(57)【要約】      （修正有）【課題】導光体から光を高拡散に出射させることが可能な光源モジュールを提供する。【解決手段】導光体１１の底面１１Ｄおよび側面１１Ｅに散乱体１４,１５を形成した。これにより、導光体１１の底面１１Ｄと側面１１Ｅの２面で光源から端面１１Ａ,１１Ｂに入射した入射光を散乱させて、上記２面の反対側の上面１１Ｃ,側面から光束を出射でき、より高拡散に光を出射可能となる。薄型で、かつ、輝度の均一性が高い平面光源を得ることができる。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
上記光源からの光が入射する少なくとも１つの入射面と上記入射面から入射した光を出射させる出射面とを有する導光体と、
上記導光体の入射面に隣接する上記導光体の少なくとも２つの隣接面に形成されていると共に上記導光体に入射した光を散乱させる散乱体とを備えることを特徴とする光源モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の光源モジュールにおいて、
上記散乱体は、線状パターンに形成されていて、上記線状パターンの散乱体の線幅、線間距離のうちの少なくとも１つが上記光源から離隔している距離に応じて変化していることを特徴とする光源モジュール。
【請求項３】
請求項２に記載の光源モジュールにおいて、
上記散乱体の線状パターンは、上記光源から離隔している距離が増えるに従って散乱体の線幅が増加している領域を有することを特徴とする光源モジュール。
【請求項４】
請求項２に記載の光源モジュールにおいて、
上記散乱体の線状パターンは、上記光源から離隔している距離が増えるに従って散乱体の線間距離が減少している領域を有することを特徴とする光源モジュール。
【請求項５】
請求項１に記載の光源モジュールにおいて、
上記散乱体は、斑点状パターンに形成されていて、上記斑点状パターンの散乱体の大きさ、密度のうちの少なくとも１つが上記光源から離隔している距離に応じて変化していることを特徴とする光源モジュール。
【請求項６】
請求項５に記載の光源モジュールにおいて、
上記散乱体の斑点状パターンは、上記光源から離隔している距離が増えるに従って散乱体の大きさが増大している領域を有することを特徴とする光源モジュール。
【請求項７】
請求項５に記載の光源モジュールにおいて、
上記散乱体の斑点状パターンは、上記光源から離隔している距離が増えるに従って散乱体の密度が増大している領域を有することを特徴とする光源モジュール。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１つに記載の光源モジュールにおいて、
上記２つの隣接面に形成された上記散乱体は、同じパターンで形成されていることを特徴とする光源モジュール。
【請求項９】
請求項１から７のいずれか１つに記載の光源モジュールにおいて、
上記２つの隣接面のうちの一方の隣接面に形成された散乱体の形成パターンと上記２つの隣接面のうちの他方の隣接面に形成された散乱体の形成パターンとが異なっていることを特徴とする光源モジュール。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１つに記載の光源モジュールにおいて、
上記導光体は、上記入射面から入射した光を導光する導光方向に対して直交する方向に延在する直交平面による断面形状が多角形状であり、かつ、上記直交平面による断面の面積が上記導光方向に一定であることを特徴とする光源モジュール。
【請求項１１】
請求項１から９のいずれか１つに記載の光源モジュールにおいて、
上記導光体は、上記入射面から入射した光を導光する導光方向に直交する平面による断面形状が多角形状であり、かつ、上記導光方向に対して直交する方向に延在する直交平面による断面の面積が上記導光方向に向かって減少していることを特徴とする光源モジュール。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の光源モジュールにおいて、
上記導光体は、
上記出射面の法線方向の寸法が、上記直交平面において上記法線方向と直交する幅方向の寸法の１０分の１以上であることを特徴とする光源モジュール。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１つに記載の光源モジュールを複数備え、
各光源モジュールは、上記散乱体が形成された導光体の隣接面の方向を揃えて基板に配列されていることを特徴とする光源装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の光源装置において、
上記配列の一端に位置する光源モジュールと上記配列の一端側の上記基板の縁との間の第１距離が、上記配列の他端に位置する光源モジュールと上記配列の他端側の上記基板の縁との間の第２距離よりも短く、かつ、
上記配列の一端に位置する光源モジュールは、上記配列の一端側の上記基板の縁に対向する面に上記散乱体が形成されていなく、かつ、上記配列の他端に位置する光源モジュールは、上記配列の他端側の上記基板の縁に対向する面に上記散乱体が形成されていることを特徴とする光源装置。
【請求項１５】
請求項１から１２のいずれか１つに記載の光源モジュールにおいて、
上記出射面の反対側の上記導光体の底面と、上記入射面に隣接すると共に上記出射面と底面に隣接する２つの側面とに上記散乱体を形成したことを特徴とする光源モジュール。
【請求項１６】
請求項１５に記載の光源モジュールにおいて、
上記２つの側面に形成された上記散乱体は同じパターンで形成されていることを特徴とする光源モジュール。
【請求項１７】
請求項１から１２のいずれか１つ、または、請求項１５または１６に記載の光源モジュールを備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項１８】
請求項１から１２のいずれか１つに記載の光源モジュールにおいて、
上記導光体に入射した光を散乱させる散乱体は、
上記導光体の入射面に隣接していると共に上記入射面に連なる少なくとも３つの隣接面に形成されており、
上記３つの隣接面のうちの１つの隣接面の両側の２つの隣接面は、
上記１つの隣接面に隣接していると共に上記散乱体が形成されていない第１の領域と上記第１の領域よりも上記１つの隣接面から離隔していると共に上記散乱体が形成されている第２の領域とを有することを特徴とする光源モジュール。
【請求項１９】
請求項１から１２のいずれか１つに記載の光源モジュールにおいて、
上記導光体に入射した光を散乱させる散乱体は、
上記導光体の入射面に隣接していると共に上記入射面に連なる少なくとも３つの隣接面に形成されており、
上記３つの隣接面のうちの１つの隣接面の両側の２つの隣接面は、
上記１つの隣接面に隣接していると共に上記散乱体が形成されている第１の領域と上記第１の領域よりも上記１つの隣接面から離隔していると共に上記導光体からの光を反射する反射体が形成されている第２の領域とを有することを特徴とする光源モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一例として発光ダイオード(ＬＥＤ)を光源とする光源モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、線状の導光体を利用した面状または線状の光源モジュールは、蛍光灯の代替といった一般照明用途、液晶テレビ用バックライト、スキャナ、コピー機などに用いられている。このような導光板を用いた光源モジュールとしては、例えば特許文献１(特開２００２−１００２２４号公報)、特許文献２(特開２００６−５１１０５０号公報)などに記載のものがある。
【０００３】
図２１は、このような導光板を利用した従来例の光源モジュールを説明するための断面図である。図２１に示すように、この従来の光源モジュールは、導光体１０１と、導光体１０１に光を結合させるための結合部品(リフレクタ)を含む光源１０２および光源１０３と、光取り出し構造を構成する複数の散乱体１０４とを備える。光源１０２、１０３から放射された光は、導光板１０１に結合され、全反射を繰り返すことによって導光体１０１内を導光して行く。このとき、導光体１０１に形成されている散乱体１０４に入射した光は、反射,散乱され、全反射条件を満たさなくなって導光体１０１の外に出射される。図２２は、図２１に示す導光体１０１からの出射光の強度分布を計算した結果を示す。図２２の横軸は導光体１０１において光源１０２から光源１０３へ向かう方向における位置座標Ｘを表しており、Ｘ＝０を光源１０２と光源１０３との間の導光体１０１の中央の位置座標としている。また、図２２の縦軸は上記出射光の相対強度を表している。また、ここで、上記導光体１０１の出射面１０１Ａの法線方向Ｙの導光体１０１の寸法(高さ)を６ｍｍとし、光源１０２から光源１０３へ向かう導光方向(光軸方向)Ｘと上記法線方向Ｙとに直交する方向Ｚの導光体１０１の寸法(幅)を１０ｍｍとしている。また、上記出射光の強度は、上記出射面１０１Ａから法線方向Ｙへ１４ｍｍだけ離れた平面での値を示している。
【０００４】
ところで、近年、液晶テレビはデザイン性、省スペース性、および、省資源性等の理由から、さらなる薄型化の実現が求められている。また、液晶テレビ全体の薄型化を実現するため、バックライトの薄型化が必須である。このため、バックライトに用いる光源モジュールから光を高拡散に出射させることが必要である。例えば線状の光源モジュールを液晶テレビのバックライト用の光源に用いる場合も、光を高拡散に出射させることが望ましく、図２０に示される光の強度分布がより広がるようにすることが望ましい。
【０００５】
これに対し、従来例ではこの光の拡散性のことは何ら考慮されていない。このため、従来例の構成では、出射光の拡散性が不十分であり、バックライト装置の薄型化ができないという問題がある。また、一般照明用途としても、高拡散に出射できるということは、より広い領域を均一に照らすことが可能となることを意味することから、必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１００２２４号公報
【特許文献２】特開２００６−５１１０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、この発明の課題は、導光体から光を高拡散に出射させることが可能な光源モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、この発明の光源モジュールは、光源と、
上記光源からの光が入射する少なくとも１つの入射面と上記入射面から入射した光を出射させる出射面とを有する導光体と、
上記導光体の入射面に隣接する上記導光体の少なくとも２つの隣接面に形成されていると共に上記導光体に入射した光を散乱させる散乱体とを備えることを特徴としている。
【０００９】
この発明の光源モジュールによれば、上記導光体の少なくとも２つの隣接面に散乱体を形成したので、上記導光体の複数の面で入射光を散乱させて、上記２つの隣接面の反対側の面から光束を出射でき、より高拡散に光を出射可能となる。
【００１０】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記散乱体は、線状パターンに形成されていて、上記線状パターンの散乱体の線幅、線間距離のうちの少なくとも１つが上記光源から離隔している距離に応じて変化している。
【００１１】
この実施形態の光源モジュールによれば、上記散乱体のパターン形状を上記光源から離隔している距離に応じて変化させることでもって、上記導光体の導光方向における出射光の強度分布を制御可能になる。
【００１２】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記散乱体の線状パターンは、上記光源から離隔している距離が増えるに従って散乱体の線幅が増加している領域を有する。
【００１３】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記散乱体の線状パターンは、上記光源から離隔している距離が増えるに従って散乱体の線間距離が減少している領域を有する。
【００１４】
この実施形態の光源モジュールによれば、光源から離れるに従って導光体内で導光される光が減少して行くに従い散乱体による散乱が起り易くなるので、出射光強度の均一化を図れる。
【００１５】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記散乱体は、斑点状パターンに形成されていて、上記斑点状パターンの散乱体の大きさ、密度のうちの少なくとも１つが上記光源から離隔している距離に応じて変化している。
【００１６】
上記実施形態の光源モジュールによれば、上記散乱体のパターン形状を上記光源から離隔している距離に応じて変化させることでもって、上記導光体の導光方向における出射光の強度分布を制御可能になる。
【００１７】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記散乱体の斑点状パターンは、上記光源から離隔している距離が増えるに従って散乱体の大きさが増大している領域を有する。
【００１８】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記散乱体の斑点状パターンは、上記光源から離隔している距離が増えるに従って散乱体の密度が増大している領域を有する。
【００１９】
上記実施形態の光源モジュールによれば、光源から離れるに従って導光体内で導光される光が減少して行くに従い散乱体による散乱が起り易くなるので、出射光強度の均一化を図れる。
【００２０】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記２つの隣接面に形成された上記散乱体は、同じパターンで形成されている。
【００２１】
この実施形態の光源モジュールによれば、上記導光体の上記２つの隣接面において光を同じ様に散乱させることができる。
【００２２】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記２つの隣接面のうちの一方の隣接面に形成された散乱体の形成パターンと上記２つの隣接面のうちの他方の隣接面に形成された散乱体の形成パターンとが異なっている。
【００２３】
この実施形態の光源モジュールによれば、上記導光体の上記２つの隣接面の一方の隣接面と他方の隣接面とで光の散乱状態を異ならせることができる。
【００２４】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記導光体は、上記入射面から入射した光を導光する導光方向に対して直交する方向に延在する直交平面による断面形状が多角形状であり、かつ、上記直交平面による断面の面積が上記導光方向に一定である。
【００２５】
この実施形態の光源モジュールによれば、上記導光体の上記導光方向に亘る光出射面積の均一化を図れる。
【００２６】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記導光体は、上記入射面から入射した光を導光する導光方向に直交する平面による断面形状が多角形状であり、かつ、上記導光方向に対して直交する方向に延在する直交平面による断面の面積が上記導光方向に向かって減少している。
【００２７】
この実施形態の光源モジュールによれば、上記導光体の上記導光方向に向かって光出射面積を減少させることができる。
【００２８】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記導光体は、上記出射面の法線方向の寸法が、上記直交平面において上記法線方向と直交する幅方向の寸法の１０分の１以上である。
【００２９】
この実施形態の光源モジュールによれば、上記導光体の高さ(上記法線方向の寸法)を、上記導光体の幅の１０分の１以上にしたことで、上記出射面、および、上記法線方向に延在する上記導光体の両側面から光を出射でき、光束の出射の異方性を抑えて、より高拡散に光を出射可能となる。よって、広範囲に光束を照射することが可能な光源モジュールを得ることができる。
【００３０】
また、一実施形態の光源装置では、上記光源モジュールを複数備え、各光源モジュールは、上記散乱体が形成された導光体の隣接面の方向を揃えて基板に配列されている。
【００３１】
この実施形態の光源装置によれば、高拡散に光を出射可能な光源モジュールを備えたことで、薄型の面状光源装置を実現可能となる。
【００３２】
また、一実施形態の光源装置では、上記配列の一端に位置する光源モジュールと上記配列の一端側の上記基板の縁との間の第１距離が、上記配列の他端に位置する光源モジュールと上記配列の他端側の上記基板の縁との間の第２距離よりも短く、かつ、
上記配列の一端に位置する光源モジュールは、上記配列の一端側の上記基板の縁に対向する面に上記散乱体が形成されていなく、かつ、上記配列の他端に位置する光源モジュールは、上記配列の他端側の上記基板の縁に対向する面に上記散乱体が形成されている。
【００３３】
この実施形態の光源装置によれば、上記配列の一端の光源モジュールと基板の縁との間の第１距離を、上記配列の他端の光源モジュールと基板の縁との間の第２距離よりも短くしたことで、全体としての出射光強度分布の均一化を図れる。
【００３４】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記出射面の反対側の上記導光体の底面と、上記入射面に隣接すると共に上記出射面と底面に隣接する２つの側面とに上記散乱体を形成した。
【００３５】
この実施形態の光源モジュールによれば、上記導光体の底面および２つの側面の３面に散乱体を形成したので、この３面で入射光を散乱させて、より高拡散に光を出射可能となる。
【００３６】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記２つの側面に形成された上記散乱体は同じパターンで形成されている。
【００３７】
この実施形態の光源モジュールによれば、上記導光体の上記２つの側面において光を同様に散乱させることができる。
【００３８】
また、一実施形態の電子機器では、上記光源モジュールを備えた。
【００３９】
この実施形態の電子機器によれば、広範囲に光束を照射することが可能な光源モジュールを備えた照明用光源,液晶表示装置のバックライト光源等の電子機器を実現できる。
【００４０】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記導光体に入射した光を散乱させる散乱体は、
上記導光体の入射面に隣接していると共に上記入射面に連なる少なくとも３つの隣接面に形成されており、
上記３つの隣接面のうちの１つの隣接面の両側の２つの隣接面は、
上記１つの隣接面に隣接していると共に上記散乱体が形成されていない第１の領域と上記第１の領域よりも上記１つの隣接面から離隔していると共に上記散乱体が形成されている第２の領域とを有する。
【００４１】
この実施形態の光源モジュールによれば、出射光量分布の均一化を図れる。
【００４２】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記導光体に入射した光を散乱させる散乱体は、
上記導光体の入射面に隣接していると共に上記入射面に連なる少なくとも３つの隣接面に形成されており、
上記３つの隣接面のうちの１つの隣接面の両側の２つの隣接面は、
