(57)【要約】バックライト構造１００は、少なくとも１つの光源１０１と、前面１０４、及び、反対側の背面１０３、並びに、前記光源から光を受けると共に前記前面と背面を結ぶ光を受ける少なくとも１つの受光表面１０７を備える導波管プレート１０２とを含む。前記前面１０４及び背面１０３の少なくとも一方は、複数の平面状の平行な部位１０５、及び、該平面状の平行な部位を繋ぐ複数のファセット１０６を含むファセット表面である。複数のファセット１０６は、前記導波管プレート１０２の厚さが前記受光表面１０７からの距離の増加に伴い段階的に減少するような態様で、且つ、前記受光表面１０７を介して前記導波管プレート１０２に受けられる光の少なくとも一部が前記複数のファセット１０６を介して該導波管プレート１０２から取り出されるような態様で、形成される。
2009521084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの光源と、前面、及び、反対側の背面、並びに、前記光源から光を受けると共に前記前面と背面を結ぶ光を受ける少なくとも１つの受光表面を備える導波管プレートとを含むバックライト構造であって、
前記前面及び背面の少なくとも一方は、複数の平面状の平行な部位、及び、該平面状の平行な部位を繋ぐ複数のファセットを含むファセット表面であり、前記複数のファセットは、前記導波管プレートの厚さが前記受光表面からの距離の増加に伴い段階的に減少するような態様で、且つ、前記受光表面を介して前記導波管プレートに受けられる光の少なくとも一部が前記複数のファセットを介して該導波管プレートから取り出されるような態様で、形成される、バックライト構造。
【請求項２】
前記ファセットは、前記平面状の平行な部位の表面に対して７０°〜１１０°の範囲の角度βで形成される、請求項１に記載のバックライト構造。
【請求項３】
前記ファセットのそれぞれは、前記平面状の平行な部位の表面に対して垂直に形成される、請求項１に記載のバックライト構造。
【請求項４】
前記導波管プレートは、互いに上下になるように配置される少なくとも第１及び第２の導波管プレートを含む、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載のバックライト構造。
【請求項５】
前記第１の導波管プレートの受光表面及び前記第２の導波管プレートの受光表面は、互いに平行で且つ反対の向きで配置される、請求項４に記載のバックライト構造。
【請求項６】
前記第１の導波管プレートのファセット表面は、前記第２の導波管プレートのファセット表面に対向する、請求項４又は５に記載のバックライト構造。
【請求項７】
前記第１の導波管プレートのファセット表面は、前記第２の導波管プレートのファセット表面から、少なくとも該導波管プレートのファセットの高さに対応する距離だけ離間される、請求項６に記載のバックライト構造。
【請求項８】
前記第１の導波管プレートの受光表面に第１の角度方向の広がりを有する光を供給する第１の光源と、
前記第２の導波管プレートの受光表面に第２の角度方向の広がりを有する光を供給する第２の光源とを含む、請求項４〜７のうちのいずれか１項に記載のバックライト構造。
【請求項９】
ディスプレイパネルに対向する表側と反対の裏側を有し、反射性要素が、前記裏側に配置される、請求項１〜８のうちのいずれか１項に記載のバックライト構造。
【請求項１０】
ディスプレイパネルに対向する表側と反対の裏側を有し、屈折性要素が、前記表側に配置される、請求項１〜９のうちのいずれか１項に記載のバックライト構造。
【請求項１１】
請求項１〜１０のうちのいずれか１項に記載のバックライト構造を含む、ディスプレイ装置。
【請求項１２】
デュアルビューディスプレイ装置である、請求項１１に記載のディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの光源と、前面、及び、反対側の背面、並びに、前記光源から光を受けると共に前記前面と背面を結ぶ光を受ける少なくとも１つの受光表面を備える導波管プレートとを含むバックライト構造に関する。
【０００２】
また、本発明は、本発明のバックライト構造を含むディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
あるディスプレイ用途では、ディスプレイ装置により生成される画像が、ある角度範囲でのみ可視であり、当該範囲外の鑑賞角度からは見えないことが望まれる。
【０００４】
例えば、ディスプレイの自動車の用途では、表示された画像は、運転者の注意を妨げないために、乗員だけに見え、運転者には見えないことが望まれる。かかる例の１つとして、車のダッシュボードに配置されるディスプレイを有する映像娯楽システムであり、この場合、交替運転者は、運転者を邪魔することなく、映画や娯楽用のピクチャを見ることができうる。
【０００５】
