專利名稱：中空的面發(fā)光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光導(dǎo)單元，它用作為液晶顯示器或室外標(biāo)志牌的背光的面光源，或者用作為一種內(nèi)部或者外部發(fā)光裝置。本發(fā)明的光導(dǎo)單元可用來(lái)替代傳統(tǒng)的光導(dǎo)板，并因其內(nèi)部具有一中空的光導(dǎo)空間，因而能減輕光導(dǎo)單元、由此面光源的重量。
背景技術(shù)：
如

圖1所示，一傳統(tǒng)的面光源采用一實(shí)心的光導(dǎo)板10來(lái)發(fā)光，該光導(dǎo)板從一點(diǎn)光源或者一線光源(即，圖1中的一燈)接收光。該光導(dǎo)板通常由諸如丙烯酸樹(shù)脂之類的聚合物材料所制成。從光源發(fā)出的光通過(guò)光入射棱邊(光入射側(cè)面)進(jìn)入光導(dǎo)板，且被允許從光導(dǎo)板的主表面的其中之一發(fā)射，而光通過(guò)該板從光入射棱邊朝向與光入射棱邊相對(duì)的板的遠(yuǎn)邊緣進(jìn)行傳播。這樣就實(shí)現(xiàn)了面光發(fā)射。
通過(guò)光導(dǎo)板的光的傳播利用在空氣和光導(dǎo)板之間的交界面處的光的全內(nèi)部反射，其歸因于空氣和光導(dǎo)板(聚合物材料)之間的折射率的差異。這樣的光導(dǎo)板是用于液晶顯示器的背光面光源的主要部分。例如，日本待審專利申請(qǐng)A-11-142845公開(kāi)了這樣的光導(dǎo)板和一包括光導(dǎo)板的背光。
然而，當(dāng)使用一實(shí)心光導(dǎo)板時(shí)，要減小面光源的重量變得很困難。例如，隨著液晶顯示屏的擴(kuò)大，光導(dǎo)板的面積(光發(fā)射面積)和隨之的面光源的厚度逐步增加。因此，光導(dǎo)板的重量的增加使面光源重量的減少變得十分困難，從而難于減小液晶顯示器的重量。即使在小型的液晶顯示器的情形中，也高度要求減少面光源的重量，例如，諸如便攜式個(gè)人電腦的終端，手提電話，PHS，等因此，已有人提出采用一中空的光導(dǎo)單元來(lái)代替實(shí)心的光導(dǎo)板。例如，已知有一種中空光導(dǎo)單元，它包括一光發(fā)射板和一背板，它們互相平行布置以形成一個(gè)中空的光導(dǎo)空間，以及兩個(gè)各設(shè)置在光發(fā)射板和朝向光導(dǎo)空間內(nèi)側(cè)的背板表面上的分光膜(prismatic film)。
分光膜是一種眾所周知的光學(xué)元件，其含義是光傳遞膜，它的一個(gè)主表面是平的，而其另一個(gè)主表面承載多個(gè)沿長(zhǎng)度方向互相平行布置的棱鏡(所謂的平行棱鏡)。這樣的光傳遞膜通常放置在光導(dǎo)板和被照明的物體之間(例如，一液晶顯示屏等)。
為了使光從光導(dǎo)單元發(fā)射，一般來(lái)說(shuō)，一線性光源(例如，一熒光管等)沿在上述光導(dǎo)空間的一端形成的開(kāi)口放置，光通過(guò)開(kāi)口在光導(dǎo)空間內(nèi)輻射。通過(guò)設(shè)置上述成對(duì)的基本互相平行的分光膜并在兩者之間留有一間隙，形成上述的開(kāi)口。該成對(duì)的分光膜通常使其平表面互相平行地排列。
這樣的光導(dǎo)單元具有一形成在單元一端的第一開(kāi)口，以及一形成在與該端相對(duì)的另一端(離該端最遠(yuǎn)的一端)的第二開(kāi)口，且兩個(gè)光源放置在各開(kāi)口中，將光輻射到光導(dǎo)空間。由于成對(duì)的分光膜互相平行地排列，所以光導(dǎo)空間的高度(沿厚度方向)，即，垂直于光發(fā)射表面的尺寸，從在一端的第一開(kāi)口到在離該段最遠(yuǎn)端的第二開(kāi)口基本上不發(fā)生變化。
本發(fā)明的發(fā)明人在JP-A-6-180552中提出了包括這樣一個(gè)中空光導(dǎo)單元以及一包含該光導(dǎo)單元和一光源的面光源的一實(shí)施例。在此發(fā)明JP-A-6-180552之前，已知有另外的光導(dǎo)單元的實(shí)施例。
在光導(dǎo)單元的其它實(shí)施例中，(i)在光發(fā)射板上的分光膜棱鏡的排列方向與光源發(fā)出的光的方向平行，且承載平行棱鏡的分光膜表面排列成面向光導(dǎo)空間的外側(cè)。此外，(ii)在背板上的分光膜棱鏡的方向也與光源發(fā)出的光的方向平行，且分光膜表面排列成面向光導(dǎo)空間的外側(cè)。在包括這樣的光導(dǎo)單元的面光源的情形中，從光發(fā)射表面發(fā)出光的照度，隨著離光源距離的增加，趨于減小。因此，必須添加附加的光學(xué)元件來(lái)修正這種照度的降低。這樣的附加光學(xué)元件即是所謂的萃取器，它具有鋸齒形的用于反射的突起，它們之間的距離隨離光源距離的增加而增加。這樣的萃取器通常設(shè)置在背板側(cè)的分光膜的平表面上。
本發(fā)明人在JA-A-6-180552中提出一種改進(jìn)的光導(dǎo)單元，以提供一價(jià)廉的光導(dǎo)單元和面光源，它不需要任何的萃取器和一面光源，因此，可以十分容易地設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。
這就是說(shuō)，所提出的中空光導(dǎo)單元包括一對(duì)分光膜，它們固定在對(duì)應(yīng)的位置上，使其排列成特定的三維結(jié)構(gòu)，其中，(I)用作為一光發(fā)射平面的一分光膜的棱形表面這樣布置，即，使該分光膜的棱鏡的方向垂直于從光源發(fā)出光的方向，且棱形表面朝向光導(dǎo)空間的內(nèi)側(cè)。此外，(II)其它的分光膜這樣布置，即，使其它分光膜的棱鏡的方向與從光源發(fā)出的光的方向平行，且棱形表面朝向光導(dǎo)空間的內(nèi)側(cè)。由此，在不使用一萃取器的情況下，使光發(fā)射表面上的照度變得均勻。