上記１つの隣接面に隣接していると共に上記散乱体が形成されている第１の領域と上記第１の領域よりも上記１つの隣接面から離隔していると共に上記導光体からの光を反射する反射体が形成されている第２の領域とを有する。
【００４３】
この実施形態の光源モジュールによれば、出射光量分布の均一化を図れる。
【発明の効果】
【００４４】
この発明の光源モジュールによれば、上記導光体の少なくとも２つの隣接面に散乱体を形成したので、上記導光体の複数の面で入射光を散乱させて、上記２つの隣接面の反対側の面から光束を出射でき、より高拡散に光を出射可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１Ａ】この発明の光源モジュールの第１実施形態が備える導光体１１の側面図である。
【図１Ｂ】上記導光体１１の端面図である。
【図２】上記導光体１１に形成される散乱体の配列ピッチの分布を示す配列ピッチ分布図である。
【図３Ａ】上記第１実施形態の光源モジュールの側面図である。
【図３Ｂ】上記第１実施形態の光源モジュールの端面図である。
【図４】上記第１実施形態の光源モジュールからの出射光の強度分布を示す分布図である。
【図５】この発明の光源モジュールの第２実施形態の側面図である。
【図６】上記第２実施形態の導光体に形成される散乱体の配列ピッチの分布を示す配列ピッチ分布図である。
【図７】上記第２実施形態の変形例を示す側面図である。
【図８Ａ】上記第１実施形態の光源モジュールを複数備えた本発明の第３実施形態としての面状光源装置の平面図である。
【図８Ｂ】上記第３実施形態の面状光源装置の側断面図である。
【図９Ａ】この発明の光源モジュールの第４実施形態が備える導光体５１の側面図である。
【図９Ｂ】上記導光体５１の端面図である。
【図１０】上記第４実施形態の導光体に形成される散乱体の配列ピッチの分布を示す配列ピッチ分布図である。
【図１１Ａ】上記第４実施形態の側面図である。
【図１１Ｂ】上記第４実施形態の端面図である。
【図１２】上記第４実施形態の光源モジュールからの出射光の強度分布を示す分布図である。
【図１３Ａ】上記第４実施形態の導光体の比較例を示す端面図である。
【図１３Ｂ】上記第４実施形態の導光体の一例を示す端面図である。
【図１３Ｃ】上記第４実施形態の導光体の他の一例を示す端面図である。
【図１３Ｄ】上記第４実施形態の導光体のさらに他の一例を示す端面図である。
【図１４】上記第４実施形態において断面形状の異なる導光体を有する場合の出射光の強度分布特性を示す図である。
【図１５】この発明の光源モジュールの第５実施形態の側面図である。
【図１６】上記第５実施形態の導光体に形成される散乱体の配列ピッチ分布を示す分布図である。
【図１７】上記第５実施形態の変形例を示す側面図である。
【図１８Ａ】上記第４実施形態の光源モジュールを複数備えた本発明の第３実施形態としての面状光源装置の平面図である。
【図１８Ｂ】上記第４実施形態の面状光源装置の側断面図である。
【図１９】上記第１実施形態の変形例を説明するための導光体の端面図である。
【図２０】上記第４実施形態の変形例を説明するための導光体の端面図である。
【図２１】従来の光源モジュールの側面図である。
【図２２】上記従来の光源モジュールからの出射光の強度分布を示す分布図である。
【図２３Ａ】上記第４実施形態の第１実施例が有する導光体の端面を示す図である。
【図２３Ｂ】上記第４実施形態の第１実施例の比較例が有する導光体の端面を示す図である。
【図２３Ｃ】上記第４実施形態の第１実施例および比較例の出射光強度分布を示す分布図である。
【図２４Ａ】上記第４実施形態の第２実施例が有する導光体の端面を示す図である。
【図２４Ｂ】上記第４実施形態の第２実施例および比較例の出射光強度分布を示す分布図である。
【図２５Ａ】上記第４実施形態の第３実施例が有する導光体の端面を示す図である。
【図２５Ｂ】上記第４実施形態の第３実施例および比較例の出射光強度分布を示す分布図である。
【図２６Ａ】上記第４実施形態の第４実施例が有する導光体の端面を示す図である。
【図２６Ｂ】上記第４実施形態の第４実施例および比較例の出射光強度分布を示す分布図である。
【図２７Ａ】上記第４実施形態の第５実施例が有する導光体の端面を示す図である。
【図２７Ｂ】上記第４実施形態の第５実施例および比較例の出射光強度分布を示す分布図である。
【図２８Ａ】上記第４実施形態の第６実施例が有する導光体の端面を示す図である。
【図２８Ｂ】上記第４実施形態の第６実施例および比較例の出射光強度分布を示す分布図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００４７】
(第１の実施の形態)
図１Ａはこの発明の光源モジュールの第１実施形態が備える導光体１１の側面図であり、図１Ｂは上記導光体１１の端面を示す端面図である。
【００４８】
この第１実施形態では、上記導光体１１の一例として、幅６ｍｍ×高さ１０ｍｍ×長さ５３０ｍｍのアクリル樹脂を採用している。ここで、長さとは、導光体１１の入射面となる一方の端面１１Ａからもう１つの入射面となる他方の端面１１Ｂへ向かう導光方向Ｘの寸法であり、高さとは導光体１１の出射面となる上面１１Ｃの法線方向Ｙの寸法であり、幅とは上記導光方向Ｘと法線方向Ｙとに直交する方向Ｚの寸法である。
【００４９】
なお、導光体１１の材料としては、アクリル樹脂の他、ポリスチレン樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂またはガラスなど、透明性が良く、透過率の大きな材質のものであれば、上記アクリル樹脂と同様の効果が得られるので、上記導光体１１の材料は上述の樹脂等に限定されるものではない。
【００５０】
この実施形態の光源モジュールは、図３Ａに示すように、導光体１１の一方の端面１１Ａに隣接して第１の光源２が設置され、他方の端面１１Ｂに隣接して第２の光源３が設置される。第１,第２の光源２,３は、結合部品２Ａ,３Ａとこの結合部品２Ａ,３Ａに取り付けられたＬＥＤ(発光ダイオード)２Ｂ,３Ｂとで構成されている。
【００５１】
また、導光体１１の上面１１Ｃの反対側の隣接面としての底面１１Ｄには上記導光方向Ｘに間隔を隔てて複数の散乱体１４が形成され、この底面１１Ｄに隣接する隣接面である側面１１Ｅには上記導光方向Ｘに間隔を隔てて複数の散乱体１５が形成されている。図１Ｂに示すように、上記散乱体１４は上記底面１１Ｄにおいて上記方向Ｚに線状に延在している。また、図１Ａに示すように、上記散乱体１５は側面１１Ｅにおいて上記方向Ｙに線状に延在している。また、この実施形態では、上記散乱体１４,１５を、透明樹脂中に拡散微粒子を混ぜ合わせて、スクリーン印刷法、オフセット印刷法等の印刷技術によって導光体１１に線状にパターニングしたものとした。
【００５２】
なお、上記散乱体１４,１５の形状としては、線状ではなく、斑点状でも同様の効果を得ることが可能である。さらに、上記散乱体１４,１５としては上記の拡散微粒子を印刷したものに替えて、マイクロプリズムとしてもよい。また、上記散乱体１４,１５に替えて、Ｖ型形状の溝、マイクロレンズ構造等の光を散乱、反射させる効果を有する形状による散乱体としてもよい。
【００５３】
上記光源２,３から導光体１１に入射して導光体１１内を伝播して行く光が、散乱体１４,１５に入射すると、この入射光は上記散乱体１４,１５で反射,散乱されて、全反射条件を満たさなくなり、散乱体１４,１５を設けた底面１１Ｄ,側面１１Ｅの反対側の出射面である上面１１Ｃ,出射面である側面１１Ｆから上記反射,散乱された光が出射されることとなる。ここで、前述の通り、この実施形態の光源モジュールが備えた導光体１１は、従来例の場合と異なり、導光体１１の底面１１Ｄに散乱体１４を形成しただけでなく、底面１１Ｄに隣接する側面１１Ｅにも散乱体１５を形成した。この構成によって、導光体１１の上面１１Ｃと側面１１Ｆの両方から光が出射されることになる。その結果、この実施形態の光源モジュールによれば、従来例に比べて、光を高拡散に出射することが可能となる。
【００５４】
次に、図２に、この実施形態の導光体１１に形成される上記散乱体１４,１５の配列ピッチ(ｍｍ)の分布を示す。図２の横軸は、導光体１１の一方の端面１１Ａから他方の端面１１Ｂに亘るＸ方向の位置座標Ｘを表し、図２の縦軸は、散乱体１４,１５の配列ピッチ(ｍｍ)を表す。上記位置座標Ｘにおいて零は、端面１Ａと端面１Ｂとの間の中央の位置を表し、この中央の位置よりも他方の端面１１Ｂに近づくほど位置座標Ｘが増加している。
【００５５】
図２に示すように、上記散乱体１４,１５は、端面１１Ａ,１１Ｂから離れるほど配列ピッチが減少しており、上記中央の位置(Ｘ＝０)において配列ピッチが最小になっている。つまり、上記中央の位置(Ｘ＝０)において散乱体１４,１５は、密度が最大になっている。なお、この図２に示した配列ピッチ分布の一例は、照射面上の照度分布が均一になるように、光線追跡の解析ソフトを用いて求めた。
【００５６】
また、この実施形態では、上記散乱体１４と１５を、導光方向Ｘにおいて同じ位置に形成したが、散乱体１４と１５の導光方向Ｘにおける形成位置がずれていてもよい。例えば、導光方向Ｘにおいて隣り合う２つの散乱体１４の間の中央の位置に相当する位置座標Ｘに散乱体１５を形成してもよい。
【００５７】
次に、図４に示す出射光強度分布を参照して、この実施形態の光源モジュールからの出射光の強度分布を説明する。図４の横軸は、上記方向Ｚにおける位置座標Ｚを表し、縦軸は出射光の相対強度を表している。上記横軸における位置座標Ｚ＝０の位置は、図３Ｂに示されるように、導光体１１のＺ方向の中央の位置を表している。なお、導光体１１のサイズは、前述の様に、幅(Ｚ方向寸法)を６ｍｍ、高さ(Ｙ方向寸法)を１０ｍｍ、長さ(Ｘ方向寸法)を５３０ｍｍとしている。
【００５８】
さらに、図４に示す出射光の強度分布は、導光体１１の上面１１Ｃから方向Ｙに１４ｍｍだけ離隔した平面における強度分布、つまり、導光体１１の底面１１Ｄから方向Ｙに２０ｍｍだけ離隔した平面での分布を示している。また、図４に示す特性Ｋ１は、導光体１１の側面１１Ｅに散乱体１５を形成せずに導光体１１の底面１１Ｄだけに散乱体１４を形成した比較例における出射光の強度分布を表している。これに対して、特性Ｋ２は、導光体１１の底面１１Ｄと側面１１Ｅの両方に散乱体１４,１５を形成した本実施形態における出射光の強度分布を表している。
【００５９】
図４を参照すれば、この実施形態の特性Ｋ２は、比較例の特性Ｋ１に比べて、より高拡散に出射光が分布していることがわかる。特に、本実施形態では、散乱体１５を設置したことにより、位置座標Ｚにおける負の領域(つまり散乱体１５に近い領域)に出射光がより拡散していることがわかる。
【００６０】
このように、この第１実施形態の光源モジュールでは、導光体１１の隣接する２つの面１１Ｄ,１１Ｅに散乱体１４,１５を形成したことでもって、導光体１１の上面１１Ｃと側面１１Ｆの両側に光束を出射することができる。よって、この実施形態によれば、従来の構成に比べて、より高拡散に光を出射することが可能となって、広範囲に光束を照射することが可能な光源モジュールとなる。また、この実施形態の光源モジュールを液晶ディスプレイのバックライトに用いた場合、薄型のバックライトを実現することが可能となる。
【００６１】
なお、図１Ａ、図１Ｂに示した導光体１１では、底面１１Ｄに散乱体１４を形成し側面１１Ｅに散乱体１５を形成したが、底面１１Ｄに替えて上面１１Ｃに散乱体１４を形成し側面１１Ｅに散乱体１５を形成してもよい。
【００６２】
さらに、導光体１１の底面１１Ｄに反射率の高い光学シート、例えば反射シートを設置することで、光利用効率の高いバックライトを得ることができる。特に、散乱体１４を導光体１１の上面１１Ｃに形成した場合、散乱体１４にて反射された光をこの図示しない光学シートで反射させ光路長を長くできるので、より高拡散となり、結果として薄型のバックライトを実現できる。
【００６３】
(第２の実施の形態)
次に、図５に、この発明の光源モジュールの第２実施形態を示す。この第２実施形態は、導光体２１と、この導光体２１の入射面である一方の端面２１Ａに隣接して配置された光源２２と、上記導光体２１の他方の端面２１Ｂに隣接して配置された反射体３６とを備える。上記光源２２は、結合部品２２Ａとこの結合部品２２Ａに取り付けられたＬＥＤ２２Ｂとで構成されている。
【００６４】
また、導光体２１の出射面である上面２１Ｃの反対側の隣接面である底面２１Ｄには、導光体２１の一方の端面２１Ａから他方の端面２１Ｂへ向かう導光方向Ｘに間隔を隔てて複数の散乱体３４が形成されている。また、上記底面２１Ｄに隣接する側面２１Ｅには上記導光方向Ｘに間隔を隔てて複数の散乱体３５が形成されている。上記散乱体３４は、上面２１Ｃの法線方向Ｙと上記導光方向Ｘとに直交する方向Ｚに線状に延在している。また、上記散乱体３５は、側面２１Ｅにおいて上記法線方向Ｙに線状に延在している。
【００６５】
この第２実施形態では、前述の第１実施形態と異なり、導光体２１の他方の端面２１Ｂに反射体３６を配置している。図６には、この実施形態の導光体２１に形成される散乱体３４,３５の配列ピッチ(ｍｍ)の分布を示す。図６の横軸は、導光体２１の一方の端面２１Ａから他方の端面２１Ｂに亘るＸ方向の位置座標Ｘを表し、図６の縦軸は、散乱体３４,３５の配列ピッチ(ｍｍ)を表す。上記位置座標Ｘにおいて零は、端面２１Ａと端面２１Ｂとの間の中央の位置を表し、この中央の位置よりも他方の端面２１Ｂに近づくほど位置座標Ｘが増加している。この実施形態では、上記配列ピッチは、端面２１Ａから端面２１Ｂに向かって減少している。つまり、上記散乱体３４,３５の配列間隔は光源２２から離れるほど密になっている。このような散乱体３４,３５の配列分布により、導光方向Ｘに向かって導光体２１内で導光される光が少なくなって行くのに応じて散乱体３４,３５の配列密度を増やして、導光方向Ｘにおける出射光強度の均一化を図っている。
【００６６】
また、この第２実施形態によれば、導光体２１の底面２１Ｄに散乱体３４を形成しただけでなく、底面２１Ｄに隣接する側面２１Ｅにも散乱体３５を形成したので、導光体２１の上面２１Ｃと側面２１Ｅの反対側の側面の両方から光が出射される。したがって、この実施形態の光源モジュールによれば、従来例に比べて、光を高拡散に出射することが可能となる。なお、図５に示した導光体２１では、底面２１Ｄに散乱体３４を形成し側面２１Ｅに散乱体３５を形成したが、散乱体３４を底面２１Ｄに替えて上面２１Ｃに形成してもよい。
【００６７】
よって、この実施形態の光源モジュールによれば、長手方向(導光方向Ｘ)に均一でかつ、高拡散に出射光を放射することが可能となる。このため、例えば、液晶ディスプレイのバックライトに本実施形態の光源モジュールを用いた場合、薄型のバックライトを実現することが可能となる。
【００６８】
尚、上記第２実施形態では、導光体２１を直方体としたが、図７に示すように、一方の端面２６Ａから他方の端面２６Ｂに向かって、断面積が減少している導光体２６を備えてもよい。
【００６９】
（第１変形例）
次に、図１９の端面図を参照して、前述した第１実施形態の変形例を説明する。図１９に示すように、この変形例では、前述の第１実施形態の導光体１１の底面１１Ｄと側面１１Ｅに接着層２０１で貼り付けた透明フィルム２０２を有する点が、前述の第１実施形態と異なる。
【００７０】
すなわち、前述の第１実施形態では、導光体１１の底面１１Ｄ,側面１１Ｅに直接に散乱体１４,１５が形成されていたが、この変形例では、導光体１１の底面１１Ｄ,側面１１Ｅに接着層２０１で貼り付けた透明フィルム２０２に散乱体１４,１５が形成されている。
【００７１】
上記透明フィルム２０２は、アクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリスチレン樹脂、メタクリル樹脂、ＰＥＴ樹脂などの透明性が良く、透過率の大きい材質により構成される。そして、上記散乱体１４,１５は、上記透明フィルム２０２上にスクリーン印刷、オフセット印刷等により形成される。また、上記透明フィルム２０２は、接着層２０１でもって導光体１１の底面１１Ｄ,側面１１Ｅに密着されているが、この接着層２０１としては、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系、シリコン系等の透明性の高い接着剤を使用する。
【００７２】
この変形例によれば、導光体１１に接着する前の透明フィルム２０２に、予め、上記散乱体１４,１５を印刷してから、この散乱体１４,１５が印刷された透明フィルム２０２を接着層２０１で導光体１１の底面１１Ｄ,側面１１Ｅに貼り付けることで、１回の印刷で導光体１１へ散乱体１４,１５を形成することが可能となる。また、散乱体１４と１５を透明フィルム２０２に同時に印刷できるので、導光体１１に散乱体１４,１５を直接に印刷する場合に比較して、散乱体１４と１５との位置あわせが容易になる。よって、この変形例によれば、設計通りの光学特性を実現することが可能になると共に、散乱体の印刷回数を２回から１回に減らすことが可能となる。
【００７３】
また、導光体１１へ散乱体１４,１５を直接形成する場合では、導光体１１の表面状態が悪くて導光体１１の内部において光の全反射条件を満たさなくなる場合に漏れ光が生じ、この漏れ光の影響で出射光の均一性が乱されることとなるので、導光体１１の表面の鏡面仕上げを要することとなる。一方、この変形例では、透明フィルム２０２の表面を平滑にすればよく、透明フィルム２０２の表面を平滑化することは、一般的に、導光体１１の表面を平滑化することに比べて容易である。この変形例では、導光体１１の表面に透明フィルム２０２を貼り付けた構成により、仮に導光体１１の表面状態がよくない場合でも接着層２０１を介して密着させた透明フィルム２０２により、全反射条件を満たす状態にでき、漏れ光の発生を回避して出射光の均一性を確保できる。よって、この変形例によれば、出射光の均一性を確保できる光源モジュールを実現することが可能となる。
【００７４】
また、この変形例によれば、透明フィルム２０２上への散乱体１４,１５の印刷は容易であり、導光体１１に散乱体１４,１５を直接印刷する場合に比較して、散乱体１４,１５の印刷を高速に行えるという利点がある。また、設計変更等により散乱体１４,１５の印刷パターンを変更する必要がある場合、透明フィルム２０２を貼り替えることで、導光体１１に対する散乱体１４,１５の印刷パターンを容易に変更できるという利点がある。
【００７５】
尚、上記変形例では、前述の第１実施形態の導光体１１の底面１１Ｄ,側面１１Ｅに接着層２０１で透明フィルム２０２を貼り付け、この透明フィルム２０２に散乱体１４,１５を形成したが、この構成に替えて、上面１１Ｃ,側面１１Ｅに上記接着層２０１で透明フィルム２０２を貼り付け、この透明フィルム２０２に散乱体１４,１５を形成してもよい。さらに、前述の第２実施形態の導光体２１の底面２１Ｄ,側面２１Ｅに接着層２０１で透明フィルム２０２を貼り付け、この透明フィルム２０２に散乱体３４,３５を形成してもよいし、上面２１Ｃ，側面２１Ｅに透明フィルムを貼り付け、この透明フィルム２０２に散乱体３４,３５を形成する構成としてもよい。
【００７６】
(第３の実施の形態)
次に、図８Ａ,図８Ｂを参照して、この発明の光源モジュールを備えた光源装置としての面状光源装置を説明する。図８Ａは上記面状光源装置の平面図であり、図８Ｂは上記面状光源装置の側断面図である。
【００７７】
この面状光源装置は、上述した第１実施形態の光源モジュール３８を複数備えており、この複数の光源モジュール３８は、略四角形状の基板４０の溝４０Ａに嵌め込まれている。各光源モジュール３８は、幅方向Ｚに間隔を隔ててほぼ平行に配列されている。この面状光源装置は、一例として液晶テレビのバックライトとして用いられる。
