專利名稱：面光源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及面光源裝置，特別是涉及用于使光有效地入射到比光源的厚度薄的導(dǎo)光板的面光源裝置的構(gòu)造。
背景技術(shù)：
圖1是表示使用了邊緣照明型面光源裝置的現(xiàn)有的液晶顯示裝置的概略圖。該液晶顯示裝置11由面光源裝置12和液晶面板15構(gòu)成。面光源裝置12與由透明樹脂成形的導(dǎo)光板17的端面(光入射面)對置地配置有 LED使用的點(diǎn)光源18，在導(dǎo)光板17的上表面(光射出面)重疊有擴(kuò)散板13和兩個(gè)棱鏡片 14，反射板16與導(dǎo)光板17的下表面對置。另外，點(diǎn)光源18安裝于基板20上。液晶面板15 經(jīng)由輪緣片19 (黑框)配置于棱鏡片14上。然后，從點(diǎn)光源18射出的光從導(dǎo)光板17的端面入射到導(dǎo)光板17內(nèi)，在導(dǎo)光板17 內(nèi)傳播并擴(kuò)展，從導(dǎo)光板17的上面的大致整體射出。從導(dǎo)光板17的上面射出的光透過擴(kuò)散板13及棱鏡片14而從背面?zhèn)葘σ壕姘?5進(jìn)行照明。另外，從導(dǎo)光板17的下面漏出的光被反射板16反射而再次返回到導(dǎo)光板17內(nèi)進(jìn)行再利用。在這樣的面光源裝置12中，除要求亮度均勻、高亮度、成本低廉外，還要求發(fā)光面積大(光射出面以外的面積小)及厚度薄。特別是在組裝于便攜用的設(shè)備的情況下，隨著便攜用設(shè)備的薄型化，對面光源裝置12的薄型化的要求也日益提高。普通的面光源裝置的各零件的尺寸如下。
基板和點(diǎn)光源的厚度之和 600μπι 點(diǎn)光源的光射出窗的高度 300μπι 棱鏡片的厚度62μπι (每一片)
擴(kuò)散板的厚度55μπι
導(dǎo)光板的厚度250 ~ 650μπι
反射板的厚度60μπι4衫彖Λ 的厚Jt55μπι因此，面光源裝置的厚度在點(diǎn)光源側(cè)為600 μ m左右，在導(dǎo)光板側(cè)，即使除去輪緣片的厚度也達(dá)到489μπι 889μπι程度。因此，希望減薄占據(jù)面光源裝置的大部分面積的導(dǎo)光板側(cè)的厚度。占據(jù)面光源裝置的厚度的大部分的是導(dǎo)光板。但是，若使導(dǎo)光板的厚度比點(diǎn)光源的光射出窗(發(fā)光口)的高度薄，則從點(diǎn)光源射出的光中未入射到導(dǎo)光板的光增加，面光源裝置的光利用效率降低。因此，導(dǎo)光板的厚度受點(diǎn)光源的光射出窗的高度制約，難以使導(dǎo)光板的厚度比點(diǎn)光源的光射出窗的高度薄。同樣地，在光源為冷陰極管的情況下，難以使導(dǎo)光板的厚度比冷陰極管的直徑薄。(關(guān)于專利文獻(xiàn)1)圖2是特開平5-53111號公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)所公示的液晶顯示裝置21的側(cè)面圖。 在用于該液晶顯示裝置21的面光源裝置22中，為使來自熒光管23的光高效地入射到厚度比熒光管23薄的導(dǎo)光板，而在導(dǎo)光板的厚度薄的部分即導(dǎo)光板主體M的端部設(shè)置錐形部 25。錐形部25的端面具有與熒光管23的直徑大致相等的高度，熒光管23與該端面對置。 于是，從錐形部25的端面入射的光通過由錐形部25的表面、背面進(jìn)行全反射而被導(dǎo)向?qū)Ч獍逯黧w對，從導(dǎo)光板主體M的上面向液晶面板沈射出。專利文獻(xiàn)1所公示的面光源裝置22以將熒光管23的光不泄漏地導(dǎo)向?qū)Ч獍鍨槟康?。因此，錐形部25的端面的高度幾乎與熒光管23的直徑相等，將熒光管23的光不泄漏地導(dǎo)入錐形部25。但是，在該面光源裝置22中，不能防止錐形部25的漏光。因此，從觀察者側(cè)觀察從錐形部25泄漏的光發(fā)光，液晶顯示裝置21的顯示部(畫面)的緣以高亮度發(fā)光，使顯示部的品質(zhì)劣化。在該面光源裝置22的構(gòu)造中，參照圖3說明不能防止來自錐形部25的漏光的理由。目前，考慮在錐形部25最容易泄漏的光。只要防止該最容易泄漏的漏光，則在面光源裝置22中就不會(huì)有錐形部25的漏光。最容易泄漏的光在從熒光管23射出并入射到錐形部25的光中入射角α為最大的光線L，因此，應(yīng)考慮從與錐形部25的端面垂直的方向測得的入射角α為最大的光線L在錐形部25不發(fā)生泄漏，且盡可能使導(dǎo)光板主體M的厚度變薄的構(gòu)造。為追求這樣的構(gòu)造，如圖3所示，只要考慮在使最大入射角α的光線L在錐形部25的傾斜面的上端(Α點(diǎn))進(jìn)行全反射后，在導(dǎo)光板下面的B點(diǎn)再次進(jìn)行全反射，在導(dǎo)光板主體M的與錐形部25鄰接的上面(C點(diǎn))用于進(jìn)行反射的條件即可。另外，在圖3中， 錐形部25的端面部分表示平板狀的短的部分，而這是出于圖示的便利而表示的，其長度也可以看作是無限短。首先，入射到導(dǎo)光板的光線的最大入射角α取決于sina = 1/η (式 1)(其中，η為導(dǎo)光板的折射率)。由于該最大入射角α的光線L入射到錐形部25的傾斜角θ的A點(diǎn)的入射角為 90° - θ - a，因而在該傾斜面光線進(jìn)行全反射的條件為θ ^ 90° _2α (式 2)。另外，由于在A點(diǎn)進(jìn)行了全反射的光入射到錐形部25的下面的入射角為 90° -2 θ - a，因而在該下面的B點(diǎn)使光線進(jìn)行全反射的條件為θ 彡 45° —α (式 3)。若滿足該式3，則在B點(diǎn)進(jìn)行了全反射的光在導(dǎo)光板主體M的C點(diǎn)也發(fā)生全反射。因此，根據(jù)式2及式3得知，為使光線L在A點(diǎn)、B點(diǎn)及C點(diǎn)進(jìn)行全反射，只要滿足θ ^ 45° -α (式 4)即可。但是，若錐形部25的傾斜角θ小，則有可能在錐形部25的傾斜面的上端進(jìn)行全反射之后，在導(dǎo)光板的下面進(jìn)行了全反射的光再次入射到錐形部25的傾斜面而從錐形部25泄漏，另外，由于若傾斜角θ小則錐形部25的長度變長，所以希望傾斜角θ在滿足式4的范圍內(nèi)盡可能大。因此，傾斜角θ在滿足式4的限度采用盡可能大的值。即采
4用，θ = 45° -α (式 5)。而且，若設(shè)錐形部25的端面高度為Τ、設(shè)錐形部25的長度為X、設(shè)錐形部25的傾斜面的高低差為Y，則根據(jù)圖3錐形部25的長度X和高低差Y為
樹脂)，若設(shè)導(dǎo)光板的折射率為η = 1.49(丙烯樹脂的情況下)n= 1.59(聚碳酸酯樹脂的情況下)進(jìn)行計(jì)算，則最大入射角α根據(jù)式1為α =42.16° (丙烯樹脂的情況下)α = 38. 97° (聚碳酸酯樹脂的情況下)。根據(jù)式3，錐形部25的傾斜角θ為θ =2.84° (丙烯樹脂的情況下)θ = 6. 03° (聚碳酸酯樹脂的情況下)。另外，在專利文獻(xiàn)1中，記載錐形部25的端面的高度為T = 4. IOmm,因此，在使用該高度T的值和上述α的值，根據(jù)式6 8求出錐形部25的長度X和高低差Y、導(dǎo)光板主體M的厚度t時(shí)，為如下情況。在導(dǎo)光板材料為丙烯樹脂的情況下，由于T = 4. 10mm、α =42.16° (a = tana = 0. 91)，所以，X = 7. IOmmY = O. 35mmt = 3. 75mm。同樣地，在導(dǎo)光板材料為聚碳酸酯樹脂的情況下，由于T = 4.10mm、a = 38.97° (a = tana = 0. 81)，所以，X = 6. IlmmY = O. 65mmt = 3. 45mm。圖4為將上述的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了匯總的情況。根據(jù)圖4，導(dǎo)光板主體M的厚度t為3. 75mm(丙烯樹脂的情況下)、或者
5
X = Tcot ( a +2 θ ) + (T-Y) cot (a +2 θ )
=(2T-Y) cot (a +2 θ )
Y = Xtan θ。
將其對X、Y求解，使用式5時(shí)，成為下面的式6、式7。
x:la(式6)
l + 2a—a
Γ=2" (H)f (式 7) l + 2a—a2
其中，a = tana =tan0i5° -Θ)
另外，導(dǎo)光板主體M的厚度t可用下面的式8表示。
t = =(式 8)
l + 2a—a