ある用途では、異なる画像が、更に、異なる鑑賞角度から見えることが望ましい場合もありうる。例えば、自動車の用途では、ナビゲーションシステムからのルート計画情報のような、ある情報は、運転者に見えるべきである一方、交替運転者や乗員は、運転者を邪魔することなく、映画や娯楽用のピクチャを見ることができる。
【０００６】
この目的用のデュアルビューディスプレイは、本分野で知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
しかしながら、運転者と交替運転者の間に位置する鑑賞者、例えば中間の後部座席の鑑賞者に運転者用の情報と交替運転者用の情報の双方が同時に提供されないように注意を払う必要がある。従って、運転者用と交替運転者用の角度範囲の間の方向でディスプレイから光、及び情報が放出されないことが望ましい。
【０００８】
それ故に、デュアルビューディスプレイの性能を改善するためは、バックライトが、所望の離散した角度範囲に専用の角度の光出力を有し且つこれらの専用の範囲の間の方向に光の出力を有しないことが望ましい。
【０００９】
２つの方向に光を提供する１つのバックライトは、特許文献２に記載され、互いに上下に配置された２つの光コンダクタプレートを含む。第１の光コンダクタプレートは、第１の方向に光を取り出し、第２の光コンダクタプレートは、第２の方向に光を取り出す。
【００１０】
プリズムフィルタは、コンダクタプレートのそれぞれの裏面に配置される。かかるコンダクタプレート内に導かれる（導波される）光は、コンダクタプレートから取り出されるために表面に向けて略直角でプリズム表面上にて反射される。プリズム構造の形状を選択することによって、光が取り出される角度を定義することができる。
【特許文献１】ＷＯ２００５／０３１４４４（出願人：Koninklijke  Philips  Electronics  N.V.）
【特許文献２】ＷＯ９８／３９５９８（出願人：Robert  Bosch  GMBH）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献２に記載されるものの１つの欠点は、導波管内における角度の光の分散が、プリズム構造に起因して変化することである。従って、取り出された光の角度の分散は、入力光の分散の関数として容易に決定することができないものである。また、コンダクタプレート全体を通して光の均一な抽出を得るために、空間的に可変のプラズマ構造の非常に正確な設計が必要となる。
【００１２】
従って、入力光の角度の分散に直接依存する角度分散を有する抽出された光を提供するバックライトに対する必要性がある。また、導波管プレート全体を通して均一な光の抽出を提供し、且つ、容易に得られる構造を有するバックライトに対する必要性がある。
【００１３】
バックライトは、更に、好ましくは、バックライトの面に直角な方向に光を実質的に供給すべきでない。
【００１４】
本発明の目的は、これらの問題点を克服し、所定の角度範囲で傾斜した角度にて光を供給できる一方で、バックライトの面に略直角に光を供給せず、入力光の角度分散に依存する角度分散を有する光を供給する、製造が比較的容易なバックライト構造を提供することである。
【００１５】
また、本発明の目的は、所定の角度範囲で２つの分離した斜め角度にて光を供給できる一方で、バックライトの面に略直角に光を供給しないバックライト構造を提供することである。
【００１６】
また、本発明の更なる目的は、所定の斜めの鑑賞角度の範囲で情報を提供するが、好ましくはバックライトの面に略直角に光を供給しないディスプレイ装置を提供することである。
【００１７】
また、２つの別々に所定された斜めの鑑賞角度の範囲で情報を提供するが、好ましくはバックライトの面に略直角に光を供給しないデュアルビューディスプレイ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本願発明者は、光が導波管の主要延在部に非平行な表面の部位を通して取り出される表面を有する少なくとも１つの導波管を含むバックライト構造が、これらの目的を達成するのに使用されることができることを見出した。
【００１９】
従って、第１の局面では、本発明は、少なくとも１つの光源と、前面、及び、反対側の背面、並びに、前記光源から光を受けると共に前記前面と背面を結ぶ光を受ける少なくとも１つの受光表面を備える導波管プレートとを含むバックライト構造を提供する。かかる導波管プレートでは、前記前面及び背面の少なくとも一方は、複数の平面状の平行な部位、及び、該平面状の平行な部位を繋ぐ複数のファセットを含むファセット表面である。複数のファセットは、前記導波管プレートの厚さが前記受光表面からの距離の増加に伴い段階的に減少するような態様で、且つ、前記受光表面を介して前記導波管プレートに受けられる光の少なくとも一部が前記複数のファセットを介して該導波管プレートから取り出されるような態様で、形成される。
【００２０】
導波管プレート内に導入され前面及び背面で内面反射を受けた光は、導波管内に導かれることになる。
【００２１】