【００７８】
また、この面状光源装置では、各光源モジュール３８の導光体１１の上面１１Ｃを覆う拡散シート等の光学シート(図示せず)が設けられる。さらに、上記導光体１１の底面１１Ｄ側にも反射シート等の光学シート(図示せず)が設けられており、光利用効率の向上が図られている。
【００７９】
また、この面状光源装置では、光源モジュール３８の導光体１１の側面１１Ｆ側の上記基板４０の縁４０Ｂと上記光源モジュール３８との間の第１距離Ｄ１を、導光体１１の側面１１Ｅ側の上記基板４０の縁４０Ｃと上記光源モジュール３８との間の第２距離Ｄ２よりも小さくした。これは、図４に示した出射光の強度分布特性Ｋ２のように、幅方向Ｚにおいて側面１１Ｆ側と側面１１Ｅ側とで出射光強度の異方性を有することに起因する。つまり、出射光強度が大きな側面１１Ｅと基板４０の縁４０Ｃとの間の距離を、出射光強度が小さな側面１１Ｆと基板４０の縁４０Ｂとの間の距離よりも大きくしたことで、出射面４０Ｅにおける出射光強度分布の均一化を図れる。
【００８０】
また、この実施形態の面状光源装置によれば、従来に比べて光を高拡散に出射できる光源モジュール３８を備えたことにより、薄型化を実現可能である。
【００８１】
(第４の実施の形態)
図９Ａは、この発明の光源モジュールの第４実施形態が備える導光体５１の側面図であり、図９Ｂは上記導光体５１の端面を示す端面図である。
【００８２】
この第４実施形態では、上記導光体５１の一例として、幅６ｍｍ×高さ１０ｍｍ×長さ５３０ｍｍのアクリル樹脂を採用している。ここで、長さとは、導光体５１の一方の端面５１Ａから他方の端面５１Ｂへ向かう導光方向Ｘの寸法であり、高さとは導光体５１の上面５１Ｃの法線方向Ｙの寸法であり、幅とは上記導光方向Ｘと法線方向Ｙとに直交する方向Ｚの寸法である。なお、導光体５１の材料としては、アクリル樹脂の他、ポリスチレン樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂またはガラスなど、透明性が良く、透過率の大きな材質のものであれば、上記アクリル樹脂と同様の効果が得られるので、上記導光体１１の材料は上述の樹脂等に限定されるものではない。
【００８３】
この第４実施形態の光源モジュールは、図１１Ａに示すように、導光体５１の一方の端面５１Ａに隣接して第１の光源４２が設置され、他方の端面５１Ｂに隣接して第２の光源４３が設置される。第１,第２の光源４２,４３は、結合部品４２Ａ,４３Ａとこの結合部品４２Ａ,４３Ａに取り付けられたＬＥＤ(発光ダイオード)４２Ｂ,４３Ｂとで構成されている。
【００８４】
また、導光体５１の上面５１Ｃの反対側の底面５１Ｄには上記導光方向Ｘに間隔を隔てて複数の散乱体５４が形成され、この底面５１Ｄに隣接する側面５１Ｅには上記導光方向Ｘに間隔を隔てて複数の散乱体５５が形成され、上記側面５１Ｅの反対側の側面５１Ｆにも上記導光方向Ｘに間隔を隔てて複数の散乱体５６が形成されている。
【００８５】
上記散乱体５４,５５,５６は、透明樹脂中に拡散微粒子を混ぜ合わせて、スクリーン印刷法、オフセット印刷法等の印刷技術によって導光体５１に線状にパターニングしたものとした。なお、上記散乱体５４,５５,５６の形状としては、線状ではなく、斑点状でも同様の効果を得ることが可能である。さらに、上記散乱体５４,５５,５６としては上記の拡散微粒子を印刷したものに替えて、マイクロプリズムとしてもよい。また、上記散乱体５４,５５,５６に替えて、Ｖ型形状の溝、マイクロレンズ構造等の光を散乱,反射させる効果を有する形状による散乱体としてもよい。
【００８６】
上記光源４２,４３から導光体５１に入射して導光体５１内を伝播して行く光が、散乱体５４,５５,５６に入射すると、この入射光は上記散乱体５４,５５,５６で反射,散乱されて全反射条件を満たさなくなり、散乱体５４,５５,５６を設けた底面５１Ｄ,側面５１Ｅ,側面５１Ｆの反対側の上面５１Ｃ,側面５１Ｆ,側面５１Ｅから上記反射,散乱された光が出射されることとなる。ここで、前述の通り、この実施形態の光源モジュールが備えた導光体５１は、従来例の場合と異なり、導光体５１の底面５１Ｄに散乱体５４を形成しただけでなく、底面５１Ｄに隣接する両側面１１Ｅ,１１Ｆにも散乱体５５,５６を形成した。この構成によって、導光体５１の上面５１Ｃおよび両側面１１Ｅ,１１Ｆの３面から光が出射されることになる。その結果、この第４実施形態の光源モジュールによれば、従来例に比べて、光を高拡散に出射することが可能となる。
【００８７】
次に、図１０に、この第４実施形態の導光体５１に形成される上記散乱体５４,５５,５６の配列ピッチ(ｍｍ)の分布を示す。図１０の横軸は、導光体５１の一方の端面５１Ａから他方の端面５１Ｂに亘るＸ方向の位置座標Ｘを表し、図２の縦軸は、散乱体５４,５５,５６の配列ピッチ(ｍｍ)を表す。上記位置座標Ｘにおいて零は、端面５１Ａと端面５１Ｂとの間の中央の位置を表し、この中央の位置よりも他方の端面５１Ｂに近づくほど位置座標Ｘが増加している。
【００８８】
図１０に示すように、上記散乱体５４,５５,５６は、端面５１Ａ,５１Ｂから離れるほど配列ピッチが減少しており、上記中央の位置(Ｘ＝０)において配列ピッチが最小になっている。つまり、上記中央の位置(Ｘ＝０)において散乱体５４,５５,５６は、密度が最大になっている。なお、この図１０に示した配列ピッチ分布の一例は、照射面上の照度分布が均一になるように、光線追跡の解析ソフトを用いて求めた。
【００８９】
また、この第４実施形態では、上記散乱体５４,５５,５６を、導光方向Ｘにおいて同じ位置に形成したが、散乱体５４と散乱体５５,５６とは導光方向Ｘにおける形成位置がずれていてもよい。もっとも、互いに対向する散乱体５５と散乱体５６とは導光方向Ｘにおいて同じ位置に形成することが望ましい。
【００９０】
次に、図１２に示す出射光強度分布を参照して、この実施形態の光源モジュールからの出射光の強度分布を説明する。図１２の横軸は、上記方向Ｚにおける位置座標Ｚを表し、縦軸は出射光の相対強度を表している。上記横軸における位置座標Ｚ＝０の位置は、図１１Ｂに示されるように、導光体５１のＺ方向の中央の位置を表している。なお、この図１２の特性では、導光体５１のサイズは、幅(Ｚ方向寸法)を１０ｍｍ、高さ(Ｙ方向寸法)を６ｍｍ、長さ(Ｘ方向寸法)を５３０ｍｍとしている。
【００９１】
図１２に示す強度分布特性Ｋ１１は、図１３Ａに示すように、導光体５１の両側面５１Ｅ,５１Ｆには散乱体を形成せずに導光体５１の底面５１Ｄだけに幅寸法１０ｍｍの散乱体５４を形成した比較例の幅方向Ｚの出射光強度分布を示している。また、図１２の強度分布特性Ｋ１２は、図１３Ｂに示すように、導光体５１の底面５１Ｄに幅寸法８ｍｍの散乱体５４を形成すると共に導光体５１の両側面５１Ｅ,５１Ｆに高さ寸法６ｍｍの散乱体５５,５６を形成した場合の幅方向Ｚの出射光強度分布を示している。また、図１２の強度分布特性Ｋ１３は、図１３Ｃに示すように、導光体５１の底面５１Ｄに幅寸法６ｍｍの散乱体５４を形成すると共に導光体５１の両側面５１Ｅ,５１Ｆに高さ寸法６ｍｍの散乱体５５,５６を形成した場合の幅方向Ｚの出射光強度分布を示している。また、図１２の強度分布特性Ｋ１４は、図１３Ｄに示すように、導光体５１の底面５１Ｄに幅寸法３ｍｍの散乱体５４を形成すると共に導光体５１の両側面５１Ｅ,５１Ｆに高さ寸法６ｍｍの散乱体５５,５６を形成した場合の幅方向Ｚの出射光強度分布を示している。
【００９２】
図１３Ｂ〜図１３Ｄの構成は、この第４実施形態に相当しており、図１２に示す強度分布特性Ｋ１２〜Ｋ１４はこの第４実施形態の特性に相当している。
【００９３】
この第４実施形態の強度分布特性Ｋ１２〜Ｋ１４によれば、比較例の強度分布特性Ｋ１１に比べて、高拡散に出射光が分布していることが分る。また、図１３Ｂ,図１３Ｃの構成のように、散乱体５４の幅寸法が６ｍｍ以上であれば、図１３Ｄのように散乱体５４の幅寸法が３ｍｍの場合の特性Ｋ１４のような位置座標Ｚ＝０付近での強度分布の落ち込みがなく、図１２の特性Ｋ１２,Ｋ１３のように位置座標Ｚ＝０からなだらかに強度が低下して行く。つまり、散乱パターンをなす各散乱体５４の幅寸法は、両側面５１Ｅ,５１Ｆの高さ方向Ｙの寸法(６ｍｍ)とほぼ同等程度が望ましいことがわかる。
【００９４】
また、この第４実施形態の図１２の特性Ｋ１２〜Ｋ１４を参照すれば、先述の第１実施形態の図４の特性Ｋ２とは異なり、位置座標Ｚ＝０に関して左右対称の強度分布を示している。これは、散乱体５５,５６を導光体５１の両側面５１Ｅ,５１Ｆに配置したことにより、両側面５１Ｅ,５１Ｆに均一に光が出射されることに起因する。したがって、この第４実施形態の光源モジュールによれば、先述の第１実施形態よりもさらに高拡散な出射光の分布が得られる。
【００９５】
続いて、図１４には、導光体５１のＹ‐Ｚ平面により断面形状の違いによる出射光の強度分布特性の変化を示す。図１２と同様に、図１４において横軸は幅方向Ｚにおける位置座標Ｚを表し、縦軸は出射光の相対強度を表している。
【００９６】
図１４に示す特性Ｋ２１,Ｋ２２,Ｋ２３,Ｋ２４は、それぞれ、導光体５１の幅と高さを下記(1),(2),(3),(4)の寸法とした場合の強度分布特性である。また、各強度分布特性Ｋ２１〜Ｋ２４は、導光体５１の上面５１Ｃから１４ｍｍだけ離隔した面での出射光の分布の計算結果を示している。なお、下記(1)〜(3)では、導光体５１の底面５１Ｄと両側面５１Ｅ,５１Ｆの３面に散乱体５４,５５,５６を形成する一方、下記(4)では、導光体５１の底面５１Ｄだけに散乱体５４を形成した。
【００９７】
(1) 幅１０ｍｍ、高さ６ｍｍ
(2) 幅１０ｍｍ、高さ３ｍｍ
(3) 幅１０ｍｍ、高さ１ｍｍ
(4) 幅１０ｍｍ、高さ６ｍｍ(底面のみ散乱体を印刷)
【００９８】
図１４の特性Ｋ２３から分るように、上記(3)の形状の導光体５１では、出射光の拡散の度合いが、従来例の構成である上記(4)の形状の導光体５１による特性Ｋ２４にほぼ近くなっている。これは、上記(3)の形状では導光体５１の両側面５１Ｅ,５１Ｆの高さ(１ｍｍ)が底面５１Ｄの幅(１０ｍｍ)に比較して、相対的に小さくなるので、両側面方向への拡散の度合いが低くなっていることに起因する。つまり、導光体５１の断面の高さと幅の比は１／１０以上とすることが望ましいことが分る。
【００９９】
なお、上述の図９から図１４を用いた説明では、導光体５１の底面５１Ｄに散乱体５４を形成しているが、この散乱体５４を上面５１Cに形成し、散乱体５５,５６は側面５１Ｅ,５１Ｆに形成した構成としても同様の効果が得られる。
【０１００】
上述したように、この第４実施形態による光源モジュールによれば、導光体１の高さと幅の比を１／１０より大きくし、かつ、底面５１Ｄ,側面５１Ｅ,５１Ｆの３面に散乱体５４,５５,５６を形成することにより、導光体５１から高拡散に光を出射できる。したがって、この実施形態の光源モジュールを液晶ディスプレイのバックライトに用いた場合、薄型のバックライトを実現することが可能となる。
【０１０１】
さらに、導光体５１の底面５１Ｄに反射率の高い光学シート、例えば反射シートを設置することで、より光利用効率の高いバックライトを得ることができ、散乱体５４を導光体５１の上面５１Ｃに形成する場合、散乱体５４にて反射された光をこの図示しない光学シートで反射させて光路長を長くすることができる。よって、より高拡散となり、結果として薄型のバックライトを実現できる。
【０１０２】
(第５の実施の形態)
次に、図１５に、この発明の光源モジュールの第５実施形態を示す。この第５実施形態は、導光体６１と、この導光体６１の一方の端面６１Ａに隣接して配置された光源６２と、上記導光体６１の他方の端面６１Ｂに隣接して配置された反射体７６とを備える。上記光源６２は、結合部品６２Ａとこの結合部品６２Ａに取り付けられたＬＥＤ６２Ｂとで構成されている。
【０１０３】
この第５実施形態では、前述の第４実施形態と同様に、導光体６１の上面６１Ｃの反対側の底面６１Ｄに導光方向Ｘに間隔を隔てて複数の散乱体７４が形成され、この底面６１Ｄに隣接する側面６１Ｅには上記導光方向Ｘに間隔を隔てて複数の散乱体７５が形成され、上記側面６１Ｅの反対側の側面にも上記導光方向Ｘに間隔を隔てて複数の散乱体(図示せず)が形成されている。この反対側の側面に形成された各散乱体は、上記側面６１Ｅに形成された各散乱体７５と上記導光方向Ｘにおける位置が一致していると共に高さ方向Ｙの寸法が各散乱体７５と同じである。
【０１０４】
また、この第５実施形態では、前述の第４実施形態とは異なり、導光体６１の他方の端面６１Ｂに反射体７６を配置している。図１６には、この第５実施形態の導光体６１に形成される散乱体７４,７５の配列ピッチ(ｍｍ)の分布を示す。図１６の横軸は、導光体６１の一方の端面６１Ａから他方の端面６１Ｂに亘る導光方向Ｘの位置座標Ｘを表し、図１５の縦軸は、散乱体７４,７５の配列ピッチ(ｍｍ)を表す。上記位置座標Ｘにおいて零は、端面６１Ａと端面６１Ｂとの間の中央の位置を表し、この中央の位置よりも他方の端面６１Ｂに近づくほど位置座標Ｘが増加している。この第５実施形態では、上記配列ピッチは、端面６１Ａから端面６１Ｂに向かって減少している。つまり、上記散乱体７４,７５の配列間隔は光源６２から離れるほど密になっている。このような散乱体７４,７５の配列分布により、導光方向Ｘに向かって導光体６１内で導光される光が少なくなって行くのに応じて散乱体７４,７５の配列密度を増やして、導光方向Ｘにおける出射光強度の均一化を図っている。
【０１０５】
また、この第５実施形態によれば、導光体６１の底面６１Ｄに散乱体７４を形成しただけでなく、底面６１Ｄに隣接する両側面にも散乱体を形成したので、導光体６１の上面６１Ｃとその両側面の３面から光が出射される。したがって、この実施形態の光源モジュールによれば、従来例に比べて、光を高拡散に出射することが可能となる。なお、散乱体７４を導光体６１の底面６１Ｄに替えて上面６１Ｃに形成し、側面６１Ｅ,６１Ｆに散乱体を形成しても、上述と同様の効果が得られることは言うまでもない。
【０１０６】
したがって、この第５実施形態の光源モジュールによれば、導光方向(長手方向)Ｘに均一でかつ、高拡散に出射光を放射することが可能となる。このため、例えば、液晶ディスプレイのバックライトに本実施形態の光源モジュールを用いた場合、薄型のバックライトを実現することが可能となる。
【０１０７】
尚、上記第５実施形態では、導光体６１を直方体としたが、図１７に示すように、一方の端面６６Ａから他方の端面６６Ｂに向かって、断面積が減少している導光体６６を備えてもよい。
【０１０８】
(第２の変形例)
次に、図２０の端面図を参照して、前述した第４実施形態の変形例を説明する。図２０に示すように、この変形例では、前述の第４実施形態の導光体５１の底面５１Ｄと側面５１Ｅと側面５１Ｆに接着層５０１で貼り付けた透明フィルム５０２を有する点が、前述の第４実施形態と異なる。すなわち、前述の第４実施形態では、導光体５１の底面５１Ｄ,側面５１Ｅ,側面５１Ｆに直接に散乱体５４,５５,５６が形成されていたが、この変形例では、導光体５１の底面５１Ｄ,側面５１Ｅ,側面５１Ｆに接着層５０１で貼り付けた透明フィルム５０２に散乱体５４,５５,５６が形成されている。
【０１０９】
上記透明フィルム５０２は、アクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリスチレン樹脂、メタクリル樹脂、ＰＥＴ樹脂などの透明性が良く、透過率の大きい材質により構成される。そして、上記散乱体５４,５５,５６は、上記透明フィルム５０２上にスクリーン印刷、オフセット印刷等により形成される。また、上記透明フィルム５０２は、接着層５０１でもって導光体５１の底面５１Ｄ,側面５１Ｅ,側面５１Ｆに密着されているが、この接着層５０１としては、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系、シリコン系等の透明性の高い接着剤を使用する。
【０１１０】
この変形例によれば、導光体５１に接着する前の透明フィルム５０２に、予め、上記散乱体５４,５５,５６を印刷してから、この散乱体５４,５５,５６が印刷された透明フィルム５０２を接着層５０１で導光体５１の底面５１Ｄ,側面５１Ｅ,側面５１Ｆに貼り付ける。これにより、１回の印刷で導光体５１へ散乱体５４,５５,５６を形成することが可能となる。また、散乱体５４,５５,５６を透明フィルム５０２に同時に印刷できるので、導光体５１に散乱体５４,５５,５６を直接に印刷する場合に比較して、散乱体５４と５５と５６の位置合わせが容易になる。よって、この変形例によれば、設計通りの光学特性を実現することが可能になると共に、散乱体の印刷回数を３回から１回に減らすことが可能となる。
【０１１１】
また、導光体５１へ散乱体５４,５５,５６を直接形成する場合では、導光体５１の表面状態が悪くて導光体５１の内部において光の全反射条件を満たさなくなる場合に漏れ光が生じ、この漏れ光の影響で出射光の均一性が乱されることとなるので、導光体５１の表面の鏡面仕上げを要することとなる。一方、この変形例では、透明フィルム５０２の表面を平滑にすればよく、透明フィルム５０２の表面を平滑化することは、一般的に、導光体５１の表面を平滑化することに比べて容易である。この変形例では、導光体５１の表面に透明フィルム５０２を貼り付けた構成により、仮に導光体５１の表面状態が良くない場合でも接着層５０１を介して密着させた透明フィルム２０２により、全反射条件を満たす状態にでき、漏れ光の発生を回避して出射光の均一性を確保できる。よって、この変形例によれば、出射光の均一性を確保できる光源モジュールを実現することが可能となる。
【０１１２】
また、この変形例によれば、透明フィルム５０２上への散乱体５４,５５,５６の印刷は容易であり、導光体５１に散乱体５４,５５,５６を直接印刷する場合に比較して、散乱体５４,５５,５６の印刷を高速に行えるという利点がある。また、設計変更等により散乱体５４,５５,５６の印刷パターンを変更する必要がある場合、透明フィルム５０２を貼り替えることで、導光体５１に対する散乱体５４,５５,５６の印刷パターンを容易に変更できるという利点がある。
【０１１３】
尚、上記変形例では、前述の第４実施形態の導光体５１の底面１１Ｄ,側面１１Ｅに接着層２０１で透明フィルム２０２を貼り付け、この透明フィルム２０２に散乱体５４,５５,５６を形成したが、前述の第５実施形態の導光体６１の底面６１Ｄ,側面６１Ｅ,この側面６１Ｅの反対側の側面に接着層５０１で透明フィルム５０２を貼り付け、この透明フィルム５０２に散乱体５４,５５,５６を形成してもよい。
【０１１４】
(第６の実施の形態)
次に、図１８Ａ,図１８Ｂを参照して、この発明の光源モジュールを備えた電子機器としての面状光源装置を説明する。図１８Ａは上記面状光源装置の平面図であり、図１８Ｂは上記面状光源装置の側断面図である。
【０１１５】
この面状光源装置は、上述した第４実施形態の光源モジュール８８を複数備えており、この複数の光源モジュール８８は、略四角形状の基板９０の溝９０Ａに嵌め込まれている。各光源モジュール８８は、幅方向Ｚに間隔を隔ててほぼ平行に配列されている。この面状光源装置は、一例として液晶テレビのバックライトとして用いられる。
【０１１６】
また、この面状光源装置では、各光源モジュール８８の導光体５１の上面５１Ｃを覆う拡散シート等の光学シート(図示せず)が設けられる。さらに、上記導光体５１の底面５１Ｄ側にも反射シート等の光学シート(図示せず)が設けられており、光利用効率の向上が図られている。
【０１１７】
