用し照明機器として使用されたり、光源をバックライト照明として利用しテレビジョン受像器やパーソナルコンピューター等の画像表示装置に使用される。 There is a light emitting device that performs illumination using a light source such as a light emitting diode (LED). The light emitting device is used, for example, as an illumination device using a light source as direct illumination, or used in an image display device such as a television receiver or a personal computer using a light source as backlight illumination.
このような画像表示装置には、例えば、液晶パネルが画像を表示する表示パネルとして用いられた液晶表示装置がある。 As such an image display device, for example, there is a liquid crystal display device used as a display panel on which a liquid crystal panel displays an image.
液晶表示装置にあっては、液晶パネルが自発光型のディスプレイではないため、液晶パネルに対して背面側から光を照射する光源を有する発光装置が配置されている。従って、発光装置は液晶パネルに背面側から光を照射するバックライト装置として用いられる。 In the liquid crystal display device, since the liquid crystal panel is not a self-luminous display, a light emitting device having a light source that emits light from the back side to the liquid crystal panel is disposed. Therefore, the light emitting device is used as a backlight device that irradiates light to the liquid crystal panel from the back side.
バックライト装置として用いられる発光装置には、導光部材を有し導光部材の側方に光源が配置され光源から出射された光を導光部材によって所定の方向へ導いて表示パネルへ向けて照射する所謂サイドエッジ型と称されるタイプがある。また、バックライト装置として用いられる発光装置には、表示パネルの背面側に光源が配置され光源から出射された光を表示パネルへ向けて照射する所謂直下型と称されるタイプもある。 A light-emitting device used as a backlight device has a light guide member, a light source is disposed on the side of the light guide member, and the light emitted from the light source is guided in a predetermined direction by the light guide member toward the display panel. There is a so-called side edge type for irradiation. In addition, a light-emitting device used as a backlight device includes a so-called direct type in which a light source is disposed on the back side of a display panel and light emitted from the light source is emitted toward the display panel.
サイドエッジ型の発光装置は、複数の光源が導光部材の側方に配置されるため、画像表示装置の薄型化を図ることができる。 In the side-edge type light-emitting device, a plurality of light sources are arranged on the side of the light guide member, so that the image display device can be thinned.
このようなサイドエッジ型の発光装置においては、複数の各光源からそれぞれ光が出射されたときに導光部材の各光源ごとに予め定められた各領域、即ち、導光部材のうち各光源の側方に位置する領域から光が出光され、隣接する領域に光が漏れないようにすることが望ましい。特に、帯状の各領域を順次発光させ画像の鮮明度を向上させるようにした所謂スキャンバックライトと称される発光装置においては、隣接する領域に対する漏れ光の低減を図る必要性が大きい。 In such a side-edge type light-emitting device, when light is emitted from each of a plurality of light sources, each region predetermined for each light source of the light guide member, that is, each light source of the light guide member It is desirable that light is emitted from the region located on the side and that light does not leak into the adjacent region. In particular, in a light-emitting device referred to as a so-called scan backlight in which each band-like region is sequentially emitted to improve the definition of an image, there is a great need to reduce leakage light to adjacent regions.
漏れ光の低減を図ることにより、光の利用効率の低下や部分的な輝度の低下を抑制することが可能となる。 By reducing leakage light, it is possible to suppress a decrease in light utilization efficiency and a partial decrease in luminance.
従来の発光装置には、このような漏れ光の低減を図ることを目的として、導光部材の表面に所定の間隔で複数の溝部が形成されたものがある(例えば、特許文献1参照)。 Some conventional light emitting devices have a plurality of grooves formed at predetermined intervals on the surface of a light guide member for the purpose of reducing such leakage light (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載された発光装置にあっては、溝部によって隣接する領域への光の進行が抑制され、隣接する領域に対する漏れ光の低減が図られる。
In the light emitting device described in
ところが、特許文献1に記載された画像表示装置にあっては、溝部によって隣接する領域に対する漏れ光の低減が図られるが、発光素子の近傍の部分における発光量が他の部分に対して大きく異なってしまい、輝度ムラが悪化してしまうと言う問題がある。
However, in the image display device described in
逆に、輝度ムラの悪化を抑制するために溝部の数を減じてしまうと、隣接する領域に対する漏れ光が増加してしまうと言う不具合を生じてしまう。 On the contrary, if the number of grooves is reduced in order to suppress the deterioration of luminance unevenness, there arises a problem that light leakage to an adjacent region increases.
そこで、本発明発光装置は、上記した課題を解決し、輝度ムラの低減による輝度の均一性の向上及び漏れ光の低減を図ることを課題とする。 Therefore, the light-emitting device of the present invention has an object to solve the above-described problems and to improve the uniformity of luminance and reduce leakage light by reducing luminance unevenness.
発光装置は、上記した課題を解決するために、厚み方向における一方の面が光の内面反射及び出光が行われる反射出光面として形成され、前記厚み方向に直交する方向を向く両側面がそれぞれ光が入光される入光面として形成された板状の導光部材と、前記導光部材の入光面にそれぞれ対向して配置され前記厚み方向に直交する第1の方向に離隔する複数の発光素子と、前記導光部材の反射出光面と反対側の面に対向して配置されると共に前記反射出光面で内面反射され前記導光部材を透過された光を反射して前記反対側の面から前記導光部材に入光させる反射部材とを備え、前記導光部材の反射出光面に、前記第1の方向において連続し前記厚み方向及び前記第1の方向にともに直交する第2の方向に延び前記発光素子から出射された光を内面反射させる複数の凸部によって構成された凹凸パターンが形成され、前記発光素子の間隔をLとし、前記導光部材の厚みをtとし、前記発光素子から前記反射出光面までの光路を前記入光面に平行な面に投影した線分と前記発光素子の中央点から前記厚み方向において前記反射出光面側に延びる線分とが為す角度を前記反射出光面に対する光の入射角度φとし、前記入射角度φで入射された光が前記反射出光面で内面反射されるときに反射光がとり得る最大の角度範囲をθとし、前記角度範囲θのうち前記厚み方向に延びる線分を基準として光が出射された前記発光素子に近付く側の範囲を負とし前記発光素子から遠去かる側の範囲を正としたときに、0<φ<tan-1(L/t)の範囲において、前記入射角度φの値が大きくなるに従って前記角度範囲θの値が小さくなり、かつ、前記角度範囲θが前記正の範囲と前記負の範囲の両方の範囲に跨るようにされ、前記凸部は前記入光面に平行な断面形状における外形状が二つの円弧が連続した形状に形成され、前記第1の方向における中央部に凹部を有する形状に形成されたものである。 In order to solve the above-described problems, in the light emitting device, one surface in the thickness direction is formed as a reflected light emitting surface on which light is internally reflected and emitted, and both side surfaces facing the direction orthogonal to the thickness direction are respectively light. A plate-shaped light guide member formed as a light incident surface on which light is incident, and a plurality of light guide members disposed opposite to the light incident surface of the light guide member and spaced apart in a first direction orthogonal to the thickness direction The light-emitting element is disposed opposite to the surface opposite to the reflected light emitting surface of the light guide member, and reflects the light reflected on the inner surface by the reflected light emitting surface and transmitted through the light guide member to reflect the light on the opposite side. A reflecting member that enters the light guide member from a surface, and is continuous with the reflected light exit surface of the light guide member in the first direction, and is perpendicular to both the thickness direction and the first direction. Light emitted from the light emitting element extending in the direction A concavo-convex pattern constituted by a plurality of convex portions to be surface-reflected is formed, an interval between the light emitting elements is L, a thickness of the light guide member is t, and an optical path from the light emitting element to the reflected light emitting surface is input. An angle formed by a line segment projected on a plane parallel to the light surface and a line segment extending from the center point of the light emitting element toward the reflected light emitting surface in the thickness direction is an incident angle φ of light with respect to the reflected light emitting surface, The maximum angle range that the reflected light can take when light incident at an incident angle φ is internally reflected by the reflected light exit surface is θ, and light is based on a line segment extending in the thickness direction of the angle range θ. When the range on the side approaching the light emitting element from which light is emitted is negative and the range on the side far from the light emitting element is positive, the incidence is in the range of 0 <φ <tan −1 (L / t). As the value of angle φ increases The value of the serial angle range θ is reduced, and, in the angular range θ is to span the range of both the negative range to the positive range, the protrusions parallel sectional shape the light incident surface The outer shape is formed in a shape in which two circular arcs are continuous, and is formed in a shape having a recess at the center in the first direction .