作為導(dǎo)光板材料可考慮代表性的導(dǎo)光板材料即丙烯樹脂或者聚碳酸酯樹脂(PC3. 45mm(聚碳酸酯樹脂的情況下)。與此相對，在專利文獻(xiàn)1所公示的液晶顯示裝置21 中，記載的是錐形部25的端面高度為T = 4. 10mm，相對于此，導(dǎo)光板主體M的厚度為t = 2. 2mm。由于該t = 2. 2mm的值相比根據(jù)上述計(jì)算求出的厚度t的值(圖4)非常薄，所以光必定從錐形部25泄漏。因此，在專利文獻(xiàn)1所公示的面光源裝置22中，不能防止來自錐形部25的光的泄漏。或者，在專利文獻(xiàn)1所公示的面光源裝置22中，至少?zèng)]有完全考慮到來自錐形部25的光的泄漏。(關(guān)于專利文獻(xiàn)2)圖5是表示特開2004-69751號公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)的圖1所公示的面光源裝置的立體圖。該面光源裝置31在導(dǎo)光片32的端部設(shè)置有做成圓錐狀的導(dǎo)光部33，與導(dǎo)光部33 的端面(光接收部34)對置地配置有點(diǎn)光源35。在該面光源裝置31中，點(diǎn)光源35和導(dǎo)光部33的光接收部34也為相同水平的高度，將點(diǎn)光源35的光從導(dǎo)光部33入射并將其導(dǎo)向?qū)Ч馄?2。專利文獻(xiàn)2所公示的面光源裝置31以將點(diǎn)光源35的光不泄漏地導(dǎo)向?qū)Ч馄?2 為目的。因此，使光接收部34的高度與點(diǎn)光源35的高度大致相等，可利用導(dǎo)光部33的錐形部將點(diǎn)光源35的光不泄漏地導(dǎo)向?qū)Ч馄?2。但是，在該面光源裝置31中，也不能防止在做成圓錐狀的導(dǎo)光部33的漏光。因此，從觀察者側(cè)能觀測從導(dǎo)光部33泄漏的光發(fā)光，液晶顯示裝置的顯示部(畫面)端以高亮度發(fā)光，使顯示部的品質(zhì)劣化。圖6是表示以穿過導(dǎo)光部33的軸心的垂直的面剖開的導(dǎo)光部33及導(dǎo)光片32的截面的圖。說明使用圖6在專利文獻(xiàn)2的面光源裝置31中也不能防止來自導(dǎo)光部33的漏光。在專利文獻(xiàn)2的面光源裝置31中，由于作為導(dǎo)光板材料使用了丙烯樹脂，所以入射到導(dǎo)光部33的光線L的最大入射角α根據(jù)圖4為α =42.16°，此時(shí)，導(dǎo)光部33的表面的傾斜角θ為θ =2.84°。但是，在專利文獻(xiàn)2的面光源裝置31中，由于光接收部34的高度 T為0. 3mm,導(dǎo)光片32的厚度t為0. 1mm，所以若將導(dǎo)光部33的傾斜角設(shè)為θ = 2. 84°， 則導(dǎo)光部33的長度為X = 2. 2mm。因此，如圖6所示，導(dǎo)光部33的一傾斜面的上端進(jìn)行了全反射的光，以90° -( α +3 θ ) = 39. 32°的入射角入射到另一傾斜面。由于該入射角39.82°為比全反射的臨界角 02.16° )小的角度，所以如圖6所示，入射到另一傾斜面的光線L向外部泄漏。因此，在專利文獻(xiàn)2所公示的面光源裝置31中，雖然可封入一定程度的光，但是數(shù) 10%左右的光從導(dǎo)光部33泄漏，泄漏的光在顯示面發(fā)光而造成液晶顯示裝置品質(zhì)的劣化。 另外，在專利文獻(xiàn)2中，絲毫沒有考慮防止這樣的漏光。另外，在專利文獻(xiàn)2的面光源裝置 31中，由于必須將圓錐狀的導(dǎo)光部33的端面和點(diǎn)光源35彼此對置配置，所以勢必因點(diǎn)光源 35的位置及大小而改變導(dǎo)光片32中的導(dǎo)光部33的位置，不具有通用性。(關(guān)于專利文獻(xiàn)3)圖7是將專利第3擬8402號公報(bào)(專利文獻(xiàn)3)所公示的面光源裝置局部剖開后的立體圖。該面光源裝置41在導(dǎo)光板42上重疊有擴(kuò)散板43和兩片棱鏡片44、45，與導(dǎo)光板42的光入射端面對置地配置有多個(gè)點(diǎn)光源46。在沿著導(dǎo)光板42的光入射端面的區(qū)域的上面和下面設(shè)置有沿垂直于光入射端面的方向延伸的多個(gè)光指向性擴(kuò)散元件47，使從點(diǎn)光源46入射的光邊沿著導(dǎo)光板42的平面擴(kuò)散邊沿著該平面沿傳播。另外，在導(dǎo)光板42的上面和下面設(shè)置有用于使在導(dǎo)光板42內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)光的光向外部射出的多個(gè)點(diǎn)48。該面光源裝置41以改善使從點(diǎn)光源附近泄漏的光以高亮度發(fā)光為目的，在該面光源裝置41中，由于導(dǎo)光板42的厚度整體具有均勻的厚度，因而若使光源的光的入射效率下降，則不能使導(dǎo)光板42的厚度比光源發(fā)光面的高度薄。(關(guān)于專利文獻(xiàn)4)圖8是特開2003-2724 號公報(bào)(專利文獻(xiàn)4)所公示的面光源裝置的立體圖。在該面光源裝置51中，與導(dǎo)光板52的光入射端面對置地配置有多個(gè)光源53，與光入射端面的上半面對置，鋸齒狀地形成垂直于導(dǎo)光板52的上表面的臺(tái)階面54，由此，在光入射端面?zhèn)仁箤?dǎo)光板52的厚度變厚，在遠(yuǎn)離光入射端面的導(dǎo)光板52的主部使厚度變薄。在這種構(gòu)造的面光源裝置51中，從光入射端面的上半面入射到導(dǎo)光板52內(nèi)的光通過在臺(tái)階面M進(jìn)行回歸反射而返回到入射端面，通過由入射端面反射而被導(dǎo)向?qū)Ч獍搴穸缺〉膮^(qū)域。因此，實(shí)現(xiàn)面光源裝置的薄型化，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了光的利用效率。但是，在該面光源裝置51中，如圖9(a)所示，因向臺(tái)階面M的入射角度，從而存在不能被臺(tái)階面M進(jìn)行全反射而向外泄漏成為損失的光L。即使在與臺(tái)階面M對置地設(shè)置反射部件陽的情況下，泄漏的光L的一部分也會(huì)被反射部件55吸收而造成損失。另外， 如圖9(b)所示，在臺(tái)階面M的局部進(jìn)行了回歸反射的光L 一部分返回到光源53內(nèi)，通過光源53的封裝吸收而造成損失。因此，在面光源裝置51中，即使可以使導(dǎo)光板變薄，但光利用效率差。另外，在該面光源裝置51中，需要根據(jù)各光源53的位置做成臺(tái)階面M的鋸齒形狀，對于光源53的數(shù)量及位置的變更需要對導(dǎo)光板52重新設(shè)計(jì)或者重新制作。另外，在該面光源裝置51中，難以將導(dǎo)光板52的形狀制作得復(fù)雜。專利文獻(xiàn)1 特開平5-53111號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 特開2004-69751號公報(bào)專利文獻(xiàn)3 專利第3擬8402號公報(bào)專利文獻(xiàn)4 特開2003-272428號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述的技術(shù)性課題而創(chuàng)立的，其目的在于提供一種面光源裝置，通過將光導(dǎo)入部端面的厚度設(shè)為與點(diǎn)光源的光射出窗高度大致相等，可將光導(dǎo)向比點(diǎn)光源光射出窗的高度薄的導(dǎo)光板，在該面光源裝置中，進(jìn)一步減少了來自光導(dǎo)入部的漏光而提高了光利用效率，而且，具有容易制作的導(dǎo)光板形狀。為解決上述的課題，本發(fā)明的面光源裝置，具備光源和將所述光源的光從光入射面導(dǎo)入并從光射出面射出到外部的導(dǎo)光板，其特征在于，所述光源的發(fā)光面設(shè)于與所述導(dǎo)光板的光入射面對置的位置，所述導(dǎo)光板具備用于將來自從光入射面入射的光源的光封入的光導(dǎo)入部；按比所述光導(dǎo)入部的最大厚度小的厚度以與所述光導(dǎo)入部連續(xù)的方式設(shè)置并將封入的光通過光射出裝置從光射出面射出到外部的導(dǎo)光板主體，所述導(dǎo)光板主體的厚度相對于所述光導(dǎo)入部的最大厚度之比為0. 8以下，所述光導(dǎo)入部在所述導(dǎo)光板的光射出側(cè)的面或其相反面具有從比所述導(dǎo)光板主體的厚度大的部分的表面向所述導(dǎo)光板主體的表面端傾斜的傾斜面，所述傾斜面的傾斜角在沿著所述傾斜面的最大傾斜方向的垂直截面，比連結(jié)所述傾斜面的上端和所述導(dǎo)光板主體的與所述傾斜面的相反側(cè)的面的遠(yuǎn)離所述光源的一側(cè)端的線段的傾斜角大且小于90°，所述導(dǎo)光板在所述光射出側(cè)的面或其相反面具有用于使入射到所述光導(dǎo)入部的光的所述導(dǎo)光板厚度方向的指向性擴(kuò)展變換為向與導(dǎo)光板的面方向平行的方向傾斜的指向特性的指向性變換圖形，所述傾斜面和所述指向性變換圖形以使入射到所述光導(dǎo)入部的光的一部分與所述傾斜面和所述指向性變換圖形同時(shí)或者交互反射并在導(dǎo)光板內(nèi)導(dǎo)光的方式而配置，所述傾斜面的傾斜方向的長度以使入射到所述光導(dǎo)入部的光的一部分至少兩次入射到所述傾斜面的方式而確定。