專利名稱：聚光板和面光源裝置以及透過型顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于液晶顯示裝置等的照明的聚光板、面光源裝置、以及使用它們的透過型顯示裝置。
背景技術：
作為從背面對透過型的液晶顯示器等進行照明的面光源，有各種方式的面光源裝置被實用化。面光源裝置主要有將非面光源的光源變換為面光源的方式的邊緣照明型和直下型。
例如，直下型中使用并列的發(fā)光管從背面將光導入，并適當?shù)乜臻_發(fā)光管和LCD面板等的距離，在其間使用擴散板，并且，組合多個對光進行會聚的聚光板來使用。
但是，在這樣的現(xiàn)有技術的方式中，所需的光學聚光板的枚數(shù)不僅比較多，而且會聚特性也不夠，為彌補這些缺點，對LCD面板進行改良，作成即使對于來自斜方向的入射光也不使圖像質(zhì)量下降的結(jié)構(gòu)。
但是，該方式存在下述問題，即光的利用效率降低，并且，LCD面板的結(jié)構(gòu)也變得復雜，成為成本增加的主要原因。
特別是，在直下型中，因是否接近發(fā)光管的部分(是距發(fā)光管極近的位置，還是距并列排列的發(fā)光管的間隙部分極近的位置)而不同，容易產(chǎn)生光強度(亮度)不均勻。為抑制這個問題，如果將發(fā)光管和LCD的間隔取得較大，則存在顯示器的厚度變厚的問題。此外，為抑制不均勻，如果使擴散變強或者限制透過量，則存在降低光的使用量的問題。
例如，專利文獻1以及2記載的面光源裝置中，通過設置遮光部分(照明隔板，遮光點陣層)來維持均一性，但是，該方法中減少了光的使用量。
此外，例如在專利文獻3中也公開了使用兩面上設置有雙面凸透鏡的聚光板的方式，但是，它以用于進行2個方向的擴散控制為結(jié)構(gòu)，沒有對光進行會聚的功能。因此，按照與發(fā)光管的位置關系，對于每個LCD的位置來說光軸分散，由此，存在因觀察畫面的位置不同而產(chǎn)生亮度不均的問題。
專利文獻1特開平05-119703號公報專利文獻2特開平11-242219號公報專利文獻3特開平06-347613號公報發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的課題在于提供一種可進行不因觀察畫面的位置不同而產(chǎn)生不均勻的均一照明的聚光板、面光源裝置、透過型顯示裝置。
本發(fā)明通過如下的解決方法來解決所述課題。并且，為容易理解，賦予與本發(fā)明的實施例對應的符號進行說明，但是，并不限于此。
本發(fā)明是一種聚光板，設置在具有光源部的面光源裝置中，對從光源部出射的光進行會聚，其特征在于，具有出射側(cè)透鏡部，由以預定透鏡間距配置在出射側(cè)、并呈凸狀形成的多個單位透鏡構(gòu)成；散射層，沿各單位透鏡的表面形成，并對光進行散射。
本發(fā)明是一種聚光板，其特征在于所述散射層的厚度為透鏡間距的1/10以上且透鏡間距以下。
本發(fā)明是一種聚光板，其特征在于所述散射層通過包含被混合的光擴散粒子對光進行散射。
本發(fā)明是一種聚光板，其特征在于，將所述散射層中混合的所述光擴散粒子的相對散射層的體積比率設為d％、將所述光擴散粒子的平均粒徑設為φmm、將所述單位透鏡的凸狀頂點附近的所述散射層的層厚設為tmm、將排列所述單位透鏡的透鏡間距設為p、將從所述單位透鏡的凸狀頂點到谷底部的高度設為h時，滿足如下關系d×((t+h+p)/φ)＞50％本發(fā)明是一種聚光板，其特征在于，將所述散射層中混合的所述光擴散粒子的體積比率設為d％、將所述光擴散粒子的平均粒徑設為φmm、將所述單位透鏡的凸狀頂點附近的所述散射層的層厚設為tmm時，滿足如下關系d×(t/φ)＜50％