従って、発光装置にあっては、0<φ<tanTherefore, in the light emitting device, 0 <φ <tan -1-1 (L/t)の範囲において、反射出光面に入射角度φで入射され内面反射されたときの角度範囲θが正の範囲と負の範囲の両方の範囲に跨る。In the range of (L / t), the angle range θ when it is incident on the reflected light exit surface at an incident angle φ and is internally reflected extends over both the positive range and the negative range.
本願発明の第3の変形比較例においては、前記入光面に平行な断面形状において、前記凸部の前記第1の方向における両端を結ぶ線分をX軸とし、前記凸部の両端の中点を通り前記厚み方向に延びる線分をY軸とし、前記凸部の最大高さをaとしたときに、前記凸部の外形状が Y=−X2/4a+aを満足する。 In a third modified comparative example of the present invention, in a cross-sectional shape parallel to the light incident surface, a line segment connecting both ends of the convex portion in the first direction is defined as an X axis, and the middle of both ends of the convex portion. When the line segment passing through the point and extending in the thickness direction is the Y axis and the maximum height of the convex portion is a, the outer shape of the convex portion satisfies Y = −X 2 / 4a + a .
凸部の外形状が、Y=−XThe outer shape of the protrusion is Y = −X 22 /4a+aを満足することにより、凸部の焦点を通って内面反射された光が導光部材の厚み方向において進行される。By satisfying / 4a + a, the light that is internally reflected through the focal point of the convex portion travels in the thickness direction of the light guide member.
本願発明の第1の変形比較例においては、前記凸部は前記入光面に平行な断面形状が放物線形状に形成されている。 In the first modified comparative example of the present invention, the convex portion is formed in a parabolic shape in cross section parallel to the light incident surface .
本願発明の第2の変形比較例においては、前記凸部は前記入光面に平行な断面形状における外形状が二つの円弧が連続した形状に形成され、前記第1の方向における中央点が最も前方に位置されている。 In the second modified comparative example of the present invention, the convex portion is formed such that the outer shape in the cross-sectional shape parallel to the light incident surface is a shape in which two arcs are continuous, and the center point in the first direction is the most. Located in front .
本発明発光装置は、厚み方向における一方の面が光の内面反射及び出光が行われる反射出光面として形成され、前記厚み方向に直交する方向を向く両側面がそれぞれ光が入光される入光面として形成された板状の導光部材と、前記導光部材の入光面にそれぞれ対向して配置され前記厚み方向に直交する第1の方向に離隔する複数の発光素子と、前記導光部材の反射出光面と反対側の面に対向して配置されると共に前記反射出光面で内面反射され前記導光部材を透過された光を反射して前記反対側の面から前記導光部材に入光させる反射部材とを備え、前記導光部材の反射出光面に、前記第1の方向において連続し前記厚み方向及び前記第1の方向にともに直交する第2の方向に延び前記発光素子から出射された光を内面反射させる複数の凸部によって構成された凹凸パターンが形成され、前記発光素子の間隔をLとし、前記導光部材の厚みをtとし、前記発光素子から前記反射出光面までの光路を前記入光面に平行な面に投影した線分と前記発光素子の中央点から前記厚み方向において前記反射出光面側に延びる線分とが為す角度を前記反射出光面に対する光の入射角度φとし、前記入射角度φで入射された光が前記反射出光面で内面反射されるときに反射光がとり得る最大の角度範囲をθとし、前記角度範囲θのうち前記厚み方向に延びる線分を基準として光が出射された前記発光素子に近付く側の範囲を負とし前記発光素子から遠去かる側の範囲を正としたときに、0<φ<tan-1(L/t)の範囲において、前記入射角度φの値が大きくなるに従って前記角度範囲θの値が小さくなり、かつ、前記角度範囲θが前記正の範囲と前記負の範囲の両方の範囲に跨るようにされ、前記凸部は前記入光面に平行な断面形状における外形状が二つの円弧が連続した形状に形成され、前記第1の方向における中央部に凹部を有する形状に形成されている。 In the light emitting device of the present invention, one surface in the thickness direction is formed as a reflected light emitting surface on which light is internally reflected and emitted, and both side surfaces facing the direction orthogonal to the thickness direction are respectively incident light. A plate-shaped light guide member formed as a surface, a plurality of light-emitting elements arranged opposite to the light incident surface of the light guide member and spaced apart in a first direction perpendicular to the thickness direction, and the light guide The light that is disposed opposite to the surface opposite to the reflected light emitting surface of the member and reflected from the inner surface by the reflected light emitting surface and transmitted through the light guiding member is reflected from the surface on the opposite side to the light guiding member. A light-reflecting member that extends in a second direction that is continuous in the first direction and perpendicular to both the thickness direction and the first direction on a light-reflecting light-exiting surface of the light guide member. Multiple protrusions that reflect the emitted light internally Thus, a concavo-convex pattern is formed, the interval between the light emitting elements is L, the thickness of the light guide member is t, and the optical path from the light emitting element to the reflected light exit surface is parallel to the light incident surface. The angle formed by the projected line segment and the line segment extending from the center point of the light emitting element toward the reflected light emitting surface side in the thickness direction is defined as an incident angle φ of light with respect to the reflected light emitting surface, and is incident at the incident angle φ. The light emitting element in which light is emitted on the basis of a line segment extending in the thickness direction of the angle range θ, where θ is a maximum angle range that the reflected light can take when the light is internally reflected by the reflection light emitting surface. The value of the incident angle φ is large in the range of 0 <φ <tan −1 (L / t) when the range on the side approaching the light is negative and the range on the side far from the light emitting element is positive. The value of the angle range θ is small according to Becomes, and the angular range θ is to span the range of both the positive range to the negative range, the continuous outer shape are two arcs in parallel cross section to the light incident surface before the projecting portion It is formed in the shape which has a recessed part in the center part in the said 1st direction .