以光導(dǎo)入部內(nèi)的光在第一次入射到傾斜面時(shí)不使其從傾斜面泄漏的程度減小傾斜面的傾斜角，而且，在減薄導(dǎo)光板主體的厚度的情況下，產(chǎn)生第二次入射到傾斜面的光， 在第二次入射時(shí)，光易于從傾斜面泄漏。與此相對，由于本發(fā)明具有上述構(gòu)成，因此，通過由指向性變換圖形反射光，第二次入射的光難以從傾斜面泄漏，可以提高面光源裝置的效率。本發(fā)明的面光源裝置的一實(shí)施方式，其特征在于，所述指向性變換圖形形成于所述傾斜面，位于所述傾斜面的上端緣與下端緣之間且與所述光源的發(fā)光面相等寬度的區(qū)域的所述指向性變換圖形的傾斜角度數(shù)分布為，傾斜角在15. 5°以上43.5°以下范圍的度數(shù)是整體的50%。另外，光源的發(fā)光面的寬度是指光源自身發(fā)光的寬度，不是LED芯片等的寬度。根據(jù)這種實(shí)施方式，可提高在傾斜面形成有指向性圖形的面光源裝置的效率。本發(fā)明的面光源裝置的其它實(shí)施方式，其特征在于，所述指向性變換圖形形成于所述導(dǎo)光板的與所述傾斜面相反側(cè)的面，在從與所述光射出面垂直的方向看時(shí)，處于從所述傾斜面的上端向所述光源的相反側(cè)偏移τ · tan (90° - α-2 θ )的位置和從所述傾斜面的下端向所述光源的相反側(cè)偏移 t · tan (90° -α-2 θ)的位置之間(其中，T為所述光入射部的最大厚度，t為所述導(dǎo)光板主體的厚度，α為導(dǎo)光板材料的全反射的臨界角，θ為所述傾斜面的傾斜角)且與所述光源的發(fā)光面相等的寬度區(qū)域的所述指向性變換圖形的傾斜角度數(shù)分布為，傾斜角在15. 5° 以上43.5°以下范圍的度數(shù)是整體的50%以上。根據(jù)這種實(shí)施方式，可提高在設(shè)有導(dǎo)光板傾斜面的面和其相反面形成有指向性圖形的面光源裝置的效率。本發(fā)明的面光源裝置的再其它實(shí)施方式，其特征在于，所述指向性變換圖形的深度或者高度相對于傾斜面的表面為一定。根據(jù)這種實(shí)施方式，可減少從光源射出而不入射到光導(dǎo)入部的成為損失的光量，可提高光利用效率。本發(fā)明的面光源裝置的再其它實(shí)施方式，其特征在于，所述指向性變換圖形由凹或者凸的單位圖形構(gòu)成，在從與所述光射出面垂直的方向看時(shí)，所述單位圖形在與所述光入射面垂直的方向延伸且在與該發(fā)光面平行的方向彼此平行地排列。根據(jù)這種實(shí)施方式， 可將從光入射面入射的光保持不變大致筆直地導(dǎo)光。另外，指向性變換圖形的制作也變得容易。另外，本發(fā)明的用于解決所述課題的裝置的特征在于，將以上說明的構(gòu)成要素進(jìn)行適當(dāng)組合，本發(fā)明可通過這樣的構(gòu)成要素的組合進(jìn)行多種變更。


圖1是使用了邊緣照明型的面光源裝置的現(xiàn)有液晶顯示裝置的概略圖2是專利文獻(xiàn)1所公示的液晶顯示裝置的側(cè)面圖；圖3是用于說明在圖2的面光源裝置中在錐形部發(fā)生光泄漏的原因的圖；圖4表示圖2的面光源裝置的設(shè)計(jì)例；圖5是表示專利文獻(xiàn)2所公示的面光源裝置的立體圖；圖6是表示在圖5的面光源裝置中以穿過導(dǎo)光部軸心的垂直面剖開后的導(dǎo)光部及光接收部的剖面圖；圖7是將專利文獻(xiàn)3所公示的面光源裝置局部剖開后的立體圖；圖8是專利文獻(xiàn)4所公示的面光源裝置的立體圖；圖9(a)、(b)是用于說明在專利文獻(xiàn)4的面光源裝置產(chǎn)生光損失的理由的概略圖；圖10是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的面光源裝置的立體圖；圖11是實(shí)施方式1的面光源裝置的概略剖面圖；圖12(a)是表示在光導(dǎo)入部的傾斜面的傾斜角大的情況下從傾斜面泄漏一次入射光的情況的圖，圖12(b)是表示在光導(dǎo)入部的傾斜面的傾斜角小的情況下，從傾斜面泄漏二次入射光的情況的圖；圖13是用從與光入射端面垂直的方向看到的指向特性表示圖12(a)所示的光的行跡的圖；圖14是用從與光入射端面垂直的方向看到的指向特性表示圖12(b)所示的光的行跡的圖；圖15是表示一次入射光被傾斜面和指向性變換圖形進(jìn)行全反射時(shí)的指向特性變化的圖；圖16(a)、(b)都是表示二次入射光被傾斜面和指向性變換圖形進(jìn)行全反射時(shí)的指向特性變化的圖；圖17是表示用于在光導(dǎo)入部的傾斜面存在兩次以上入射的光的條件的圖；圖18(a)是表示入射到光導(dǎo)入部的傾斜面的光的概略圖，圖18(b)是沿著圖18(a) 的D-D線的概略剖面圖；圖19(a)、(b)是沿著圖18(a)的D-D線的概略剖面，是說明槽的傾斜角大的情況下光的行跡的圖；圖20 (a)、(b)是沿著圖18 (a)的D-D線的概略剖面，是說明V型槽的傾斜角為30 ° 的情況下光的行跡的圖；圖21是表示對光導(dǎo)入部的傾斜角和效率的關(guān)系進(jìn)行了計(jì)算的結(jié)果的圖；圖22(a)是表示山形截面的單位圖形的圖，圖22(b)是表示此時(shí)傾斜角度數(shù)分布的圖；圖23(a)是表示梯形截面的單位圖形的圖，圖23(b)是表示此時(shí)傾斜角度數(shù)分布的圖；圖M是表示用于計(jì)算傾斜角度數(shù)分布的規(guī)定區(qū)域的圖；圖25 (a)表示頂角為120°的三角形圖形，圖25 (b)是表示此時(shí)傾斜角度數(shù)分布的圖；圖26(a)表示底角為30°的梯形圖形，圖26(b)是表示此時(shí)傾斜角度數(shù)分布的
9圖；圖27是表示兩端的傾斜面的傾斜角為30°，中央部彎曲的單位圖形的概略圖；圖觀是表示如圖27所示的單位圖形的傾斜角度數(shù)分布的圖；圖四是表示截面為半圓狀的單位圖形的概略圖；圖30是表示如圖四所示的單位圖形的傾斜角度數(shù)分布的圖；圖31是表示截面為圓弧狀的單位圖形的概略圖；圖32是表示如圖31所示的單位圖形的傾斜角度數(shù)分布的圖；圖33是表示截面為鋸齒狀的單位圖形的概略圖；圖34是表示在沿著傾斜面的最大傾斜方向的垂直剖面連結(jié)傾斜面的上端和導(dǎo)光板主體的傾斜面的相反側(cè)的面中的遠(yuǎn)離點(diǎn)光源一側(cè)的端的線段的傾斜角與傾斜面的傾斜角的關(guān)系的圖；圖35(a)是表示比較例1的面光源裝置的立體圖，圖35(b)是其側(cè)面圖；圖36是表示比較例1的傾斜角度數(shù)分布的圖；圖37(a)是表示比較例2的面光源裝置的立體圖，圖37(b)是其側(cè)面圖；圖38是表示比較例2的傾斜角度數(shù)分布的圖；圖39(a)是表示比較例3的面光源裝置的立體圖，圖39(b)是其側(cè)面圖；圖40是表示比較例3的傾斜角度數(shù)分布的圖；圖41(a)、(b)是用于說明在比較例1的情況下來自點(diǎn)光源的光易于泄漏的理由的圖；圖42 (a)是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的面光源裝置的立體圖，圖42 (b)是其側(cè)面圖；圖43是表示本發(fā)明實(shí)施方式3的面光源裝置的立體圖；圖44是表示本發(fā)明實(shí)施方式4的面光源裝置的立體圖；圖45是表示本發(fā)明實(shí)施方式5的面光源裝置的概略俯視圖；圖46是表示本發(fā)明實(shí)施方式6的面光源裝置的立體圖；圖47 (a)是實(shí)施方式6的面光源裝置的俯視圖，圖47 (b)是其側(cè)面圖；圖48(a)、(b)是用于求出指向性變換圖形的位置條件的圖；圖49是表示用于計(jì)算傾斜角度數(shù)分布的區(qū)域的概略圖；圖50(a) (C)都是表示不同形狀的導(dǎo)光板的側(cè)面圖；圖51 (a) (c)都是表示其它不同形狀的導(dǎo)光板的側(cè)面圖；圖52(a)、(b)都是表示其它不同形狀的導(dǎo)光板的側(cè)面圖。符號說明61、91、92、93 面光源裝置62:點(diǎn)光源63 導(dǎo)光板67:光射出窗68 導(dǎo)光板主體69 光導(dǎo)入部70 光入射端面72 水平面
73 傾斜面75 指向性變換圖形76:V 型槽77 傾斜面95:楔狀導(dǎo)光體96:發(fā)光面99:發(fā)光源
具體實(shí)施例方式下面，參照