本發(fā)明是一種聚光板，其特征在于所述單位透鏡是其長軸與聚光板面正交的橢圓筒的一部分或者其長軸與聚光板面正交同時以長軸為中心進行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)橢圓體的一部分。
本發(fā)明是一種面光源裝置，其具有由并列排列的多個光源構(gòu)成的光源部和對來自光源部的光進行會聚的聚光板，設置在透過型顯示部的背后，其特征在于，聚光板具有出射側(cè)透鏡部，由以預定透鏡間距設置在出射側(cè)、并呈凸狀形成的多個單位透鏡構(gòu)成；散射層，沿各單位透鏡的表面形成，并對光進行散射。
本發(fā)明是一種面光源裝置，其特征在于聚光板對透過型顯示部的畫面的上下方向的光進行會聚。
本發(fā)明是一種面光源裝置，其特征在于還具有第2聚光板，對與聚光板把光進行會聚的方向正交方向的光進行聚光。
本發(fā)明是一種面光源裝置，其特征在于所述散射層的厚度為透鏡間距的1/10以上且透鏡間距以下。
本發(fā)明是一種面光源裝置，其特征在于所述散射層通過包含被混合的光擴散粒子對光進行散射。
本發(fā)明是一種面光源裝置，其特征在于，將所述散射層中混合的所述光擴散粒子的相對散射層的體積比率設為d％、將所述光擴散粒子的平均粒徑設為φmm、將所述單位透鏡的凸狀頂點附近的所述散射層的層厚設為tmm、將排列所述單位透鏡的透鏡間距設為p、將從所述單位透鏡的凸狀頂點到谷底部的高度設為h時，滿足如下的關系d×((t+h+p)/φ)＞50％本發(fā)明是一種面光源裝置，其特征在于，將所述散射層中混合的所述光擴散粒子的體積比率設為d％、將所述光擴散粒子的平均粒徑設為φmm、將所述單位透鏡的凸狀頂點附近的所述散射層的層厚設為tmm時，滿足如下關系d×(t/φ)＜50％本發(fā)明是一種面光源裝置，其特征在于所述單位透鏡是其長軸與聚光板面正交的橢圓筒的一部分或者其長軸與聚光板面正交同時以長軸為中心進行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)橢圓體的一部分。
本發(fā)明是一種透過型顯示裝置，其特征在于包括透過型顯示部和面光源裝置，該面光源裝置具有設置在透過型顯示部的背后并由并列排列的多個光源構(gòu)成的光源部和對來自光源部的光進行會聚的聚光板，聚光板具有出射側(cè)透鏡部和散射層，該出射側(cè)透鏡部由以預定透鏡間距配置在出射側(cè)、并呈凸狀形成的多個單位透鏡構(gòu)成，該散射層沿各單位透鏡的表面形成并對光進行散射。
本發(fā)明是一種透過型顯示裝置，其特征在于所述散射層的厚度為透鏡間距的1/10以上且透鏡間距以下。
本發(fā)明是一種透過型顯示裝置，其特征在于所述散射層通過包含被混合的光擴散粒子對光進行散射。
本發(fā)明是一種透過型顯示裝置，其特征在于，將所述散射層中混合的所述光擴散粒子的相對散射層的體積比率設為d％、將所述光擴散粒子的平均粒徑設為φmm、將所述單位透鏡的凸狀頂點附近的所述散射層的層厚設為tmm、將排列所述單位透鏡的透鏡間距設為p、將從所述單位透鏡的凸狀頂點到谷底部的高度設為h時，滿足如下關系d×((t+h+p)/φ)＞50％本發(fā)明是一種透過型顯示裝置，其特征在于，將所述散射層中混合的所述光擴散粒子的體積比率設為d％、將所述光擴散粒子的平均粒徑設為φmm、將所述單位透鏡的凸狀頂點附近的所述散射層的層厚設為tmm時，滿足如下關系d×(t/φ)＜50％。
本發(fā)明是一種透過型顯示裝置，其特征在于所述單位透鏡是其長軸與聚光板面正交的橢圓筒的一部分或者其長軸與聚光板面正交同時以長軸為中心進行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)橢圓體的一部分。
按照本發(fā)明可得到以下的效果。