従って、導光部材における輝度ムラが低減されて輝度の均一性の向上を図ることができると共に他の分割領域への漏れ光の低減を図ることができる。Therefore, unevenness in luminance in the light guide member can be reduced, and uniformity of luminance can be improved, and leakage light to other divided regions can be reduced.
以下に、本発明発光装置を実施するための形態を添付図面に従って説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention light-emitting device is demonstrated according to an accompanying drawing.
以下に示した形態は、本発明発光装置を、液晶パネルに画像を表示するテレビジョン受像器に備えられた発光装置に適用したものである。 In the embodiment shown below, the light-emitting device of the present invention is applied to a light-emitting device provided in a television receiver that displays an image on a liquid crystal panel .
尚、本発明の適用範囲は液晶パネルを有するテレビジョン受像器及びこれに備えられた発光装置に限られることはなく、他の各種のテレビジョン受像器、パーソナルコンピューターに用いられる各種の発光装置に広く適用することができる。 Note that the scope of application of the present invention is not limited to a television receiver having a liquid crystal panel and a light-emitting device provided in the television receiver, but to other various television receivers and various light-emitting devices used in personal computers. Can be widely applied.
[画像表示装置の構成]
画像表示装置(テレビジョン受像器)1は図示しない外筐の内部に所要の各部が配置されて成る(図1参照)。
[Configuration of image display device]
The image display device (television receiver) 1 is configured by arranging required parts inside an outer casing (not shown) (see FIG. 1).
外筐は前後に扁平な前方に開口された箱状に形成され、開口を内側から閉塞する位置に画像を表示する表示パネル(液晶パネル)2が配置されている。表示パネル2は、例えば、透過型のカラー液晶パネルを前後から2枚の偏光板で挟み込むことにより構成され、アクティブマトリックス方式で駆動することによりフルカラー映像を表示する。
The outer casing is formed in a box shape that is opened forward and backward flat, and a display panel (liquid crystal panel) 2 that displays an image is disposed at a position that closes the opening from the inside. The
[発光装置の構成]
外筐の内部には発光装置3が配置されている(図1乃至図4参照)。発光装置3は反射部材4、導光部材5、光学シート6及び光源ユニット7、7、・・・を有している。反射部材4、導光部材5及び光学シート6は後方側から順に配置され、光学シート6が表示パネル2に対向して配置されている。光源ユニット7、7、・・・は導光部材5の左右両側面に対向した状態で導光部材5の側方に配置されている。
[Configuration of light emitting device]
A
反射部材4は、例えば、白色または銀色に着色された樹脂又は金属によって板状に形成されている。反射部材4は前面が反射面4aとして形成されている。
The reflecting
導光部材5は、例えば、矩形の薄板状に形成され、反射部材4と光学シート6の間に配置されている。導光部材5は、例えば、アクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ガラス等の透明材料によって形成されている。
The
導光部材5は光源ユニット7、7、・・・から出射される光を所定の方向へ導いて光学シート6に入射させ、光学シート6から表示パネル2へ向けて照射される光の光束量を均一化する機能を有する。
The
導光部材5は、前面、即ち、厚み方向における一方の面が光の内面反射及び出光が行われる反射出光面5aとして形成され、左右両側面がそれぞれ光源ユニット7、7、・・・から出射される光が入光される入光面5b、5bとして形成されている。導光部材5の後面、即ち、厚み方向における他方の面は光が透過又は内面反射される光制御面5cとして形成されている。導光部材5の光制御面5cには、光を内面反射させるための所定の処理又は加工が施されており、一部の光が内面反射され内面反射されなかった光は後方側へ透過される。光制御面5cから後方側へ透過された光は反射部材4の反射面4aで反射され、再び光制御面5cから導光部材5の内部に入光される。
The
導光部材5の厚み方向(前後方向)に直交する2方向のうち、上下方向が第1の方向とされ左右方向が第2の方向とされる。
Of the two directions orthogonal to the thickness direction (front-rear direction) of the
導光部材5の反射出光面5aには凹凸パターン8が形成されている。凹凸パターン8は前方へ突出され第2の方向である左右方向へ延びる凸部9、9、・・・が第1の方向である上下方向において連続して形成されることにより構成されている。凹凸パターン8は光源ユニット7、7、・・・から出射され導光部材5に入光された光を内面反射させることにより、反射部材4側に導く機能を有している。
A concave /
第1の変形比較例に係る凸部9、9、・・・は、入光面5bに平行な断面形状が、例えば、放物線形状に形成されている(図5参照)。即ち、凸部9の第1の方向における両端9a、9aを結ぶ第1の方向における線分をX軸とし、凸部9の両端9a、9aの中点9bを通り厚み方向に延びる線分をY軸とし、凸部9の最大高さ(X軸からの高さ)をaとしたときに、凸部9の外形状が
Y=−X2/4a+aを満足するようにされている。
The
光学シート6は導光部材5と表示パネル2の間に配置され、例えば、導光部材5の反射出光面5aから出射された光を拡散する機能を有している。光学シート6には、導光部材5から出射される光の指向性を解消するために十分な拡散性が必要であると共に光の吸収率が低いことが必要である。
The
光源ユニット7、7、・・・は導光部材5の入光面5b、5bにそれぞれ対向した状態で配置され、第1の方向において複数が配列されている(図2及び図3参照)。
The
光源ユニット7は基板10と基板10上に搭載された複数の発光素子11、11、・・・とによって構成され、発光素子11、11、・・・が第1の方向に離隔して搭載されている(図4参照)。発光素子11、11、・・・としては、例えば、発光ダイオード(LED)やエレクトロルミネッセンス(electro-luminescence)素子等が用いられている。
The