また、この面状光源装置では、光源モジュール８８の導光体５１の側面５１Ｆ側の上記基板９０の縁９０Ｂと上記光源モジュール８８との間の距離Ｄ１１を、導光体５１の側面５１Ｅ側の上記基板９０の縁９０Ｃと上記導光体５１の側面５１Ｅとの間の距離Ｄ２と等しくした(Ｄ１１＝Ｄ１２)。これは、図１２に示した出射光の強度分布特性Ｋ１２,Ｋ１３のように、幅方向Ｚにおいて側面１１Ｆ側と側面１１Ｅ側とで出射光強度の異方性を有していないことに起因する。よって、この面状光源装置によれば、出射面９０Ｅにおける出射光強度分布の均一化を図れる。
【０１１８】
また、この第６実施形態の面状光源装置によれば、従来に比べて光を高拡散に出射できる光源モジュール８８を備えたことにより、薄型化を実現可能である。
【０１１９】
尚、上記実施形態では、導光体は、導光方向Ｘに対して直交する方向に延在するＹ‐Ｚ平面による断面形状を四角形状にしたが。上記断面形状は四角形状に限らず、５角形以上の多角形状あるいは３角形状としてもよい。また、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についてもこの発明の技術的範囲に含まれる。
【０１２０】
(第１実施例)
次に、図２３Ａ〜図２３Ｃを参照して、図１１Ａに示した第４実施形態の光源モジュールの第１実施例を説明する。図２３Ａは、この第１実施例が有する導光体５１の一方の端面５１Ａを導光方向に見た様子を示す図である。
【０１２１】
この第１実施例では、一例として、導光体５１のサイズを、幅寸法(Ｚ方向寸法)を１０ｍｍ、高さ寸法(Ｙ方向寸法)を６ｍｍ、長さ寸法(Ｘ方向寸法)を５３０ｍｍとした。このＹ方向とは導光体５１の上面５１Ｃの法線方向であり、Ｘ方向とは導光体５１の一方の端面５１Ａから他方の端面５１Ｂへ向かう導光方向であり、Ｚ方向とは上記導光方向Ｘと法線方向Ｙとに直交する方向である。
【０１２２】
この第１実施例では、導光体５１の底面５１Ｄに幅寸法１０ｍｍの散乱体５４が導光方向Ｘに間隔を隔てて複数形成されている。また、導光体５１の側面５１Ｅに導光方向Ｘに間隔を隔てて複数の散乱体５５が形成されている。また、導光体５１の側面５１Ｆに導光方向Ｘに間隔を隔てて複数の散乱体５６が形成されている。上記散乱体５５および５６の高さ寸法(Ｙ方向寸法)は６ｍｍである。
【０１２３】
この第１実施例の出射光強度分布を、図２３Ｃに実線で描いた特性Ｋ３１で示す。図２３Ｃにおいて、横軸は、上記幅方向(Ｚ方向)の位置座標を示し、Ｚ＝０は導光体５１の幅方向(Ｚ方向)の中央を示している。また、図２３Ｃにおいて、縦軸は出射光の相対強度を表している。より詳しくは、図２３Ｃに示す出射光の強度分布は、導光体５１の上面５１ＣからＹ方向に１４ｍｍだけ離隔した平面における強度分布を示している。一方、図２３Ｃに破線で描いた特性Ｋ３２は、図２３Ｂに示す比較例の出射光強度分布を示す。この比較例は、導光体５１の底面５１Ｄに幅寸法１０ｍｍの散乱体５４が形成されているが、両側面５１Ｅ,５１Ｆには散乱体が形成されていない。
【０１２４】
図２３Ｃから明らかなように、底面５１Ｄと両側面５１Ｅ,５１Ｆに散乱体５４,５５,５６を形成した第１実施例の特性Ｋ３１は、底面５１Ｄのみに散乱体５４を形成した比較例の特性Ｋ３２に比べて、高拡散な出射光強度分布を示していることが分る。
【０１２５】
(第２実施例)
次に、図２４Ａ、図２４Ｂを参照して、前述の第１実施例の変形例としての第２実施例を説明する。図２４Ａは、この第２実施例が有する導光体５１の一方の端面５１Ａを導光方向に見た様子を示す図である。この第２実施例は、図２３Ａの底面５１Ｄに形成された散乱体５４を取り去って、上面５１Ｃに散乱体５８を形成した点だけが、前述の第１実施例と異なる。この散乱体５８は、幅寸法１０ｍｍであり、導光方向Ｘに間隔を隔てて複数形成されている。
【０１２６】
この第２実施例の出射光強度分布を、図２４Ｂに実線で描いた特性Ｋ５１で示す。図２４Ｂにおいて、横軸は、上記幅方向(Ｚ方向)の位置座標を示し、Ｚ＝０は導光体５１の幅方向(Ｚ方向)の中央を示している。また、図２４Ｂにおいて、縦軸は出射光の相対強度を表している。より詳しくは、図２４Ｂに示す特性Ｋ５１の出射光の強度分布は、導光体５１の底面５１Ｄから逆Ｙ方向に１４ｍｍだけ離隔した平面における強度分布を示している。一方、図２４Ｂに破線で描いた特性Ｋ３２は、図２３Ｂに示す比較例の出射光強度分布を示す。
【０１２７】
図２４Ｂから明らかなように、上面５１Ｃと両側面５１Ｅ,５１Ｆに散乱体５８,５５,５６を形成した第２実施例の特性Ｋ５１は、底面５１Ｄのみに散乱体５４を形成した比較例の特性Ｋ３２に比べて、高拡散な出射光強度分布を示していることが分る。
【０１２８】
(第３実施例)
次に、図２５Ａ、図２５Ｂを参照して、前述の第２実施例の変形例としての第３実施例を説明する。図２５Ａは、この第３実施例が有する導光体５１の一方の端面５１Ａを導光方向に見た様子を示す図である。この第３実施例は、図２４Ａの散乱体５５,５６に替えて、散乱体３５５,３５６を導光体５１の両側面５１Ｅ,５１Ｆに形成した点だけが前述の第２実施例と異なる。よって、この第３実施例では、前述の第２実施例と同じ構成部分には同じ符号を付して、前述の第２実施例と異なる点を主に説明する。
【０１２９】
この第３実施例は、導光体５１の側面５１Ｅは、上面５１Ｃに隣接している第１の領域５１Ｅ‐１とこの第１の領域５１Ｅ‐１よりも上面５１Ｃから離隔している第２の領域５１Ｅ‐２とを有する。この第１の領域５１Ｅ‐１には散乱体が形成されていない。また、上記第２の領域５１Ｅ‐２には散乱体３５５が形成されている。この散乱体３５５は高さ寸法(Ｙ方向寸法)が３ｍｍであり、導光方向Ｘに間隔を隔てて複数形成されている。なお、この散乱体３５５の高さ寸法は、３ｍｍに限らず例えば２ｍｍや４ｍｍであってもよく特に限定されない。
【０１３０】
また、上記導光体５１の側面５１Ｆは、上面５１Ｃに隣接している第１の領域５１Ｆ‐１とこの第１の領域５１Ｆ‐１よりも上面５１Ｃから離隔している第２の領域５１Ｆ‐２とを有する。この第１の領域５１Ｆ‐１には散乱体が形成されていない。また、上記第２の領域５１Ｆ‐２には散乱体３５６が形成されている。この散乱体３５６は高さ寸法(Ｙ方向寸法)が３ｍｍであり、導光方向Ｘに間隔を隔てて複数形成されている。なお、この散乱体３５６の高さ寸法は３ｍｍに限らず、例えば２ｍｍや４ｍｍであってもよく特に限定されない。
【０１３１】
この第３実施例の出射光強度分布を、図２５Ｂに実線で描いた特性Ｋ６１で示す。図２５Ｂにおいて、横軸は、上記幅方向(Ｚ方向)の位置座標を示し、Ｚ＝０は導光体５１の幅方向(Ｚ方向)の中央を示している。また、図２５Ｂにおいて、縦軸は出射光の相対強度を表している。より詳しくは、図２５Ｂに示す特性Ｋ６１の出射光の強度分布は、導光体５１の底面５１Ｄから逆Ｙ方向に１４ｍｍだけ離隔した平面における強度分布を示している。一方、図２５Ｂに破線で描いた特性Ｋ３２は、図２３Ｂに示す比較例の出射光強度分布を示す。
【０１３２】
図２５Ｂから明らかなように、上面５１Ｃと両側面５１Ｅ,５１Ｆの第１の領域５１Ｅ‐２,５１Ｆ‐２に散乱体５８,３５５,３５６を形成した第３実施例の特性Ｋ６１は、底面５１Ｄのみに散乱体５４を形成した比較例の特性Ｋ３２に比べて、高拡散な出射光強度分布を示していることが分る。
【０１３３】
(第４実施例)
次に、図２６Ａ、図２６Ｂを参照して、前述の第１実施例の変形例としての第４実施例を説明する。図２６Ａは、この第４実施例が有する導光体５１の一方の端面５１Ａを導光方向に見た様子を示す図である。この第４実施例は、図２３Ａの散乱体５５,５６に替えて、散乱体４５５,４５６を導光体５１の両側面５１Ｅ,５１Ｆに形成した点だけが前述の第１実施例と異なる。よって、この第４実施例では、前述の第１実施例と同じ構成部分には同じ符号を付して、前述の第１実施例と異なる点を主に説明する。
【０１３４】
この第４実施例では、導光体５１の側面５１Ｅは、上面５１Ｃに隣接している第１の領域５１Ｅ‐１とこの第１の領域５１Ｅ‐１よりも上面５１Ｃから離隔している第２の領域５１Ｅ‐２とを有する。この第１の領域５１Ｅ‐１には散乱体が形成されている。一方、上記第２の領域５１Ｅ‐２には散乱体４５５が形成されていない。この散乱体４５５は高さ寸法(Ｙ方向寸法)が３ｍｍであり、導光方向Ｘに間隔を隔てて複数形成されている。なお、この散乱体４５５の高さ寸法は３ｍｍに限らないのは勿論で、例えば２ｍｍや４ｍｍであってもよく特に限定されない。
【０１３５】
また、上記導光体５１の側面５１Ｆは、上面５１Ｃに隣接している第１の領域５１Ｆ‐１とこの第１の領域５１Ｆ‐１よりも上面５１Ｃから離隔している第２の領域５１Ｆ‐２とを有する。この第１の領域５１Ｆ‐１には散乱体が形成されている。一方、上記第２の領域５１Ｆ‐２には散乱体４５６が形成されていない。この散乱体４５６は高さ寸法(Ｙ方向寸法)が３ｍｍであり、導光方向Ｘに間隔を隔てて複数形成されている。なお、この散乱体４５６の高さ寸法は３ｍｍに限らないのは勿論で例えば２ｍｍや４ｍｍであってもよく特に限定されない。
【０１３６】
この第４実施例の出射光強度分布を、図２６Ｂに実線で描いた特性Ｋ７１で示す。図２６Ｂにおいて、横軸は、上記幅方向(Ｚ方向)の位置座標を示し、Ｚ＝０は導光体５１の幅方向(Ｚ方向)の中央を示している。また、図２６Ｂにおいて、縦軸は出射光の相対強度を表している。より詳しくは、図２６Ｂに示す特性Ｋ７１の出射光の強度分布は、導光体５１の上面５１ＣからＹ方向に１４ｍｍだけ離隔した平面における強度分布を示している。一方、図２６Ｂに破線で描いた特性Ｋ３２は、図２３Ｂに示す比較例の出射光強度分布を示す。
【０１３７】
図２６Ｂから明らかなように、上面５１Ｃと両側面５１Ｅ,５１Ｆの第１の領域５１Ｅ‐１,５１Ｆ‐１に散乱体５８,４５５,４５６を形成した第４実施例の特性Ｋ７１は、底面５１Ｄのみに散乱体５４を形成した比較例の特性Ｋ３２に比べて、高拡散な出射光強度分布を示していることが分る。
【０１３８】
(第５実施例)
次に、図２７Ａ、図２７Ｂを参照して、前述の第２実施例の変形例としての第５実施例を説明する。図２７Ａは、この第５実施例が有する導光体５１の一方の端面５１Ａを導光方向に見た様子を示す図である。この第５実施例は、図２３Ａの散乱体５５,５６上に反射体５５５,５５６を形成した点だけが前述の第２実施例と異なる。よって、この第５実施例では、前述の第１実施例と同じ構成部分には同じ符号を付して、前述の第１実施例と異なる点を主に説明する。
【０１３９】
この第５実施例では、導光体５１の側面５１Ｅは、上面５１Ｃに隣接している第１の領域５１Ｅ‐１とこの第１の領域５１Ｅ‐１よりも上面５１Ｃから離隔している第２の領域５１Ｅ‐２とを有する。上記散乱体５５は、第１の領域５１Ｅ‐１と第２の領域５１Ｅ‐２の両方に亘って形成されている。一方、上記反射体５５５は、導光体５１の側面５１Ｅの第１の領域５１Ｅ−１に対向する領域にだけ形成されている。この反射体５５５は、導光体５１から散乱体５５を通過して入射してくる光を反射する。つまり、この反射体５５５は、導光体５１から入射してくる光を外部に対して遮光する。これにより、急激な照度変化を抑えるように側面５１Ｅからの出射光量を最適化可能な光源モジュールを実現できる。
【０１４０】
なお、この第５実施例では、この反射体５５５は、高さ寸法(Ｙ方向寸法)が３ｍｍであり、導光方向Ｘに連続的に延在しているが、この反射体５５５の高さ寸法は３ｍｍに限らず、例えば２ｍｍや４ｍｍでもよく特に限定されないのは勿論である。
【０１４１】
また、この第５実施例では、導光体５１の側面５１Ｆは、上面５１Ｃに隣接している第１の領域５１Ｆ‐１とこの第１の領域５１Ｆ‐１よりも上面５１Ｃから離隔している第２の領域５１Ｆ‐２とを有する。上記散乱体５６は、第１の領域５１Ｆ‐１と第２の領域５１Ｆ‐２の両方に亘って形成されている。一方、上記反射体５５６は、導光体５１の側面５１Ｆの第１の領域５１Ｆ−１に対向する領域にだけ形成されている。この反射体５５６は、導光体５１から散乱体５６を通過して入射してくる光を反射する。つまり、この反射体５５６は、導光体５１から入射してくる光を外部に対して遮光する。これにより、急激な照度変化を抑えるように側面５１Ｆからの出射光量を最適化可能な光源モジュールを実現できる。
【０１４２】
なお、この第５実施例では、この反射体５５６は、高さ寸法(Ｙ方向寸法)が３ｍｍであり、導光方向Ｘに連続的に延在しているが、この反射体５５６の高さ寸法は３ｍｍに限らず、例えば２ｍｍや４ｍｍでもよく特に限定されない。
【０１４３】
この第５実施例の出射光強度分布を、図２７Ｂに実線で描いた特性Ｋ８１で示す。図２７Ｂにおいて、横軸は、上記幅方向(Ｚ方向)の位置座標を示し、Ｚ＝０は導光体５１の幅方向(Ｚ方向)の中央を示している。また、図２７Ｂにおいて、縦軸は出射光の相対強度を表している。より詳しくは、図２７Ｂに示す特性Ｋ８１の出射光の強度分布は、導光体５１の底面５１Ｄから逆Ｙ方向に１４ｍｍだけ離隔した平面における強度分布を示している。一方、図２７Ｂに破線で描いた特性Ｋ３２は、図２３Ｂに示す比較例の出射光強度分布を示す。
【０１４４】
図２７Ｂから明らかなように、上面５１Ｃと両側面５１Ｅ,５１Ｆに散乱体５８,５５,５６を形成すると共に両側面５１Ｅ,５１Ｆの第１の領域５１Ｅ‐１,５１Ｆ‐１に対向する領域に反射体５５５,５５６を形成した第５実施例の特性Ｋ８１は、底面５１Ｄのみに散乱体５４を形成した比較例の特性Ｋ３２に比べて、高拡散な出射光強度分布を示していることが分る。
【０１４５】
(第６実施例)
次に、図２８Ａ、図２８Ｂを参照して、前述の第１実施例の変形例としての第６実施例を説明する。図２８Ａは、この第６実施例が有する導光体５１の一方の端面５１Ａを導光方向に見た様子を示す図である。この第６実施例は、図２３Ａの散乱体５５,５６上に反射体５５５,５５６を形成した点だけが前述の第１実施例と異なる。よって、この第６実施例では、前述の第１実施例と同じ構成部分には同じ符号を付して、前述の第１実施例と異なる点を主に説明する。
【０１４６】
この第６実施例では、導光体５１の側面５１Ｅは、上面５１Ｃに隣接している第１の領域５１Ｅ‐１とこの第１の領域５１Ｅ‐１よりも上面５１Ｃから離隔している第２の領域５１Ｅ‐２とを有する。上記散乱体５５は、第１の領域５１Ｅ‐１と第２の領域５１Ｅ‐２の両方に亘って形成されている。一方、上記反射体５５５は、導光体５１の側面５１Ｅの第１の領域５１Ｅ−１に対向する領域にだけ形成されている。この反射体５５５は、導光体５１から散乱体５５を通過して入射してくる光を反射する。つまり、この反射体５５５は、導光体５１から入射してくる光を外部に対して遮光する。これにより、急激な照度変化を抑えるように側面５１Ｅからの出射光量を最適化可能な光源モジュールを実現できる。
【０１４７】
なお、この第６実施例では、この反射体５５５は、高さ寸法(Ｙ方向寸法)が３ｍｍであり、導光方向Ｘに連続的に延在しているが、この反射体５５５の高さ寸法は３ｍｍに限らず、例えば２ｍｍや４ｍｍでもよく特に限定されないのは勿論である。
【０１４８】
また、この第６実施例では、導光体５１の側面５１Ｆは、上面５１Ｃに隣接している第１の領域５１Ｆ‐１とこの第１の領域５１Ｆ‐１よりも上面５１Ｃから離隔している第２の領域５１Ｆ‐２とを有する。上記散乱体５６は、第１の領域５１Ｆ‐１と第２の領域５１Ｆ‐２の両方に亘って形成されている。一方、上記反射体５５６は、導光体５１の側面５１Ｆの第１の領域５１Ｆ−１に対向する領域にだけ形成されている。この反射体５５６は、導光体５１から散乱体５６を通過して入射してくる光を反射する。つまり、この反射体５５６は、導光体５１から入射してくる光を外部に対して遮光する。これにより、急激な照度変化を抑えるように側面５１Ｆからの出射光量を最適化可能な光源モジュールを実現できる。
【０１４９】
なお、この第６実施例では、この反射体５５６は、高さ寸法(Ｙ方向寸法)が３ｍｍであり、導光方向Ｘに連続的に延在している。なお、この反射体５５６の高さ寸法は３ｍｍに限らず、例えば２ｍｍや４ｍｍでもよく特に限定されないのは勿論である。
【０１５０】
この第６実施例の出射光強度分布を、図２８Ｂに実線で描いた特性Ｋ９１で示す。図２８Ｂにおいて、横軸は、上記幅方向(Ｚ方向)の位置座標を示し、Ｚ＝０は導光体５１の幅方向(Ｚ方向)の中央を示している。また、図２８Ｂにおいて、縦軸は出射光の相対強度を表している。より詳しくは、図２８Ｂに示す特性Ｋ９１の出射光の強度分布は、導光体５１の上面５１ＣからＹ方向に１４ｍｍだけ離隔した平面における強度分布を示している。一方、図２８Ｂに破線で描いた特性Ｋ３２は、図２３Ｂに示す比較例の出射光強度分布を示す。
【０１５１】
図２８Ｂから明らかなように、上面５１Ｃと両側面５１Ｅ,５１Ｆに散乱体５４,５５,５６を形成すると共に両側面５１Ｅ,５１Ｆの第１の領域５１Ｅ‐１,５１Ｆ‐１に対向する領域に反射体５５５,５５６を形成した第６実施例の特性Ｋ９１は、底面５１Ｄのみに散乱体５４を形成した比較例の特性Ｋ３２に比べて、高拡散な出射光強度分布を示していることが分る。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
この発明によれば、薄型で、かつ輝度均一な光源モジュールを提供することができる。この発明の光源モジュールは、一般照明用の光源、あるいは液晶表示装置のバックライト光源として利用することができる。
【符号の説明】
【０１５３】
２,３  光源
１１,２１,２６,５１,６１,６６  導光体
１１Ａ,１１Ｂ,２１Ａ,２１Ｂ,２６Ａ,２６Ｂ,５１Ａ,５１Ｂ  端面
６１Ａ,６１Ｂ,６６Ａ,６６Ｂ  端面
１１Ｃ,２１Ｃ,５１Ｃ,６１Ｃ  上面
１１Ｄ,２１Ｄ,５１Ｄ,６１Ｄ  底面
１１Ｅ,１１Ｆ,２１Ｅ,５１Ｅ,５１Ｆ,６１Ｅ  側面
５１Ｅ‐１,５１Ｆ‐１  第１の領域
５１Ｅ‐２,５１Ｆ‐２  第２の領域
１４,１５,３４,３５,５４,５５,５６,５８,７４,７５  散乱体
３５５,３５６,４５５,４５６  散乱体
３６,７６,５５５,５５６  反射体
３８,８８  光源モジュール
４０,９０  基板
４０Ａ,９０Ａ  溝
４０Ｂ,４０Ｃ,９０Ｂ,９０Ｃ  縁
４０Ｅ,９０Ｅ  出射面
２０１,５０１  接着層
２０２,５０２  透明フィルム
【図１Ａ】
2010092827.tif 000003
【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010092827.tif 000010
【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
2010092827.tif 000014
【図９Ｂ】
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【図１０】
2010092827.tif 000016
【図１１Ａ】
2010092827.tif 000017
【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
2010092827.tif 000020
【図１３Ｂ】
2010092827.tif 000021
【図１３Ｃ】
2010092827.tif 000022
【図１３Ｄ】
2010092827.tif 000023
【図１４】
2010092827.tif 000024
【図１５】
2010092827.tif 000025
【図１６】
2010092827.tif 000026
【図１７】
2010092827.tif 000027
【図１８Ａ】
2010092827.tif 000028
【図１８Ｂ】
2010092827.tif 000029
【図１９】
2010092827.tif 000030
【図２０】