采用上述這種光導(dǎo)單元，從光源發(fā)出的一部分光被分光膜反射，而余下部分的光通過(guò)在光發(fā)射側(cè)的分光膜，并從光發(fā)射表面(光泄漏)發(fā)射。被分光膜反射的光從光發(fā)射表面發(fā)射，或者，通過(guò)由光導(dǎo)空間內(nèi)的諸分光膜反復(fù)反射和傳遞，從靠近光源的一端傳播到離光源最遠(yuǎn)的一端。這就是說(shuō)，光泄漏和光傳播之間的平衡是重要的。如果光泄漏效應(yīng)太強(qiáng)，則待傳播的光量降低，這樣，光發(fā)射的均勻性趨于變壞。光泄漏效應(yīng)的增加導(dǎo)致照明亮度的增加。
因此，根據(jù)光導(dǎo)單元(即，面光源)的用途，規(guī)模以及諸如此類的特點(diǎn)，為了平衡光泄漏和光傳播，并達(dá)到所要求的亮度以及發(fā)射光的均勻性，必須對(duì)光導(dǎo)單元的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，例如，優(yōu)化兩個(gè)分光膜的三維結(jié)構(gòu)和組合諸棱鏡的形狀，或者，選擇和使用諸如萃取器之類的光學(xué)元件。
發(fā)明概述如上所述，包括一對(duì)互相平行排列的分光膜并固定在特定的結(jié)構(gòu)中的中空光導(dǎo)單元，可以減少單元本身，面光源和包括該面光源的一裝置(例如，一液晶顯示器等)的重量。
然而，生產(chǎn)上述傳統(tǒng)的、具有相當(dāng)薄厚度的光導(dǎo)單元比較困難。隨著液晶顯示器屏幕的擴(kuò)大，人們高度要求進(jìn)一步減小液晶顯示器的厚度。此外，還要求降低上述便攜式終端的厚度。
為滿足這些要求，有必要將光導(dǎo)單元的厚度(即，光導(dǎo)空間的厚度或高度)減小到30mm或更小，較佳地減小到20mm或更小。
光導(dǎo)單元厚度的減小意味著光導(dǎo)空間的高度的降低，光導(dǎo)空間的高度就是垂直于光傳播方向的空間的尺寸。另一方面，光發(fā)射表面的面積(即，光傳播距離)隨單元厚度的減小而沒(méi)有顯著減小。本發(fā)明人在JP-A-6-180552中的上述建議提出之后，已作了進(jìn)一步的研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在光源放置的邊緣附近可泄漏大量的光，或者，當(dāng)光導(dǎo)空間的高度相對(duì)較低時(shí)，幾乎所有的光量可以無(wú)泄漏地傳播到最遠(yuǎn)端。因此，為了容易地實(shí)現(xiàn)單元厚度的減薄，有必要比以往更有效地平衡光泄漏效應(yīng)和光傳播效應(yīng)。然而，使用附加的諸如萃取器之類的光學(xué)元件可使單元的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，并難于減小單元重量。
本發(fā)明提供了一種重量輕的光導(dǎo)單元，它能有效地平衡組成光導(dǎo)空間的分光膜的光泄漏效應(yīng)和光傳播效應(yīng)，并能滿足減輕單元重量的要求。
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供一種光導(dǎo)單元，它包括第一分光膜和第二分光膜，各分光膜具有兩個(gè)主表面，其中一個(gè)是棱形表面，而另一個(gè)則是不承載棱鏡的平表面，所述棱形表面承載多個(gè)棱鏡，它們沿著棱鏡的長(zhǎng)度方向互相基本平行地排列，其中，所述兩個(gè)分光膜這樣排列，即，所述分光膜的諸第一邊緣基本上互相平行地設(shè)置，并在它們之間留下一間隙以形成一開(kāi)口，一光導(dǎo)空間，它從所述開(kāi)口起，在所述諸分光膜之間連續(xù)，所述光導(dǎo)空間的高度(沿厚度方向的尺寸)從所述開(kāi)口到相對(duì)該開(kāi)口的遠(yuǎn)處邊緣基本上不增加，且面向所述光導(dǎo)空間外側(cè)的所述第一分光膜的主表面是一光發(fā)射表面，以發(fā)射從所述開(kāi)口向所述光導(dǎo)空間傳播的光，其特征在于，所述第一分光膜的所述棱形表面朝向所述光導(dǎo)空間的外側(cè)放置，且所述第一分光膜的所述諸棱鏡的方向與所述光線的方向不平行。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供一種光導(dǎo)單元，它包括第一分光膜和第二分光膜，各分光膜具有兩個(gè)主表面，其中一個(gè)是棱形表面，而另一個(gè)則是不承載棱鏡的平表面，所述棱形表面承載多個(gè)棱鏡，它們沿著棱鏡的長(zhǎng)度方向互相基本平行地排列，其中，所述兩個(gè)分光膜這樣排列，即，所述分光膜的諸第一邊緣基本上互相平行地設(shè)置，并在它們之間留下一間隙以形成一開(kāi)口，一光導(dǎo)空間，它從所述開(kāi)口起，在所述諸分光膜之間連續(xù)，所述光導(dǎo)空間的高度(沿厚度方向的尺寸)從所述開(kāi)口到相對(duì)該開(kāi)口的遠(yuǎn)處邊緣基本上不增加，且面向所述光導(dǎo)空間外側(cè)的所述第一分光膜的主表面是一光發(fā)射表面，以發(fā)射從所述開(kāi)口向所述光導(dǎo)空間傳播的光，其特征在于，所述第一分光膜的所述棱形表面朝向所述光導(dǎo)空間的外側(cè)放置，且所述第一分光膜的所述諸棱鏡的方向與所述光線的入射方向平行；在于所述第二分光膜的所述棱鏡的排列方向不與所述光線的方向平行。