(1)因為具有在出射側(cè)排列多個凸狀的單位透鏡而形成的出射側(cè)透鏡部和沿單位透鏡的表面凸狀形成、并對光進行散射的散射層，所以，能夠?qū)σ暂^大的出射角度出射的光進行散射，可進行不因觀察畫面的位置不同而產(chǎn)生不均勻的均一照明。
(2)因為散射層的厚度為透鏡間距的1/10以上并且為透鏡間距以下，所以，能夠充分得到散射層的效果，并可在全反射后折射并遺漏的光的光路中形成散射層。
(3)因為散射層通過混合光散射粒子對光進行散射，所以，可簡單并自由地對散射程度進行調(diào)整，可容易地形成與單位透鏡的形狀一致的最佳的散射層。因此，可抑制亮度的急劇變化或者傾斜方向的亮度的上升和與此相伴的對比度的降低。
(4)因為聚光板滿足d×((t+h+p)/φ)＞50％的關系，所以，可提高以較大出射角度出射的光散射的幾率。
(5)因為聚光板滿足d×(t/φ)＜50％的關系，所以，可降低以較小出射角度出射的光散射的幾率。
(6)因為單位透鏡是橢圓筒的一部分或者是旋轉(zhuǎn)橢圓體的一部分，所以，與圓筒面或者球面相比，可任意地控制會聚的程度，該橢圓筒是長軸與聚光板面正交并連續(xù)的橢圓筒，該旋轉(zhuǎn)橢圓體的長軸與聚光板面正交并且以長軸為中心進行旋轉(zhuǎn)。
(7)聚光板主要對使用狀態(tài)下的透過型顯示部的畫面的上下方向的光進行會聚，所以，可對擴散到透過型顯示部的畫面的垂直方向上的光進行聚集，提高正面亮度。并且，一般的透過型顯示裝置中，因為希望水平視角比垂直視角廣，所以，可很好地使用于這樣的較多的顯示裝置中。
(8)因為具有第2聚光板，該第2聚光板主要在與聚光板會聚光的方向正交的方向上對光進行會聚，所以，可在透過型顯示部的畫面的垂直方向以及水平方向這兩個方向上獨立地對光進行會聚，可自由地設定視角。


圖1是表示本發(fā)明的透過型顯示裝置的實施例1的圖。
圖2是表示聚光板的立體圖。
圖3是在圖2中以箭頭表示的S1-S2剖面切斷聚光板的剖面圖。
圖4是表示從發(fā)光管側(cè)以0°入射角對聚光板入射的光的前進方向的圖。
圖5是表示從發(fā)光管側(cè)以25°入射角對聚光板入射的光的前進方向的圖。
圖6是表示從發(fā)光管側(cè)以60°入射角對聚光板入射的光的前進方向的圖。
圖7是表示在面光源裝置上單獨使用各種光學聚光板情況下的垂直方向的亮度分布的圖。
圖8是表示本發(fā)明的聚光板的實施例2的圖。
圖9是表示在與聚光板控制光的主要方向正交的方向上追加控制光的第2光學聚光板的變形例的圖。
圖10是表示聚光板的單位透鏡的變形例的圖。
具體實施例方式
本發(fā)明在不增加光學聚光板的枚數(shù)實現(xiàn)了沒有不均勻的均一照明的目的。
實施例1圖1是表示本發(fā)明的透過型顯示裝置的實施例1的圖。
并且，包括圖1、以下所示的各圖是示意圖，為了容易理解，適當夸大地表示了各部分的大小、形狀。
透過型顯示裝置10具有LCD面板11、反射板12、配置在LCD面板11和反射板12之間的多個發(fā)光管13、以及聚光板14。
其中，發(fā)光管13為線光源，光源部13a由并列排列的多個發(fā)光管13構(gòu)成。此外，面光源裝置13A由光源部13a和聚光板14構(gòu)成。
并且，LCD面板11構(gòu)成后述的透過型顯示部(也稱為透過型顯示部的畫面)。
LCD面板11是由透過型的液晶顯示元件形成的透過型顯示部，可進行30英寸大小、800×600點陣的顯示。LCD面板11將沿發(fā)光管13的長軸方向的方向作為水平方向使用，將發(fā)光管13排列的方向作為垂直方向(上下方向)使用。
發(fā)光管13是形成背光的光源部的冷陰極管的線光源，在本實施例中，以約75mm的間距等間距并列排列6個。