2010092827.tif 000031
【図２１】
2010092827.tif 000032
【図２２】
2010092827.tif 000033
【図２３Ａ】
2010092827.tif 000034
【図２３Ｂ】
2010092827.tif 000035
【図２３Ｃ】
2010092827.tif 000036
【図２４Ａ】
2010092827.tif 000037
【図２４Ｂ】
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【図２５Ａ】
2010092827.tif 000039
【図２５Ｂ】
2010092827.tif 000040
【図２６Ａ】
2010092827.tif 000041
【図２６Ｂ】
2010092827.tif 000042
【図２７Ａ】
2010092827.tif 000043
【図２７Ｂ】
2010092827.tif 000044
【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
2010092827.tif 000046
【手続補正書】
【提出日】平成22年2月22日(2010.2.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一例として発光ダイオード(ＬＥＤ)を光源とする光源モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、線状の導光体を利用した面状または線状の光源モジュールは、蛍光灯の代替といった一般照明用途、液晶テレビ用バックライト、スキャナ、コピー機などに用いられている。このような導光板を用いた光源モジュールとしては、例えば特許文献１(特開２００２−１００２２４号公報)、特許文献２(特開２００６−５１１０５０号公報)などに記載のものがある。
【０００３】
図２１は、このような導光板を利用した従来例の光源モジュールを説明するための断面図である。図２１に示すように、この従来の光源モジュールは、導光体１０１と、導光体１０１に光を結合させるための結合部品(リフレクタ)を含む光源１０２および光源１０３と、光取り出し構造を構成する複数の散乱体１０４とを備える。光源１０２、１０３から放射された光は、導光板１０１に結合され、全反射を繰り返すことによって導光体１０１内を導光して行く。このとき、導光体１０１に形成されている散乱体１０４に入射した光は、反射,散乱され、全反射条件を満たさなくなって導光体１０１の外に出射される。図２２は、図２１に示す導光体１０１からの出射光の強度分布を計算した結果を示す。図２２の横軸は導光体１０１において光源１０２から光源１０３へ向かう方向における位置座標Ｘを表しており、Ｘ＝０を光源１０２と光源１０３との間の導光体１０１の中央の位置座標としている。また、図２２の縦軸は上記出射光の相対強度を表している。また、ここで、上記導光体１０１の出射面１０１Ａの法線方向Ｙの導光体１０１の寸法(高さ)を６ｍｍとし、光源１０２から光源１０３へ向かう導光方向(光軸方向)Ｘと上記法線方向Ｙとに直交する方向Ｚの導光体１０１の寸法(幅)を１０ｍｍとしている。また、上記出射光の強度は、上記出射面１０１Ａから法線方向Ｙへ１４ｍｍだけ離れた平面での値を示している。
【０００４】
ところで、近年、液晶テレビはデザイン性、省スペース性、および、省資源性等の理由から、さらなる薄型化の実現が求められている。また、液晶テレビ全体の薄型化を実現するため、バックライトの薄型化が必須である。このため、バックライトに用いる光源モジュールから光を高拡散に出射させることが必要である。例えば線状の光源モジュールを液晶テレビのバックライト用の光源に用いる場合も、光を高拡散に出射させることが望ましく、図２０に示される光の強度分布がより広がるようにすることが望ましい。
【０００５】
これに対し、従来例ではこの光の拡散性のことは何ら考慮されていない。このため、従来例の構成では、出射光の拡散性が不十分であり、バックライト装置の薄型化ができないという問題がある。また、一般照明用途としても、高拡散に出射できるということは、より広い領域を均一に照らすことが可能となることを意味することから、必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１００２２４号公報
【特許文献２】特開２００６−５１１０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、この発明の課題は、導光体から光を高拡散に出射させることが可能な光源モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、この発明の光源モジュールは、光源と、
上記光源からの光が入射する少なくとも１つの入射面と上記入射面から入射した光を出射させる出射面とを有する導光体と、
上記導光体の入射面に隣接する上記導光体の隣接面に形成されていると共に上記導光体に入射した光を散乱させる散乱体とを備え、
上記導光体に入射した光を散乱させる散乱体は、上記導光体の入射面に隣接していると共に上記入射面に連なる少なくとも３つの隣接面に形成されており、
上記３つの隣接面のうちの１つの隣接面の両側の２つの隣接面は、
上記１つの隣接面に隣接している第１の領域と、上記第１の領域よりも上記１つの隣接面から離隔している第２の領域とを有し、上記第１,第２の領域のうちの一方の領域では上記散乱体上に上記導光体からの光を反射する反射体が形成されており、上記第１,第２の領域のうちの他方の領域では上記散乱体上に上記導光体からの光を反射する反射体が形成されていないことを特徴としている。
【０００９】
この発明の光源モジュールによれば、上記導光体の少なくとも２つの隣接面に散乱体を形成したので、上記導光体の複数の面で入射光を散乱させて、上記２つの隣接面の反対側の面から光束を出射でき、より高拡散に光を出射可能となる。
【００１０】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記散乱体は、線状パターンに形成されていて、上記線状パターンの散乱体の線幅、線間距離のうちの少なくとも１つが上記光源から離隔している距離に応じて変化している。
【００１１】
この実施形態の光源モジュールによれば、上記散乱体のパターン形状を上記光源から離隔している距離に応じて変化させることでもって、上記導光体の導光方向における出射光の強度分布を制御可能になる。
【００１２】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記散乱体の線状パターンは、上記光源から離隔している距離が増えるに従って散乱体の線幅が増加している領域を有する。
【００１３】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記散乱体の線状パターンは、上記光源から離隔している距離が増えるに従って散乱体の線間距離が減少している領域を有する。
【００１４】
この実施形態の光源モジュールによれば、光源から離れるに従って導光体内で導光される光が減少して行くに従い散乱体による散乱が起り易くなるので、出射光強度の均一化を図れる。
【００１５】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記散乱体は、斑点状パターンに形成されていて、上記斑点状パターンの散乱体の大きさ、密度のうちの少なくとも１つが上記光源から離隔している距離に応じて変化している。
【００１６】
上記実施形態の光源モジュールによれば、上記散乱体のパターン形状を上記光源から離隔している距離に応じて変化させることでもって、上記導光体の導光方向における出射光の強度分布を制御可能になる。
【００１７】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記散乱体の斑点状パターンは、上記光源から離隔している距離が増えるに従って散乱体の大きさが増大している領域を有する。
【００１８】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記散乱体の斑点状パターンは、上記光源から離隔している距離が増えるに従って散乱体の密度が増大している領域を有する。
【００１９】
上記実施形態の光源モジュールによれば、光源から離れるに従って導光体内で導光される光が減少して行くに従い散乱体による散乱が起り易くなるので、出射光強度の均一化を図れる。
【００２０】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記２つの隣接面に形成された上記散乱体は、同じパターンで形成されている。
【００２１】
この実施形態の光源モジュールによれば、上記導光体の上記２つの隣接面において光を同じ様に散乱させることができる。
【００２２】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記２つの隣接面のうちの一方の隣接面に形成された散乱体の形成パターンと上記２つの隣接面のうちの他方の隣接面に形成された散乱体の形成パターンとが異なっている。
【００２３】
この実施形態の光源モジュールによれば、上記導光体の上記２つの隣接面の一方の隣接面と他方の隣接面とで光の散乱状態を異ならせることができる。
【００２４】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記導光体は、上記入射面から入射した光を導光する導光方向に対して直交する方向に延在する直交平面による断面形状が多角形状であり、かつ、上記直交平面による断面の面積が上記導光方向に一定である。
【００２５】
この実施形態の光源モジュールによれば、上記導光体の上記導光方向に亘る光出射面積の均一化を図れる。
【００２６】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記導光体は、上記入射面から入射した光を導光する導光方向に直交する平面による断面形状が多角形状であり、かつ、上記導光方向に対して直交する方向に延在する直交平面による断面の面積が上記導光方向に向かって減少している。
【００２７】
この実施形態の光源モジュールによれば、上記導光体の上記導光方向に向かって光出射面積を減少させることができる。
【００２８】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記導光体は、上記出射面の法線方向の寸法が、上記直交平面において上記法線方向と直交する幅方向の寸法の１０分の１以上である。
【００２９】
この実施形態の光源モジュールによれば、上記導光体の高さ(上記法線方向の寸法)を、上記導光体の幅の１０分の１以上にしたことで、上記出射面、および、上記法線方向に延在する上記導光体の両側面から光を出射でき、光束の出射の異方性を抑えて、より高拡散に光を出射可能となる。よって、広範囲に光束を照射することが可能な光源モジュールを得ることができる。
【００３０】
また、一実施形態の光源装置では、上記光源モジュールを複数備え、各光源モジュールは、上記散乱体が形成された導光体の隣接面の方向を揃えて基板に配列されている。
【００３１】
この実施形態の光源装置によれば、高拡散に光を出射可能な光源モジュールを備えたことで、薄型の面状光源装置を実現可能となる。
【００３２】
また、一実施形態の光源装置では、上記配列の一端に位置する光源モジュールと上記配列の一端側の上記基板の縁との間の第１距離が、上記配列の他端に位置する光源モジュールと上記配列の他端側の上記基板の縁との間の第２距離よりも短く、かつ、
上記配列の一端に位置する光源モジュールは、上記配列の一端側の上記基板の縁に対向する面に上記散乱体が形成されていなく、かつ、上記配列の他端に位置する光源モジュールは、上記配列の他端側の上記基板の縁に対向する面に上記散乱体が形成されている。
【００３３】
この実施形態の光源装置によれば、上記配列の一端の光源モジュールと基板の縁との間の第１距離を、上記配列の他端の光源モジュールと基板の縁との間の第２距離よりも短くしたことで、全体としての出射光強度分布の均一化を図れる。
【００３４】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記出射面の反対側の上記導光体の底面と、上記入射面に隣接すると共に上記出射面と底面に隣接する２つの側面とに上記散乱体を形成した。
【００３５】
この実施形態の光源モジュールによれば、上記導光体の底面および２つの側面の３面に散乱体を形成したので、この３面で入射光を散乱させて、より高拡散に光を出射可能となる。
【００３６】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記２つの側面に形成された上記散乱体は同じパターンで形成されている。
【００３７】
この実施形態の光源モジュールによれば、上記導光体の上記２つの側面において光を同様に散乱させることができる。
【００３８】
また、一実施形態の電子機器では、上記光源モジュールを備えた。
【００３９】
この実施形態の電子機器によれば、広範囲に光束を照射することが可能な光源モジュールを備えた照明用光源,液晶表示装置のバックライト光源等の電子機器を実現できる。
【００４０】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記導光体に入射した光を散乱させる散乱体は、
上記導光体の入射面に隣接していると共に上記入射面に連なる少なくとも３つの隣接面に形成されており、
上記３つの隣接面のうちの１つの隣接面の両側の２つの隣接面は、
上記１つの隣接面に隣接していると共に上記散乱体が形成されていない第１の領域と上記第１の領域よりも上記１つの隣接面から離隔していると共に上記散乱体が形成されている第２の領域とを有する。
【００４１】
この実施形態の光源モジュールによれば、出射光量分布の均一化を図れる。
【００４２】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記導光体に入射した光を散乱させる散乱体は、
上記導光体の入射面に隣接していると共に上記入射面に連なる少なくとも３つの隣接面に形成されており、
上記３つの隣接面のうちの１つの隣接面の両側の２つの隣接面は、
上記１つの隣接面に隣接していると共に上記散乱体が形成されている第１の領域と上記第１の領域よりも上記１つの隣接面から離隔していると共に上記導光体からの光を反射する反射体が形成されている第２の領域とを有する。
【００４３】
この実施形態の光源モジュールによれば、出射光量分布の均一化を図れる。
【発明の効果】
【００４４】
この発明の光源モジュールによれば、上記導光体の少なくとも２つの隣接面に散乱体を形成したので、上記導光体の複数の面で入射光を散乱させて、上記２つの隣接面の反対側の面から光束を出射でき、より高拡散に光を出射可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１Ａ】この発明の光源モジュールの第１参考形態が備える導光体１１の側面図である。
【図１Ｂ】上記導光体１１の端面図である。
【図２】上記導光体１１に形成される散乱体の配列ピッチの分布を示す配列ピッチ分布図である。
【図３Ａ】上記第１参考形態の光源モジュールの側面図である。
【図３Ｂ】上記第１参考形態の光源モジュールの端面図である。
【図４】上記第１参考形態の光源モジュールからの出射光の強度分布を示す分布図である。
【図５】この発明の光源モジュールの第２参考形態の側面図である。
【図６】上記第２参考形態の導光体に形成される散乱体の配列ピッチの分布を示す配列ピッチ分布図である。
【図７】上記第２参考形態の変形例を示す側面図である。
【図８Ａ】上記第１参考形態の光源モジュールを複数備えた本発明の第３参考形態としての面状光源装置の平面図である。
【図８Ｂ】上記第３参考形態の面状光源装置の側断面図である。
【図９Ａ】この発明の光源モジュールの第４参考形態が備える導光体５１の側面図である。
【図９Ｂ】上記導光体５１の端面図である。
【図１０】上記第４参考形態の導光体に形成される散乱体の配列ピッチの分布を示す配列ピッチ分布図である。
【図１１Ａ】上記第４参考形態の側面図である。
【図１１Ｂ】上記第４参考形態の端面図である。
【図１２】上記第４参考形態の光源モジュールからの出射光の強度分布を示す分布図である。
【図１３Ａ】上記第４参考形態の導光体の比較例を示す端面図である。
【図１３Ｂ】上記第４参考形態の導光体の一例を示す端面図である。
【図１３Ｃ】上記第４参考形態の導光体の他の一例を示す端面図である。
【図１３Ｄ】上記第４参考形態の導光体のさらに他の一例を示す端面図である。
【図１４】上記第４参考形態において断面形状の異なる導光体を有する場合の出射光の強度分布特性を示す図である。
【図１５】この発明の光源モジュールの第５参考形態の側面図である。
【図１６】上記第５参考形態の導光体に形成される散乱体の配列ピッチ分布を示す分布図である。
【図１７】上記第５参考形態の変形例を示す側面図である。
【図１８Ａ】上記第４参考形態の光源モジュールを複数備えた本発明の第３参考形態としての面状光源装置の平面図である。
【図１８Ｂ】上記第４参考形態の面状光源装置の側断面図である。
【図１９】上記第１参考形態の変形例を説明するための導光体の端面図である。
【図２０】上記第４参考形態の変形例を説明するための導光体の端面図である。
【図２１】従来の光源モジュールの側面図である。
【図２２】上記従来の光源モジュールからの出射光の強度分布を示す分布図である。
【図２３Ａ】上記第４参考形態の第１参考例が有する導光体の端面を示す図である。
【図２３Ｂ】上記第４参考形態の第１参考例の比較例が有する導光体の端面を示す図である。
【図２３Ｃ】上記第４参考形態の第１参考例および比較例の出射光強度分布を示す分布図である。
【図２４Ａ】上記第４参考形態の第２参考例が有する導光体の端面を示す図である。
【図２４Ｂ】上記第４参考形態の第２参考例および比較例の出射光強度分布を示す分布図である。
【図２５Ａ】上記第４参考形態の実施例１が有する導光体の端面を示す図である。
【図２５Ｂ】上記第４参考形態の実施例１および比較例の出射光強度分布を示す分布図である。
【図２６Ａ】上記第４参考形態の実施例２が有する導光体の端面を示す図である。
【図２６Ｂ】上記第４参考形態の実施例２および比較例の出射光強度分布を示す分布図である。
【図２７Ａ】上記第４参考形態の実施例３が有する導光体の端面を示す図である。
【図２７Ｂ】上記第４参考形態の実施例３および比較例の出射光強度分布を示す分布図である。
【図２８Ａ】上記第４参考形態の実施例４が有する導光体の端面を示す図である。
【図２８Ｂ】上記第４参考形態の実施例４および比較例の出射光強度分布を示す分布図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００４７】
(第１の参考の形態)
図１Ａはこの発明の光源モジュールの第１参考形態が備える導光体１１の側面図であり、図１Ｂは上記導光体１１の端面を示す端面図である。
【００４８】
この第１参考形態では、上記導光体１１の一例として、幅６ｍｍ×高さ１０ｍｍ×長さ５３０ｍｍのアクリル樹脂を採用している。ここで、長さとは、導光体１１の入射面となる一方の端面１１Ａからもう１つの入射面となる他方の端面１１Ｂへ向かう導光方向Ｘの寸法であり、高さとは導光体１１の出射面となる上面１１Ｃの法線方向Ｙの寸法であり、幅とは上記導光方向Ｘと法線方向Ｙとに直交する方向Ｚの寸法である。
【００４９】