本發(fā)明。[第一實(shí)施方式]對本發(fā)明實(shí)施方式1的面光源裝置進(jìn)行說明。圖10是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的面光源裝置61的立體圖，圖11是其概略剖面圖。面光源裝置61由點(diǎn)光源62和導(dǎo)光板63 構(gòu)成。點(diǎn)光源62內(nèi)置有一個(gè)或者多個(gè)LED進(jìn)行白色發(fā)光。LED64被密封于透明密封樹脂65 內(nèi)，另外，透明密封樹脂65除正面外其余由白色樹脂66覆蓋，從透明密封樹脂65的白色樹脂66露出的正面構(gòu)成光射出窗67 (發(fā)光面)。該點(diǎn)光源62小于導(dǎo)光板63的寬度(圖11 的紙面進(jìn)深方向的寸法)，相對于將冷陰極管稱為線狀光源而將其稱為點(diǎn)光源。另外，所謂點(diǎn)光源不是嚴(yán)格意義上的點(diǎn)光源。點(diǎn)光源也具有有限的寬度，但是不像冷陰極管那樣具有IOmm以上的寬度。例如，作為點(diǎn)光源有側(cè)視型的LED等。也可以在一封裝內(nèi)裝入一個(gè)以上的LED芯片，將多個(gè)LED芯片同時(shí)密封。同時(shí)裝入多個(gè)芯片是為了使寬度方向的開口尺寸達(dá)到5mm左右，但是，由于較之導(dǎo)光板的發(fā)光面尺寸為2英寸左右非常小， 因而可視為點(diǎn)光源。另外，也可以發(fā)出半導(dǎo)體激光元件等之類的平行光。導(dǎo)光板63在導(dǎo)光板主體68的端部設(shè)置有光導(dǎo)入部69，其用丙烯樹脂、聚碳酸酯樹脂(PC)、環(huán)烯烴系材料、聚甲基丙烯甲酯(PMMA)等折射率高的透明樹脂進(jìn)行成形。在下面，導(dǎo)光板63為聚碳酸酯樹脂制。光導(dǎo)入部69在導(dǎo)光板63中為厚度大的部分，與其端面即光入射端面70 (光入射面)的一部分對置地配置有點(diǎn)光源62。光導(dǎo)入部69的端面的厚度T與光射出窗67的高度 H相等或者比光射出窗67的高度H厚，因此，從點(diǎn)光源62射出的光有效地從光入射端面70 入射到光導(dǎo)入部69內(nèi)，面光源裝置61的光利用效率提高。在與導(dǎo)光板主體68的光射出面 71相同的一側(cè)的面(上面)，與導(dǎo)光板63的光入射端面70平行地做成楔狀的突部呈帶狀延伸，該厚度大的區(qū)域成為光導(dǎo)入部69。光導(dǎo)入部69的上面的光入射端面?zhèn)榷说膮^(qū)域?yàn)樗矫?2，從水平面72 —端朝向?qū)Ч獍逯黧w68 —端形成傾斜面73。導(dǎo)光板主體68占據(jù)導(dǎo)光板63的大部分面積，其厚度t比光導(dǎo)入部69的厚度T小， 由此實(shí)現(xiàn)導(dǎo)光板63的薄型化。導(dǎo)光板主體68的表面、背面做成平行的平板狀，將導(dǎo)光板主體68的厚度設(shè)為大致均勻。導(dǎo)光板主體68的與光射出面71的相反面配置有光射出裝置 74。圖11中，作為光射出裝置74表示了三角槽狀的圖形，但是，也可以是側(cè)噴射加工、對擴(kuò)散油墨進(jìn)行照相印刷的圖形、衍射光柵圖形、任意的凹凸圖形等，另外，也可以將光射出裝置74設(shè)置于光射出面71、或者設(shè)置于光射出面71和其相反面雙方。然后，如圖11所示，在該面光源裝置61中，從點(diǎn)光源62射出的光L從光入射端面70入射到光導(dǎo)入部69內(nèi)，在指向性變換圖形75及光導(dǎo)入部69的下表面進(jìn)行全反射，或者使其通過光導(dǎo)入部69而導(dǎo)向厚度薄的導(dǎo)光板主體68。導(dǎo)向?qū)Ч獍逯黧w68的光被光射出裝置74進(jìn)行全反射或者擴(kuò)散并從光射出面71大致均勻地射出。在光導(dǎo)入部69的傾斜面73的局部區(qū)域即點(diǎn)光源62的前方區(qū)域設(shè)置有由多個(gè)V型槽76(或者也可以是山形圖形。)構(gòu)成的指向性變換圖形75。V型槽76彼此平行地排列， 各V型槽76從與導(dǎo)光板主體68垂直的方向看向與光入射端面70垂直的方向延伸。各V 型槽76沿各自的長度方向具有均勻的截面形狀，另外，還具有彼此相等的V型槽形狀，且各 V型槽76彼此也具有相等的深度和長度。各V型槽76在與其長度方向垂直的截面中的頂角為120°。其中，V型槽76以不深于光射出面71的方式形成，因此，在上端部及下端部， V型槽76的深度逐漸變化。這樣，通過使V型槽76不深于光射出面71，可以縮短露在水平面72的V型槽76的端面的長度，因此可以縮短水平面72的長度。相反，由于V型槽76越深則水平面72的長度越長，因而V型槽76的深度太深時(shí)，不能顯示的區(qū)域增加，故而不予優(yōu)選。在如圖10所示的導(dǎo)光板63中，以雕刻于傾斜面73的方式凹設(shè)有V型槽76，V型槽 76間的棱線位于與傾斜面73相同的平面內(nèi)。V型槽76的上端到達(dá)至水平面72的光入射端面?zhèn)鹊亩瞬?。由于不希望從點(diǎn)光源62入射到光導(dǎo)入部69的光的指向性發(fā)生傾斜，因此，優(yōu)選從與導(dǎo)光板主體68垂直的方向看，V型槽76的長度方向垂直于光入射端面70。但是，由于只要與光入射端面70大致垂直即可，所以，從與導(dǎo)光板主體68垂直的方向看，也可以使V型槽76的長度方向傾斜與光入射端面70垂直的方向士 10°左右。通過這樣在傾斜面73設(shè)置指向性變換圖形75，可得到減小從點(diǎn)光源62入射到導(dǎo)光板63的漏光的效果。例如，在導(dǎo)光板主體68的厚度t為0. 4mm、光導(dǎo)入部69端面的厚度T為0.6mm、光導(dǎo)入部69的長度K為2. 5mm、傾斜面73的傾斜角θ為5. 89°的導(dǎo)光板中，在傾斜面73未設(shè)置指向性變換圖形75的情況下，效率為92%。與此相對，在傾斜面73 設(shè)置有由頂角為120°的V型槽76構(gòu)成的指向性變換圖形75的情況下，效率提高到98%。 在此所說的效率是指在光入射到光入射端面70或其邊緣平坦的光導(dǎo)入部69時(shí)，入射的光中幾乎所有的光都不從光導(dǎo)入部69向?qū)Ч獍逯黧w68泄露地傳播。圖10、圖11所示的面光源裝置61具有本發(fā)明的基本特征，因此，下面參照實(shí)施方式1的面光源裝置61說明可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)光板63的薄型化并且可減小漏光的理由及其它本發(fā)明的特征。(光封入的原理)首先，說明在本發(fā)明中通過傾斜面73和指向性變換圖形75的組合，可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)光板主體68的薄型化，并且可將光有效地封入在導(dǎo)光板63內(nèi)的理由。在面光源裝置61設(shè)置傾斜面73的理由是由于，增大光入射端面70的面積并增大可從點(diǎn)光源62取入的光量，同時(shí)，減小導(dǎo)光板主體68的厚度。另外，指向性變換圖形75是為了難以從傾斜面73泄露光。在圖12 圖14中，考慮在傾斜面73設(shè)置指向性變換圖形 75的情況。另外，在圖15、圖16中，考慮在傾斜面73設(shè)置指向性變換圖形75的情況。圖13 圖16表示指向特性。這些指向特性為從垂直于導(dǎo)光板63的光入射端面 70的方向所看到的情形，χ軸為與光入射端面70垂直地朝向?qū)Ч獍鍍?nèi)部的方向的軸，ζ軸為垂直于導(dǎo)光板63的光射出面71的方向的軸，y軸為垂直于χ軸及ζ軸的方向(與光入射端面70平行的方向)的軸。其中，在這些指向特性中，對光的強(qiáng)度進(jìn)行抽象，用極坐標(biāo)只表示導(dǎo)光板63內(nèi)的光線的方向。另外，如圖13 圖16所示的圓Gl的內(nèi)側(cè)的區(qū)域表示剛從點(diǎn)光源62入射到光導(dǎo)入部69內(nèi)后的光的指向特性，相對于χ軸的角度表示α = arcsin(l/ η)的圓錐狀區(qū)域。其中，η為導(dǎo)光板63的折射率。另外，邊界線J表示在傾斜面73進(jìn)行全反射的光線和透過傾斜面73的光線的邊界，處于兩條邊界線J間的區(qū)域的光線被傾斜面73 進(jìn)行全反射，而處于邊界線J間的外側(cè)的光線透過傾斜面73向外部逃出。另外，若光線被傾斜面等全反射，則反射光線成為夾持χ軸位于入射光線的相反側(cè)的光線，另外，若通過被導(dǎo)光板的相反面進(jìn)行全反射而返回到與傾斜面等相同側(cè)，則為了便于說明，將其看做位于相同側(cè)(即，y軸之上的區(qū)域)的光線。首先，考慮傾斜面73不設(shè)置指向性變換圖形75的情況。如圖12(a)所示，若傾斜面73的傾斜角θ變大，則可增大光射出窗67的高度H?；蛘撸诳煽s短光導(dǎo)入部69的長度并增大光射出面71的面積的比例方面優(yōu)選。但是，在增大傾斜面73的傾斜角θ的情況下，第一次入射到傾斜面73的光Ll (以下，將第一次入射到傾斜面73的稱為一次入射光， 將第二次入射的光稱為二次入射光等。)的一部分成為從傾斜面73逃向外部而使光利用效率下降的原因。圖13是作為從與光入射端面70垂直的方向看到的指向特性表示如圖12 (a)所示的光的行跡的圖。在傾斜面73的傾斜角大的情況下，在傾斜面73全反射的前后的光線的角度變化大，因此若處于指向特性Gl的邊界上的光線pi被該傾斜面73進(jìn)行全反射，則成為超出邊界線J向ζ軸方向移動(dòng)的光線P2。即，從傾斜面73逃出向外泄露。按整體指向特性而言，若指向特性Gl的光被傾斜面73進(jìn)行全反射則沿導(dǎo)光板63的厚度方向(ζ軸方向)擴(kuò)散而成為指向特性G2(用虛線表示的橢圓)，超出邊界線J的區(qū)域的光(一次入射光)叢傾斜面73泄露出去。