光源ユニット7、7、・・・は導光部材5の両側にそれぞれ、例えば、8個ずつが並んで配置されている(図2及び図3参照)。光源ユニット7、7、・・・は図示しない駆動回路によって各別に制御され、全てが点灯状態にされると導光部材5の全領域から光が表示パネル2へ向けて出光される(図2参照)。また、光源ユニット7、7、・・・は配列方向(第1の方向)において順次点灯状態に制御され、導光部材5の帯状の各分割領域(分割領域1乃至分割領域8)から光が表示パネル2へ向けて出光されるようにし(図3参照)、発光装置3を所謂スキャンバックライトとして機能させることも可能である。このようなスキャンバックライトとしての機能は、表示パネル2において画素行が順次書き換えられるタイミングに応じて光源ユニット7、7、・・・が順次点灯制御されるときに実行される。
For example, eight
尚、図3は、例として、導光部材5を第1の方向において8個の領域に分割して上方側から順に分割領域1乃至分割領域8を形成し、上方側から三つ目に位置する光源ユニット7、7を点灯状態に制御して上方側から三つ目の分割領域3から光が出光されている状態を示している。
FIG. 3 shows an example in which the
[発光装置における光路]
以上のように構成された発光装置3において、光源ユニット7、7、・・・の発光素子11、11、・・・から光が出射されると、出射された光は入光面5b、5bから導光部材5に入光され、導光部材5の内部で第2の方向へ導かれると共に導光部材5の凹凸パターン8で内面反射される。凹凸パターン8で内面反射された光は導光部材5の光制御面5cを透過され又は導光部材5の光制御面5cで内面反射される。
[Optical path in light emitting device]
In the
導光部材5の光制御面5cを透過された光は反射部材4の反射面4aで反射され、再び光制御面5cから導光部材5に入光され、反射出光面5aから出光され、導光部材5の光制御面5cで内面反射された光は反射出光面5aから出光される。
The light transmitted through the
導光部材5の反射出光面5aから出光された光は光学シート6によって拡散されて表示パネル2へ向かいバックライトとして表示パネル2に照射され、表示パネル2から映像光として出光される。
The light emitted from the reflected
[導光部材における光の制御]
以下に、発光装置3において行われる導光部材5における光の制御について説明する(図6乃至図11参照)。
[Control of light in light guide member]
Below, the control of the light in the
図6は、発光素子11、11と導光部材5と反射部材4を導光部材5の入光面5b側から見た状態で示す概念図である。発光素子11、11の中心間の間隔をLとし、導光部材5の厚みをtとする。また、発光素子11から反射出光面5aに達するまでの光路を入光面5bに平行な面に投影した線分Pと発光素子11の中央点から厚み方向において反射出光面5a側に延びる線分Qとが為す角度を発光素子11から出射された反射出光面5aに対する光の入射角度φとする。さらに、入射角度φで入射された光が反射出光面5aで内面反射されるときに反射光がとり得る最大の角度範囲をθとし、角度範囲θのうち反射出光面5aにおける反射光の反射点Rを通り厚み方向に延びる線分Sを基準として光が出射された発光素子11に近付く側の範囲を負とし遠去かる側の範囲を正とする。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing the
このとき発光装置3においては、0<φ<tan-1(L/t)の範囲において、入射角度φの値が大きくなるに従って角度範囲θの値が小さくなり、かつ、角度範囲θが正の範囲と負の範囲の両方の範囲に跨るようにされている。このような光の制御は凹凸パターン8の凸部9、9、・・・が所定の形状に形成されることにより行われる。
At this time, in the
図7乃至図10は、0<φ<tan-1(L/t)の範囲において、発光素子11から出射された光が凸部9で内面反射されるときの光路をそれぞれ入射角度φが異なる場合について示す図である。各図において、点線は発光素子11から凸部9に達する光の経路を示し、実線は凸部9で内面反射された光の経路を示す。
7 to 10, the incident angle φ is different in the optical path when the light emitted from the
図7は、入射角度φが0°である場合の光路を示し、図8は、入射角度φが図7の入射角度φより大きい場合の光路を示し、図9は、入射角度φが図8の入射角度φより大きい場合の光路を示し、図10は、入射角度φが図9の入射角度φより大きい場合の光路を示している。 7 shows an optical path when the incident angle φ is 0 °, FIG. 8 shows an optical path when the incident angle φ is larger than the incident angle φ of FIG. 7, and FIG. 9 shows an incident angle φ of FIG. FIG. 10 shows an optical path when the incident angle φ is larger than the incident angle φ of FIG. 9.
図7乃至図10に示すように、発光装置3の凹凸パターン8においては、0<φ<tan-1(L/t)の範囲において、入射角度φの値が大きくなるに従って角度範囲θの値が小さくなり、かつ、角度範囲θが正の範囲と負の範囲の両方の範囲に跨るようにされていることが解る。
As shown in FIGS. 7 to 10, in the
また、凸部9が、
Y=−X2/4a+aを満足するようにされており、図11に示すように、凸部9の焦点Vを通って凸部9で内面反射された光は、何れの光も導光部材5の厚み方向において進行される。
Moreover, the
Y = −X 2 / 4a + a is satisfied, and as shown in FIG. 11, the light that is internally reflected by the
<第2の変形比較例>
次に、第2の変形比較例に係る凹凸パターン8Aについて説明する(図12及び図13参照)。
< Second modified comparative example >
Next, an
凹凸パターン8Aは前方へ突出され第2の方向である左右方向へ延びる凸部9A、9A、・・・が第1の方向である上下方向において連続して形成されることにより構成されている。凹凸パターン8Aは光源ユニット7、7、・・・から出射され導光部材5に入光された光を内面反射させることにより、反射部材4側に導く機能を有している。
The concavo-
凸部9A、9A、・・・は、入光面5bに平行な断面形状における外形状が、例えば、二つの円弧が連続した形状に形成され、第1の方向における中央点が最も前方に位置されている。
The
凹凸パターン8Aにおいても、凹凸パターン8と同様に、0<φ<tan-1(L/t)の範囲において、入射角度φの値が大きくなるに従って角度範囲θの値が小さくなり、かつ、角度範囲θが正の範囲と負の範囲の両方の範囲に跨るようにされている。
Also in the concavo-
図12及び図13は、0<φ<tan-1(L/t)の範囲において、発光素子11から出射された光が凸部9Aで内面反射されるときの光路をそれぞれ入射角度が異なる場合について示す図である。各図において、点線は発光素子11から凸部9Aに達する光の経路を示し、実線は凸部9Aで内面反射された光の経路を示す。
12 and 13 show the cases where the incident angles of the light paths when the light emitted from the
図12は、入射角度φが小さい場合の光路を示し、図13は、入射角度φが図12の入射角度φより大きい場合の光路を示している。 12 shows an optical path when the incident angle φ is small, and FIG. 13 shows an optical path when the incident angle φ is larger than the incident angle φ of FIG.