なお、導光体１１の材料としては、アクリル樹脂の他、ポリスチレン樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂またはガラスなど、透明性が良く、透過率の大きな材質のものであれば、上記アクリル樹脂と同様の効果が得られるので、上記導光体１１の材料は上述の樹脂等に限定されるものではない。
【００５０】
この参考形態の光源モジュールは、図３Ａに示すように、導光体１１の一方の端面１１Ａに隣接して第１の光源２が設置され、他方の端面１１Ｂに隣接して第２の光源３が設置される。第１,第２の光源２,３は、結合部品２Ａ,３Ａとこの結合部品２Ａ,３Ａに取り付けられたＬＥＤ(発光ダイオード)２Ｂ,３Ｂとで構成されている。
【００５１】
また、導光体１１の上面１１Ｃの反対側の隣接面としての底面１１Ｄには上記導光方向Ｘに間隔を隔てて複数の散乱体１４が形成され、この底面１１Ｄに隣接する隣接面である側面１１Ｅには上記導光方向Ｘに間隔を隔てて複数の散乱体１５が形成されている。図１Ｂに示すように、上記散乱体１４は上記底面１１Ｄにおいて上記方向Ｚに線状に延在している。また、図１Ａに示すように、上記散乱体１５は側面１１Ｅにおいて上記方向Ｙに線状に延在している。また、この参考形態では、上記散乱体１４,１５を、透明樹脂中に拡散微粒子を混ぜ合わせて、スクリーン印刷法、オフセット印刷法等の印刷技術によって導光体１１に線状にパターニングしたものとした。
【００５２】
なお、上記散乱体１４,１５の形状としては、線状ではなく、斑点状でも同様の効果を得ることが可能である。さらに、上記散乱体１４,１５としては上記の拡散微粒子を印刷したものに替えて、マイクロプリズムとしてもよい。また、上記散乱体１４,１５に替えて、Ｖ型形状の溝、マイクロレンズ構造等の光を散乱、反射させる効果を有する形状による散乱体としてもよい。
【００５３】
上記光源２,３から導光体１１に入射して導光体１１内を伝播して行く光が、散乱体１４,１５に入射すると、この入射光は上記散乱体１４,１５で反射,散乱されて、全反射条件を満たさなくなり、散乱体１４,１５を設けた底面１１Ｄ,側面１１Ｅの反対側の出射面である上面１１Ｃ,出射面である側面１１Ｆから上記反射,散乱された光が出射されることとなる。ここで、前述の通り、この参考形態の光源モジュールが備えた導光体１１は、従来例の場合と異なり、導光体１１の底面１１Ｄに散乱体１４を形成しただけでなく、底面１１Ｄに隣接する側面１１Ｅにも散乱体１５を形成した。この構成によって、導光体１１の上面１１Ｃと側面１１Ｆの両方から光が出射されることになる。その結果、この参考形態の光源モジュールによれば、従来例に比べて、光を高拡散に出射することが可能となる。
【００５４】
次に、図２に、この参考形態の導光体１１に形成される上記散乱体１４,１５の配列ピッチ(ｍｍ)の分布を示す。図２の横軸は、導光体１１の一方の端面１１Ａから他方の端面１１Ｂに亘るＸ方向の位置座標Ｘを表し、図２の縦軸は、散乱体１４,１５の配列ピッチ(ｍｍ)を表す。上記位置座標Ｘにおいて零は、端面１Ａと端面１Ｂとの間の中央の位置を表し、この中央の位置よりも他方の端面１１Ｂに近づくほど位置座標Ｘが増加している。
【００５５】
図２に示すように、上記散乱体１４,１５は、端面１１Ａ,１１Ｂから離れるほど配列ピッチが減少しており、上記中央の位置(Ｘ＝０)において配列ピッチが最小になっている。つまり、上記中央の位置(Ｘ＝０)において散乱体１４,１５は、密度が最大になっている。なお、この図２に示した配列ピッチ分布の一例は、照射面上の照度分布が均一になるように、光線追跡の解析ソフトを用いて求めた。
【００５６】
また、この参考形態では、上記散乱体１４と１５を、導光方向Ｘにおいて同じ位置に形成したが、散乱体１４と１５の導光方向Ｘにおける形成位置がずれていてもよい。例えば、導光方向Ｘにおいて隣り合う２つの散乱体１４の間の中央の位置に相当する位置座標Ｘに散乱体１５を形成してもよい。
【００５７】
次に、図４に示す出射光強度分布を参照して、この参考形態の光源モジュールからの出射光の強度分布を説明する。図４の横軸は、上記方向Ｚにおける位置座標Ｚを表し、縦軸は出射光の相対強度を表している。上記横軸における位置座標Ｚ＝０の位置は、図３Ｂに示されるように、導光体１１のＺ方向の中央の位置を表している。なお、導光体１１のサイズは、前述の様に、幅(Ｚ方向寸法)を６ｍｍ、高さ(Ｙ方向寸法)を１０ｍｍ、長さ(Ｘ方向寸法)を５３０ｍｍとしている。
【００５８】
さらに、図４に示す出射光の強度分布は、導光体１１の上面１１Ｃから方向Ｙに１４ｍｍだけ離隔した平面における強度分布、つまり、導光体１１の底面１１Ｄから方向Ｙに２０ｍｍだけ離隔した平面での分布を示している。また、図４に示す特性Ｋ１は、導光体１１の側面１１Ｅに散乱体１５を形成せずに導光体１１の底面１１Ｄだけに散乱体１４を形成した比較例における出射光の強度分布を表している。これに対して、特性Ｋ２は、導光体１１の底面１１Ｄと側面１１Ｅの両方に散乱体１４,１５を形成した本参考形態における出射光の強度分布を表している。
【００５９】
図４を参照すれば、この参考形態の特性Ｋ２は、比較例の特性Ｋ１に比べて、より高拡散に出射光が分布していることがわかる。特に、本参考形態では、散乱体１５を設置したことにより、位置座標Ｚにおける負の領域(つまり散乱体１５に近い領域)に出射光がより拡散していることがわかる。
【００６０】
このように、この第１参考形態の光源モジュールでは、導光体１１の隣接する２つの面１１Ｄ,１１Ｅに散乱体１４,１５を形成したことでもって、導光体１１の上面１１Ｃと側面１１Ｆの両側に光束を出射することができる。よって、この参考形態によれば、従来の構成に比べて、より高拡散に光を出射することが可能となって、広範囲に光束を照射することが可能な光源モジュールとなる。また、この参考形態の光源モジュールを液晶ディスプレイのバックライトに用いた場合、薄型のバックライトを実現することが可能となる。
【００６１】
なお、図１Ａ、図１Ｂに示した導光体１１では、底面１１Ｄに散乱体１４を形成し側面１１Ｅに散乱体１５を形成したが、底面１１Ｄに替えて上面１１Ｃに散乱体１４を形成し側面１１Ｅに散乱体１５を形成してもよい。
【００６２】
さらに、導光体１１の底面１１Ｄに反射率の高い光学シート、例えば反射シートを設置することで、光利用効率の高いバックライトを得ることができる。特に、散乱体１４を導光体１１の上面１１Ｃに形成した場合、散乱体１４にて反射された光をこの図示しない光学シートで反射させ光路長を長くできるので、より高拡散となり、結果として薄型のバックライトを実現できる。
【００６３】
(第２の参考の形態)
次に、図５に、この発明の光源モジュールの第２参考形態を示す。この第２参考形態は、導光体２１と、この導光体２１の入射面である一方の端面２１Ａに隣接して配置された光源２２と、上記導光体２１の他方の端面２１Ｂに隣接して配置された反射体３６とを備える。上記光源２２は、結合部品２２Ａとこの結合部品２２Ａに取り付けられたＬＥＤ２２Ｂとで構成されている。
【００６４】
また、導光体２１の出射面である上面２１Ｃの反対側の隣接面である底面２１Ｄには、導光体２１の一方の端面２１Ａから他方の端面２１Ｂへ向かう導光方向Ｘに間隔を隔てて複数の散乱体３４が形成されている。また、上記底面２１Ｄに隣接する側面２１Ｅには上記導光方向Ｘに間隔を隔てて複数の散乱体３５が形成されている。上記散乱体３４は、上面２１Ｃの法線方向Ｙと上記導光方向Ｘとに直交する方向Ｚに線状に延在している。また、上記散乱体３５は、側面２１Ｅにおいて上記法線方向Ｙに線状に延在している。
【００６５】
この第２参考形態では、前述の第１参考形態と異なり、導光体２１の他方の端面２１Ｂに反射体３６を配置している。図６には、この参考形態の導光体２１に形成される散乱体３４,３５の配列ピッチ(ｍｍ)の分布を示す。図６の横軸は、導光体２１の一方の端面２１Ａから他方の端面２１Ｂに亘るＸ方向の位置座標Ｘを表し、図６の縦軸は、散乱体３４,３５の配列ピッチ(ｍｍ)を表す。上記位置座標Ｘにおいて零は、端面２１Ａと端面２１Ｂとの間の中央の位置を表し、この中央の位置よりも他方の端面２１Ｂに近づくほど位置座標Ｘが増加している。この参考形態では、上記配列ピッチは、端面２１Ａから端面２１Ｂに向かって減少している。つまり、上記散乱体３４,３５の配列間隔は光源２２から離れるほど密になっている。このような散乱体３４,３５の配列分布により、導光方向Ｘに向かって導光体２１内で導光される光が少なくなって行くのに応じて散乱体３４,３５の配列密度を増やして、導光方向Ｘにおける出射光強度の均一化を図っている。
【００６６】
また、この第２参考形態によれば、導光体２１の底面２１Ｄに散乱体３４を形成しただけでなく、底面２１Ｄに隣接する側面２１Ｅにも散乱体３５を形成したので、導光体２１の上面２１Ｃと側面２１Ｅの反対側の側面の両方から光が出射される。したがって、この参考形態の光源モジュールによれば、従来例に比べて、光を高拡散に出射することが可能となる。なお、図５に示した導光体２１では、底面２１Ｄに散乱体３４を形成し側面２１Ｅに散乱体３５を形成したが、散乱体３４を底面２１Ｄに替えて上面２１Ｃに形成してもよい。
【００６７】
よって、この参考形態の光源モジュールによれば、長手方向(導光方向Ｘ)に均一でかつ、高拡散に出射光を放射することが可能となる。このため、例えば、液晶ディスプレイのバックライトに本参考形態の光源モジュールを用いた場合、薄型のバックライトを実現することが可能となる。
【００６８】
尚、上記第２参考形態では、導光体２１を直方体としたが、図７に示すように、一方の端面２６Ａから他方の端面２６Ｂに向かって、断面積が減少している導光体２６を備えてもよい。
【００６９】
（第１変形例）
次に、図１９の端面図を参照して、前述した第１参考形態の変形例を説明する。図１９に示すように、この変形例では、前述の第１参考形態の導光体１１の底面１１Ｄと側面１１Ｅに接着層２０１で貼り付けた透明フィルム２０２を有する点が、前述の第１参考形態と異なる。
【００７０】
すなわち、前述の第１参考形態では、導光体１１の底面１１Ｄ,側面１１Ｅに直接に散乱体１４,１５が形成されていたが、この変形例では、導光体１１の底面１１Ｄ,側面１１Ｅに接着層２０１で貼り付けた透明フィルム２０２に散乱体１４,１５が形成されている。
【００７１】
上記透明フィルム２０２は、アクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリスチレン樹脂、メタクリル樹脂、ＰＥＴ樹脂などの透明性が良く、透過率の大きい材質により構成される。そして、上記散乱体１４,１５は、上記透明フィルム２０２上にスクリーン印刷、オフセット印刷等により形成される。また、上記透明フィルム２０２は、接着層２０１でもって導光体１１の底面１１Ｄ,側面１１Ｅに密着されているが、この接着層２０１としては、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系、シリコン系等の透明性の高い接着剤を使用する。
【００７２】
この変形例によれば、導光体１１に接着する前の透明フィルム２０２に、予め、上記散乱体１４,１５を印刷してから、この散乱体１４,１５が印刷された透明フィルム２０２を接着層２０１で導光体１１の底面１１Ｄ,側面１１Ｅに貼り付けることで、１回の印刷で導光体１１へ散乱体１４,１５を形成することが可能となる。また、散乱体１４と１５を透明フィルム２０２に同時に印刷できるので、導光体１１に散乱体１４,１５を直接に印刷する場合に比較して、散乱体１４と１５との位置あわせが容易になる。よって、この変形例によれば、設計通りの光学特性を実現することが可能になると共に、散乱体の印刷回数を２回から１回に減らすことが可能となる。
【００７３】
また、導光体１１へ散乱体１４,１５を直接形成する場合では、導光体１１の表面状態が悪くて導光体１１の内部において光の全反射条件を満たさなくなる場合に漏れ光が生じ、この漏れ光の影響で出射光の均一性が乱されることとなるので、導光体１１の表面の鏡面仕上げを要することとなる。一方、この変形例では、透明フィルム２０２の表面を平滑にすればよく、透明フィルム２０２の表面を平滑化することは、一般的に、導光体１１の表面を平滑化することに比べて容易である。この変形例では、導光体１１の表面に透明フィルム２０２を貼り付けた構成により、仮に導光体１１の表面状態がよくない場合でも接着層２０１を介して密着させた透明フィルム２０２により、全反射条件を満たす状態にでき、漏れ光の発生を回避して出射光の均一性を確保できる。よって、この変形例によれば、出射光の均一性を確保できる光源モジュールを実現することが可能となる。
【００７４】
また、この変形例によれば、透明フィルム２０２上への散乱体１４,１５の印刷は容易であり、導光体１１に散乱体１４,１５を直接印刷する場合に比較して、散乱体１４,１５の印刷を高速に行えるという利点がある。また、設計変更等により散乱体１４,１５の印刷パターンを変更する必要がある場合、透明フィルム２０２を貼り替えることで、導光体１１に対する散乱体１４,１５の印刷パターンを容易に変更できるという利点がある。
【００７５】
尚、上記変形例では、前述の第１参考形態の導光体１１の底面１１Ｄ,側面１１Ｅに接着層２０１で透明フィルム２０２を貼り付け、この透明フィルム２０２に散乱体１４,１５を形成したが、この構成に替えて、上面１１Ｃ,側面１１Ｅに上記接着層２０１で透明フィルム２０２を貼り付け、この透明フィルム２０２に散乱体１４,１５を形成してもよい。さらに、前述の第２参考形態の導光体２１の底面２１Ｄ,側面２１Ｅに接着層２０１で透明フィルム２０２を貼り付け、この透明フィルム２０２に散乱体３４,３５を形成してもよいし、上面２１Ｃ，側面２１Ｅに透明フィルムを貼り付け、この透明フィルム２０２に散乱体３４,３５を形成する構成としてもよい。
【００７６】
(第３の参考の形態)
次に、図８Ａ,図８Ｂを参照して、この発明の光源モジュールを備えた光源装置としての面状光源装置を説明する。図８Ａは上記面状光源装置の平面図であり、図８Ｂは上記面状光源装置の側断面図である。
【００７７】
この面状光源装置は、上述した第１参考形態の光源モジュール３８を複数備えており、この複数の光源モジュール３８は、略四角形状の基板４０の溝４０Ａに嵌め込まれている。各光源モジュール３８は、幅方向Ｚに間隔を隔ててほぼ平行に配列されている。この面状光源装置は、一例として液晶テレビのバックライトとして用いられる。
【００７８】
また、この面状光源装置では、各光源モジュール３８の導光体１１の上面１１Ｃを覆う拡散シート等の光学シート(図示せず)が設けられる。さらに、上記導光体１１の底面１１Ｄ側にも反射シート等の光学シート(図示せず)が設けられており、光利用効率の向上が図られている。
【００７９】
また、この面状光源装置では、光源モジュール３８の導光体１１の側面１１Ｆ側の上記基板４０の縁４０Ｂと上記光源モジュール３８との間の第１距離Ｄ１を、導光体１１の側面１１Ｅ側の上記基板４０の縁４０Ｃと上記光源モジュール３８との間の第２距離Ｄ２よりも小さくした。これは、図４に示した出射光の強度分布特性Ｋ２のように、幅方向Ｚにおいて側面１１Ｆ側と側面１１Ｅ側とで出射光強度の異方性を有することに起因する。つまり、出射光強度が大きな側面１１Ｅと基板４０の縁４０Ｃとの間の距離を、出射光強度が小さな側面１１Ｆと基板４０の縁４０Ｂとの間の距離よりも大きくしたことで、出射面４０Ｅにおける出射光強度分布の均一化を図れる。
【００８０】
また、この参考形態の面状光源装置によれば、従来に比べて光を高拡散に出射できる光源モジュール３８を備えたことにより、薄型化を実現可能である。
【００８１】
(第４の参考の形態)
図９Ａは、この発明の光源モジュールの第４参考形態が備える導光体５１の側面図であり、図９Ｂは上記導光体５１の端面を示す端面図である。
【００８２】
この第４参考形態では、上記導光体５１の一例として、幅６ｍｍ×高さ１０ｍｍ×長さ５３０ｍｍのアクリル樹脂を採用している。ここで、長さとは、導光体５１の一方の端面５１Ａから他方の端面５１Ｂへ向かう導光方向Ｘの寸法であり、高さとは導光体５１の上面５１Ｃの法線方向Ｙの寸法であり、幅とは上記導光方向Ｘと法線方向Ｙとに直交する方向Ｚの寸法である。なお、導光体５１の材料としては、アクリル樹脂の他、ポリスチレン樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂またはガラスなど、透明性が良く、透過率の大きな材質のものであれば、上記アクリル樹脂と同様の効果が得られるので、上記導光体１１の材料は上述の樹脂等に限定されるものではない。
【００８３】
この第４参考形態の光源モジュールは、図１１Ａに示すように、導光体５１の一方の端面５１Ａに隣接して第１の光源４２が設置され、他方の端面５１Ｂに隣接して第２の光源４３が設置される。第１,第２の光源４２,４３は、結合部品４２Ａ,４３Ａとこの結合部品４２Ａ,４３Ａに取り付けられたＬＥＤ(発光ダイオード)４２Ｂ,４３Ｂとで構成されている。
【００８４】
また、導光体５１の上面５１Ｃの反対側の底面５１Ｄには上記導光方向Ｘに間隔を隔てて複数の散乱体５４が形成され、この底面５１Ｄに隣接する側面５１Ｅには上記導光方向Ｘに間隔を隔てて複数の散乱体５５が形成され、上記側面５１Ｅの反対側の側面５１Ｆにも上記導光方向Ｘに間隔を隔てて複数の散乱体５６が形成されている。
【００８５】
上記散乱体５４,５５,５６は、透明樹脂中に拡散微粒子を混ぜ合わせて、スクリーン印刷法、オフセット印刷法等の印刷技術によって導光体５１に線状にパターニングしたものとした。なお、上記散乱体５４,５５,５６の形状としては、線状ではなく、斑点状でも同様の効果を得ることが可能である。さらに、上記散乱体５４,５５,５６としては上記の拡散微粒子を印刷したものに替えて、マイクロプリズムとしてもよい。また、上記散乱体５４,５５,５６に替えて、Ｖ型形状の溝、マイクロレンズ構造等の光を散乱,反射させる効果を有する形状による散乱体としてもよい。
【００８６】
上記光源４２,４３から導光体５１に入射して導光体５１内を伝播して行く光が、散乱体５４,５５,５６に入射すると、この入射光は上記散乱体５４,５５,５６で反射,散乱されて全反射条件を満たさなくなり、散乱体５４,５５,５６を設けた底面５１Ｄ,側面５１Ｅ,側面５１Ｆの反対側の上面５１Ｃ,側面５１Ｆ,側面５１Ｅから上記反射,散乱された光が出射されることとなる。ここで、前述の通り、この参考形態の光源モジュールが備えた導光体５１は、従来例の場合と異なり、導光体５１の底面５１Ｄに散乱体５４を形成しただけでなく、底面５１Ｄに隣接する両側面１１Ｅ,１１Ｆにも散乱体５５,５６を形成した。この構成によって、導光体５１の上面５１Ｃおよび両側面１１Ｅ,１１Ｆの３面から光が出射されることになる。その結果、この第４参考形態の光源モジュールによれば、従来例に比べて、光を高拡散に出射することが可能となる。
【００８７】
次に、図１０に、この第４参考形態の導光体５１に形成される上記散乱体５４,５５,５６の配列ピッチ(ｍｍ)の分布を示す。図１０の横軸は、導光体５１の一方の端面５１Ａから他方の端面５１Ｂに亘るＸ方向の位置座標Ｘを表し、図２の縦軸は、散乱体５４,５５,５６の配列ピッチ(ｍｍ)を表す。上記位置座標Ｘにおいて零は、端面５１Ａと端面５１Ｂとの間の中央の位置を表し、この中央の位置よりも他方の端面５１Ｂに近づくほど位置座標Ｘが増加している。
【００８８】