根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，提供一種光導(dǎo)單元，它包括第一分光膜和第二分光膜，各分光膜具有兩個(gè)主表面，其中一個(gè)是棱形表面，而另一個(gè)則是不承載棱鏡的平表面，所述棱形表面承載多個(gè)棱鏡，它們沿著棱鏡的長(zhǎng)度方向互相基本平行地排列，其中，所述兩個(gè)分光膜這樣排列，即，所述分光膜的諸第一邊緣基本上互相平行地設(shè)置，并在它們之間留下一間隙以形成一開(kāi)口和一光導(dǎo)空間，它從所述開(kāi)口起連續(xù)，形成在所述諸分光膜之間，且面向所述光導(dǎo)空間外側(cè)的所述第一分光膜的主表面是一光發(fā)射表面，以發(fā)射從所述開(kāi)口向所述光導(dǎo)空間傳播的光，其特征在于，所述第一分光膜的所述棱形表面朝向所述光導(dǎo)空間的外側(cè)放置，且所述第一分光膜的所述諸棱鏡的方向與所述光線的方向平行，所述第二分光膜的所述棱形表面朝向所述光導(dǎo)空間的外側(cè)放置，且所述第二分光膜的所述棱鏡的方向也與所述光線的方向平行；在于所述兩個(gè)分光膜這樣排列，即，所述光導(dǎo)空間的高度(沿厚度方向的尺寸)從所述開(kāi)口到相對(duì)該開(kāi)口的遠(yuǎn)處邊緣降低。
根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)方面，提供一種光導(dǎo)單元，它包括第一分光膜和第二分光膜，各分光膜具有兩個(gè)主表面，其中一個(gè)是棱形表面，而另一個(gè)則是不承載棱鏡的平表面，所述棱形表面承載多個(gè)棱鏡，它們沿著棱鏡的長(zhǎng)度方向互相基本平行地排列，其中，所述兩個(gè)分光膜這樣排列，即，所述分光膜的諸第一邊緣基本上互相平行地設(shè)置，并在它們之間留下一間隙以形成一開(kāi)口，一光導(dǎo)空間，它從所述開(kāi)口起，在所述諸分光膜之間連續(xù)，所述光導(dǎo)空間的高度(沿厚度方向的尺寸)從所述開(kāi)口到相對(duì)該開(kāi)口的遠(yuǎn)處邊緣基本上不增加。且面向所述光導(dǎo)空間外側(cè)的所述第一分光膜的主表面是一光發(fā)射表面，以發(fā)射從所述開(kāi)口向所述光導(dǎo)空間傳播的光，其特征在于，所述第一分光膜的所述棱形表面朝向所述光導(dǎo)空間的內(nèi)側(cè)放置，而述第二分光膜的所述棱形表面朝向所述光導(dǎo)空間的外側(cè)放置。
根據(jù)本發(fā)明的第五個(gè)方面，提供一種光導(dǎo)單元，它包括第一分光膜和第二分光膜，各分光膜具有兩個(gè)主表面，其中一個(gè)是棱形表面，而另一個(gè)則是不承載棱鏡的平表面，所述棱形表面承載多個(gè)棱鏡，它們沿著棱鏡的長(zhǎng)度方向互相基本平行地排列，其中，所述兩個(gè)分光膜這樣排列，即，所述分光膜的諸第一邊緣基本上互相平行地設(shè)置，并在它們之間留下一間隙以形成一開(kāi)口，一光導(dǎo)空間，它從所述開(kāi)口起，在所述諸分光膜之間連續(xù)，所述光導(dǎo)空間的高度(沿厚度方向的尺寸)從所述開(kāi)口到相對(duì)該開(kāi)口的遠(yuǎn)處邊緣基本上不增加。且面向所述光導(dǎo)空間外側(cè)的所述第一分光膜的主表面是一光發(fā)射表面，以發(fā)射從所述開(kāi)口向所述光導(dǎo)空間傳播的光，其特征在于，所述第一分光膜的所述棱形表面朝向所述光導(dǎo)空間的內(nèi)側(cè)放置，且所述第二分光膜的所述棱形表面也朝向所述光導(dǎo)空間的內(nèi)側(cè)放置。
根據(jù)本發(fā)明的第六個(gè)方面，提供一種光導(dǎo)單元，它包括第一分光膜和第二分光膜，各分光膜具有兩個(gè)主表面，其中一個(gè)是棱形表面，而另一個(gè)則是不承載棱鏡的平表面，所述棱形表面承載多個(gè)棱鏡，它們沿著棱鏡的長(zhǎng)度方向互相基本平行地排列，其中，所述兩個(gè)分光膜這樣排列，即，所述分光膜的諸第一邊緣基本上互相平行地設(shè)置，并在它們之間留下一間隙以形成一開(kāi)口，一光導(dǎo)空間，它從所述開(kāi)口起，在所述諸分光膜之間連續(xù)，所述光導(dǎo)空間的高度(沿厚度方向的尺寸)從所述開(kāi)口到相對(duì)該開(kāi)口的遠(yuǎn)處邊緣基本上不增加。且面向所述光導(dǎo)空間外側(cè)的所述第一分光膜的主表面是一光發(fā)射表面，以發(fā)射從所述開(kāi)口向所述光導(dǎo)空間傳播的光，其特征在于，所述第一分光膜的所述棱形表面朝向所述光導(dǎo)空間的內(nèi)側(cè)放置，且所述第一分光膜的所述棱鏡的方向垂直于所述光的所述方向，在于所述第一分光膜的所述棱鏡的頂角小于所述第二分光膜的所述棱鏡的頂角。
附圖簡(jiǎn)介圖1是傳統(tǒng)面光源的剖視圖；圖2示出取決于分光膜的結(jié)構(gòu)的光學(xué)功能；以及圖3是包括根據(jù)本發(fā)明的光導(dǎo)單元的一較佳實(shí)例的面光源的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
分光膜的作用是全內(nèi)部反射光，或根據(jù)棱鏡的頂角、光進(jìn)入的表面、光的入射角等來(lái)允許光在其間折射和通過(guò)。分光膜的這樣的光學(xué)功能可參考圖2來(lái)解釋。
所示的分光膜在其棱形表面具有多個(gè)有著相同形狀和相同尺寸的平行棱鏡，它們沿著棱鏡的長(zhǎng)度方向排列。圖2的例子定性地示出了一分光膜的光學(xué)功能，該分光膜包括的棱鏡具有90°的頂角和45°的底角。