図12及び図13に示すように、発光装置3の凹凸パターン8Aにおいては、0<φ<tan-1(L/t)の範囲において、入射角度φの値が大きくなるに従って角度範囲θの値が小さくなり、かつ、角度範囲θが正の範囲と負の範囲の両方の範囲に跨るようにされていることが解る。
As shown in FIGS. 12 and 13, in the
<本願発明>
次に、本願発明に係る凹凸パターン8Bについて説明する(図14及び図15参照)。
< Invention of this application >
Next, the concave /
凹凸パターン8Bは前方へ突出され第2の方向である左右方向へ延びる凸部9B、9B、・・・が第1の方向である上下方向において連続して形成されることにより構成されている。凹凸パターン8Bは光源ユニット7、7、・・・から出射され導光部材5に入光された光を内面反射させることにより、反射部材4側に導く機能を有している。
The concavo-
凸部9B、9B、・・・は、入光面5bに平行な断面形状における外形状が二つの円弧が連続した形状に形成され、第1の方向における中央部に微少な凹部を有する形状に形成されている。凸部9Bの円弧の曲率半径は、第2の変形比較例に係る凹凸パターン8Aの凸部9Aの円弧の曲率半径より小さくされている。
The
凹凸パターン8Bにおいても、凹凸パターン8及び凹凸パターン8Aと同様に、0<φ<tan-1(L/t)の範囲において、入射角度φの値が大きくなるに従って角度範囲θの値が小さくなり、かつ、角度範囲θが正の範囲と負の範囲の両方の範囲に跨るようにされている。
In the concavo-
図14及び図15は、0<φ<tan-1(L/t)の範囲において、発光素子11から出射された光が凸部9Bで内面反射されるときの光路をそれぞれ入射角度が異なる場合について示す図である。各図において、点線は発光素子11から凸部9Bに達する光の経路を示し、実線は凸部9Bで内面反射された光の経路を示す。
14 and 15 show cases where the incident angles of the light paths when the light emitted from the
図14は、入射角度φが小さい場合の光路を示し、図15は、入射角度φが図14の入射角度φより大きい場合の光路を示している。 FIG. 14 shows an optical path when the incident angle φ is small, and FIG. 15 shows an optical path when the incident angle φ is larger than the incident angle φ of FIG.
図14及び図15に示すように、発光装置3の凹凸パターン8Bにおいては、0<φ<tan-1(L/t)の範囲において、入射角度φの値が大きくなるに従って角度範囲θの値が小さくなり、かつ、角度範囲θが正の範囲と負の範囲の両方の範囲に跨るようにされていることが解る。
As shown in FIGS. 14 and 15, in the
<比較例>
次に、比較例(従来例)に係る導光部材の表面の形状(凹凸パターン)について説明する(図16乃至図25参照)。
<Comparative example>
Next, the surface shape (unevenness pattern) of the light guide member according to the comparative example (conventional example) will be described (see FIGS. 16 to 25).
第1の比較例に係る形状50Aは入光面が平面状に形成されたものである(図16及び図17参照)。
The
図16及び図17は、0<φ<tan-1(L/t)の範囲において、発光素子から出射された光が形状50Aで内面反射されるときの光路をそれぞれ入射角度が異なる場合について示す図である。各図において、点線は発光素子から形状50Aに達する光の経路を示し、実線は形状50Aで内面反射された光の経路を示す。
FIGS. 16 and 17 show the optical paths when the light emitted from the light emitting element is internally reflected by the
図16は、入射角度φが小さい場合の光路を示し、図17は、入射角度φが図16の入射角度φより大きい場合の光路を示している。 16 shows an optical path when the incident angle φ is small, and FIG. 17 shows an optical path when the incident angle φ is larger than the incident angle φ of FIG.
図16及び図17に示すように、形状50Aにおいては、0<φ<tan-1(L/t)の範囲において、入射角度φが大きくなるに従って角度範囲θの値も大きくなり、かつ、角度範囲θが正の範囲と負の範囲の両方の範囲には跨らないことが解る。
As shown in FIGS. 16 and 17, in the
第2の比較例に係る凹凸パターン50Bは前方へ突出され第2の方向である左右方向へ延びる凸部51B、51B、・・・が第1の方向である上下方向において連続して形成されることにより構成されている(図18及び図19参照)。
The concavo-
凸部51B、51B、・・・は、入光面に平行な断面形状における外形状が三角形状に形成されている。 As for convex part 51B, 51B, ..., the outer shape in the cross-sectional shape parallel to a light-incidence surface is formed in the triangle shape.
図18及び図19は、0<φ<tan-1(L/t)の範囲において、発光素子から出射された光が凸部51Bで内面反射されるときの光路をそれぞれ入射角度が異なる場合について示す図である。各図において、点線は発光素子から凸部51Bに達する光の経路を示し、実線は凸部51Bで内面反射された光の経路を示す。 18 and 19 show cases where the incident angles of the light paths when the light emitted from the light emitting element is internally reflected by the convex portion 51B are different in the range of 0 <φ <tan −1 (L / t). FIG. In each figure, a dotted line indicates a light path from the light emitting element to the convex portion 51B, and a solid line indicates a light path internally reflected by the convex portion 51B.
図18は、入射角度φが小さい場合の光路を示し、図19は、入射角度φが図18の入射角度φより大きい場合の光路を示している。 18 shows an optical path when the incident angle φ is small, and FIG. 19 shows an optical path when the incident angle φ is larger than the incident angle φ of FIG.
図18及び図19に示すように、凹凸パターン50Bにおいては、0<φ<tan-1(L/t)の範囲において、入射角度φの値が大きくなるに従って角度範囲θの値が小さくなるが、角度範囲θが正の範囲と負の範囲の両方の範囲には跨らないことが解る。
As shown in FIGS. 18 and 19, in the concavo-
第3の比較例に係る凹凸パターン50Cは前方へ突出され第2の方向である左右方向へ延びる凸部51C、51C、・・・が第1の方向である上下方向において連続して形成されることにより構成されている(図20及び図21参照)。
In the
凸部51C、51C、・・・は、入光面に平行な断面形状における外形状が前方へ凸の円弧状に形成されている。 The convex portions 51C, 51C,... Are formed in an arc shape whose outer shape in a cross-sectional shape parallel to the light incident surface is convex forward.
図20及び図21は、0<φ<tan-1(L/t)の範囲において、発光素子から出射された光が凸部51Cで内面反射されるときの光路をそれぞれ入射角度が異なる場合について示す図である。各図において、点線は発光素子から凸部51Cに達する光の経路を示し、実線は凸部51Cで内面反射された光の経路を示す。 20 and FIG. 21, in the range of 0 <φ <tan −1 (L / t), the light paths emitted from the light emitting element are reflected on the inner surface by the convex portions 51C and the incident angles are different from each other. FIG. In each figure, a dotted line indicates a light path from the light emitting element to the convex portion 51C, and a solid line indicates a light path internally reflected by the convex portion 51C.
図20は、入射角度φが小さい場合の光路を示し、図21は、入射角度φが図20の入射角度φより大きい場合の光路を示している。 20 shows an optical path when the incident angle φ is small, and FIG. 21 shows an optical path when the incident angle φ is larger than the incident angle φ of FIG.