在發(fā)光管13的背面設置反射板12，通過該設計使向畫面各部位的入射光的發(fā)光強度接近均一。
此外，在發(fā)光管13和LCD面板11之間設置聚光板14。通過設置聚光板14，因是否為接近發(fā)光管13的位置而引起的畫面上的亮度不均勻全被消除，在這種狀態(tài)下對光進行會聚并到達LCD面板11。
圖2是表示聚光板14的立體圖。
聚光板14是將從發(fā)光管13出射的光進行會聚并出射的聚光板，具有將以預定透鏡間距p配置在出射側(cè)并呈凸狀形成的多個單位透鏡141平行排列配置而成的出射側(cè)透鏡部141a；和沿各單位透鏡141的表面形成并對光進行散射的散射層142。
本實施例的聚光板14上形成的出射側(cè)透鏡部141a的各單位透鏡141是由橢圓筒的一部分構(gòu)成的雙面凸透鏡。出射側(cè)透鏡部141a的排列方向與發(fā)光管13的排列方向一致(參照圖1)。
圖3是在以圖2中箭頭所示的S1-S2剖面切斷聚光板14的剖面圖。
在圖3所示的剖面中，出射側(cè)透鏡部141a的單位透鏡141是長半徑為0.6mm、短半徑為0.1mm的橢圓，并以其長軸1411與聚光板14的板面14s正交、透鏡間距為p＝0.1mm的方式配置。此外，聚光板14的厚度為2mm。
在單位透鏡141的觀察側(cè)的表層內(nèi)側(cè)部分，散射層142沿單位透鏡141的凸狀而形成。散射層142在單位透鏡141的頂部附近的層厚為t＝0.03mm，從單位透鏡141的頂部到單位透鏡141的谷底部分的高度為h＝0.08mm。并且，散射層142的層厚t最好為單位透鏡141的排列間距p(在本實施例中p＝0.1mm)的1/10以上。并且，其理由以后敘述。在散射層142的內(nèi)部，混合平均粒徑為φ＝100nm(0.1μm)的氧化鈦作為光擴散粒子142a，表示其混合比例的體積比率為d＝0.1％。
圖4是表示從發(fā)光管13側(cè)以0°入射角對聚光板14入射的光的前進方向的圖。
圖5是表示從發(fā)光管13側(cè)以25°入射角對聚光板14入射的光的前進方向的圖。
圖6是表示從發(fā)光管13側(cè)以60°入射角對聚光板14入射的光的前進方向的圖。
在圖4、5、6中示出了散射層142的散射作用。
對圖4～圖6進行比較，以較大的出射角度出射的光L1的大多數(shù)沿單位透鏡141的表面形狀前進。另一方面，關于以較小的出射角度出射的光L2，沿單位透鏡141的表面形狀前進的光較少。因此，通過沿單位透鏡141的表面形狀設置散射層142，以較大的出射角度出射的光L1通過散射層142的距離變長，較多地被散射。因此，在沒有散射層142的情況下以較大的出射角度出射的光L1的一部分被修正為較小的出射角度出射，此外，其它的光的一部分返回光源側(cè)再利用，以較大的出射角度出射的光就很少。在圖4～圖6中，因為以較大的出射角度出射的光L1由散射層142散射，所以亮度降低。
另一方面，在沒有散射層142的情況下以較小出射角度出射的光L2因為通過散射層142的距離短，所以，被散射的比例小，其大部分能夠以較小的出射角度出射(參照圖4～圖6)。
此處，為使散射層142充分發(fā)揮控制出射角度的作用，優(yōu)選將光擴散粒子的體積比率設為d％、將光散射粒子142a的平均粒徑設為φmm、將單位透鏡的凸狀頂點附近的散射層142的層厚設為tmm、將單位透鏡的排列間距設為P、將從單位透鏡的凸狀頂點到谷底部分的高度設為h時，滿足以下的式(1)d×((t+h+p)/φ)＞50％...式(1)該式(1)的意思是，在未設置散射層142的情況下，以較大的出射角度出射的較多的、沿單位透鏡141的表面形狀前進的光L1以至少高于50％的幾率與光擴散粒子142a碰撞并被散射。式(1)的左邊是與傾斜地通過散射層142中的光L1和粒子碰撞的碰撞幾率對應的值。并且，從減少以較大的出射角度出射的光的觀點來說，式(1)的左邊比50％大較好，并且該左邊的值越大越好。但是，例如如果光擴散粒子142a的體積比率過高，通過散射層142的大部分的光必然擴散，則本來以較小的出射角度出射的光擴散的也較多，結(jié)果與在聚光板14的出射側(cè)只配置擴散板的情況沒有不同。