當(dāng)光在圖2(a)或2(b)的球體中心輻射在分光膜上時(shí)，通過(guò)A區(qū)域到達(dá)膜的光是全反射的，而通過(guò)其它區(qū)域到達(dá)膜的光在該膜內(nèi)傳播且是折射的。折射的光可以返回到球體的內(nèi)側(cè)或通過(guò)該膜，然后根據(jù)折射角或折射次數(shù)，從與入射表面相對(duì)的表面發(fā)射(泄漏出)。這就是說(shuō)，根據(jù)光的入射角，光是全內(nèi)部反射并傳播到最遠(yuǎn)端，或者，折射并允許通過(guò)該膜，然后有選擇地發(fā)射。區(qū)域A的形狀和尺寸，隨著面向光導(dǎo)空間內(nèi)側(cè)的入射表面的特性(即，入射表面是棱形表面還是平表面)，或諸棱鏡的形狀和尺寸而變化。因此，具有這樣光學(xué)功能的一對(duì)分光膜的有效組合可以調(diào)整光泄漏效應(yīng)和光傳播效應(yīng)之間的平衡。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇分光膜的三維結(jié)構(gòu)和組合諸棱鏡的形狀，以及平衡光泄漏效應(yīng)和光傳播效應(yīng)，可以容易地減小單元的厚度。分光膜的三維結(jié)構(gòu)和諸棱鏡形狀的組合應(yīng)予以優(yōu)化的設(shè)計(jì)，現(xiàn)總結(jié)如下(a)組合兩個(gè)分光膜的棱形表面的方向，即，面向光導(dǎo)空間的內(nèi)側(cè)或外側(cè)；(b)兩個(gè)分光膜的棱鏡的方向，即，棱鏡的方向與從光源發(fā)出的光的入射方向的夾角；當(dāng)棱鏡的方向與從光源發(fā)出的光的方向平行時(shí)，該角為0°，當(dāng)棱鏡的方向垂直于從光源發(fā)出光的方向時(shí)，該角為90°；(c)組合兩個(gè)分光膜的棱鏡的頂角；即，分光膜可有相同的頂角，或它們可有不同的頂角；
(d)組合兩個(gè)分光膜的平面；即，它們的平表面互相平行，或互相不平行。在不平行的情形中，兩個(gè)分光膜排列成光導(dǎo)空間的高度從形成在一端的開(kāi)口到離該開(kāi)口最遠(yuǎn)端降低。在這種情形中，沿光入射方向在平面內(nèi)的光導(dǎo)空間的橫截面的形狀呈楔的形式。
現(xiàn)參照?qǐng)D3說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的光導(dǎo)空間的一較佳實(shí)施例，該實(shí)施例是通過(guò)有效組合分光膜的三維結(jié)構(gòu)和棱鏡的形狀而組裝的。
圖3是包括本發(fā)明的光導(dǎo)單元(1)的面光源(60)和光源(4)的垂直橫截面圖。該圖是沿著從光源(4)到光導(dǎo)空間(3)的光(40)的入射方向在垂直于光發(fā)射表面的平面內(nèi)的面光源的橫截面圖。
在圖3的實(shí)施例中，兩個(gè)分光膜(1，2)排列而成光導(dǎo)單元(6)，該單元包括的分光膜(1，2)留有一距離，以提供在兩者之間的中空光導(dǎo)空間(3)。此外，分光膜(1，2)的一邊緣(11，12)定位成互相平行，并在兩者之間留有一間隙以形成開(kāi)口(30)，該開(kāi)口(30)和光導(dǎo)空間(3)是連續(xù)的。
光源(4)設(shè)置在開(kāi)口(30)附近，這樣，它能有效地照明光導(dǎo)空間(3)的內(nèi)側(cè)，并與光導(dǎo)單元(6)一起形成面光源(60)。在圖3的實(shí)施例中，反射平面(41)的放置使它部分覆蓋光源(4)的照明表面。反射平面(41)有效地防止光沿光導(dǎo)空間之外的其它方向的照明。一般來(lái)說(shuō)，反射膜(5)設(shè)置在第二分光膜(2)的背表面，即，與面向光導(dǎo)空間內(nèi)側(cè)的表面相對(duì)的外表面，以增加第一分光膜(1)的光發(fā)射表面的照度，即，圖3中的上表面。
當(dāng)如圖3實(shí)施例所示的光導(dǎo)單元組裝時(shí)，光導(dǎo)空間(3)的橫截面最好具有一楔形。這就是說(shuō)，分光膜(1，2)的平表面互相不平行，且兩個(gè)分光膜這樣布置光導(dǎo)空間(3)的高度從在第一邊緣(11，12)(該處設(shè)置有光源(4))的開(kāi)口(30)到最遠(yuǎn)邊緣(12，22)降低。
在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，兩個(gè)分光膜中的第一分光膜(其放置在光發(fā)射表面?zhèn)?應(yīng)這樣放置其棱形表面面向光導(dǎo)空間的外側(cè)。在這情形中，第一分光膜的棱鏡的方向應(yīng)與光的方向平行。由此，光泄漏效應(yīng)和光傳播效應(yīng)得到很好的平衡，因此光導(dǎo)單元的厚度可以容易地降低。
在該實(shí)施例中，第二分光膜的三維布置和棱鏡的形狀是不限制的。然而，第二分光膜的棱鏡的方向最好不與第一分光膜的棱鏡的方向平行，特別是，兩棱鏡的方向之間的夾角最好是在40°和90°之間的范圍內(nèi)。因此，即使當(dāng)光導(dǎo)空間具有的高度為30mm或更小，尤其是，20mm或更小時(shí)，光泄漏效應(yīng)和光傳播效應(yīng)非常容易地得到平衡。
當(dāng)棱鏡的兩個(gè)方向之間的夾角等于或接近于0°時(shí)，第一分光膜的棱鏡的頂角最好在80°和95°之間的范圍內(nèi)，而第二分光膜的棱鏡的頂角最好在65°和80°之間的范圍內(nèi)。因此，即使當(dāng)光導(dǎo)空間具有的高度為30mm或更小時(shí)，光泄漏效應(yīng)和光傳播效應(yīng)非常容易地得到平衡。