図20及び図21に示すように、凹凸パターン50Cにおいては、0<φ<tan-1(L/t)の範囲において、入射角度φの値が大きくなるに従って角度範囲θの値が小さくなるが、入射角度φの値が大きくなると角度範囲θが正の範囲と負の範囲の両方の範囲には跨らないことが解る。
As shown in FIGS. 20 and 21, in the concavo-
第4の比較例に係る凹凸パターン50Dは前方へ突出され第2の方向である左右方向へ延びる凸部51D、51D、・・・が第1の方向である上下方向において連続して形成されることにより構成されている(図22及び図23参照)。
The concavo-
凸部51D、51D、・・・は、入光面に平行な断面形状における外形状が前方へ凸の円弧状に形成されている。凸部51Dの円弧の曲率半径は、第3の比較例に係る凹凸パターン50Cの凸部51Cの円弧の曲率半径より小さくされている。
The convex portions 51D, 51D,... Are formed in a circular arc shape whose outer shape in a cross-sectional shape parallel to the light incident surface is convex forward. The radius of curvature of the arc of the convex portion 51D is made smaller than the radius of curvature of the arc of the convex portion 51C of the convex /
図22及び図23は、0<φ<tan-1(L/t)の範囲において、発光素子から出射された光が凸部51Dで内面反射されるときの光路をそれぞれ入射角度が異なる場合について示す図である。各図において、点線は発光素子から凸部51Dに達する光の経路を示し、実線は凸部51Dで内面反射された光の経路を示す。 22 and 23 show cases where the incident angles of the light paths when the light emitted from the light emitting element is internally reflected by the convex portion 51D are different in the range of 0 <φ <tan −1 (L / t). FIG. In each figure, a dotted line indicates a light path from the light emitting element to the convex part 51D, and a solid line indicates a light path internally reflected by the convex part 51D.
図22は、入射角度φが小さい場合の光路を示し、図23は、入射角度φが図22の入射角度φより大きい場合の光路を示している。 22 shows an optical path when the incident angle φ is small, and FIG. 23 shows an optical path when the incident angle φ is larger than the incident angle φ of FIG.
図22及び図23に示すように、凹凸パターン50Dにおいては、0<φ<tan-1(L/t)の範囲において、入射角度φの値が大きくなるに従って角度範囲θの値が小さくなるが、入射角度φの値が大きくなると角度範囲θが正の範囲と負の範囲の両方の範囲には跨らないことが解る。
As shown in FIGS. 22 and 23, in the concavo-
第5の比較例に係る凹凸パターン50Eは第2の方向である左右方向へ延びる凹部51E、51E、・・・が第1の方向である上下方向において連続して形成されることにより構成されている(図24及び図25参照)。
The concave /
凹部51E、51E、・・・は、入光面に平行な断面形状における外形状が前方へ凹の円弧状に形成されている。 The recesses 51E, 51E,... Are formed in a circular arc shape whose outer shape in a cross-sectional shape parallel to the light incident surface is recessed forward.
図24及び図25は、0<φ<tan-1(L/t)の範囲において、発光素子から出射された光が凹部51Eで内面反射されるときの光路をそれぞれ入射角度が異なる場合について示す図である。各図において、点線は発光素子から凹部51Eに達する光の経路を示し、実線は凹部51Eで内面反射された光の経路を示す。 24 and 25 show the optical paths when the light emitted from the light emitting element is internally reflected by the recess 51E in the range of 0 <φ <tan −1 (L / t), with different incident angles. FIG. In each figure, the dotted line indicates the path of light reaching the recess 51E from the light emitting element, and the solid line indicates the path of light internally reflected by the recess 51E.
図24は、入射角度φが小さい場合の光路を示し、図25は、入射角度φが図24の入射角度φより大きい場合の光路を示している。 24 shows an optical path when the incident angle φ is small, and FIG. 25 shows an optical path when the incident angle φ is larger than the incident angle φ of FIG.
図24及び図25に示すように、凹凸パターン50Eにおいては、0<φ<tan-1(L/t)の範囲において、入射角度φの値が大きくなるに従って角度範囲θの値が小さくなるが、入射角度φの値が大きくなると角度範囲θが正の範囲と負の範囲の両方の範囲には跨らないことが解る。
As shown in FIGS. 24 and 25, in the concavo-
<第3の変形比較例>
次に、第3の変形比較例に係る凹凸パターン8Cについて説明する(図26参照)。
< Third modified comparative example >
Next, an
凹凸パターン8Cは前方へ突出され第2の方向である左右方向へ延びる凸部9C、9C、・・・が第1の方向である上下方向において連続して形成されることにより構成されている。凹凸パターン8Cは光源ユニット7、7、・・・から出射され導光部材5に入光された光を内面反射させることにより、反射部材4側に導く機能を有している。
The concavo-
凸部9C、9C、・・・は、入光面5bに平行な断面における外形状が、例えば、放物線形状に形成されている。即ち、凸部9と同様に、
Y=−X2/4a+aを満足するようにされている。
As for
Y = −X 2 / 4a + a is satisfied.
凹凸パターン8Cにおいては、導光部材5の入光面5b、5bから第2の方向における距離L2までの範囲では、0<φ<tan-1(L/t)の範囲において、入射角度φの値が大きくなるに従って角度範囲θの値が小さくなり、かつ、角度範囲θが正の範囲と負の範囲の両方の範囲に跨るようにされている。
In the concavo-
また、凹凸パターン8Cにおいては、導光部材5の入光面5b、5bから第2の方向における距離L2よりも離れた範囲では、0<φ<tan-1(L/t)の範囲において、入射角度φの値が大きくなるに従って角度範囲θの値が小さくなり、かつ、φ=tan-1(L/t)のときに角度範囲θが負の範囲のみになるようにされている。
Further, in the concavo-
但し、L2>L/[tan{sin-1(1/n)}]であり、Lは発光素子11、11の中央間の間隔であり、nは導光部材5の屈折率である。
However, L2> L / [tan {sin −1 (1 / n)}], L is the distance between the centers of the
距離L2は、例えば、50mmとされている。凸部9Cは、入光面5b、5bから距離L2までの範囲においては凸部9と同じ形状に形成され、距離L2より離れた範囲においては、例えば、凹凸パターン50B又は凹凸パターン50Dと同じ形状に形成されている。
The distance L2 is 50 mm, for example. The
上記したように凸部9Cは、
Y=−X2/4a+aを満足するようにされているため、凸部9Cの焦点Vを通って凸部9Cで内面反射された光は、何れの光も導光部材5の厚み方向において進行される。
As described above, the
Since Y = −X 2 / 4a + a is satisfied, the light that is internally reflected by the
<比較データー>
以下に、凹凸パターン8、8A、8B、8C及び比較例に係る形状50A、凹凸パターン50B、50C、50Dに関して測定したデーターについて説明する(図27乃至図35参照)。
<Comparison data>
Below, the data measured regarding the uneven |
図27は、導光部材5において入光面5bからの第2の方向における距離が10.5mmの位置で照度を測定したデーターを示すグラフ図である。図27のデーターの測定は、間隔Lが14.64mmとされ第1の方向に離隔した五つの発光素子11、11、・・・から光が出射された状態において行われた。
FIG. 27 is a graph showing data obtained by measuring illuminance at a position where the distance in the second direction from the
横軸は発光素子11を基準とした第1の方向における位置を示し、五つの発光素子11、11、・・・のうち三番目の発光素子11の発光点が「0」とされている。縦軸は照度の比率を示し凹凸パターン8において距離が0の位置の照度が基準の照度「1」とされている。
The horizontal axis indicates the position in the first direction with respect to the
図27に示すように、凹凸パターン8、8A、8B、8Cにおいては輝度ムラがほとんど発生していないが、形状50A、凹凸パターン50B、50C、50Dにおいては極大値と極小値の差が大きく大きな輝度ムラが発生していることが解る。
As shown in FIG. 27, the
図28は、導光部材5において入光面5bからの第2の方向における距離が8.5mmの位置で照度を測定したデーターを示すグラフ図である。図28のデーターの測定は、図27の測定と同様に、間隔Lが14.64mmとされ第1の方向に離隔した五つの発光素子11、11、・・・から光が出射された状態において行われた。