若傾斜面73的傾斜角θ比圖12(a)的情況小，則可抑制一次入射光Ll的泄露。 但是，通過減小傾斜面73的傾斜角θ，即使一次入射光Ll不泄露，如圖12 (b)所示，也會(huì)使二次入射光L2的一部分從傾斜面73逃到外部而造成損失。圖14是作為從與光入射端面70垂直的方向看到的指向特性表示如圖12(b)所示的光的行跡的圖。在減小傾斜面73的傾斜角的情況下，由于被傾斜面73進(jìn)行全反射的前后的光線的角度變化變小，因此，若處于指向特性Gl的邊界上的光線pi (—次入射光)被傾斜面73進(jìn)行全反射，則向ζ軸方向移動(dòng)，正是因?yàn)槌蔀檫吔缇€J內(nèi)側(cè)的光線p3，從而使光線P3不會(huì)從傾斜面73泄露。但是，該情況下，若光線p3再次被傾斜面73進(jìn)行全反射，則光線p3( 二次入射光)向ζ軸方向移動(dòng)而超出邊界線J，成為光線p4。其結(jié)果是，光逃出傾斜面73向外泄露。若根據(jù)整體的指向特性進(jìn)行說明，則當(dāng)指向特性Gl的光被傾斜面73進(jìn)行全反射時(shí)，其沿導(dǎo)光板63的厚度方向(ζ軸方向)擴(kuò)散而成為指向特性G3，當(dāng)?shù)诙伪粌A斜面73進(jìn)行全反射時(shí)，再次沿ζ軸方向擴(kuò)散而成為指向特性G4，超出邊界線J的區(qū)域的光 (二次入射光)從傾斜面73泄露。若進(jìn)一步減小傾斜面73的傾斜角θ，則可能不會(huì)使二次入射光L2泄露。但是，若傾斜角θ過小，則由于使光導(dǎo)入部69的長度變大，因此而造成導(dǎo)光板主體68的面積相應(yīng)變小，可用作光源的面積變小，因而不實(shí)用。于是，在本發(fā)明中，(1)將傾斜面73的傾斜角θ減小至光導(dǎo)入部69內(nèi)的光在第
13一次入射到傾斜面73時(shí)不會(huì)從傾斜面73泄露的范圍(防止一次入射光泄露)；( 由于若減小傾斜角θ，則光導(dǎo)入部69的最大厚度和導(dǎo)光板主體68的厚度之差變小，故而通過將光導(dǎo)入部69的長度延長至存在至少入射到傾斜面73兩次以上的光的范圍，而減小導(dǎo)光板主體68的厚度t (導(dǎo)光板的薄型化)；C3)由于存在至少入射到傾斜面73兩次以上入射的光， 從而使第二次入射到傾斜面73的光從傾斜面73泄露，因此，通過設(shè)置指向性變換圖形75， 而使第二次入射的光難以從傾斜面73泄露(抑制二次入射光泄露)。即，通過在傾斜面73 設(shè)置指向性變換圖形75，使第二次入射到傾斜面73的光也難以從傾斜面73泄露。參照表示在傾斜面73設(shè)置有指向性變換圖形75的情況的圖15、圖16(a)、(b)的指向特性對該原理加以說明。另外，在該圖中，傾斜面73的長度和指向性變換圖形75的長度為相同長度。在設(shè)置有指向性變換圖形75的情況下，如圖15所示，若指向特性Gl的邊界上的光線Pl ( —次入射光)被傾斜面73全反射，則光線pi向ζ軸方向移動(dòng)而成為邊界線J內(nèi)側(cè)的光線P5。另外，若光線p5被指向性變換圖形75全反射，則繞χ軸旋轉(zhuǎn)而變?yōu)楣饩€p6。按指向特性而言，若指向特性Gl的光第一次入射到傾斜面73進(jìn)行全反射，則沿ζ軸方向延伸而成為指向特性G5，但是，由于以不使一次入射光泄露的方式確定傾斜面73的傾斜角θ， 因而指向特性G5不會(huì)超出邊界線J。另外，若指向特性G5的光被指向性變換圖形75進(jìn)行全反射，則指向特性G5繞χ軸旋轉(zhuǎn)而成為指向特性G6。因此，指向特性G6收納到邊界線J 間，一次入射光不會(huì)從傾斜面73泄露。另外，如圖16(a)所示，若指向特性G6邊界上的光線p6 ( 二次入射光)被傾斜面 73進(jìn)行全反射，則光線ρ6向ζ軸方向移動(dòng)而成為光線ρ7。另外，若光線ρ7被指向性變換圖形75進(jìn)行全反射，則繞χ軸旋轉(zhuǎn)而變?yōu)楣饩€ρ8。按指向特性而言，若指向特性G6的光第二次入射到傾斜面73進(jìn)行全反射，則沿ζ軸方向延伸而成為指向特性G7。另外，若指向特性G7的光指向性被變換圖形75進(jìn)行全反射，則指向特性G7繞χ軸旋轉(zhuǎn)而成為指向特性 G8，仍然將指向特性G8收納到邊界線J間。因此，不論一次入射光還是二次入射光都不會(huì)從傾斜面73泄露。另外，在指向特性G7繞χ軸向與圖16(a)的相反方向旋轉(zhuǎn)的情況下，如圖16(b) 所示成為指向特性G9，光線ρ7成為光線ρ9。因此，該情況下，不論一次入射光還是二次入射光都不會(huì)從傾斜面73泄露。另外，雖然附圖沒有記載，但是，在指向性變換圖形75的長度比傾斜面73的長度短的情況下(圖11中，傾斜面73中靠近光射出面71的區(qū)域沒有指向性變換圖形75而只有平坦的傾斜面73的情況)，二次入射光既不會(huì)像圖16 (a)的情況那樣向G7 — G8旋轉(zhuǎn)，也不會(huì)像圖16 (b)的情況那樣向G7 — G9旋轉(zhuǎn)，都不會(huì)使二次入射光泄露(按后述的傾斜角度數(shù)分布相當(dāng)于在χ軸方向密度為50%的情況)。即，較之傾斜面73 的長度也可以使指向性變換圖形75的長度變短。另外，如后述的實(shí)施方式4，在將指向性變換圖形75設(shè)置于傾斜面73的相反側(cè)的面的情況下，指向特性按Gl — G5 — G6 — G7 — G8 (或者Gl — G5 — G6 — G7 — G9)這一順序變化，但是，如實(shí)施方式1，在將指向性變換圖形75設(shè)置于傾斜面73的情況下，由于指向特性同時(shí)發(fā)生在ζ軸方向的延伸和繞χ軸的旋轉(zhuǎn)，因而指向特性變?yōu)镚l — G6 — G8(或者 Gl — G6 — G9)。(光封入的條件)接著，考察用于實(shí)現(xiàn)如圖15、圖16那樣的指向特性的行跡的條件。首先，考察一次入射光不在傾斜面73發(fā)生泄露而進(jìn)行全反射并在導(dǎo)光板63的背面也不再次發(fā)生泄露而進(jìn)行全反射，再次入射到傾斜面73的條件。由于該狀況與推導(dǎo)出的式1 式4的情況相同， 因而求出的條件參照式4，為θ ^ 45° —α (式 9)其中，α = arcsin(l/n)在此，θ為傾斜面73的傾斜角，α為導(dǎo)光板材料全反射的臨界角，η為導(dǎo)光板材料的折射率。但是，在實(shí)施方式1的情況下，由于在傾斜面73設(shè)置有由V型槽76構(gòu)成的指向性變換圖形75，因而傾斜角θ的最大值變得比45° -α略大。另外，由于通過光被指向性變換圖形75進(jìn)行反射而在導(dǎo)光板63的厚度方向使指向特性變窄，在寬度方向變寬，因而優(yōu)選從與導(dǎo)光板63垂直的方向看V型槽76在與光入射端面70垂直的方向(χ軸方向)延伸。接著，考察用于使入射到傾斜面73兩次以上的光存在的條件?？疾煸诖嬖趧倓?cè)肷涞絻A斜面73兩次的情況，即、入射到傾斜面73兩次以上入射的光的情況下的達(dá)到最短長度的情況，如圖17所示，在以最小的入射角入射到傾斜面73上端的光被傾斜面73和底面進(jìn)行全反射，之后，入射到傾斜面73的下端，此時(shí)，傾斜面73的長度X (χ軸方向的長度)成為X = (T+t) cot ( α +2 θ )其中，α = arcsin(l/n)在此，T為傾斜面73上端的光導(dǎo)入部69的厚度，t為導(dǎo)光板主體68的厚度，θ為傾斜面73的傾斜角，η為導(dǎo)光板材料的折射率。因此，在傾斜面73設(shè)置有指向性變換圖形 75的情況下，用于使入射到傾斜面73兩次以上的光存在的條件為X 彡(T+t) cot (α +2 θ ) (式 10)另外，式10可用X 彡(T+t)tana (式 11)表示。關(guān)于指向性變換圖形75，在上述實(shí)施方式1中，表示的是由頂角為120°的V型槽 76構(gòu)成的情況。因此，若V型槽76的截面形狀左右對稱，則V型槽76的傾斜角變?yōu)?0°。 對這樣通過將V型槽76的頂角設(shè)為120° (將傾斜角設(shè)為30度)而可提高效率的理由進(jìn)行說明。圖18(a)是表示入射到光導(dǎo)入部69的傾斜面73的光的概略圖。圖18(b)是沿圖 18(a)的D-D線的概略剖面圖，表示與V型槽76的長度方向垂直的截面。為了在傾斜面73 的傾斜角θ大的情況下也不會(huì)使入射到傾斜面73的光泄露，需要增大與指向性變換圖形 75接觸并進(jìn)行了全反射的光的反射前后的光線的偏移角度β。如圖18(b)所示，此處所說的(反射前后的)光線的偏移角度β是指從V型槽76的長度方向觀察時(shí)的反射前的光線和反射后的光線形成的角度。另外，將與V型槽76的長度方向垂直的截面(例如圖18(a) 的D-D截面)的V型槽76的傾斜面77的角度稱為V型槽76的傾斜角Φ圖18 (b)是表示V型槽76的傾斜面77的傾斜角Φ小的情況(例如，Φ = 10° 的情況)。該情況下，由于被指向性變換圖形75進(jìn)行了全反射的光線L的偏移角度β也變小，因而效率下降。