因此，為使本來以較小的出射角度出射的光L2不過度擴散，最好還滿足以下的式(2)的條件，d×(t/φ)＜50％...式(2)該式(2)的意思是，在未設置散射層142的情況下，以較小的出射角度出射的較多的、0°入射角度的光與光擴散粒子142a碰撞并被散射的幾率定為比50％小的幾率。式(2)的左邊是與光L2(以較小的出射角度出射的光)碰撞到粒子的碰撞幾率對應的值，此處光L2與散射層142正交。
對所述式(1)、式(2)賦予本實施例的聚光板14的各值(t＝0.03mm，h＝0.08mm，d＝0.1％，p＝0.1mm，φ＝100nm＝0.0001mm)時，滿足以下的式(1)、式(2)。
關于式(1)d×((t+h+p)/φ)＞50％0.1％×((0.03+0.08+0.1)/0.0001)＞50％210％＞50％關于式(2)d×(t/φ)＜50％...式(2)0.1％×(0.03/0.0001)＜50％30％＜50％并且，如前所示，散射層142的層厚t最好是單位透鏡141的排列透鏡間距p(本實施例中P＝0.1mm)的1/10以上并且是間距p以下。其理由是，層厚t過于厚時，設置散射層142的效果變小，過于薄時，不能覆蓋全反射后折射并遺漏的光通過的位置，并且生產(chǎn)也困難。
圖7是表示在面光源裝置13A上單獨使用各種光學聚光板的情況下的垂直方向的亮度分布的圖。并且，圖7的圖示出在配置LCD面板11之前的狀態(tài)下，在聚光板14的部分上單獨使用各種光學板測定的結(jié)果。
曲線A表示通常使用的光擴散板的情況，曲線B表示聚光板14的情況，曲線C表示比較例的情況，曲線D表示在聚光板整體上設置與聚光板14有相同形狀、與散射層有相同散射效果的聚光板的例子。并且，在比較例中，準備了作為光學聚光板的BEF(住友スリエム株式會社制)，該光學聚光板具有在出射側(cè)設置多個頂角為90°的棱鏡形狀的光會聚效果。
在曲線A的光擴散板情況下，因為在所有方向上相同地對光進行較強地擴散，所以，在不需要的角度方向上有較多的光出射，因此，所需的范圍內(nèi)的亮度就變低。
在曲線B的實施例1的情況下，因為滿足如上所述的式(1)、式(2)二者，所以，沒有以較大的出射角度出射的光，能以半值角為35°對光進行會聚，同時，也沒有確認出發(fā)光管13的亮度不均。此外，與在聚光板整體上設置曲線D的散射效果的聚光板相比較，正面亮度上升5％左右。
代替本實施例的聚光板14，單獨使用曲線C的比較例中的光學聚光板的情況下，半值角為40°，并且還確認出以60°以上的出射角度出射的無用的光。
這樣，按照實施例1，因為設置了散射層142，所以，只在所需的范圍內(nèi)能使光進行會聚，得到亮度高且沒有亮度不均勻的照明光。
實施例2圖8是表示本發(fā)明的聚光板的實施例2的圖。
實施例2是使用改良了實施例1的聚光板14形狀的聚光板24、其它是與實施例1相同的透過型顯示裝置。因此，適當省略與所述的實施例1功能相同部分的重復說明。
聚光板24是對發(fā)光管13出射的光進行會聚并出射的聚光板，在出射側(cè)排列多個凸狀的單位透鏡241并形成出射側(cè)透鏡部241a。此外，在沿透鏡部241的表面形狀的特定范圍內(nèi)形成散射層242，該散射層242具有使光散射的作用。
在本實施例中的聚光板24上形成的出射側(cè)透鏡部21a的各單位透鏡241是由橢圓筒的一部分構(gòu)成的雙面凸透鏡。出射側(cè)透鏡部241a的排列方向與發(fā)光管13的排列方向一致。