FIG. 28 is a graph showing data obtained by measuring illuminance at a position where the distance in the second direction from the
横軸は発光素子11を基準とした第1の方向における位置を示し、五つの発光素子11、11、・・・のうち三番目の発光素子11の発光点が「0」とされている。縦軸は照度の比率を示し凹凸パターン8において距離が0の位置の照度が基準の照度「1」とされている。
The horizontal axis indicates the position in the first direction with respect to the
尚、図28には、例として、凹凸パターン8及び比較例に係る形状50A、凹凸パターン50B、50C、50Dに関して測定したデーターを示している。
FIG. 28 shows, as an example, data measured for the concave /
図28に示すように、凹凸パターン8においては極大値と極小値の差が小さく輝度ムラが小さいが、形状50A、凹凸パターン50B、50C、50Dにおいては極大値と極小値の差が大きく大きな輝度ムラが発生していることが解る。特に、形状50Aと凹凸パターン50Cにおける輝度ムラが大きい。
As shown in FIG. 28, in the
図29は、導光部材5において入光面5bからの第2の方向における距離が12.5mmの位置で照度を測定したデーターを示すグラフ図である。図29のデーターの測定は、図27及び図28の測定と同様に、間隔Lが14.64mmとされ第1の方向に離隔した五つの発光素子11、11、・・・から光が出射された状態において行われた。
FIG. 29 is a graph showing data obtained by measuring the illuminance at the position where the distance in the second direction from the
横軸は発光素子11を基準とした第1の方向における位置を示し、五つの発光素子11、11、・・・のうち三番目の発光素子11の発光点が「0」とされている。縦軸は照度の比率を示し凹凸パターン8において距離が0の位置の照度が基準の照度「1」とされている。
The horizontal axis indicates the position in the first direction with respect to the
尚、図29には、例として、凹凸パターン8及び比較例に係る形状50A、凹凸パターン50B、50C、50Dに関して測定したデーターを示している。
FIG. 29 shows, as an example, data measured for the concave /
図29に示すように、凹凸パターン8においては輝度ムラがほとんど発生していないが、形状50A、凹凸パターン50B、50Dにおいては極大値と極小値の差が大きく大きな輝度ムラが発生していることが解る。
As shown in FIG. 29, the
図30は、導光部材5において分割領域1に対応して位置された光源ユニット7、7の発光素子11、11、・・・から光を出射させたときの分割領域1乃至分割領域8の照度を測定したデーターを示すグラフ図である。横軸は分割領域を示し、縦軸は照度の比率を示し凹凸パターン8の分割領域1における最高照度が基準の照度「1」とされている。
FIG. 30 shows the divided
図31は、図30のグラフ図における照度比率が低い部分を拡大して示すグラフ図である。 FIG. 31 is an enlarged graph showing a portion with a low illuminance ratio in the graph of FIG.
尚、図30及び図31には、例として、凹凸パターン8及び比較例に係る形状50A、凹凸パターン50B、50C、50Dに関して測定したデーターを示している。
30 and 31 show, as an example, data measured for the concave /
図30及び図31に示すように、凹凸パターン8においては分割領域1以外の領域への光漏れが少なく、形状50A及び凹凸パターン50Cにおいては分割領域1以外の領域への光漏れが多いことが解る。
As shown in FIGS. 30 and 31, the
図32は、導光部材5において分割領域1に対応して位置された光源ユニット7、7の発光素子11、11、・・・から光を出射させたときの分割領域1乃至分割領域8の照度を測定したデーターを示すグラフ図である。
FIG. 32 shows the divided
図32には、例として、第2の方向における導光部材5の中央の位置と入光面5bの近傍の位置について、それぞれ凹凸パターン8及び凹凸パターン8Cに関して測定したデーターを示す。横軸は分割領域を示し、縦軸は照度の比率を示し凹凸パターン8の分割領域1における最高照度が基準の照度「1」とされている。
FIG. 32 shows, as an example, data measured with respect to the concave /
図32に示すように、凹凸パターン8Cにおいては導光部材5の中央の位置における照度と入光面5bの近傍の位置における照度との差が凹凸パターン8に比して小さいことが解る。
As shown in FIG. 32, in the
図33は、導光部材5において入光面5bからの第2の方向における距離が5mmの位置で照度を測定したデーターを示すグラフ図である。図34は、導光部材5において入光面5bからの第2の方向における距離が7mmの位置で照度を測定したデーターを示すグラフ図である。図35は、導光部材5において入光面5bからの第2の方向における距離が9mmの位置で照度を測定したデーターを示すグラフ図である。
FIG. 33 is a graph showing data obtained by measuring illuminance at a position where the distance from the
尚、図33乃至図35には、例として、凹凸パターン8及び比較例に係る形状50A、凹凸パターン50Bに関して測定したデーターを示している。図33乃至図35のデーターの測定は、第1の方向に離隔した五つの発光素子11、11、・・・から光が出射された状態において行われた。
33 to 35 show, as an example, data measured for the
横軸は発光素子11を基準とした第1の方向における位置を示し、五つの発光素子11、11、・・・のうち三番目の発光素子11の発光点が「0」とされている。縦軸は照度を示している。
The horizontal axis indicates the position in the first direction with respect to the
図33乃至図35に示すように、凹凸パターン8においては入光面5bからの距離が大きくなるに従って輝度ムラが大きく低減するが、形状50A、凹凸パターン50Bにおいては入光面5bからの距離が大きくなっても輝度ムラが発生し易い状況にある。特に、凹凸パターン50Bにおいては入光面5bからの距離が大きくなっても大きな輝度ムラが発生している。
As shown in FIG. 33 to FIG. 35, the unevenness in the
<まとめ>
以上に記載した通り、発光装置3にあっては、0<φ<tan-1(L/t)の範囲において、入射角度φの値が大きくなるに従って角度範囲θの値が小さくなり、かつ、角度範囲θが正の範囲と負の範囲の両方の範囲に跨るようにされている。
<Summary>
As described above, in the
導光部材5における発光素子11の近傍の領域では入射角度φの値が小さいため、入射角度φの値が大きくなるに従って角度範囲θの値が小さくなることにより、強い光を、光が到達し難い導光部材5における発光素子11、11間の部分を含む第1の方向における広い領域へ向けて反射することが可能である。また、導光部材5における発光素子11、11間の領域では入射角度φの値が大きいため、入射角度φの値が大きくなるに従って角度範囲θの値が小さくなることにより、弱い光を、導光部材5における発光素子11、11間の部分へ向けて効率的に反射することが可能である。
Since the value of the incident angle φ is small in the region near the
一方、角度範囲θが正の範囲のみであると、他の分割領域への漏れ光が増えてしまい、角度範囲θが負の範囲のみであると、他の分割領域への漏れ光は低減するが、導光部材5の入光面5b付近において発光素子11、11間の領域に光が到達し難くなってしまう。
On the other hand, if the angle range θ is only a positive range, the amount of light leaked to other divided areas increases, and if the angle range θ is only a negative range, the light leaked to other divided areas is reduced. However, it becomes difficult for light to reach the region between the
従って、0<φ<tan-1(L/t)の範囲において、入射角度φの値が大きくなるに従って角度範囲θの値が小さくなり、かつ、角度範囲θが正の範囲と負の範囲の両方の範囲に跨るようにされることにより、導光部材5における輝度ムラが低減されて輝度の均一性の向上を図ることができると共に他の分割領域への漏れ光の低減を図ることができる。
Therefore, in the range of 0 <φ <tan −1 (L / t), the value of the angle range θ decreases as the value of the incident angle φ increases, and the angle range θ is between a positive range and a negative range. By extending over both ranges, luminance unevenness in the
また、凸部9、9Cの外形状が、
Y=−X2/4a+aを満足する放物線状に形成されているため、凸部9、9Cの焦点Vを通って内面反射された光が導光部材5の厚み方向において進行される。
Moreover, the outer shape of the
Since it is formed in a parabolic shape that satisfies Y = −X 2 / 4a + a, the light that is internally reflected through the focal points V of the
従って、輝度ムラの一層の低減及び他の分割領域への漏れ光の一層の低減を図ることができる。 Accordingly, it is possible to further reduce luminance unevenness and further reduce light leaked to other divided regions.