在上述的第一實(shí)施例中，第一分光膜的棱鏡的方向和光的方向之間的夾角不等于0，即，這兩個(gè)方向互相不平行。一般來(lái)說(shuō)，這樣的角度在40°和90°之間的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，第一分光膜的棱形表面放置成面向光導(dǎo)空間的外側(cè)，且第一分光膜的棱鏡的方向與光的方向平行。在該實(shí)施例中，第二分光膜的三維結(jié)構(gòu)形成如下。這就是說(shuō)，第二分光膜的棱鏡的方向與所述光的方向不平行。由此，光泄漏效應(yīng)和光傳播效應(yīng)很好地得到平衡，因此光導(dǎo)單元的厚度可以容易地降低。第二分光膜的棱鏡的方向和光的方向之間的夾角不等于0，即，這兩個(gè)方向互相不平行。一般來(lái)說(shuō)，這樣的角度在40°和90°之間的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的第三實(shí)施例中，第一分光膜的棱形表面放置成面向光導(dǎo)空間的外側(cè)，第一分光膜的棱鏡的方向與光的方向平行，第二分光膜的棱鏡的方向也與光的方向平行。在該實(shí)施例中，兩分光膜的相對(duì)結(jié)構(gòu)形成如下。這就是說(shuō)，如圖3所示，兩個(gè)分光膜這樣布置光導(dǎo)空間的高度(沿厚度方向的尺寸)從在膜的第一邊緣處的開(kāi)口(30)到離開(kāi)口最遠(yuǎn)邊緣降低。第二分光膜的棱形表面放置成面向光導(dǎo)空間的外側(cè)。由此，光泄漏效應(yīng)和光傳播效應(yīng)很好地得到平衡，且因此光導(dǎo)單元的厚度可以容易地降低。
一般來(lái)說(shuō)，構(gòu)造成第一分光膜的棱形表面放置成面向光導(dǎo)空間的外側(cè)，且兩個(gè)分光膜的棱鏡的方向均與光的方向平行的結(jié)構(gòu)，對(duì)于增加光泄漏效應(yīng)來(lái)說(shuō)是不利的。然而，當(dāng)兩個(gè)分光膜如上所述地相對(duì)地排列，且光導(dǎo)空間的垂直截面呈楔的形式時(shí)，可以避免這樣的缺點(diǎn)。
與上述實(shí)施例相比，第一分光膜的棱形表面可以放置成面向光導(dǎo)空間的內(nèi)側(cè)。在這種情形中，第二分光膜的三維結(jié)構(gòu)和棱鏡的形狀可以形成如下。
在本發(fā)明的第四實(shí)施例中，第一分光膜的棱形表面放置成面向光導(dǎo)空間的內(nèi)側(cè)，而第二分光膜的棱形表面放置成面向光導(dǎo)空間的外側(cè)。由此，光泄漏效應(yīng)和光傳播效應(yīng)很好地得到平衡，且因此光導(dǎo)單元的厚度可以容易地降低。
在該實(shí)施例中，第二分光膜的棱鏡的方向較佳地基本上與光的方向平行。因此，即使當(dāng)光導(dǎo)空間具有的高度為30mm或更小時(shí)，光泄漏效應(yīng)和光傳播效應(yīng)非常容易地得到平衡。
在這第四實(shí)施例中，第一分光膜的諸棱鏡方向和光的方向之間的夾角最好是在40°和90°之間的范圍內(nèi)。因此，即使當(dāng)光導(dǎo)空間具有的高度為20mm或更小，光泄漏效應(yīng)和光傳播效應(yīng)非常容易地得到平衡。
在本發(fā)明的第五實(shí)施例中，第一分光膜的棱形表面面向光導(dǎo)空間內(nèi)側(cè)放置，且第二分光膜的棱形表面也面向光導(dǎo)空間內(nèi)側(cè)放置。在該實(shí)施例中，第一分光膜的棱鏡的方向不垂直于光的方向。在這種情形中，第一分光膜的諸棱鏡的方向和光的方向之間的夾角最好是在30°和60°之間的范圍內(nèi)。因此，即使當(dāng)光導(dǎo)空間具有的高度為30mm或更小，光泄漏效應(yīng)和光傳播效應(yīng)非常容易地得到平衡。從這樣的觀點(diǎn)來(lái)看，第一分光膜的諸棱鏡方向和光的方向之間的夾角最好是在40°和50°之間的范圍內(nèi)。
在這第五實(shí)施例中，第二分光膜的諸棱鏡方向基本與光入射的方向平行。第一分光膜的諸棱鏡的方向和光的方向之間的夾角較佳地是在30°和60°之間的范圍內(nèi)，且第一分光膜的諸棱鏡的方向基本上與光的方向平行。因此，即使當(dāng)光導(dǎo)空間具有的高度為20mm或更小，光泄漏效應(yīng)和光傳播效應(yīng)非常容易地得到平衡。
在本發(fā)明的第六實(shí)施例中，第一分光膜的棱形表面面向光導(dǎo)空間內(nèi)側(cè)放置，且第二分光膜的棱形表面也面向光導(dǎo)空間內(nèi)側(cè)放置，且第一分光膜的諸棱鏡的方向垂直于光的方向。在這種情形中，第一分光膜的棱鏡的頂角小于第二分光膜的棱鏡的頂角。由此，光泄漏效應(yīng)和光傳播效應(yīng)可以很好地得到平衡。
還在該實(shí)施例中，第二分光膜的諸棱鏡方向最好基本上與光的方向平行。因此，即使當(dāng)光導(dǎo)空間具有的高度為30mm或更小，光泄漏效應(yīng)和光傳播效應(yīng)非常容易地得到平衡。
在這第六實(shí)施例中，第一分光膜的諸棱鏡的頂角最好在65°和80°之間的范圍內(nèi)，而第二分光膜的諸棱鏡的頂角最好在80°和95°之間的范圍內(nèi)。
在用于本發(fā)明的分光膜中，多個(gè)棱鏡沿棱鏡的長(zhǎng)度方向延伸，且互相平行。各棱鏡的頂?shù)男螤羁梢允嵌嘟切位驁A形。
為了有效地提高光傳播的效應(yīng)，棱鏡的頂最好是具有特定頂角的多角形。在多角形頂?shù)那樾沃?，其頂角通常?0°至100°，較佳地從65°至95°，最好從70°至90°。
用于本發(fā)明的分光膜由具有至少80％的透光度的聚合物制成，較佳地至少為85％，最好至少為90％。這里的透光度是根據(jù)JIS K7105測(cè)得的全透光度。
分光膜的生產(chǎn)可利用一與棱鏡的形狀和結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的具有特定形狀和結(jié)構(gòu)的模具來(lái)成形聚合物。用來(lái)成形分光膜的聚合物最好是具有折射率為1.4至1.9的高透明的聚合物，例如，丙烯酸聚合物，環(huán)氧樹(shù)脂變質(zhì)丙烯酸聚合物，聚碳酸酯，等。
在本發(fā)明的效應(yīng)不削弱的情況下，分光膜的尺寸是不受限制的。一般來(lái)說(shuō)，分光膜的厚度(從平表面到棱鏡的頂?shù)木嚯x)是從50μm至2mm。
棱鏡的節(jié)距(相鄰頂之間的距離)通常為0.020至0.5mm，較佳地為0.022至0.3mm，且棱鏡的高度(介于相鄰棱鏡和頂之間從底起的高度)通常為0.01至1mm，較佳地為0.011至0.6mm。