圖8所示的剖面中，出射側(cè)透鏡部241a的單位透鏡241為長半徑為0.6mm、短半徑為0.1mm的橢圓，其長軸2411與聚光板24的板面24s 正交，透鏡間距p＝0.12mm。此外，聚光板24的厚度是2mm。并且，在鄰接的單位透鏡241之間形成寬度為0.02mm的平坦部243。
在單位透鏡241的觀察側(cè)的表層內(nèi)側(cè)部分，沿單位透鏡241的凸狀形成散射層242。散射層242在單位透鏡241的頂部附近的層厚為t＝0.03mm，從單位透鏡241的頂部到平坦部243的高度為h＝0.08mm。在散射層242的內(nèi)部，混合平均粒徑為φ＝100nm(0.1μm)的氧化鈦作為光擴散粒子242a，表示其混合比例的體積比率為d＝0.07％。
在實施例2中也對實施例1示出的式(1)、式(2)賦予聚光板24的各值(t＝0.03mm，h＝0.08mm，d＝0.07％，p＝0.12mm，φ＝100nm＝0.0001mm)時，滿足以下的式(1)、式(2)。
關于式(1)d×((t+h+p)/φ)＞50％0.07％×((0.03+0.08+0.12)/0.0001)＞50％161％＞50％關于式(2)d×(t/φ)＜50％...式(2)0.07％×(0.03/0.0001)＜50％21％＜50％與實施例1相同，對實施例2的聚光板24進行亮度分布研究，圖7中的曲線E表示其結(jié)果。在曲線E的實施例2的情況下，如上所述，因為滿足式(1)、式(2)二者，所以，在配置LCD面板11前的狀態(tài)下單獨使用聚光板24時，沒有以較大出射角度出射的光，能夠以半值角30°對光進行會聚，同時，也沒有確認出由發(fā)光管13引起的亮度不均勻。此外，法線方向的亮度也比實施例1時的高。并且，半值角也比實施例1的情況狹窄，法線方向的亮度變高是因為通過在聚光板24上設置平坦部243，法線方向上原樣出射的光變多。并且，即使存在從該平坦部243以較大的角度出射的光，這樣的光再入射到單位透鏡242中并通過散射層242散射。
按照實施例2，可比實施例1進一步對光進行會聚。
(變形例)不限于以上說明的實施例，可以是各種變形或者變更，這些都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
(1)在各實施例中，示出了使用聚光板14的例子，但是，并不限于此，例如，可以追加第2聚光板，其在與聚光板14控制光的主要方向正交的方向上控制光。圖9是表示在與聚光板控制光的主要方向正交的方向上追加控制光的第2光學聚光板15的變形例的圖。并且，該圖9所示的例子中，第2聚光板15雖然為不具有散射層的現(xiàn)有技術的雙面凸透鏡，但也可以與具有和聚光板14相同散射層的第2聚光板正交配置。由此，可在垂直、水平兩個方向上對光進行會聚，所以，可更有效地對光進行利用，得到亮度較高的照明光。
(2)在各實施例中示出了在單位透鏡141、241的觀察側(cè)散射層142、242與單位透鏡141、241一體化形成的例子，但是，并不限于此，也可在單位透鏡141、241的觀察側(cè)對單位透鏡141、241追加形成散射層142、242。
(3)各實施例中，示出了單位透鏡141、241的形狀是長軸1411、2411與聚光板面14s、24s正交并連續(xù)的橢圓筒的一部分的例子，但是，并不限于此，例如也可以是長軸1411、2411與聚光板面14s、24s正交并且以長軸1411、2411為中心旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)橢圓體的一部分。
(4)下面，通過圖10(a)-(g)對聚光板14、24的單位透鏡141、241的變形例進行說明。