図１０に示すように、上記散乱体５４,５５,５６は、端面５１Ａ,５１Ｂから離れるほど配列ピッチが減少しており、上記中央の位置(Ｘ＝０)において配列ピッチが最小になっている。つまり、上記中央の位置(Ｘ＝０)において散乱体５４,５５,５６は、密度が最大になっている。なお、この図１０に示した配列ピッチ分布の一例は、照射面上の照度分布が均一になるように、光線追跡の解析ソフトを用いて求めた。
【００８９】
また、この第４参考形態では、上記散乱体５４,５５,５６を、導光方向Ｘにおいて同じ位置に形成したが、散乱体５４と散乱体５５,５６とは導光方向Ｘにおける形成位置がずれていてもよい。もっとも、互いに対向する散乱体５５と散乱体５６とは導光方向Ｘにおいて同じ位置に形成することが望ましい。
【００９０】
次に、図１２に示す出射光強度分布を参照して、この参考形態の光源モジュールからの出射光の強度分布を説明する。図１２の横軸は、上記方向Ｚにおける位置座標Ｚを表し、縦軸は出射光の相対強度を表している。上記横軸における位置座標Ｚ＝０の位置は、図１１Ｂに示されるように、導光体５１のＺ方向の中央の位置を表している。なお、この図１２の特性では、導光体５１のサイズは、幅(Ｚ方向寸法)を１０ｍｍ、高さ(Ｙ方向寸法)を６ｍｍ、長さ(Ｘ方向寸法)を５３０ｍｍとしている。
【００９１】
図１２に示す強度分布特性Ｋ１１は、図１３Ａに示すように、導光体５１の両側面５１Ｅ,５１Ｆには散乱体を形成せずに導光体５１の底面５１Ｄだけに幅寸法１０ｍｍの散乱体５４を形成した比較例の幅方向Ｚの出射光強度分布を示している。また、図１２の強度分布特性Ｋ１２は、図１３Ｂに示すように、導光体５１の底面５１Ｄに幅寸法８ｍｍの散乱体５４を形成すると共に導光体５１の両側面５１Ｅ,５１Ｆに高さ寸法６ｍｍの散乱体５５,５６を形成した場合の幅方向Ｚの出射光強度分布を示している。また、図１２の強度分布特性Ｋ１３は、図１３Ｃに示すように、導光体５１の底面５１Ｄに幅寸法６ｍｍの散乱体５４を形成すると共に導光体５１の両側面５１Ｅ,５１Ｆに高さ寸法６ｍｍの散乱体５５,５６を形成した場合の幅方向Ｚの出射光強度分布を示している。また、図１２の強度分布特性Ｋ１４は、図１３Ｄに示すように、導光体５１の底面５１Ｄに幅寸法３ｍｍの散乱体５４を形成すると共に導光体５１の両側面５１Ｅ,５１Ｆに高さ寸法６ｍｍの散乱体５５,５６を形成した場合の幅方向Ｚの出射光強度分布を示している。
【００９２】
図１３Ｂ〜図１３Ｄの構成は、この第４参考形態に相当しており、図１２に示す強度分布特性Ｋ１２〜Ｋ１４はこの第４参考形態の特性に相当している。
【００９３】
この第４参考形態の強度分布特性Ｋ１２〜Ｋ１４によれば、比較例の強度分布特性Ｋ１１に比べて、高拡散に出射光が分布していることが分る。また、図１３Ｂ,図１３Ｃの構成のように、散乱体５４の幅寸法が６ｍｍ以上であれば、図１３Ｄのように散乱体５４の幅寸法が３ｍｍの場合の特性Ｋ１４のような位置座標Ｚ＝０付近での強度分布の落ち込みがなく、図１２の特性Ｋ１２,Ｋ１３のように位置座標Ｚ＝０からなだらかに強度が低下して行く。つまり、散乱パターンをなす各散乱体５４の幅寸法は、両側面５１Ｅ,５１Ｆの高さ方向Ｙの寸法(６ｍｍ)とほぼ同等程度が望ましいことがわかる。
【００９４】
また、この第４参考形態の図１２の特性Ｋ１２〜Ｋ１４を参照すれば、先述の第１参考形態の図４の特性Ｋ２とは異なり、位置座標Ｚ＝０に関して左右対称の強度分布を示している。これは、散乱体５５,５６を導光体５１の両側面５１Ｅ,５１Ｆに配置したことにより、両側面５１Ｅ,５１Ｆに均一に光が出射されることに起因する。したがって、この第４参考形態の光源モジュールによれば、先述の第１参考形態よりもさらに高拡散な出射光の分布が得られる。
【００９５】
続いて、図１４には、導光体５１のＹ‐Ｚ平面により断面形状の違いによる出射光の強度分布特性の変化を示す。図１２と同様に、図１４において横軸は幅方向Ｚにおける位置座標Ｚを表し、縦軸は出射光の相対強度を表している。
【００９６】
図１４に示す特性Ｋ２１,Ｋ２２,Ｋ２３,Ｋ２４は、それぞれ、導光体５１の幅と高さを下記(1),(2),(3),(4)の寸法とした場合の強度分布特性である。また、各強度分布特性Ｋ２１〜Ｋ２４は、導光体５１の上面５１Ｃから１４ｍｍだけ離隔した面での出射光の分布の計算結果を示している。なお、下記(1)〜(3)では、導光体５１の底面５１Ｄと両側面５１Ｅ,５１Ｆの３面に散乱体５４,５５,５６を形成する一方、下記(4)では、導光体５１の底面５１Ｄだけに散乱体５４を形成した。
【００９７】
(1) 幅１０ｍｍ、高さ６ｍｍ
(2) 幅１０ｍｍ、高さ３ｍｍ
(3) 幅１０ｍｍ、高さ１ｍｍ
(4) 幅１０ｍｍ、高さ６ｍｍ(底面のみ散乱体を印刷)
【００９８】
図１４の特性Ｋ２３から分るように、上記(3)の形状の導光体５１では、出射光の拡散の度合いが、従来例の構成である上記(4)の形状の導光体５１による特性Ｋ２４にほぼ近くなっている。これは、上記(3)の形状では導光体５１の両側面５１Ｅ,５１Ｆの高さ(１ｍｍ)が底面５１Ｄの幅(１０ｍｍ)に比較して、相対的に小さくなるので、両側面方向への拡散の度合いが低くなっていることに起因する。つまり、導光体５１の断面の高さと幅の比は１／１０以上とすることが望ましいことが分る。
【００９９】
なお、上述の図９から図１４を用いた説明では、導光体５１の底面５１Ｄに散乱体５４を形成しているが、この散乱体５４を上面５１Cに形成し、散乱体５５,５６は側面５１Ｅ,５１Ｆに形成した構成としても同様の効果が得られる。
【０１００】
上述したように、この第４参考形態による光源モジュールによれば、導光体１の高さと幅の比を１／１０より大きくし、かつ、底面５１Ｄ,側面５１Ｅ,５１Ｆの３面に散乱体５４,５５,５６を形成することにより、導光体５１から高拡散に光を出射できる。したがって、この参考形態の光源モジュールを液晶ディスプレイのバックライトに用いた場合、薄型のバックライトを実現することが可能となる。
【０１０１】
さらに、導光体５１の底面５１Ｄに反射率の高い光学シート、例えば反射シートを設置することで、より光利用効率の高いバックライトを得ることができ、散乱体５４を導光体５１の上面５１Ｃに形成する場合、散乱体５４にて反射された光をこの図示しない光学シートで反射させて光路長を長くすることができる。よって、より高拡散となり、結果として薄型のバックライトを実現できる。
【０１０２】
(第５の参考の形態)
次に、図１５に、この発明の光源モジュールの第５参考形態を示す。この第５参考形態は、導光体６１と、この導光体６１の一方の端面６１Ａに隣接して配置された光源６２と、上記導光体６１の他方の端面６１Ｂに隣接して配置された反射体７６とを備える。上記光源６２は、結合部品６２Ａとこの結合部品６２Ａに取り付けられたＬＥＤ６２Ｂとで構成されている。
【０１０３】
この第５参考形態では、前述の第４参考形態と同様に、導光体６１の上面６１Ｃの反対側の底面６１Ｄに導光方向Ｘに間隔を隔てて複数の散乱体７４が形成され、この底面６１Ｄに隣接する側面６１Ｅには上記導光方向Ｘに間隔を隔てて複数の散乱体７５が形成され、上記側面６１Ｅの反対側の側面にも上記導光方向Ｘに間隔を隔てて複数の散乱体(図示せず)が形成されている。この反対側の側面に形成された各散乱体は、上記側面６１Ｅに形成された各散乱体７５と上記導光方向Ｘにおける位置が一致していると共に高さ方向Ｙの寸法が各散乱体７５と同じである。
【０１０４】
また、この第５参考形態では、前述の第４参考形態とは異なり、導光体６１の他方の端面６１Ｂに反射体７６を配置している。図１６には、この第５参考形態の導光体６１に形成される散乱体７４,７５の配列ピッチ(ｍｍ)の分布を示す。図１６の横軸は、導光体６１の一方の端面６１Ａから他方の端面６１Ｂに亘る導光方向Ｘの位置座標Ｘを表し、図１５の縦軸は、散乱体７４,７５の配列ピッチ(ｍｍ)を表す。上記位置座標Ｘにおいて零は、端面６１Ａと端面６１Ｂとの間の中央の位置を表し、この中央の位置よりも他方の端面６１Ｂに近づくほど位置座標Ｘが増加している。この第５参考形態では、上記配列ピッチは、端面６１Ａから端面６１Ｂに向かって減少している。つまり、上記散乱体７４,７５の配列間隔は光源６２から離れるほど密になっている。このような散乱体７４,７５の配列分布により、導光方向Ｘに向かって導光体６１内で導光される光が少なくなって行くのに応じて散乱体７４,７５の配列密度を増やして、導光方向Ｘにおける出射光強度の均一化を図っている。
【０１０５】
また、この第５参考形態によれば、導光体６１の底面６１Ｄに散乱体７４を形成しただけでなく、底面６１Ｄに隣接する両側面にも散乱体を形成したので、導光体６１の上面６１Ｃとその両側面の３面から光が出射される。したがって、この参考形態の光源モジュールによれば、従来例に比べて、光を高拡散に出射することが可能となる。なお、散乱体７４を導光体６１の底面６１Ｄに替えて上面６１Ｃに形成し、側面６１Ｅ,６１Ｆに散乱体を形成しても、上述と同様の効果が得られることは言うまでもない。
【０１０６】
したがって、この第５参考形態の光源モジュールによれば、導光方向(長手方向)Ｘに均一でかつ、高拡散に出射光を放射することが可能となる。このため、例えば、液晶ディスプレイのバックライトに本参考形態の光源モジュールを用いた場合、薄型のバックライトを実現することが可能となる。
【０１０７】
尚、上記第５参考形態では、導光体６１を直方体としたが、図１７に示すように、一方の端面６６Ａから他方の端面６６Ｂに向かって、断面積が減少している導光体６６を備えてもよい。
【０１０８】
(第２の変形例)
次に、図２０の端面図を参照して、前述した第４参考形態の変形例を説明する。図２０に示すように、この変形例では、前述の第４参考形態の導光体５１の底面５１Ｄと側面５１Ｅと側面５１Ｆに接着層５０１で貼り付けた透明フィルム５０２を有する点が、前述の第４参考形態と異なる。すなわち、前述の第４参考形態では、導光体５１の底面５１Ｄ,側面５１Ｅ,側面５１Ｆに直接に散乱体５４,５５,５６が形成されていたが、この変形例では、導光体５１の底面５１Ｄ,側面５１Ｅ,側面５１Ｆに接着層５０１で貼り付けた透明フィルム５０２に散乱体５４,５５,５６が形成されている。
【０１０９】
上記透明フィルム５０２は、アクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリスチレン樹脂、メタクリル樹脂、ＰＥＴ樹脂などの透明性が良く、透過率の大きい材質により構成される。そして、上記散乱体５４,５５,５６は、上記透明フィルム５０２上にスクリーン印刷、オフセット印刷等により形成される。また、上記透明フィルム５０２は、接着層５０１でもって導光体５１の底面５１Ｄ,側面５１Ｅ,側面５１Ｆに密着されているが、この接着層５０１としては、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系、シリコン系等の透明性の高い接着剤を使用する。
【０１１０】
この変形例によれば、導光体５１に接着する前の透明フィルム５０２に、予め、上記散乱体５４,５５,５６を印刷してから、この散乱体５４,５５,５６が印刷された透明フィルム５０２を接着層５０１で導光体５１の底面５１Ｄ,側面５１Ｅ,側面５１Ｆに貼り付ける。これにより、１回の印刷で導光体５１へ散乱体５４,５５,５６を形成することが可能となる。また、散乱体５４,５５,５６を透明フィルム５０２に同時に印刷できるので、導光体５１に散乱体５４,５５,５６を直接に印刷する場合に比較して、散乱体５４と５５と５６の位置合わせが容易になる。よって、この変形例によれば、設計通りの光学特性を実現することが可能になると共に、散乱体の印刷回数を３回から１回に減らすことが可能となる。
【０１１１】
また、導光体５１へ散乱体５４,５５,５６を直接形成する場合では、導光体５１の表面状態が悪くて導光体５１の内部において光の全反射条件を満たさなくなる場合に漏れ光が生じ、この漏れ光の影響で出射光の均一性が乱されることとなるので、導光体５１の表面の鏡面仕上げを要することとなる。一方、この変形例では、透明フィルム５０２の表面を平滑にすればよく、透明フィルム５０２の表面を平滑化することは、一般的に、導光体５１の表面を平滑化することに比べて容易である。この変形例では、導光体５１の表面に透明フィルム５０２を貼り付けた構成により、仮に導光体５１の表面状態が良くない場合でも接着層５０１を介して密着させた透明フィルム２０２により、全反射条件を満たす状態にでき、漏れ光の発生を回避して出射光の均一性を確保できる。よって、この変形例によれば、出射光の均一性を確保できる光源モジュールを実現することが可能となる。
【０１１２】
また、この変形例によれば、透明フィルム５０２上への散乱体５４,５５,５６の印刷は容易であり、導光体５１に散乱体５４,５５,５６を直接印刷する場合に比較して、散乱体５４,５５,５６の印刷を高速に行えるという利点がある。また、設計変更等により散乱体５４,５５,５６の印刷パターンを変更する必要がある場合、透明フィルム５０２を貼り替えることで、導光体５１に対する散乱体５４,５５,５６の印刷パターンを容易に変更できるという利点がある。
【０１１３】
尚、上記変形例では、前述の第４参考形態の導光体５１の底面１１Ｄ,側面１１Ｅに接着層２０１で透明フィルム２０２を貼り付け、この透明フィルム２０２に散乱体５４,５５,５６を形成したが、前述の第５参考形態の導光体６１の底面６１Ｄ,側面６１Ｅ,この側面６１Ｅの反対側の側面に接着層５０１で透明フィルム５０２を貼り付け、この透明フィルム５０２に散乱体５４,５５,５６を形成してもよい。
【０１１４】
(第６の参考の形態)
次に、図１８Ａ,図１８Ｂを参照して、この発明の光源モジュールを備えた電子機器としての面状光源装置を説明する。図１８Ａは上記面状光源装置の平面図であり、図１８Ｂは上記面状光源装置の側断面図である。
【０１１５】
この面状光源装置は、上述した第４参考形態の光源モジュール８８を複数備えており、この複数の光源モジュール８８は、略四角形状の基板９０の溝９０Ａに嵌め込まれている。各光源モジュール８８は、幅方向Ｚに間隔を隔ててほぼ平行に配列されている。この面状光源装置は、一例として液晶テレビのバックライトとして用いられる。
【０１１６】
また、この面状光源装置では、各光源モジュール８８の導光体５１の上面５１Ｃを覆う拡散シート等の光学シート(図示せず)が設けられる。さらに、上記導光体５１の底面５１Ｄ側にも反射シート等の光学シート(図示せず)が設けられており、光利用効率の向上が図られている。
【０１１７】
また、この面状光源装置では、光源モジュール８８の導光体５１の側面５１Ｆ側の上記基板９０の縁９０Ｂと上記光源モジュール８８との間の距離Ｄ１１を、導光体５１の側面５１Ｅ側の上記基板９０の縁９０Ｃと上記導光体５１の側面５１Ｅとの間の距離Ｄ２と等しくした(Ｄ１１＝Ｄ１２)。これは、図１２に示した出射光の強度分布特性Ｋ１２,Ｋ１３のように、幅方向Ｚにおいて側面１１Ｆ側と側面１１Ｅ側とで出射光強度の異方性を有していないことに起因する。よって、この面状光源装置によれば、出射面９０Ｅにおける出射光強度分布の均一化を図れる。
【０１１８】
また、この第６参考形態の面状光源装置によれば、従来に比べて光を高拡散に出射できる光源モジュール８８を備えたことにより、薄型化を実現可能である。
【０１１９】
尚、上記参考形態では、導光体は、導光方向Ｘに対して直交する方向に延在するＹ‐Ｚ平面による断面形状を四角形状にしたが。上記断面形状は四角形状に限らず、５角形以上の多角形状あるいは３角形状としてもよい。また、本発明は、上述した各参考形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる参考形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる参考形態についてもこの発明の技術的範囲に含まれる。
【０１２０】
(第１参考例)
次に、図２３Ａ〜図２３Ｃを参照して、図１１Ａに示した第４参考形態の光源モジュールの第１参考例を説明する。図２３Ａは、この第１参考例が有する導光体５１の一方の端面５１Ａを導光方向に見た様子を示す図である。
【０１２１】
この第１参考例では、一例として、導光体５１のサイズを、幅寸法(Ｚ方向寸法)を１０ｍｍ、高さ寸法(Ｙ方向寸法)を６ｍｍ、長さ寸法(Ｘ方向寸法)を５３０ｍｍとした。このＹ方向とは導光体５１の上面５１Ｃの法線方向であり、Ｘ方向とは導光体５１の一方の端面５１Ａから他方の端面５１Ｂへ向かう導光方向であり、Ｚ方向とは上記導光方向Ｘと法線方向Ｙとに直交する方向である。
【０１２２】
この第１参考例では、導光体５１の底面５１Ｄに幅寸法１０ｍｍの散乱体５４が導光方向Ｘに間隔を隔てて複数形成されている。また、導光体５１の側面５１Ｅに導光方向Ｘに間隔を隔てて複数の散乱体５５が形成されている。また、導光体５１の側面５１Ｆに導光方向Ｘに間隔を隔てて複数の散乱体５６が形成されている。上記散乱体５５および５６の高さ寸法(Ｙ方向寸法)は６ｍｍである。
【０１２３】
この第１参考例の出射光強度分布を、図２３Ｃに実線で描いた特性Ｋ３１で示す。図２３Ｃにおいて、横軸は、上記幅方向(Ｚ方向)の位置座標を示し、Ｚ＝０は導光体５１の幅方向(Ｚ方向)の中央を示している。また、図２３Ｃにおいて、縦軸は出射光の相対強度を表している。より詳しくは、図２３Ｃに示す出射光の強度分布は、導光体５１の上面５１ＣからＹ方向に１４ｍｍだけ離隔した平面における強度分布を示している。一方、図２３Ｃに破線で描いた特性Ｋ３２は、図２３Ｂに示す比較例の出射光強度分布を示す。この比較例は、導光体５１の底面５１Ｄに幅寸法１０ｍｍの散乱体５４が形成されているが、両側面５１Ｅ,５１Ｆには散乱体が形成されていない。
【０１２４】
図２３Ｃから明らかなように、底面５１Ｄと両側面５１Ｅ,５１Ｆに散乱体５４,５５,５６を形成した第１参考例の特性Ｋ３１は、底面５１Ｄのみに散乱体５４を形成した比較例の特性Ｋ３２に比べて、高拡散な出射光強度分布を示していることが分る。
【０１２５】
(第２参考例)
次に、図２４Ａ、図２４Ｂを参照して、前述の第１参考例の変形例としての第２参考例を説明する。図２４Ａは、この第２参考例が有する導光体５１の一方の端面５１Ａを導光方向に見た様子を示す図である。この第２参考例は、図２３Ａの底面５１Ｄに形成された散乱体５４を取り去って、上面５１Ｃに散乱体５８を形成した点だけが、前述の第１参考例と異なる。この散乱体５８は、幅寸法１０ｍｍであり、導光方向Ｘに間隔を隔てて複数形成されている。
【０１２６】
この第２参考例の出射光強度分布を、図２４Ｂに実線で描いた特性Ｋ５１で示す。図２４Ｂにおいて、横軸は、上記幅方向(Ｚ方向)の位置座標を示し、Ｚ＝０は導光体５１の幅方向(Ｚ方向)の中央を示している。また、図２４Ｂにおいて、縦軸は出射光の相対強度を表している。より詳しくは、図２４Ｂに示す特性Ｋ５１の出射光の強度分布は、導光体５１の底面５１Ｄから逆Ｙ方向に１４ｍｍだけ離隔した平面における強度分布を示している。一方、図２４Ｂに破線で描いた特性Ｋ３２は、図２３Ｂに示す比較例の出射光強度分布を示す。
【０１２７】
図２４Ｂから明らかなように、上面５１Ｃと両側面５１Ｅ,５１Ｆに散乱体５８,５５,５６を形成した第２参考例の特性Ｋ５１は、底面５１Ｄのみに散乱体５４を形成した比較例の特性Ｋ３２に比べて、高拡散な出射光強度分布を示していることが分る。
【０１２８】
(実施例１)
次に、図２５Ａ、図２５Ｂを参照して、前述の第２参考例の変形例としての実施例１を説明する。図２５Ａは、この実施例１が有する導光体５１の一方の端面５１Ａを導光方向に見た様子を示す図である。この実施例１は、図２４Ａの散乱体５５,５６に替えて、散乱体３５５,３５６を導光体５１の両側面５１Ｅ,５１Ｆに形成した点だけが前述の第２参考例と異なる。よって、この実施例１では、前述の第２参考例と同じ構成部分には同じ符号を付して、前述の第２参考例と異なる点を主に説明する。