根據(jù)本發(fā)明所使用的分光膜，市場(chǎng)上可購(gòu)得的具體實(shí)例包括“BEF系列”，“IDF系列”和“TRAF”(所有這些產(chǎn)品可從美國(guó)3M公司購(gòu)得)。
根據(jù)本發(fā)明，面光源可如上述的傳統(tǒng)面光源那樣進(jìn)行組裝。這就是說(shuō)，除了光導(dǎo)單元之外，面光源的部件可與傳統(tǒng)面光源的部件相同。
例如，作為光源，可使用具有傳統(tǒng)形狀的光源，諸如線型(桿狀)光源，球形光源等。舉例來(lái)說(shuō)，可以使用熒光管，冷陰極射線管，發(fā)光二極管等。
除了設(shè)置在形成在分光膜一邊緣處的第一開(kāi)口附近處的光源之外，可在形成在分光膜的最遠(yuǎn)邊緣處的第二開(kāi)口附近設(shè)置一附加的光源。在這種情形中，光導(dǎo)空間的高度，從第一開(kāi)口到在離第一開(kāi)口最遠(yuǎn)邊緣處的第二開(kāi)口基本上不發(fā)生變化。這就是說(shuō)，兩個(gè)分光膜的平表面基本上互相平行。
當(dāng)面光源組裝時(shí)，提供一包圍光導(dǎo)空間的框或盒，這樣，除了分光膜的光發(fā)射表面之外，光不會(huì)從任何部分泄漏。此外，一諸如反射膜的不透光的膜可設(shè)置在第二分光膜(相對(duì)于光導(dǎo)空間)的外表面。
如上所述，第一分光膜的其中一個(gè)主表面，即，相對(duì)于光導(dǎo)空間的外表面，是光發(fā)射表面。
當(dāng)光導(dǎo)單元的表面和背表面倒過(guò)來(lái)時(shí)，這樣，第一分光膜被處理為第二分光膜且反之亦然，有些光導(dǎo)單元可具有包括在上述實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)。在這種情形中，第二分光膜的外表面可被用作光發(fā)射表面。
光發(fā)射表面的面積沒(méi)有限制。在液晶顯示器的例子中，本發(fā)明的光導(dǎo)單元一方面可用于具有約2cm2屏幕的液晶顯示器，而另一方面可用于約1m2大屏幕的液晶顯示器。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可降低光導(dǎo)空間的高度，也可減小光導(dǎo)單元的厚度以及面光源的厚度。光導(dǎo)空間的高度通常為1至30mm，較佳地為2至20mm。
這里，光導(dǎo)空間的高度是在形成在膜的第一邊緣處(設(shè)置光源處)的開(kāi)口處測(cè)得的、介于兩個(gè)分光膜的相面對(duì)的主表面之間的距離。當(dāng)一個(gè)分光膜的棱形表面面向光導(dǎo)空間的內(nèi)側(cè)時(shí)，光導(dǎo)空間的高度是一個(gè)分光膜的棱鏡的頂和另一分光膜的主表面之間的距離。當(dāng)兩個(gè)分光膜的棱形表面均面向光導(dǎo)空間的內(nèi)側(cè)時(shí)，光導(dǎo)空間的高度是從一個(gè)分光膜的棱鏡的頂?shù)搅硪环止饽さ睦忡R的頂之間的距離。
實(shí)例按下面所述，制造實(shí)例和比較例的光導(dǎo)單元。用于各實(shí)例的分光膜的平面尺寸如下。用于各實(shí)例的分光膜的平面尺寸是40mm×40mm。
BEF II分光膜(亮度提升膜)“BEFII，90/50”可從美國(guó)3M公司購(gòu)得。這種膜在其棱形表面上承載有多個(gè)平行棱鏡，且每個(gè)棱鏡的寬度向橫截面是一頂角為90°的等腰三角形。相鄰棱鏡的頂之間的距離(棱鏡節(jié)距)是50μm，且分光膜的厚度(從膜的平表面到棱鏡的頂之間的距離)是155μm。
TRAF分光膜“TRAFII”可從美國(guó)3M公司購(gòu)得。這種膜在其棱形表面上承載有多個(gè)平行棱鏡，且每個(gè)棱鏡的寬度向橫截面是一頂角為70°的等腰三角形。棱鏡節(jié)距是31μm，且分光膜的厚度是145μm。
IDF20分光膜“IDF”可從美國(guó)3M公司購(gòu)得。這種膜在其棱形表面上承載有多個(gè)平行棱鏡，且每個(gè)棱鏡的寬度向橫截面是一頂角為70.7°的三角形，一個(gè)底角為77.6°，另一底角為31.7°。棱鏡節(jié)距是50μm，且分光膜的厚度是150μm。
當(dāng)使用沿棱鏡的寬度方向具有非對(duì)稱截面的這種分光膜，棱鏡的布置方向與光的入射方向不平行時(shí)，棱鏡的任一側(cè)平面可面對(duì)光源。面對(duì)光源的側(cè)平面可以這樣選擇光泄漏效應(yīng)和光傳播效應(yīng)可以很好地得到平衡。
在下面所述的諸實(shí)例中，在實(shí)例4，7，12，20和24中，分光膜這樣排列對(duì)應(yīng)于較大底角(在IDF20的例子中為77.6°的底角)的棱鏡的側(cè)平面面對(duì)光源，而在實(shí)例3和6中，分光膜這樣排列對(duì)應(yīng)于較小底角(在IDF20的例子中為31.7°的底角)的棱鏡的側(cè)平面面對(duì)光源。僅除了面向光源的第一分光膜的棱鏡的側(cè)表面不同之外，實(shí)例3和16的面光源具有相同的結(jié)構(gòu)。
實(shí)例1至24具有圖3結(jié)構(gòu)的一光導(dǎo)單元按如下所述組裝。各實(shí)例中分光膜的型式和三維結(jié)構(gòu)的組合示于表1。此后，參照實(shí)例1來(lái)說(shuō)明光導(dǎo)單元的諸生產(chǎn)步驟。
首先，作為第一分光膜的BEFII(可從3M公司購(gòu)得)放置在光發(fā)射側(cè)，這樣，棱形表面面對(duì)光導(dǎo)空間的外側(cè)(在表1中，以“O”標(biāo)志(外側(cè)))，而作為第二分光膜的BEFII放置在背表面?zhèn)?，這樣，棱形表面面對(duì)光導(dǎo)空間的內(nèi)側(cè)(在表1中，以“I”標(biāo)志(內(nèi)側(cè)))。一開(kāi)口形成在兩個(gè)分光膜的一邊緣處。在此開(kāi)口處測(cè)得的光導(dǎo)空間的高度為4mm。離兩個(gè)分光膜的開(kāi)口的最遠(yuǎn)邊緣盡可能接近地設(shè)定，以使它們幾乎互相接觸。