如圖10(a)所示，單位透鏡141、241可以是在聚光板面14s、24s上平行延伸的剖面為三角形的三棱柱形，也可以是如圖10(b)所示在聚光板面14s、24s上平行延伸的剖面為五邊形的多棱柱形。
此外，如圖10(c)所示，單位透鏡141、241可以是在聚光板面14s、24s上平行延伸的剖面為梯形的梯形柱狀。并且，單位透鏡141、241也可是在聚光板面上平行延伸的剖面為準三角形的準三棱柱形(圖10(d))。在圖10(d)中準三角形的頂部為圓形。
如圖10(e)中所示，單位透鏡141、241為在聚光板面14s、24s上平行延伸的剖面為準三角形的準三棱柱，其剖面由直線和曲線構(gòu)成。
如圖10(f)所示，單位透鏡141、241為在聚光板面14s、24s上平行延伸的剖面為準三角形的準三棱柱，其剖面由2條曲線構(gòu)成。
如圖10(g)所示，單位透鏡141、241為在聚光板面14s、24s上平行延伸的剖面為準三角形的準三棱柱，其剖面由直線和曲線構(gòu)成，直線和曲線相交的部分彎曲。
并且，單位透鏡141、241形狀并不限于柱狀，可以具有從聚光板面14s、24s向正交的方向突出的圓錐形，也可以具有角錐形。
權(quán)利要求
1.一種聚光板，設置在具有光源部的面光源裝置中，并對從光源部出射的光進行會聚，其特征在于，具有出射側(cè)透鏡部，由以預定透鏡間距配置在出射側(cè)、并呈凸狀形成的多個單位透鏡構(gòu)成；散射層，沿各單位透鏡的表面形成，并對光進行散射。
2.如權(quán)利要求1記載的聚光板，其特征在于所述散射層的厚度為透鏡間距的1/10以上且透鏡間距以下。
3.如權(quán)利要求1記載的聚光板，其特征在于所述散射層通過包含被混合的光擴散粒子對光進行散射。
4.如權(quán)利要求3記載的聚光板，其特征在于將所述散射層中混合的所述光擴散粒子的相對散射層的體積比率設為d％、將所述光擴散粒子的平均粒徑設為φmm、將所述單位透鏡的凸狀頂點附近的所述散射層的層厚設為tmm、將所述單位透鏡的排列透鏡間距設為p、將從所述單位透鏡的凸狀頂點到谷底部的高度設為h時，滿足如下關系d×((t+h+p)/φ)＞50％。
5.如權(quán)利要求3記載的聚光板，其特征在于將所述散射層中混合的所述光擴散粒子的體積比率設為d％、將所述光擴散粒子的平均粒徑設為φmm、將所述單位透鏡的凸狀頂點附近的所述散射層的層厚設為tmm時，滿足如下關系d×(t/φ)＜50％。
6.如權(quán)利要求1記載的聚光板，其特征在于所述單位透鏡是其長軸與聚光板面正交的橢圓筒的一部分或者其長軸與聚光板面正交同時以長軸為中心進行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)橢圓體的一部分。
7.一種面光源裝置，其具有由并列排列的多個光源構(gòu)成的光源部和對來自光源部的光進行會聚的聚光板，并被設置在透過型顯示部的背后，其特征在于，聚光板具有出射側(cè)透鏡部，由以預定透鏡間距設置在出射側(cè)、并呈凸狀形成的多個單位透鏡構(gòu)成；散射層，沿各單位透鏡的表面形成，并對光進行散射。
8.如權(quán)利要求7記載的面光源裝置，其特征在于聚光板對透過型顯示部的畫面的上下方向的光進行會聚。
9.如權(quán)利要求8記載的面光源裝置，其特征在于還具有第2聚光板，其會聚與聚光板將光進行會聚的方向正交的方向的光。
10.如權(quán)利要求7記載的面光源裝置，其特征在于所述散射層的厚度為透鏡間距的1/10以上且透鏡間距以下。
11.如權(quán)利要求7記載的面光源裝置，其特征在于所述散射層通過包含被混合的光擴散粒子對光進行散射。