圖19(a)、(b)也是表示沿圖18(a)的D-D線的概略截面，但是V型槽76的傾斜角Φ變大(例如，Φ = 40° )。若V型槽76的傾斜角Φ大，則如圖19(a)所示的光線Lll 那樣，被傾斜面77進(jìn)行了全反射的光線的偏移角度β變大。但是，一部分光線如圖19(a) 所示的光線L12那樣，又被另一傾斜面77進(jìn)行全反射，因而，其結(jié)果有時(shí)使偏移角度β變另外，在V型槽76的傾斜角Φ大的情況下，若入射光在指向特性保持?jǐn)U展，則如圖19(b)所示的光線L13那樣，偏移角度β小的光增加，如目標(biāo)那樣，偏移度β不會(huì)變大。與此相對，圖20 (a)、(b)表示V型槽76的傾斜角Φ為30°的情況。在V型槽76 的傾斜面77的傾斜角Φ為30°左右的情況下，若沿著V型槽76筆直行進(jìn)的光線(嚴(yán)格地說是沿xz面內(nèi)行進(jìn)的光線)如圖20(a)所示的光線L21那樣，被一傾斜面77進(jìn)行了全反射，則向與另一傾斜面77平行的方向反射，可得到大的偏移角度β。另外，該情況下，如圖 20(b)所示的光線L21、L22、L23，即使入射到指向性變換圖形75的光線的指向特性變寬，大部分的光中被一傾斜面77進(jìn)行了反射的反射光也難以被另一傾斜面反射，偏移角度β也難以變小。即使一部分光被一傾斜面77進(jìn)行全反射再被另一傾斜面77進(jìn)行全反射，但是， 如圖20(b)所示的光線L24，其反射方向?yàn)榉瓷涔獾臄U(kuò)展寬度內(nèi)，可以使光向大致如同目標(biāo)的方向(圖20(b)的情況下，與光線L23平行的方向)進(jìn)行反射。在傾斜面77的傾斜角Φ為30°的情況下，沿V型槽76筆直行進(jìn)的光線被傾斜面77進(jìn)行了反射后的方向和另一傾斜面77平行，但是，若該光線被傾斜面77進(jìn)行了反射后的光線方向和傾斜面77的關(guān)系偏離平行，則指向性變換圖形75的反射角度小的反射光成分增加。因此，理論上說，認(rèn)為指向性變換圖形75由頂角為120°的V型槽76構(gòu)成更為優(yōu)選。圖21是表示為了驗(yàn)證V型槽76的傾斜角Φ的優(yōu)選的范圍而對傾斜角Φ和效率的關(guān)系進(jìn)行了計(jì)算的結(jié)果。已經(jīng)在前面進(jìn)行了敘述，所謂效率是指光入射到光入射端面70 或其邊緣平坦的光導(dǎo)入部69時(shí)，入射的光中有多少光從光導(dǎo)入部69不泄露地傳向?qū)Ч獍逯黧w68的比例。所謂效率為1是指入射到光導(dǎo)入部69的光沒有泄露，100%送入導(dǎo)光板主體68的情況。根據(jù)圖21表明，效率在傾斜角為Φ =30°時(shí)最好，傾斜角Φ小于或大于30°效率都將下降，但是，若大幅度地偏離30°則效率的下降速度變得緩慢。圖21中作為特征的是效率為高于約0.952的線的范圍。因此，優(yōu)選V型槽76的傾斜角Φ為15. 5°以上43. 5° 以下。更優(yōu)選傾斜角Φ為23°以上36°以下(效率為0. 972以上)。其中，V型槽76的實(shí)際形狀為，前端為圓形或者產(chǎn)生平坦的部分，因此，較之由傾斜角Φ的范圍所規(guī)定，還是使用由成分的比例規(guī)定的一方更適合。因此，作為指向性變換圖形75，若以上述優(yōu)選的傾斜角范圍的V型槽76達(dá)到50%以上的方式構(gòu)成，則與光導(dǎo)入部 69只設(shè)置傾斜面73的情況相比，可提高效率。另外，由于形成有V型槽76的區(qū)域的點(diǎn)光源 62的指向性集中于中心附近，因而優(yōu)選相對于點(diǎn)光源62的中心密集的一方，優(yōu)選分布左右對稱。相反，中心附近都是平坦面在中心附近以外設(shè)置V型槽76的狀態(tài)會(huì)使效率低下。(傾斜角度數(shù)分布)另外，優(yōu)選的指向性變換圖形75也可以使用傾斜角度數(shù)分布的概念來表示。艮口， 優(yōu)選指向性變換圖形75在傾斜角度數(shù)分布中，傾斜角為15.5°以上43. 5°以下這一范圍中的度數(shù)占據(jù)整體的50%以上。下面，說明此處所使用的傾斜角、度數(shù)分布的概念。
首先，將形成有指向性變換圖形75的區(qū)域中的規(guī)定區(qū)域分割為小面積的微小區(qū)
域，設(shè)各微小區(qū)域的投影面積為Ml、M2.......，設(shè)其(最大)傾斜角為ΦΙ、Φ2........
此處所說的投影面積Ml、M2.......是指從垂直于導(dǎo)光板主體68的方向看到的各微小區(qū)
域的投影面積。而且，將微小區(qū)域的傾斜角ΦΙ、Φ2.......按Γ分開進(jìn)行分類，按每個(gè)
傾斜角求出投影面積的合計(jì)，將投影面積的合計(jì)除以全投影面積(所述規(guī)定區(qū)域的面積) 所得的設(shè)為度數(shù)。例如，設(shè)傾斜角0.5° 1.5°這一范圍為1°，求出處于傾斜角0.5° 1.5°這一范圍的微小區(qū)域的投影面積之和，將其除以總投影面積所得的設(shè)為傾斜角1°的
度數(shù)。同樣地求出傾斜角2°、3° .......的度數(shù)。將設(shè)這樣求出的度數(shù)為縱軸、設(shè)傾斜角
Φ為橫軸表示的圖稱為傾斜角度數(shù)分布。在構(gòu)成指向性變換圖形75的單位圖形都是同一形狀，且各單位圖形沿其長度方向具有均勻的截面的情況下，傾斜角度數(shù)分布只要考慮一個(gè)單位圖形的截面(與單位圖形的長度方向垂直的截面)即可。圖22(a)表示某山形截面的單位圖形78，設(shè)一傾斜面的傾斜角為Φ 1、其寬度幅為dl，設(shè)另一傾斜面的傾斜角為Φ2、其寬度為d2。該情況下，傾斜角 ΦΙ、Φ2的度數(shù)分別為dl/(dl+d2)、d2/(dl+d2)，稱為如圖22(b)所示的傾斜角度數(shù)分布。另外，圖23(a)表示某梯形截面的單位圖形78，設(shè)一傾斜面的傾斜角為Φ1、其寬度為dl，設(shè)另一傾斜面的傾斜角為Φ2、其寬度為d2，中央水平面的寬度為d3。該情況下， 傾斜角 0°、ΦΙ、Φ2 的度數(shù)分別為 d3/(dl+d2+d3)、dl/(dl+d2+d3)、d2/(dl+d2+d3)，成為如圖23(b)所示的傾斜角度數(shù)分布。圖M表示配置于點(diǎn)光源62前方的指向性變換圖形75，用粗實(shí)線包圍的區(qū)域表示用于計(jì)算傾斜角度數(shù)分布的上述規(guī)定區(qū)域。在將指向性變換圖形75設(shè)置于光導(dǎo)入部69的傾斜面73的情況下，傾斜角度數(shù)分布位于傾斜面73的上端緣和下端緣之間，且在與點(diǎn)光源 62的光射出窗67(發(fā)光面)相等的寬度區(qū)域進(jìn)行計(jì)算。圖25 圖四表示幾個(gè)傾斜角度數(shù)分布的例子。圖25(a)、(b)表示做成傾斜角 Φ = 30° (頂角120° )的山形的單位圖形和其傾斜角度數(shù)分布。這是如圖10、圖11所示的面光源裝置61的指向性變換圖形75的情況。圖沈(a)、(b)表示兩端的傾斜面的傾斜角Φ為30°的梯形狀的單位圖形和其傾斜角度數(shù)分布。圖27表示兩端傾斜面的傾斜角 Φ為30°且中央部彎曲的單位圖形，圖觀表示其傾斜角度數(shù)分布。圖四表示截面為半圓狀的單位圖形，圖30表示其傾斜角度數(shù)分布。圖31表示圓弧狀的單位圖形，圖32表示其傾斜角度數(shù)分布。根據(jù)圖21，優(yōu)選V型槽76的傾斜角Φ為15.5°以上43.5°以下，更優(yōu)選傾斜角 Φ為23°以上36°以下?？紤]到V型槽76的成形偏差及形狀的差異等，則該最佳條件可使用傾斜角度數(shù)分布而表示如下。即，在指向性變換圖形75中，優(yōu)選位于光導(dǎo)入部69的傾斜面73的上端緣和下端緣之間且與點(diǎn)光源62的光射出窗67 (發(fā)光面)相等的寬度的區(qū)域中的指向性變換圖形的傾斜角度數(shù)分布為，傾斜角15.5°以上43.5°以下這一范圍內(nèi)的度數(shù)為整體的50%以上，另外，更優(yōu)選傾斜角23°以上36°以下這一范圍內(nèi)的度數(shù)為整體的50%以上。另外，作為構(gòu)成指向性變換圖形75的單位圖形，不限于左右對稱的截面為V型槽及山形圖形等，如圖33所示的由斜面(在圖示例中傾斜角為30°的斜面)和垂直面構(gòu)成的截面為鋸齒狀的圖形也可得到同樣的效果?？傊辽倬植坑尚泵鏄?gòu)成即可。
