光偏转元件及使用该元件的光源装置制造方法及图纸

一种面光源装置，具有：一次光源（１），对一次光源所发出光导光并具有光入射面（３１）和光出射面（３２）的导光体（３），以及与该导光体的光出射面邻接配置并具有光进入面（４１）及光导出面（４２）的光偏转元件（４），以及与光偏转元件的光导出面邻接配置的光散射元件（６）。光偏转元件的光进入面（４１）上相互大致并排排列有多条由２个棱镜面构成的棱镜列。这些棱镜列的棱镜面，由至少２个彼此倾斜角不同的平面所构成，其中越接近光导出面一侧位置的平面其倾斜角越大，最接近光导出面的平面的倾斜角与离光导出面最远的平面的倾斜角两者之差为１５度或以下。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在笔记本PC、液晶电视、手机、便携式信息终端中构成用作显示部的液晶显示装置等的边缘照明方式的光源装置、以及用于其中的光偏转元件，尤其涉及在导光体的光出射面侧配置的改进的光偏转元件。
技术介绍
近年来，彩色液晶显示装置，作为便携式笔记本PC、P等监视器，或作为液晶电视、视频一体型液晶电视、手机、便携式信息终端等的显示部，可广泛应用于各种领域。此外，随着信息处理量的增加、需求的多样化、以及适应多媒体，正流行进入到液晶显示装置的大屏幕化和高清晰化。液晶显示装置，基本上由背光部及液晶显示元件部构成。背光部通常有两种方式，一是在液晶显示元件部的正下方配置光源的背部照明方式、二是与导光体的侧端面相对配置光源的边缘照明方式，从液晶显示装置结构紧凑的观点考虑，大多采用边缘照明方式。近年来，屏幕尺寸相对较小的显示装置，即观察方向范围相对较窄的例如用作手机显示部的液晶显示装置，从降低功耗的观点考虑，作为边缘照明方式的背后照明部，为了有效地利用一次光源所发光的光量，通常使屏幕所出射光束的展宽角度尽量小、集中于需要的角度范围使光出射。这样限制观察方向范围的显示装置中所用的光源装置，作为为了提高一次光源光量的利用效率、降低功耗、而集中于较窄范围进行光出射的光源装置，本申请人在日本专利特开2001-143515号公报中，提出采用在导光体的光出射面邻接、两面具有棱镜形成面的棱镜片的方案。在该两面棱镜片，作为其中一面的光进入面及作为其中另一面的光导出面分别形成有相互平行的多个棱镜列，光进入面及光导出面两者使棱镜列的方向一致并将各棱镜列配置于对应位置。这样，在相对于光出射面倾斜的方向上该导光体的光出射面具有出射光峰值、分布于适宜的角度范围的出射光，从棱镜片的光进入面其中之一的棱镜面入射，在其中另一棱镜面发生内面反射，进而受到光导出面的棱镜的折射作用，使光在相对较窄的所需方向上集中出射。利用这样的光源装置，便能够进行较窄角度范围的集中出射，但作为用作光偏转元件的棱镜片，需要使两面相互平行的多个棱镜列、在光进入面及光导出面两者均使棱镜列方向保持一致、并将各棱镜列配置于对应位置，其成型很复杂。因此，本专利技术的目的是提供这样的光偏转元件及光源装置出射光分布控制得非常窄、可提高一次光源光量的利用效率(具体来说，使一次光源所发出光在所需观察方向上集中出射的效率提高)，而且容易以简洁构成提高作为图像形成用照明的品质。
技术实现思路
具体来说，本专利技术的光偏转元件，其特征在于，具有入射光的光进入面以及位于其相反侧、使所入射光出射的光导出面，所述光进入面上相互大致并排排列有多条由2个棱镜面构成的棱镜列，该棱镜列其中至少之一棱镜面由至少2个彼此倾斜角不同的平面所构成，越接近所述光导出面一侧位置的平面其倾斜角越大，最接近所述光导出面的平面的倾斜角与离所述光导出面最远的平面的倾斜角两者之差为15度或以下。此外，本专利技术的光偏转元件，其特征在于，具有入射光的光进入面以及位于其相反侧、使所入射光出射的光导出面，所述光进入面上相互大致并排排列有多条由2个棱镜面构成的棱镜列，该棱镜列其中至少之一棱镜面由至少3个彼此倾斜角不同的平面所构成，越接近所述光导出面一侧位置的平面其倾斜角越大。此外，本专利技术的光偏转元件，其特征在于，具有入射光的光进入面以及位于其相反侧、使所入射光出射的光导出面，所述光进入面上相互大致并排排列有多条由2个棱镜面构成的棱镜列，该棱镜列其中至少之一棱镜面由至少2个彼此倾斜角不同的凸曲面所构成，越接近所述光导出面一侧位置的凸曲面其倾斜角越大。