【０１２９】
この実施例１は、導光体５１の側面５１Ｅは、上面５１Ｃに隣接している第１の領域５１Ｅ‐１とこの第１の領域５１Ｅ‐１よりも上面５１Ｃから離隔している第２の領域５１Ｅ‐２とを有する。この第１の領域５１Ｅ‐１には散乱体が形成されていない。また、上記第２の領域５１Ｅ‐２には散乱体３５５が形成されている。この散乱体３５５は高さ寸法(Ｙ方向寸法)が３ｍｍであり、導光方向Ｘに間隔を隔てて複数形成されている。なお、この散乱体３５５の高さ寸法は、３ｍｍに限らず例えば２ｍｍや４ｍｍであってもよく特に限定されない。
【０１３０】
また、上記導光体５１の側面５１Ｆは、上面５１Ｃに隣接している第１の領域５１Ｆ‐１とこの第１の領域５１Ｆ‐１よりも上面５１Ｃから離隔している第２の領域５１Ｆ‐２とを有する。この第１の領域５１Ｆ‐１には散乱体が形成されていない。また、上記第２の領域５１Ｆ‐２には散乱体３５６が形成されている。この散乱体３５６は高さ寸法(Ｙ方向寸法)が３ｍｍであり、導光方向Ｘに間隔を隔てて複数形成されている。なお、この散乱体３５６の高さ寸法は３ｍｍに限らず、例えば２ｍｍや４ｍｍであってもよく特に限定されない。
【０１３１】
この実施例１の出射光強度分布を、図２５Ｂに実線で描いた特性Ｋ６１で示す。図２５Ｂにおいて、横軸は、上記幅方向(Ｚ方向)の位置座標を示し、Ｚ＝０は導光体５１の幅方向(Ｚ方向)の中央を示している。また、図２５Ｂにおいて、縦軸は出射光の相対強度を表している。より詳しくは、図２５Ｂに示す特性Ｋ６１の出射光の強度分布は、導光体５１の底面５１Ｄから逆Ｙ方向に１４ｍｍだけ離隔した平面における強度分布を示している。一方、図２５Ｂに破線で描いた特性Ｋ３２は、図２３Ｂに示す比較例の出射光強度分布を示す。
【０１３２】
図２５Ｂから明らかなように、上面５１Ｃと両側面５１Ｅ,５１Ｆの第１の領域５１Ｅ‐２,５１Ｆ‐２に散乱体５８,３５５,３５６を形成した実施例１の特性Ｋ６１は、底面５１Ｄのみに散乱体５４を形成した比較例の特性Ｋ３２に比べて、高拡散な出射光強度分布を示していることが分る。
【０１３３】
(実施例２)
次に、図２６Ａ、図２６Ｂを参照して、前述の第１参考例の変形例としての実施例２を説明する。図２６Ａは、この実施例２が有する導光体５１の一方の端面５１Ａを導光方向に見た様子を示す図である。この実施例２は、図２３Ａの散乱体５５,５６に替えて、散乱体４５５,４５６を導光体５１の両側面５１Ｅ,５１Ｆに形成した点だけが前述の第１参考例と異なる。よって、この実施例２では、前述の第１参考例と同じ構成部分には同じ符号を付して、前述の第１参考例と異なる点を主に説明する。
【０１３４】
この実施例２では、導光体５１の側面５１Ｅは、上面５１Ｃに隣接している第１の領域５１Ｅ‐１とこの第１の領域５１Ｅ‐１よりも上面５１Ｃから離隔している第２の領域５１Ｅ‐２とを有する。この第１の領域５１Ｅ‐１には散乱体が形成されている。一方、上記第２の領域５１Ｅ‐２には散乱体４５５が形成されていない。この散乱体４５５は高さ寸法(Ｙ方向寸法)が３ｍｍであり、導光方向Ｘに間隔を隔てて複数形成されている。なお、この散乱体４５５の高さ寸法は３ｍｍに限らないのは勿論で、例えば２ｍｍや４ｍｍであってもよく特に限定されない。
【０１３５】
また、上記導光体５１の側面５１Ｆは、上面５１Ｃに隣接している第１の領域５１Ｆ‐１とこの第１の領域５１Ｆ‐１よりも上面５１Ｃから離隔している第２の領域５１Ｆ‐２とを有する。この第１の領域５１Ｆ‐１には散乱体が形成されている。一方、上記第２の領域５１Ｆ‐２には散乱体４５６が形成されていない。この散乱体４５６は高さ寸法(Ｙ方向寸法)が３ｍｍであり、導光方向Ｘに間隔を隔てて複数形成されている。なお、この散乱体４５６の高さ寸法は３ｍｍに限らないのは勿論で例えば２ｍｍや４ｍｍであってもよく特に限定されない。
【０１３６】
この実施例２の出射光強度分布を、図２６Ｂに実線で描いた特性Ｋ７１で示す。図２６Ｂにおいて、横軸は、上記幅方向(Ｚ方向)の位置座標を示し、Ｚ＝０は導光体５１の幅方向(Ｚ方向)の中央を示している。また、図２６Ｂにおいて、縦軸は出射光の相対強度を表している。より詳しくは、図２６Ｂに示す特性Ｋ７１の出射光の強度分布は、導光体５１の上面５１ＣからＹ方向に１４ｍｍだけ離隔した平面における強度分布を示している。一方、図２６Ｂに破線で描いた特性Ｋ３２は、図２３Ｂに示す比較例の出射光強度分布を示す。
【０１３７】
図２６Ｂから明らかなように、上面５１Ｃと両側面５１Ｅ,５１Ｆの第１の領域５１Ｅ‐１,５１Ｆ‐１に散乱体５８,４５５,４５６を形成した実施例２の特性Ｋ７１は、底面５１Ｄのみに散乱体５４を形成した比較例の特性Ｋ３２に比べて、高拡散な出射光強度分布を示していることが分る。
【０１３８】
(実施例３)
次に、図２７Ａ、図２７Ｂを参照して、前述の第２参考例の変形例としての実施例３を説明する。図２７Ａは、この実施例３が有する導光体５１の一方の端面５１Ａを導光方向に見た様子を示す図である。この実施例３は、図２３Ａの散乱体５５,５６上に反射体５５５,５５６を形成した点だけが前述の第２参考例と異なる。よって、この実施例３では、前述の第１参考例と同じ構成部分には同じ符号を付して、前述の第１参考例と異なる点を主に説明する。
【０１３９】
この実施例３では、導光体５１の側面５１Ｅは、上面５１Ｃに隣接している第１の領域５１Ｅ‐１とこの第１の領域５１Ｅ‐１よりも上面５１Ｃから離隔している第２の領域５１Ｅ‐２とを有する。上記散乱体５５は、第１の領域５１Ｅ‐１と第２の領域５１Ｅ‐２の両方に亘って形成されている。一方、上記反射体５５５は、導光体５１の側面５１Ｅの第１の領域５１Ｅ−１に対向する領域にだけ形成されている。この反射体５５５は、導光体５１から散乱体５５を通過して入射してくる光を反射する。つまり、この反射体５５５は、導光体５１から入射してくる光を外部に対して遮光する。これにより、急激な照度変化を抑えるように側面５１Ｅからの出射光量を最適化可能な光源モジュールを実現できる。
【０１４０】
なお、この実施例３では、この反射体５５５は、高さ寸法(Ｙ方向寸法)が３ｍｍであり、導光方向Ｘに連続的に延在しているが、この反射体５５５の高さ寸法は３ｍｍに限らず、例えば２ｍｍや４ｍｍでもよく特に限定されないのは勿論である。
【０１４１】
また、この実施例３では、導光体５１の側面５１Ｆは、上面５１Ｃに隣接している第１の領域５１Ｆ‐１とこの第１の領域５１Ｆ‐１よりも上面５１Ｃから離隔している第２の領域５１Ｆ‐２とを有する。上記散乱体５６は、第１の領域５１Ｆ‐１と第２の領域５１Ｆ‐２の両方に亘って形成されている。一方、上記反射体５５６は、導光体５１の側面５１Ｆの第１の領域５１Ｆ−１に対向する領域にだけ形成されている。この反射体５５６は、導光体５１から散乱体５６を通過して入射してくる光を反射する。つまり、この反射体５５６は、導光体５１から入射してくる光を外部に対して遮光する。これにより、急激な照度変化を抑えるように側面５１Ｆからの出射光量を最適化可能な光源モジュールを実現できる。
【０１４２】
なお、この実施例３では、この反射体５５６は、高さ寸法(Ｙ方向寸法)が３ｍｍであり、導光方向Ｘに連続的に延在しているが、この反射体５５６の高さ寸法は３ｍｍに限らず、例えば２ｍｍや４ｍｍでもよく特に限定されない。
【０１４３】
この実施例３の出射光強度分布を、図２７Ｂに実線で描いた特性Ｋ８１で示す。図２７Ｂにおいて、横軸は、上記幅方向(Ｚ方向)の位置座標を示し、Ｚ＝０は導光体５１の幅方向(Ｚ方向)の中央を示している。また、図２７Ｂにおいて、縦軸は出射光の相対強度を表している。より詳しくは、図２７Ｂに示す特性Ｋ８１の出射光の強度分布は、導光体５１の底面５１Ｄから逆Ｙ方向に１４ｍｍだけ離隔した平面における強度分布を示している。一方、図２７Ｂに破線で描いた特性Ｋ３２は、図２３Ｂに示す比較例の出射光強度分布を示す。
【０１４４】
図２７Ｂから明らかなように、上面５１Ｃと両側面５１Ｅ,５１Ｆに散乱体５８,５５,５６を形成すると共に両側面５１Ｅ,５１Ｆの第１の領域５１Ｅ‐１,５１Ｆ‐１に対向する領域に反射体５５５,５５６を形成した実施例１の特性Ｋ８１は、底面５１Ｄのみに散乱体５４を形成した比較例の特性Ｋ３２に比べて、高拡散な出射光強度分布を示していることが分る。
【０１４５】
(実施例４)
次に、図２８Ａ、図２８Ｂを参照して、前述の第１参考例の変形例としての実施例４を説明する。図２８Ａは、この実施例４が有する導光体５１の一方の端面５１Ａを導光方向に見た様子を示す図である。この実施例４は、図２３Ａの散乱体５５,５６上に反射体５５５,５５６を形成した点だけが前述の第１参考例と異なる。よって、この実施例４では、前述の第１参考例と同じ構成部分には同じ符号を付して、前述の第１参考例と異なる点を主に説明する。
【０１４６】
この実施例４では、導光体５１の側面５１Ｅは、上面５１Ｃに隣接している第１の領域５１Ｅ‐１とこの第１の領域５１Ｅ‐１よりも上面５１Ｃから離隔している第２の領域５１Ｅ‐２とを有する。上記散乱体５５は、第１の領域５１Ｅ‐１と第２の領域５１Ｅ‐２の両方に亘って形成されている。一方、上記反射体５５５は、導光体５１の側面５１Ｅの第１の領域５１Ｅ−１に対向する領域にだけ形成されている。この反射体５５５は、導光体５１から散乱体５５を通過して入射してくる光を反射する。つまり、この反射体５５５は、導光体５１から入射してくる光を外部に対して遮光する。これにより、急激な照度変化を抑えるように側面５１Ｅからの出射光量を最適化可能な光源モジュールを実現できる。
【０１４７】
なお、この実施例４では、この反射体５５５は、高さ寸法(Ｙ方向寸法)が３ｍｍであり、導光方向Ｘに連続的に延在しているが、この反射体５５５の高さ寸法は３ｍｍに限らず、例えば２ｍｍや４ｍｍでもよく特に限定されないのは勿論である。
【０１４８】
また、この実施例４では、導光体５１の側面５１Ｆは、上面５１Ｃに隣接している第１の領域５１Ｆ‐１とこの第１の領域５１Ｆ‐１よりも上面５１Ｃから離隔している第２の領域５１Ｆ‐２とを有する。上記散乱体５６は、第１の領域５１Ｆ‐１と第２の領域５１Ｆ‐２の両方に亘って形成されている。一方、上記反射体５５６は、導光体５１の側面５１Ｆの第１の領域５１Ｆ−１に対向する領域にだけ形成されている。この反射体５５６は、導光体５１から散乱体５６を通過して入射してくる光を反射する。つまり、この反射体５５６は、導光体５１から入射してくる光を外部に対して遮光する。これにより、急激な照度変化を抑えるように側面５１Ｆからの出射光量を最適化可能な光源モジュールを実現できる。
【０１４９】
なお、この実施例４では、この反射体５５６は、高さ寸法(Ｙ方向寸法)が３ｍｍであり、導光方向Ｘに連続的に延在している。なお、この反射体５５６の高さ寸法は３ｍｍに限らず、例えば２ｍｍや４ｍｍでもよく特に限定されないのは勿論である。
【０１５０】
この実施例４の出射光強度分布を、図２８Ｂに実線で描いた特性Ｋ９１で示す。図２８Ｂにおいて、横軸は、上記幅方向(Ｚ方向)の位置座標を示し、Ｚ＝０は導光体５１の幅方向(Ｚ方向)の中央を示している。また、図２８Ｂにおいて、縦軸は出射光の相対強度を表している。より詳しくは、図２８Ｂに示す特性Ｋ９１の出射光の強度分布は、導光体５１の上面５１ＣからＹ方向に１４ｍｍだけ離隔した平面における強度分布を示している。一方、図２８Ｂに破線で描いた特性Ｋ３２は、図２３Ｂに示す比較例の出射光強度分布を示す。
【０１５１】
図２８Ｂから明らかなように、上面５１Ｃと両側面５１Ｅ,５１Ｆに散乱体５４,５５,５６を形成すると共に両側面５１Ｅ,５１Ｆの第１の領域５１Ｅ‐１,５１Ｆ‐１に対向する領域に反射体５５５,５５６を形成した実施例２の特性Ｋ９１は、底面５１Ｄのみに散乱体５４を形成した比較例の特性Ｋ３２に比べて、高拡散な出射光強度分布を示していることが分る。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
この発明によれば、薄型で、かつ輝度均一な光源モジュールを提供することができる。この発明の光源モジュールは、一般照明用の光源、あるいは液晶表示装置のバックライト光源として利用することができる。
【符号の説明】
【０１５３】
２,３  光源
１１,２１,２６,５１,６１,６６  導光体
１１Ａ,１１Ｂ,２１Ａ,２１Ｂ,２６Ａ,２６Ｂ,５１Ａ,５１Ｂ  端面
６１Ａ,６１Ｂ,６６Ａ,６６Ｂ  端面
１１Ｃ,２１Ｃ,５１Ｃ,６１Ｃ  上面
１１Ｄ,２１Ｄ,５１Ｄ,６１Ｄ  底面
１１Ｅ,１１Ｆ,２１Ｅ,５１Ｅ,５１Ｆ,６１Ｅ  側面
５１Ｅ‐１,５１Ｆ‐１  第１の領域
５１Ｅ‐２,５１Ｆ‐２  第２の領域
１４,１５,３４,３５,５４,５５,５６,５８,７４,７５  散乱体
３５５,３５６,４５５,４５６  散乱体
３６,７６,５５５,５５６  反射体
３８,８８  光源モジュール
４０,９０  基板
４０Ａ,９０Ａ  溝
４０Ｂ,４０Ｃ,９０Ｂ,９０Ｃ  縁
４０Ｅ,９０Ｅ  出射面
２０１,５０１  接着層
２０２,５０２  透明フィルム
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
上記光源からの光が入射する少なくとも１つの入射面と上記入射面から入射した光を出射させる出射面とを有する導光体と、
上記導光体の入射面に隣接する上記導光体の隣接面に形成されていると共に上記導光体に入射した光を散乱させる散乱体とを備え、
上記導光体に入射した光を散乱させる散乱体は、上記導光体の入射面に隣接していると共に上記入射面に連なる少なくとも３つの隣接面に形成されており、
上記３つの隣接面のうちの１つの隣接面の両側の２つの隣接面は、
上記１つの隣接面に隣接している第１の領域と、上記第１の領域よりも上記１つの隣接面から離隔している第２の領域とを有し、上記第１,第２の領域のうちの一方の領域では上記散乱体上に上記導光体からの光を反射する反射体が形成されており、上記第１,第２の領域のうちの他方の領域では上記散乱体上に上記導光体からの光を反射する反射体が形成されていないことを特徴とする光源モジュール。
【請求項２】
光源と、
上記光源からの光が入射する少なくとも１つの入射面と上記入射面から入射した光を出射させる出射面とを有する導光体と、
上記導光体の入射面に隣接する上記導光体の隣接面に形成されていると共に上記導光体に入射した光を散乱させる散乱体とを備え、
上記導光体に入射した光を散乱させる散乱体は、上記導光体の入射面に隣接していると共に上記入射面に連なる少なくとも３つの隣接面に形成されており、
上記３つの隣接面のうちの１つの隣接面の両側の２つの隣接面は、
上記１つの隣接面に隣接していると共に上記散乱体が形成されていない第１の領域と上記第１の領域よりも上記１つの隣接面から離隔していると共に上記散乱体が形成されている第２の領域とを有することを特徴とする光源モジュール。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光源モジュールにおいて、
上記散乱体は、線状パターンに形成されていて、上記線状パターンの散乱体の線幅、線間距離のうちの少なくとも１つが上記光源から離隔している距離に応じて変化していることを特徴とする光源モジュール。
【請求項４】
請求項３に記載の光源モジュールにおいて、
上記散乱体の線状パターンは、上記光源から離隔している距離が増えるに従って散乱体の線幅が増加している領域を有することを特徴とする光源モジュール。
【請求項５】
請求項３に記載の光源モジュールにおいて、
上記散乱体の線状パターンは、上記光源から離隔している距離が増えるに従って散乱体の線間距離が減少している領域を有することを特徴とする光源モジュール。
【請求項６】
請求項１または２に記載の光源モジュールにおいて、
上記散乱体は、斑点状パターンに形成されていて、上記斑点状パターンの散乱体の大きさ、密度のうちの少なくとも１つが上記光源から離隔している距離に応じて変化していることを特徴とする光源モジュール。
【請求項７】
請求項６に記載の光源モジュールにおいて、
上記散乱体の斑点状パターンは、上記光源から離隔している距離が増えるに従って散乱体の大きさが増大している領域を有することを特徴とする光源モジュール。
【請求項８】
請求項６に記載の光源モジュールにおいて、
上記散乱体の斑点状パターンは、上記光源から離隔している距離が増えるに従って散乱体の密度が増大している領域を有することを特徴とする光源モジュール。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１つに記載の光源モジュールにおいて、
上記２つの隣接面に形成された上記散乱体は、同じパターンで形成されていることを特徴とする光源モジュール。
【請求項１０】
請求項１から８のいずれか１つに記載の光源モジュールにおいて、
上記２つの隣接面のうちの一方の隣接面に形成された散乱体の形成パターンと上記２つの隣接面のうちの他方の隣接面に形成された散乱体の形成パターンとが異なっていることを特徴とする光源モジュール。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１つに記載の光源モジュールにおいて、
上記導光体は、上記入射面から入射した光を導光する導光方向に対して直交する方向に延在する直交平面による断面形状が多角形状であり、かつ、上記直交平面による断面の面積が上記導光方向に一定であることを特徴とする光源モジュール。
【請求項１２】
請求項１から１０のいずれか１つに記載の光源モジュールにおいて、
上記導光体は、上記入射面から入射した光を導光する導光方向に直交する平面による断面形状が多角形状であり、かつ、上記導光方向に対して直交する方向に延在する直交平面による断面の面積が上記導光方向に向かって減少していることを特徴とする光源モジュール。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の光源モジュールにおいて、
上記導光体は、
上記出射面の法線方向の寸法が、上記直交平面において上記法線方向と直交する幅方向の寸法の１０分の１以上であることを特徴とする光源モジュール。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか１つに記載の光源モジュールを複数備え、
各光源モジュールは、上記散乱体が形成された導光体の隣接面の方向を揃えて基板に配列されていることを特徴とする光源装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の光源装置において、
上記配列の一端に位置する光源モジュールと上記配列の一端側の上記基板の縁との間の第１距離が、上記配列の他端に位置する光源モジュールと上記配列の他端側の上記基板の縁との間の第２距離よりも短く、かつ、
上記配列の一端に位置する光源モジュールは、上記配列の一端側の上記基板の縁に対向する面に上記散乱体が形成されていなく、かつ、上記配列の他端に位置する光源モジュールは、上記配列の他端側の上記基板の縁に対向する面に上記散乱体が形成されていることを特徴とする光源装置。
【請求項１６】
請求項１から１３のいずれか１つに記載の光源モジュールにおいて、
上記出射面の反対側の上記導光体の底面と、上記入射面に隣接すると共に上記出射面と底面に隣接する２つの側面とに上記散乱体を形成したことを特徴とする光源モジュール。
【請求項１７】
請求項１６に記載の光源モジュールにおいて、
上記２つの側面に形成された上記散乱体は同じパターンで形成されていることを特徴とする光源モジュール。
【請求項１８】
請求項１から１３のいずれか１つ、または、請求項１６または１７に記載の光源モジュールを備えたことを特徴とする電子機器。