(其它的條件)在本發(fā)明中使用的導(dǎo)光板63中，如圖34所示，光導(dǎo)入部69的傾斜面73的傾斜角 θ在沿傾斜面73的最大傾斜方向(χ軸方向)的垂直截面，比連結(jié)傾斜面73的上端和導(dǎo)光板主體68的與傾斜面73的相反側(cè)的面的遠(yuǎn)離點(diǎn)光源62的一側(cè)端的線段的傾斜角Y大， 且小于90°。這具有與整體上使厚度逐漸變薄的楔形導(dǎo)光板區(qū)別的意義。在整體做成楔形的導(dǎo)光板中，由于前端部變薄，所以成形困難且難以使導(dǎo)光板薄型化。另外，在本發(fā)明所使用的導(dǎo)光板63中，將導(dǎo)光板主體68的厚度t相對于光導(dǎo)入部 69的厚度T(最大厚度)的比t/T設(shè)為0.8以下。在光導(dǎo)入部69不設(shè)置指向性變換圖形 75而只設(shè)置傾斜面73的情況下，可專注于封入光并確定可變薄的導(dǎo)光板主體68的厚度。 根據(jù)上述圖4，將光封入時(shí)的光導(dǎo)入部69的厚度T和導(dǎo)光板主體68的厚度t之比，在丙烯樹脂的情況下為t/T = 0. 91，在聚碳酸酯樹脂的情況下為t/T = 0. 84。至為重要的是，在此以上的比值中只可與傾斜面73對應(yīng)，但是若在此以下則是與指向性變換圖形75的組合。 因此，在本發(fā)明，設(shè)為t/T <0.8。另外，在本發(fā)明的面光源裝置61中，優(yōu)選指向性變換圖形75(在實(shí)施方式中為V 型槽76)的深度或者高度相對于傾斜面73為一定。邊與比較例進(jìn)行比較邊說明該理由。圖35 (a)是表示比較例1的面光源裝置81的立體圖，圖35(b)是其側(cè)面圖。在該比較例1中，在傾斜面73上，在點(diǎn)光源62的正前方設(shè)置有由頂角為120°的V型槽82構(gòu)成的指向性變換圖形75。V型槽82在點(diǎn)光源62側(cè)逐漸變深，V型槽82的谷線位于使導(dǎo)光板主體68的光射出面71延長的面內(nèi)。該情況下，若在位于點(diǎn)光源62的前方的區(qū)域計(jì)算傾斜角度數(shù)分布，則如圖36。圖37(a)是表示比較例2的面光源裝置83的立體圖，圖37 (b)是其側(cè)面圖。該比較例2的V型槽82也具有與比較例1同樣的形狀，為頂角120°的V型槽。其中，指向性變換圖形75設(shè)置于傾斜面73長度1/2的區(qū)域，光入射端面70中的V型槽82的深度為比較例1的1/2。S卩，在比較例2中，V型槽82的谷線從光射出面71垂直測定位于光射出面71 和光入射端面70的上端緣的垂直距離的1/2高度。該情況下，若在位于點(diǎn)光源62前方的區(qū)域計(jì)算傾斜角度數(shù)分布，則如圖38。圖39(a)是表示比較例3的面光源裝置84的立體圖，圖39 (b)是其側(cè)面圖。在比較例3中，省略一個(gè)比較例2的V型槽82而減少V型槽82的個(gè)數(shù)。該情況下，若在位于點(diǎn)光源62前方的區(qū)域計(jì)算傾斜角度數(shù)分布，則如圖40那樣。求出該比較例1 3的面光源裝置81、83、84的效率(=到達(dá)導(dǎo)光板主體的光量 /進(jìn)入光導(dǎo)入部的光量)，與實(shí)施方式1的面光源裝置61的效率相比較，表示如下。實(shí)施方式1 效率98%比較例1 效率83%比較例2 效率89%比較例3 效率90%由此得知，與槽的深度均勻的V型槽76相比，在槽的深度發(fā)生變化的V型槽82中， 效率降低。比較例1 3中效率低的理由可做如下考慮。在比較例1的情況下，由于為了將傾斜角度數(shù)分布中的傾斜角30°的比率設(shè)為最大而增加V型槽82的深度，由此，如圖41 (a)、(b)所示，從光入射端面70不進(jìn)入導(dǎo)光板63內(nèi)而直接通過V型槽82的空氣層側(cè)之間易于造成來自點(diǎn)光源62的光L泄露。在比較例2中，由于V型槽82的深度較之比較例1淺，故而不入射到導(dǎo)光板63而在V型槽82內(nèi)通過的光比比較例1少而效率提高，但是，由于傾斜角度數(shù)分布中的傾斜角 30°的度數(shù)的比率達(dá)到50%以下，所以將光封入的效果降低，效率比實(shí)施方式1低。另外，在減少V型槽82的個(gè)數(shù)的比較例3中，雖然不入射到導(dǎo)光板63而在V型槽 82內(nèi)通過的光比比較例2更少，但是傾斜角度數(shù)分布中的傾斜角30°的度數(shù)的比率更小， 從而封入光的效果下降，效率比實(shí)施方式1低。因此，在本發(fā)明中，指向性變換圖形75 (或V型槽76)通過將其深度或者高度設(shè)為均勻且與光導(dǎo)入部69的傾斜面73平行地形成，由于從光入射面封入了所有的光因而可使來自點(diǎn)光源62的光難以泄露，且規(guī)定區(qū)域中的指向性變換圖形的傾斜角度數(shù)分布可使傾斜角30°中(一般在傾斜角15.5°以上43.5°以下的范圍)的度數(shù)達(dá)到整體的50%以上， 進(jìn)而可很容易提高面光源裝置的效率。[第二實(shí)施方式]圖42 (a)是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的面光源裝置91的立體圖，圖42 (b)是其側(cè)面圖。在實(shí)施方式2的面光源裝置91中，其特征在于，構(gòu)成指向性變換圖形75的V型槽76 的上端未到達(dá)至水平面72的光入射端面?zhèn)鹊亩瞬俊８鶕?jù)這樣的實(shí)施方式，由于在V型槽76 的上端和光入射端面70之間留有水平面72，因而容易制作用于形成導(dǎo)光板63的模型。[第三實(shí)施方式]圖43是表示本發(fā)明實(shí)施方式3的面光源裝置92的立體圖。在實(shí)施方式3的面光源裝置92中，其特征在于，只是沒有點(diǎn)光源62正前方的區(qū)域，在傾斜面73及水平面72的整個(gè)寬度上設(shè)置有指向性變換圖形75。根據(jù)這樣的實(shí)施方式，由于在沿光入射端面70的任意位置設(shè)有點(diǎn)光源62，因而得到了導(dǎo)光板63的通用性，不需要根據(jù)光源的位置及個(gè)數(shù)更改設(shè)計(jì)導(dǎo)光板63或更改制造成形用的模型。在該實(shí)施方式的情況下，也可以代替點(diǎn)光源而使用冷陰極管之類的線狀光源。[第四實(shí)施方式]圖44是表示本發(fā)明實(shí)施方式4的面光源裝置93的立體圖。在實(shí)施方式4的面光源裝置93中，遍及傾斜面73的整個(gè)寬度設(shè)置指向性變換圖形75。另外，在與光入射端面 70對置的位置設(shè)置有線狀光源94。線狀光源94由楔狀導(dǎo)光體95、反射板98及發(fā)光源99構(gòu)成。楔狀導(dǎo)光體95由折射率高的透明樹脂及玻璃形成楔狀，射出光的發(fā)光面96與導(dǎo)光板63的光入射端面70對置。 反射板98由白色板等形成，與楔狀導(dǎo)光體95的發(fā)光面96的相反面對置。發(fā)光源99為LED 等點(diǎn)光源，與楔狀導(dǎo)光體95的入射面97對置。其次，從發(fā)光源99射出的光從入射面97進(jìn)入楔狀導(dǎo)光體95內(nèi)，邊由發(fā)光面96和其相反面反復(fù)進(jìn)行全反射邊將其導(dǎo)入楔狀導(dǎo)光體95 內(nèi)。導(dǎo)入楔狀導(dǎo)光體95內(nèi)的光隨著在發(fā)光面96和其相反面進(jìn)行全反射而減小向發(fā)光面96 的入射角，若向發(fā)光面96的入射角小于全反射的臨界角，則從發(fā)光面96射出。其結(jié)果是， 發(fā)光面96整體進(jìn)行發(fā)光，從發(fā)光面96射出的光從光入射端面70向?qū)Ч獍?3內(nèi)入射。另外，在發(fā)光面96和光入射端面70之間，也可以為了使來自發(fā)光面96的射出光的方向大致平行而設(shè)置棱鏡片。
[第五實(shí)施方式]圖45是表示本發(fā)明實(shí)施方式5的面光源裝置101的概略俯視圖。在該面光源裝置101中，通過將導(dǎo)光板63的角部傾斜地切斷而形成光入射端面70，以與光入射端面70對置的方式配置點(diǎn)光源62。在與導(dǎo)光板63的光入射端面70鄰接的區(qū)域設(shè)置有將表面做成傾斜面73的點(diǎn)光源62，在傾斜面73上形成有指向性變換圖形75。指向性變換圖形75由彼此平行排列的V型槽76構(gòu)成，V型槽76沿與光入射端面70垂直的方向延伸。[第六實(shí)施方式]圖46是表示本發(fā)明實(shí)施方式6的面光源裝置111的立體圖。圖47 (a)是該面光源裝置111的俯視圖，圖47(b)是其側(cè)面圖。在該面光源裝置111中，在導(dǎo)光板63的與光射出面71相同側(cè)的面設(shè)置有傾斜面73，在設(shè)置有傾斜面73的面的相反面形成有指向性變換圖形75。指向性變換圖形75與實(shí)施方式1的情況相同，使在與光入射端面70垂直的方向延伸的多個(gè)V型槽76平行排列，但形成于導(dǎo)光板63背面的平坦面。在這樣實(shí)施方式的情況下，入射到光導(dǎo)入部69的光中的一部分被傾斜面73全反射，并被形成于其對置面的指向性變換圖形75進(jìn)行全反射，再次入射到傾斜面73并被傾斜面73進(jìn)行全反射而導(dǎo)入導(dǎo)光板主體68。實(shí)施方式6中也實(shí)現(xiàn)了與實(shí)施方式1同樣的作用效果，但是由于指向性變換圖形 75的位置的不同而產(chǎn)生不同之處，因而對與實(shí)施方式1不同之處進(jìn)行說明。