12.如權(quán)利要求11記載的面光源裝置，其特征在于將所述散射層中混合的所述光擴散粒子的相對散射層的體積比率設為d％、將所述光擴散粒子的平均粒徑設為φmm、將所述單位透鏡的凸狀頂點附近的所述散射層的層厚設為tmm、將所述單位透鏡的排列透鏡間距設為p、將從所述單位透鏡的凸狀頂點到谷底部的高度設為h時，滿足如下的關系d×((t+h+p)/φ)＞50％。
13.如權(quán)利要求11記載的面光源裝置，其特征在于，將所述散射層中混合的所述光擴散粒子的體積比率設為d％、將所述光擴散粒子的平均粒徑設為φmm、將所述單位透鏡的凸狀頂點附近的所述散射層的層厚設為tmm時，滿足如下關系d×(t/φ)＜50％。
14.如權(quán)利要求7記載的面光源裝置，其特征在于所述單位透鏡是其長軸與聚光板面正交的橢圓筒的一部分或者其長軸與聚光板面正交同時以長軸為中心進行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)橢圓體的一部分。
15.一種透過型顯示裝置，其特征在于包括透過型顯示部和面光源裝置，該面光源裝置具有設置在透過型顯示部的背后并由并列排列的多個光源構(gòu)成的光源部和對來自光源部的光進行會聚的聚光板，聚光板具有出射側(cè)透鏡部和散射層，該出射側(cè)透鏡部由以預定透鏡間距配置在出射側(cè)、并呈凸狀形成的多個單位透鏡構(gòu)成，該散射層沿各單位透鏡的表面形成，并對光進行散射。
16.如權(quán)利要求15記載的透過型顯示裝置，其特征在于所述散射層的厚度為透鏡間距的1/10以上且透鏡間距以下。
17.如權(quán)利要求15記載的透過型顯示裝置，其特征在于所述散射層通過包含被混合的光擴散粒子對光進行散射。
18.如權(quán)利要求17記載的透過型顯示裝置，其特征在于，將所述散射層中混合的所述光擴散粒子的相對散射層的體積比率設為d％、將所述光擴散粒子的平均粒徑設為φmm、將所述單位透鏡的凸狀頂點附近的所述散射層的層厚設為tmm、將所述單位透鏡的排列透鏡間距設為p、將從所述單位透鏡的凸狀頂點到谷底部的高度設為h時，滿足如下關系d×((t+h+p)/φ)＞50％。
19.如權(quán)利要求17記載的透過型顯示裝置，其特征在于，將所述散射層中混合的所述光擴散粒子的體積比率設為d％、將所述光擴散粒子的平均粒徑設為φmm、將所述單位透鏡的凸狀頂點附近的所述散射層的層厚設為tmm時，滿足如下關系d×(t/φ)＜50％。
20.如權(quán)利要求15記載的透過型顯示裝置，其特征在于所述單位透鏡是其長軸與聚光板面正交的橢圓筒的一部分或者其長軸與聚光板面正交同時以長軸為中心進行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)橢圓體的一部分。
全文摘要
聚光板(14)具有由配置在出射側(cè)、以凸狀形成的多個單位透鏡(141)構(gòu)成的出射側(cè)透鏡部(141a)和沿各單位透鏡(141)的表面形成的散射層(142)。散射層(142)包含光擴散粒子(142a)。散射層(142)的厚度t作成透鏡間距p的1/10以上。此外，將光擴散粒子的體積比率設為d％、將光散射粒子的平均粒徑設為φmm、將透鏡間距設為p、將從單位透鏡(141)的頂點到谷底部的高度設為h時，滿足d×((t+h+p)/φ)＞50％、d(t/φ)＜50％。由此，可提高以較大的出射角度出射的光被散射的幾率，并且以較小的出射角度出射的光幾乎不被散射地出射，所以，可更有效地進行光的會聚。
文檔編號F21V17/00GK1834755SQ20061006769
公開日2006年9月20日 申請日期2006年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月16日
發(fā)明者后藤正浩 申請人:大日本印刷株式會社