此外，本专利技术的光偏转元件，其特征在于，具有入射光的光进入面以及位于其相反侧、使所入射光出射的光导出面，所述光进入面上相互大致并排排列有多条由2个棱镜面构成的棱镜列，该棱镜列其中至少之一棱镜面由至少2个彼此倾斜角不同的平面和至少1个凸曲面所构成，越接近所述光导出面一侧位置的平面或凸曲面其倾斜角越大。此外，本专利技术的光偏转元件，使其中之一面作为光进入面，且其相反侧的面作为光导出面，所述光进入面上形成有相互并排排列的多个棱镜列，该棱镜列具有第1棱镜面和第2棱镜面这2个棱镜面，至少所述第2棱镜面、其位于所述棱镜列顶部一侧的一部分由大致平面构成，而位于所述光导出面一侧的其他部分为凸曲面形状，其特征在于，所述棱镜列顶部至凸曲面形状部的高度(h)相对于所述棱镜列高度(H)的比例(h/H)为25～60％。另外，本专利技术的光源装置，其特征在于，由以下部分构成一次光源；对该一次光源所发出光导光并具有使所述一次光源所发出光入射的光入射面和使经过导光的光出射的光出射面的导光体；以及与该导光体的光出射面邻接配置的所述光偏转元件。附图说明图1是示出本专利技术光源装置的示意性立体图；图2是本专利技术光偏转元件的光进入面的棱镜列形状的说明图；图3是示出光偏转元件的第2棱镜面(平面)各区域出射光光强分布(XZ面内)的说明图；图4是示出光偏转元件的第2棱镜面(平面)各区域出射光光强分布(XZ面内)的说明图；图5是示出光偏转元件的第2棱镜面(平面)各区域出射光光强分布(XZ面内)的说明图；图6是示出光偏转元件的第2棱镜面(平面)各区域出射光光强分布(XZ面内)的说明图；图7是示出光偏转元件的第2棱镜面(平面)各区域出射光光强分布(XZ面内)的说明图；图8是示出光偏转元件的第2棱镜面(平面)各区域出射光光强分布(XZ面内)的说明图；图9是示出光偏转元件的第2棱镜面(平面)各区域出射光光强分布(XZ面内)的说明图；图10是示出光偏转元件的第2棱镜面(平面)各区域出射光光强分布(XZ面内)的说明图；图11是示出光偏转元件的第2棱镜面(平面)各区域出射光光强分布(XZ面内)的说明图；图12是示出光偏转元件的第2棱镜面(平面)各区域出射光光强分布(XZ面内)的说明图；图13是示出光偏转元件的第2棱镜面(平面)整体出射光光强分布(XZ面内)的说明图；图14是示出本专利技术光偏转元件的第2棱镜面整体出射光光强分布(XZ面内)的说明图；图15是本专利技术光偏转元件的光进入面的棱镜列形状的说明图；图16是本专利技术光偏转元件的光进入面的棱镜列形状的说明图；图17是本专利技术光偏转元件的光进入面的棱镜列形状的说明图；图18是本专利技术光偏转元件的光进入面的棱镜列形状的说明图；图19是示出光偏转元件出射光亮度分布(XZ面内)的说明图；图20是本专利技术光偏转元件的光进入面的棱镜列形状的说明图；图21是出射光光强分布(XZ面内)的半高宽的说明图；图22是光源装置的展开长度的说明图；图23是光源装置的展开长度的说明图；图24是示出本专利技术光源装置的光偏转元件出射光亮度分布(XZ面内)的说明图；图25是示出本专利技术光源装置的光偏转元件出射光亮度分布(XZ面内)的曲线图；图26是示出本专利技术光扩散元件各向异性的扩散特性的出射光光强分布(XZ面内)的说明图；图27是本专利技术光偏转元件各向异性的扩散特性的说明图；图28是示出本专利技术扩散特性为各向异性的光偏转元件的凹凸结构的示意图；图29是示出本专利技术扩散特性为各向异性的光偏转元件的凹凸结构的示意图；图30是示出本专利技术扩散特性为各向异性的光偏转元件的凹凸结构的示意图；图31是示出本专利技术面光源装置的示意性立体图；图32是本专利技术光偏转元件的光进入面的棱镜列形状的示意性局本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光偏转元件，其特征在于，具有入射光的光进入面以及位于其相反侧、使所入射的光射出的光导出面，所述光进入面上相互大致并排排列有多条由２个棱镜面构成的棱镜列，该棱镜列中至少一方的棱镜面由至少２个彼此倾斜角不同的平面构成，越接近所述光导 出面一侧位置的平面其倾斜角越大，最接近所述光导出面的平面的倾斜角与离所述光导出面最远的平面的倾斜角两者之差为１５度或以下。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山下友义，千叶一清，
申请(专利权)人：三菱丽阳株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]