首先，與光封入的原理相關(guān)聯(lián)，指向特性的變化方式有差異。在實(shí)施方式1 中，在光一次入射及二次入射到傾斜面73時(shí)的指向特性在圖15及圖16中變化為 Gl — G6 — G8(或者Gl — G6 — G9)。與此相對，在實(shí)施方式6的情況下，由于指向性變換圖形75設(shè)置于傾斜面73的相反側(cè)的面，所以在圖15及圖16中，指向特性依次變化為 Gl — G5 — G6 — G7 — G8 (或者 Gl — G5 — G6 — G7 — G9)。其次，在實(shí)施方式1中，光的一部分入射到傾斜面73兩次以上的條件為式9、式 10。在實(shí)施方式6中，這些條件中還附加有條件。圖48(a)、(b)是用于說明該條件的概略圖。如圖48(a)所示，若光導(dǎo)入部69內(nèi)的光較之傾斜面73先入射到指向性變換圖形75，則在指向性變換圖形75中光的指向特性不發(fā)生變化，因此不能抑制漏光。因此，如圖48(b) 所示，需要以使光較之指向性變換圖形75而先入射到傾斜面73的方式確定指向性變換圖形75的范圍。因此，如圖48(b)所示，只要在傾斜面73的上端進(jìn)行了反射的光從入射到背面的位置指向性變換圖形75開始，在傾斜面73的下端進(jìn)行了反射的光從入射到背面的位置指向性變換圖形75結(jié)束即可。因此，從垂直于導(dǎo)光板63的方向看，若設(shè)傾斜面73的上端和指向性變換圖形75的始端的距離為ΔΧ1、設(shè)傾斜面73的下端和指向性變換圖形75的終端的距離為ΔΧ2，則Δ Xl = T · tan (90° - α-2 θ )= T · cot (α+2 θ )(式 12)ΔΧ2 = t · tan(90° - α-2 θ )= t · cot(a+2 θ )(式 13)在此，a = arcsin(l/n)，η為導(dǎo)光板材料的折射率，θ為傾斜面73的傾斜角，T 為光導(dǎo)入部69的最大厚度，t為導(dǎo)光板主體68的厚度。另外，在實(shí)施方式6的情況下，計(jì)算傾斜角度數(shù)分布時(shí)的規(guī)定區(qū)域?yàn)橛蓤D49的粗實(shí)線包圍的區(qū)域。該區(qū)域可使用式12、式13的ΔΧ1、ΔΧ2如下表示。即、規(guī)定區(qū)域在從垂直于導(dǎo)光板63的方向看時(shí)，位于從傾斜面73的上端向點(diǎn)光源62的相反側(cè)只偏移ΔΧ1的位置和從傾斜面73的下端向點(diǎn)光源62的相反側(cè)只偏移ΔΧ2的位置之間，且為與點(diǎn)光源62 的光射出窗67相等寬度的區(qū)域。而且，若該區(qū)域中的指向性變換圖形75的傾斜角度數(shù)分布達(dá)到在傾斜角15.5°以上43.5°以下這一范圍內(nèi)的度數(shù)為整體的50%以上，則效率達(dá)到良好。[其它的實(shí)施方式]圖50 (a) (c)、圖51 (a) (c)及圖52 (a)、(b)是表示導(dǎo)光板63的其它形狀的側(cè)面圖。在使用這些導(dǎo)光板的情況下也可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的效果。圖50 (a)是表示省略了水平面72而使傾斜面73的上端位于光入射端面?zhèn)榷瞬康膱D。圖50(b)是表示將傾斜面73設(shè)為多層的圖。圖50(c)是表示將傾斜面73做成彎曲面的圖。圖51 (a)是表示使導(dǎo)光板主體68的光射出面71側(cè)的表面傾斜將導(dǎo)光板主體68 形成為錐形狀的圖。圖51 (b)、(c)是表示使光導(dǎo)入部69上面的光入射端面70側(cè)端部向傾斜面73的相反方向傾斜而設(shè)置反傾斜部121的圖。特別是在圖51(c)中，通過設(shè)置反傾斜部121，使光導(dǎo)入部69端部的高度Tk變得比導(dǎo)光板主體68的厚度t小。圖52(a)是表示在光導(dǎo)入部69的上下兩面設(shè)置有傾斜面73，在其中的一傾斜面 73或者兩傾斜面73設(shè)置指向性變換圖形75的圖。另外，如圖52(b)所示，也可以在導(dǎo)光板主體68的局部設(shè)置比光導(dǎo)入部69的厚度大的部分123。另外，如圖52(a)、(b)所示，也可以使作為水平面72的面緩慢傾斜而成為緩傾斜面 122。
權(quán)利要求
1.一種面光源裝置，具備光源和將所述光源的光從光入射面導(dǎo)入并從光射出面射出到外部的導(dǎo)光板，其特征在于，所述光源的發(fā)光面設(shè)于與所述導(dǎo)光板的光入射面對置的位置， 所述導(dǎo)光板具備用于將來自從光入射面入射的光源的光封入的光導(dǎo)入部；按比所述光導(dǎo)入部的最大厚度小的厚度以與所述光導(dǎo)入部連續(xù)的方式設(shè)置并將封入的光通過光射出裝置從光射出面射出到外部的導(dǎo)光板主體，所述導(dǎo)光板主體的厚度相對于所述光導(dǎo)入部的最大厚度之比為0. 8以下， 所述光導(dǎo)入部在所述導(dǎo)光板的光射出側(cè)的面或其相反面具有從比所述導(dǎo)光板主體的厚度大的部分的表面向所述導(dǎo)光板主體的表面端傾斜的傾斜面，所述傾斜面的傾斜角在沿著所述傾斜面的最大傾斜方向的垂直截面，比連結(jié)所述傾斜面的上端和所述導(dǎo)光板主體的與所述傾斜面的相反側(cè)的面的遠(yuǎn)離所述光源的一側(cè)端的線段的傾斜角大且小于90°，所述導(dǎo)光板在所述光射出側(cè)的面或其相反面具有用于使入射到所述光導(dǎo)入部的光的所述導(dǎo)光板厚度方向的指向性擴(kuò)展變換為向與導(dǎo)光板的面方向平行的方向傾斜的指向特性的指向性變換圖形，所述傾斜面和所述指向性變換圖形以使入射到所述光導(dǎo)入部的光的一部分與所述傾斜面和所述指向性變換圖形同時(shí)或者交互反射并在導(dǎo)光板內(nèi)導(dǎo)光的方式而配置，所述傾斜面的傾斜方向的長度以使入射到所述光導(dǎo)入部的光的一部分至少兩次入射到所述傾斜面的方式而確定。
2.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置，其特征在于， 所述指向性變換圖形形成于所述傾斜面，位于所述傾斜面的上端緣與下端緣之間且與所述光源的發(fā)光面相等寬度的區(qū)域的所述指向性變換圖形的傾斜角度數(shù)分布為，傾斜角在15. 5°以上43. 5°以下范圍的度數(shù)是整體的50%。
3.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置，其特征在于，所述指向性變換圖形形成于所述導(dǎo)光板的與所述傾斜面相反側(cè)的面， 在從與所述光射出面垂直的方向看時(shí)，處于從所述傾斜面的上端向所述光源的相反側(cè)偏移T*tan(90° - α-2 θ )的位置和從所述傾斜面的下端向所述光源的相反側(cè)偏移 t· tan (90° -α-2 θ)的位置之間且與所述光源的發(fā)光面相等的寬度區(qū)域的所述指向性變換圖形的傾斜角度數(shù)分布為，傾斜角在15. 5°以上43. 5°以下范圍的度數(shù)是整體的50% 以上，其中，T為所述光入射部的最大厚度，t為所述導(dǎo)光板主體的厚度，α為導(dǎo)光板材料的全反射的臨界角，θ為所述傾斜面的傾斜角。
4.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置，其特征在于，所述指向性變換圖形的深度或者高度相對于傾斜面的表面為一定。
5.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置，其特征在于， 所述指向性變換圖形由凹或者凸的單位圖形構(gòu)成，在從與所述光射出面垂直的方向看時(shí)，所述單位圖形在與所述光入射面垂直的方向延伸且在與該發(fā)光面平行的方向彼此平行地排列。
全文摘要
一種面光源裝置，導(dǎo)光板(63)的構(gòu)成包括由在與點(diǎn)光源(62)對置的位置用于封入來自點(diǎn)光源的光的光導(dǎo)入部(69)、和以厚度比該光導(dǎo)入部的點(diǎn)光源側(cè)的端部小的厚度通過光射出裝置(74)使封入的光從光射出面向外部射出的導(dǎo)光板主體(68)。光導(dǎo)入部(69)具有傾斜面(73)，在傾斜面(73)形成有指向性變換圖形(75)。指向性變換圖形平行且并列地構(gòu)成頂角120°的V型槽(76)，各V型槽向與導(dǎo)光板的光入射端面大致垂直的方向延伸。傾斜面(73)的傾斜方向的長度以使入射到光導(dǎo)入部的光的一部分至少兩次入射到傾斜面的方式確定。導(dǎo)光板主體(68)的厚度相對于光導(dǎo)入部(69)的最大厚度之比為0.8以下。
文檔編號G02F1/13357GK102245962SQ200980150250
公開日2011年11月16日 申請日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者倉田剛大, 田上靖宏, 篠原正幸 申請人:歐姆龍株式會(huì)社