しかしながら、かかる光がファセットに当たるとき、このファセットでの入射角は、十分小さく、光の少なくとも一部は、導波管から取り出される。
【００２２】
ファセットを通して取り出される光の角度範囲は、導波管内に導入される光の角度範囲に依存することになる。従って、取り出される光の角度範囲は、受光表面に対して適切な角度範囲を有する光を供給することによって容易に設定することができる。
【００２３】
全てのファセットが同一の高さと角度を有して配置され、且つ、導波管プレートの全長に亘って均一に分散される場合、受光表面から受ける光は、導波管から均一に取り出されることになる。
【００２４】
本発明の実施形態においては、ファセットは、前記平面状の平行な部位の表面に対して７０°〜１１０°の範囲の角度βで形成されてもよい。
【００２５】
この角度範囲内では、取り出し効率は高く、高効率のバックライト構造をもたらす。
【００２６】
本発明の好ましい実施形態では、ファセットは、前記平面状の平行な部位の表面に対して略垂直に形成される。
【００２７】
ファセットが略垂直に形成されるとき、即ち角度βが約９０°のとき、導波管プレートの面に直角な方向で取り出される光はほとんどない。また、取り出される光は、光源により提供される光の導波される部分と略同一の角度分布を有する。
【００２８】
本発明の実施形態では、バックライト構造は、互いに上下になるように配置される、上述したような少なくとも第１及び第２の導波プレートを含む。
【００２９】
かかるバックライト構造によれば、光が２つの独立した方向に取り出されることが可能となる。
【００３０】
例えば、前記第１の導波プレートの受光表面及び前記第２の導波プレートの受光表面は、互いに平行で且つ対向する向きで配置されてもよい。
【００３１】
本発明の実施形態では、前記第１の導波プレートのファセット表面は、前記第２の導波プレートのファセット表面に対向されてもよい。
【００３２】
この構造は、２つの重畳する導波管プレートを含む最も効率の良いバックライト用構造である。
【００３３】
本発明の実施形態では、第１の光源は、前記第１の導波プレートの受光表面に第１の角度方向の広がりを有する光を供給するよう構成され、第２の光源は、前記第２の導波プレートの受光表面に第２の角度方向の広がりを有する光を供給するよう構成される。
【００３４】
２つの別々の導波管プレートから取り出される光の角度の分布は互いに独立していてよい。これは、一の方向における取り出された光が、他の方向における取り出された光よりも良好に合焦されることが望ましい場合に好適である。
【００３５】
本発明の実施形態では、バックライト構造は、ディスプレイパネルに対向する表側と反対の裏側を有し、反射性要素が、前記裏側に配置されてもよい。
【００３６】
ある状況下では、導波管プレートからファセットを介して取り出された光は、構造の裏側に向けて方向付けられる部分を少なくとも含むことになる。この裏側に反射性要素を配置することによって、この光は、表側へと再度方向付けられ、これにより、バックライト構造の光利用率が増加する。
【００３７】
本発明の実施形態では、屈折性要素が、バックライト構造の表側に配置されてもよい。
【００３８】
かかる屈折性要素は、方向／分布に関する所望の値を得るために、取り出される光の角度分布を変更及び／又は再方向付けするために使用されてもよい。
【００３９】
第２の局面では、本発明は、本発明によるバックライト構造を含むディスプレイ装置を提供する。
【００４０】
特に、本発明は、本発明のバックライト構造を含むデュアルビューディスプレイ装置を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
これより、上述の本発明の局面及び他の局面が、本発明の現在の好ましい実施形態を示す添付図面を参照して、より詳細に説明される。
【００４２】
本発明の第１の模範的なバックライト構造１００が図１に示され、このバックライト構造１００は、少なくとも１つの光源１０１と、背面１０３、前面１０４及び受光面１０７を有する導波管プレート１０２とを含む。前面１０４は、複数の平面状の平行な部位１−５と、複数の平面状の平行な部位１０５を繋ぐ複数のファセット１０６を含む。
【００４３】
導波管プレート１０２の厚さは、各ファセットに対して段階的に、受光表面１０７からの距離の増加に伴い減少する。
【００４４】
本実施態様では、ファセットが形成された前面は、例えば液晶セルのような、ディスプレイパネルに対向することが意図される一方、平らな背面１０４は、反対方向に向くように意図される。しかし、当業者により次の説明から理解されるように、逆の向き、即ち、平らな表面１０３が、ディスプレイパネルに対面するように意図される表面を形成し、ファセットが形成された表面１０４が、その反対の表面を形成することも、可能であり、本発明の範囲に含まれる。
【００４５】