在圖3中，第一分光膜的諸棱鏡的排列方向垂直于紙面的平面，而第二分光膜的諸棱鏡的排列方向平行于紙面的平面。這就是說(shuō)，第一分光膜的諸棱鏡的方向垂直于從光源發(fā)出光的入射方向(在表1中標(biāo)志為“H”)，而第二分光膜的諸棱鏡的方向平行于從光源發(fā)出光的入射方向(在表1中標(biāo)志為“V”)。
除了應(yīng)用對(duì)表1所示的分光膜的型式和三維結(jié)構(gòu)的組合之外，另一些實(shí)例的各個(gè)光導(dǎo)單元以與實(shí)例1相同的方式進(jìn)行組裝。
在諸實(shí)例的各光導(dǎo)單元組裝之后，對(duì)光的傳播和泄漏的情況觀察如下將光導(dǎo)單元設(shè)在一暗室內(nèi)，四個(gè)點(diǎn)光源(LED)與開(kāi)口平行排列成行，并且發(fā)光。然后，從光發(fā)射表面觀察光輻射和傳播的情況。在所有實(shí)例中，從諸LED發(fā)出的四個(gè)明亮的光流在光發(fā)射表面(分光膜的主表面)從具有光源的第一邊緣到離光源最遠(yuǎn)的邊緣連續(xù)地前行。這就是說(shuō)，有了本發(fā)明的光導(dǎo)單元，光傳播效應(yīng)和光泄漏效應(yīng)可在薄的光導(dǎo)空間中得到平衡，而且根據(jù)光源(照明)等的亮度，可以實(shí)現(xiàn)所要求的光發(fā)射的亮度和均勻度。
比較例1除了在兩個(gè)分光膜的位置使用兩個(gè)透明的丙烯酸樹(shù)脂膜(在兩個(gè)表面上無(wú)棱鏡)之外，該比較例的光導(dǎo)單元以與實(shí)例1相同的方式進(jìn)行組裝。
有了該比較例的光導(dǎo)單元，以與諸實(shí)例相同的方式觀察光傳播和光泄漏的情況。然后，靠近第一邊緣(光源)的區(qū)域被明亮地照亮，而靠近最遠(yuǎn)邊緣的區(qū)域根本未照亮。這就是說(shuō)，由于膜沒(méi)有棱鏡，所以光泄漏效應(yīng)和光傳播效應(yīng)不能得到平衡。
比較例2除了第一分光膜的三維結(jié)構(gòu)使棱形表面面向外側(cè)，且諸棱鏡的方向與光的入射方向平行(用“VO”標(biāo)志)，而第二分光膜的三維結(jié)構(gòu)使棱形表面面向外側(cè)，且諸棱鏡的方向與光的方向平行(用“VI”標(biāo)志)之外，該比較例的光導(dǎo)單元以與實(shí)例1相同的方式進(jìn)行組裝。
有了該比較例的光導(dǎo)單元，以與諸實(shí)例相同的方式觀察光傳播和光泄漏的情況。然后，靠近第一邊緣(光源)的區(qū)域被明亮地照亮，而靠近最遠(yuǎn)邊緣的區(qū)域根本未照亮。這就是說(shuō)，即使使用相同的分光膜，但它們的三維結(jié)構(gòu)不正確，光泄漏效應(yīng)和光傳播效應(yīng)也不能得到平衡。〔表1〕

注H垂直于從光源發(fā)出光的方向的棱鏡的方向。V平行于從光源發(fā)出光的入射方向的棱鏡的方向。45棱鏡的方向相對(duì)于從光源發(fā)出光的入射方向傾斜45°。I棱形表面面向光導(dǎo)空間的內(nèi)側(cè)。O棱形表面面向光導(dǎo)空間的外側(cè)。
權(quán)利要求
1.一種光導(dǎo)單元，它包括一第一分光膜和一第二分光膜，每個(gè)分光膜具有兩個(gè)主表面，其中一個(gè)是棱形表面，而另一個(gè)則不承載棱鏡，所述棱形表面承載多個(gè)棱鏡，它們沿著棱鏡的長(zhǎng)度方向互相基本平行地排列，其中，所述兩個(gè)分光膜這樣排列，即，所述分光膜的諸第一邊緣基本上互相平行地設(shè)置，并在它們之間留下一間隙以形成一開(kāi)口，一光導(dǎo)空間，它從形成在所述諸分光膜之間的所述開(kāi)口起連續(xù)，且所述光導(dǎo)空間的高度從所述開(kāi)口到相對(duì)該所述開(kāi)口的所述分光膜的遠(yuǎn)處邊緣基本上不增加，且面向所述光導(dǎo)空間外側(cè)的所述第一分光膜的主表面是一光發(fā)射表面，以發(fā)射從所述開(kāi)口向所述光導(dǎo)空間傳播的光，且所述第一分光膜的所述棱形表面朝向所述光導(dǎo)空間的外側(cè)放置，且所述第一分光膜的所述諸棱鏡的方向與所述光線的方向不平行。
2.一種光導(dǎo)單元，它包括第一分光膜和第二分光膜，各分光膜具有兩個(gè)主表面，其中一個(gè)是棱形表面，而另一個(gè)則不承載棱鏡，所述棱形表面承載多個(gè)棱鏡，它們沿著棱鏡的長(zhǎng)度方向互相基本平行地排列，其中，所述兩個(gè)分光膜這樣排列，即，所述分光膜的諸第一邊緣基本上互相平行地設(shè)置，并在它們之間留下一間隙以形成一開(kāi)口，一光導(dǎo)空間，它從形成在所述諸分光膜之間的所述開(kāi)口起連續(xù)，且所述光導(dǎo)空間的高度從所述開(kāi)口到相對(duì)該所述開(kāi)口的所述分光膜的遠(yuǎn)處邊緣基本上不增加，且面向所述光導(dǎo)空間外側(cè)的所述第一分光膜的主表面是一光發(fā)射表面，以發(fā)射從所述開(kāi)口向所述光導(dǎo)空間傳播的光，且所述第一分光膜的所述棱形表面朝向所述光導(dǎo)空間的外側(cè)放置，且所述第一分光膜的所述諸棱鏡的方向與所述光線的方向平行，且所述第二分光膜的所述棱鏡的方向不與所述光線的方向平行。