さらに、凹凸パターン8Cにあっては、入光面5b、5bから第2の方向における距離L2までの範囲において、0<φ<tan-1(L/t)の範囲において、入射角度φの値が大きくなるに従って角度範囲θの値が小さくなり、かつ、角度範囲θが正の範囲と負の範囲の両方の範囲に跨るようにされている。また、導光部材5の入光面5b、5bから第2の方向における距離L2よりも離れた範囲において、0<φ<tan-1(L/t)の範囲において、入射角度φの値が大きくなるに従って角度範囲θの値が小さくなり、かつ、φ=tan-1(L/t)のときに角度範囲θが負の範囲のみになるようにされている。
Furthermore, in the concavo-
但し、L2>L/[tan{sin-1(1/n)}]であり、Lは発光素子11、11の中央間の間隔であり、nは導光部材5の屈折率である。
However, L2> L / [tan {sin −1 (1 / n)}], L is the distance between the centers of the
従って、凹凸パターンの形状が変化しても導光部材5における輝度ムラが低減されて輝度の均一性の向上を図ることができると共に他の分割領域への漏れ光の低減を図ることができ、また、凹凸パターンの設計の自由度の向上を図ることができる。
Therefore, even if the shape of the concavo-convex pattern changes, the luminance unevenness in the
上記した発明を実施するための形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。 The specific shapes and structures of the respective parts shown in the embodiments for carrying out the invention described above are merely examples of the embodiments in carrying out the present invention, and the technology of the present invention is thereby limited. The scope should not be interpreted in a limited way.
3…発光装置、4…反射部材、5…導光部材、5a…反射出光面、5b…入光面、11…発光素子、8B…凹凸パターン、9B…凸部
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記導光部材の入光面にそれぞれ対向して配置され前記厚み方向に直交する第1の方向に離隔する複数の発光素子と、
前記導光部材の反射出光面と反対側の面に対向して配置されると共に前記反射出光面で内面反射され前記導光部材を透過された光を反射して前記反対側の面から前記導光部材に入光させる反射部材とを備え、
前記導光部材の反射出光面に、前記第1の方向において連続し前記厚み方向及び前記第1の方向にともに直交する第2の方向に延び前記発光素子から出射された光を内面反射させる複数の凸部によって構成された凹凸パターンが形成され、
前記発光素子の間隔をLとし、前記導光部材の厚みをtとし、前記発光素子から前記反射出光面までの光路を前記入光面に平行な面に投影した線分と前記発光素子の中央点から前記厚み方向において前記反射出光面側に延びる線分とが為す角度を前記反射出光面に対する光の入射角度φとし、前記入射角度φで入射された光が前記反射出光面で内面反射されるときに反射光がとり得る最大の角度範囲をθとし、前記角度範囲θのうち前記厚み方向に延びる線分を基準として光が出射された前記発光素子に近付く側の範囲を負とし前記発光素子から遠去かる側の範囲を正としたときに、
0<φ<tan-1(L/t)の範囲において、前記入射角度φの値が大きくなるに従って前記角度範囲θの値が小さくなり、かつ、前記角度範囲θが前記正の範囲と前記負の範囲の両方の範囲に跨るようにされ、
前記凸部は前記入光面に平行な断面形状における外形状が二つの円弧が連続した形状に形成され、前記第1の方向における中央部に凹部を有する形状に形成された
発光装置。 A plate in which one surface in the thickness direction is formed as a reflected light emitting surface on which light is internally reflected and emitted, and both side surfaces facing the direction perpendicular to the thickness direction are formed as light incident surfaces on which light is incident. A light guide member,
A plurality of light emitting elements that are arranged to face the light incident surface of the light guide member and are spaced apart in a first direction perpendicular to the thickness direction;
The light guide member is disposed so as to face the surface opposite to the reflected light exit surface, reflects light that is reflected from the reflected light exit surface and transmitted through the light guide member, and is guided from the opposite surface. A reflective member for entering the optical member,
A plurality of light beams emitted from the light emitting element are internally reflected on the light emitting surface of the light guide member extending in a second direction that is continuous in the first direction and orthogonal to both the thickness direction and the first direction. A concavo-convex pattern composed of convex portions is formed,
The interval between the light emitting elements is L, the thickness of the light guide member is t, and the optical path from the light emitting element to the reflected light emitting surface is projected onto a plane parallel to the light incident surface and the center of the light emitting element. An angle formed by a line segment extending from the point to the reflected light exit surface side in the thickness direction is an incident angle φ of light with respect to the reflected light exit surface, and light incident at the incident angle φ is internally reflected by the reflected light exit surface. The maximum angle range that the reflected light can take is θ, and the range closer to the light emitting element from which light is emitted with reference to the line segment extending in the thickness direction of the angle range θ is negative and the light emission When the range on the side away from the element is positive,
In the range of 0 <φ <tan −1 (L / t), the value of the angle range θ decreases as the value of the incident angle φ increases, and the angle range θ decreases from the positive range to the negative range. It is to span both the range of the range,
The light emitting device, wherein the convex portion is formed in a shape in which an outer shape in a cross-sectional shape parallel to the light incident surface is a shape in which two arcs are continuous and has a concave portion in a central portion in the first direction .
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