3.一種光導(dǎo)單元，它包括第一分光膜和第二分光膜，各分光膜具有兩個(gè)主表面，其中一個(gè)是棱形表面，而另一個(gè)則是不承載棱鏡的平表面，所述棱形表面承載多個(gè)棱鏡，它們沿著棱鏡的長(zhǎng)度方向互相基本平行地排列，其中，所述兩個(gè)分光膜這樣排列，即，所述分光膜的諸第一邊緣基本上互相平行地設(shè)置，并在它們之間留下一間隙以形成一開(kāi)口和一光導(dǎo)空間，它從形成在所述諸分光膜之間的所述開(kāi)口起連續(xù)，且面向所述光導(dǎo)空間外側(cè)的所述第一分光膜的主表面是一光發(fā)射表面，以發(fā)射從所述開(kāi)口向所述光導(dǎo)空間傳播的光，所述第一分光膜的所述棱形表面朝向所述光導(dǎo)空間的外側(cè)放置，且所述第一分光膜的所述諸棱鏡的方向與所述光線的方向平行，所述第二分光膜的所述棱形表面朝向所述光導(dǎo)空間的外側(cè)放置，且所述第二分光膜的所述棱鏡的方向與所述光線的方向平行，且所述兩個(gè)分光膜這樣排列，即，所述光導(dǎo)空間的高度從所述開(kāi)口到相對(duì)該開(kāi)口的所述分光膜的遠(yuǎn)處邊緣降低。
4.一種光導(dǎo)單元，它包括第一分光膜和第二分光膜，各分光膜具有兩個(gè)主表面，其中一個(gè)是棱形表面，而另一個(gè)則不承載棱鏡，所述棱形表面承載多個(gè)棱鏡，它們沿著棱鏡的長(zhǎng)度方向互相基本平行地排列，其中，所述兩個(gè)分光膜這樣排列，即，所述分光膜的諸第一邊緣基本上互相平行地設(shè)置，并在它們之間留下一間隙以形成一開(kāi)口，一光導(dǎo)空間，它從形成在所述諸分光膜之間的所述開(kāi)口起連續(xù)，所述光導(dǎo)空間的高度從所述開(kāi)口到相對(duì)所述開(kāi)口的分光膜的遠(yuǎn)處邊緣基本上不增加，且面向所述光導(dǎo)空間外側(cè)的所述第一分光膜的主表面是一光發(fā)射表面，以發(fā)射從所述開(kāi)口向所述光導(dǎo)空間傳播的光，所述第一分光膜的所述棱形表面朝向所述光導(dǎo)空間的內(nèi)側(cè)放置，而述第二分光膜的所述棱形表面朝向所述光導(dǎo)空間的外側(cè)放置。
5.一種光導(dǎo)單元，它包括第一分光膜和第二分光膜，各分光膜具有兩個(gè)主表面，其中一個(gè)是棱形表面，而另一個(gè)則不承載棱鏡，所述棱形表面承載多個(gè)棱鏡，它們沿著棱鏡的長(zhǎng)度方向互相基本平行地排列，其中，所述兩個(gè)分光膜這樣排列，即，所述分光膜的諸第一邊緣基本上互相平行地設(shè)置，并在它們之間留下一間隙以形成一開(kāi)口，一光導(dǎo)空間，它從形成在所述諸分光膜之間的所述開(kāi)口起連續(xù)，所述光導(dǎo)空間的高度從所述開(kāi)口到相對(duì)所述開(kāi)口的分光膜的遠(yuǎn)處邊緣基本上不增加。且面向所述光導(dǎo)空間外側(cè)的所述第一分光膜的主表面是一光發(fā)射表面，以發(fā)射從所述開(kāi)口向所述光導(dǎo)空間傳播的光，且所述第一分光膜的所述棱形表面朝向所述光導(dǎo)空間的內(nèi)側(cè)放置，且所述第二分光膜的所述棱形表面也朝向所述光導(dǎo)空間的內(nèi)側(cè)放置，且所述第一分光膜的所述棱鏡的排列方向不垂直于所述光的入射方向。
6.一種光導(dǎo)單元，它包括第一分光膜和第二分光膜，各分光膜具有兩個(gè)主表面，其中一個(gè)是棱形表面，而另一個(gè)則是不承載棱鏡的平表面，所述棱形表面承載多個(gè)棱鏡，它們沿著棱鏡的長(zhǎng)度方向互相基本平行地排列，其中，所述兩個(gè)分光膜這樣排列，即，所述分光膜的諸第一邊緣基本上互相平行地設(shè)置，并在它們之間留下一間隙以形成一開(kāi)口，從所述開(kāi)口起連續(xù)的一光導(dǎo)空間形成在所述諸分光膜之間，所述光導(dǎo)空間的高度(沿厚度方向的尺寸)從所述開(kāi)口到相對(duì)所述開(kāi)口的遠(yuǎn)處邊緣基本上不增加。且面向所述光導(dǎo)空間外側(cè)的所述第一分光膜的主表面是一光發(fā)射表面，以發(fā)射從所述開(kāi)口向所述光導(dǎo)空間傳播的光，其特征在于，所述第一分光膜的所述棱形表面朝向所述光導(dǎo)空間的內(nèi)側(cè)放置，且所述第二分光膜的所述棱形表面面向所述光導(dǎo)空間的內(nèi)側(cè)放置，且所述第一分光膜的所述棱鏡的排列方向垂直于所述光的所述入射方向，且在于所述第一分光膜的所述棱鏡的頂角小于所述第二分光膜的所述棱鏡的頂角。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種光導(dǎo)單元(6)，它能有效地平衡形成光導(dǎo)空間(3)的分光膜(1，2)的光泄漏效應(yīng)和光傳播效應(yīng)，并滿足減輕單元重量的要求。一種光導(dǎo)單元(6)，它包括第一分光膜(1)和第二分光膜(2)，各分光膜具有兩個(gè)主表面，其中一個(gè)是棱形表面，而另一個(gè)則是平表面，所述棱形表面承載多個(gè)基本互相平行地排列的棱鏡，其中，所述兩個(gè)分光膜(1，2)這樣排列，即，定位所述兩個(gè)分光膜(1，2)的第一邊緣(11，21)而形成一開(kāi)口(30)，一光導(dǎo)空間(3)形成在所述分光膜(1，2)之間，且所述光導(dǎo)空間(3)的高度從所述開(kāi)口(30)到相對(duì)所述開(kāi)口(30)的分光膜(1，2)的遠(yuǎn)處邊緣(12，22)基本上不增加，且面向所述光導(dǎo)空間(3)的外側(cè)的所述第一分光膜(1)的主表面是一光發(fā)射表面，且根據(jù)特定的情況限定兩個(gè)分光膜(1，2)的排列和兩個(gè)分光膜(1，2)的棱鏡相對(duì)于光(40)的入射方向的方向。
文檔編號(hào)F21V8/00GK1444711SQ01813365
公開(kāi)日2003年9月24日 申請(qǐng)日期2001年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月26日
發(fā)明者豐岡和彥 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司