光源は、受光表面１０７上に光を放出し、この光の少なくとも一部が、導波管内に導入される。導入された光ビームは、導波管１０２内を通る際、背面１０３若しくは前面１０４の平行な部位１０５に、全反射のための臨界角を超える入射角で当たると、その上で反射され、反対の表面に向けて再度方向付けられる。光がこの態様で導かれる角度範囲は、以下では、“導波角度範囲”とも称される。
【００４６】
ここで用いられるように、全反射（“ＴＩＲ”）は、２つの媒体間の境界で光ビームが全反射する、即ち境界を通過する光がない現象を言う。表面を通る光ビームの通路は、スネル（Snell）の法則に縛られる。
ｎ１ｓｉｎ（θ１）＝ｎ２ｓｉｎ（θ２）
この式では、ｎ１は、第１の媒体（導波管）内の屈折率であり、θ１は、第１の媒体における境界での入射角であり、ｎ２は、第２の媒体（周囲）内の屈折率であり、θ２は、第２の媒体における境界での入射角である。ｎ１＞ｎ２の場合、θ１が大きい場合にスネルの法則に対する解がない。上記の臨界角θC（θC＝arcsin（ｎ２／ｎ１））であり、これは、第１の媒体からの境界に当たる光ビームは、光が表面を通過することなく、全て反射されることを意味する。
【００４７】
この導波角度範囲における光がファセット１０６に当たるとき、このファセット表面上で全反射のための臨界角よりも小さい入射角を有する光は、このファセットから外に取り出されることになる。
【００４８】
ファセット表面を介した効率的な抽出を得るために、ファセット１０６は、平らで平行な部位１０５に直角に近い角度で形成されるべきである。平らで平行な部位間の角度は、好ましくは、約８０°〜約１００°の範囲のような、約７０°〜１１０°の範囲であり、例えば約９０°±５°である。
【００４９】
従って、ファセット１０６を介して取り出される光の角度範囲は、受光表面１０７を介して導入される光の角度範囲に依存する。
【００５０】
ファセットの角度が９０°であり、受光表面がファセットに平行である特別な場合には、取り出された光の角度範囲は、光源１０１により供給される光であって、受光表面１０７を介して導波管内に導入される導波角度範囲内の光の角度範囲と略同一である。当業者に知られているように、表面を通る光の実世界の抽出は、理論的に完全ではなく、フレネル反射及びその類のような、いくらかの不規則性が、常に現れる傾向にある。しかし、本発明の理解のため、かかる不規則性は無視されてもよい。
【００５１】
従って、光源から放出される光の角度範囲を変化させることによって、ファセット１０６を介して取り出される光の角度範囲がそれに伴って変化する。
【００５２】
当業者により理解できるように、本実施態様による導波管１０２の平らで平行な部位１０５に直角な方向には、光は実質的に取り出されることはない。
【００５３】
ファセット１０６のピッチ、即ちファセット間の距離、ファセット１０６の高さ、導波管プレート１０２の厚さは全て用途に依存する。
【００５４】
例えば、ファセットのピッチは、約０．１ｍｍから１０ｍｍであってよく、ファセット１０６の高さは、長さ１５０ｍｍの導波管に対して、０．０１ｍｍから１ｍｍであってよい。
【００５５】
導波管の厚さは、典型的には、導波管の長さよりも十分小さい。例えば、厚さは、長さの１０％より小さくてよい。
【００５６】
しかし、本発明は、これらの値に限定されず、より大きい寸法や小さい寸法は、ディスプレイ装置のサイズ等のような、用途に依存して適切でありうる。
【００５７】
本発明による使用に適した種類の光源は、バックライト構造の用途に依存する。一般的に、当業者に知られている任意のタイプの発光ダイオード、白熱電球、蛍光灯を含め、任意の光源が使用できる。使用される光源の種類は、本発明にとって本質的でない。
【００５８】
導波管プレート１０２は、典型的には、透明ガラスやセラミック材料、例えばポリメタクリル酸メチル（PMMA）、ポリカーボネート（PC）やポリスチレン（PS）のような透明高分子材料といったような、光学的にクリアな材料からなる。
【００５９】
典型的には、導波管の材料は、導波管プレート内の光が全反射を受けるように、周囲空気よりも高い屈折率を有する。
【００６０】
導波管プレート１０２内の導波された光は、前面１０４に向かう方向及び背面１０３に向かう方向を含む角度範囲を有するので、ファセットを介して取り出される光の角度範囲も、かかる角度範囲を有する。背面に向かう方向でファセットを介して取り出される光は、従って、例えばバックライト構造の前面に配置されるディスプレイパネルを照明するために、用いられない。
【００６１】
従って、バックライト構造の背面側に反射面１０９を配置し、バックライト構造の前側に向けて、この反射表面に向けて取り出された光を反射させることは、効果的でありうる。かかる反射面を用いることにより、光利用率を劇的に増強することができる。
【００６２】
ある用途に対しては、ファセット１０６を介して導波管プレート１０２から取り出される光の角度範囲の平均方向は、当該用途に対して望まれる方向でなくてもよい。例えば、取り出された光は、平らで平行な部位１０５の平面に非常に近い一般的な方向を有してもよい。
【００６３】
従って、本発明の実施形態では、屈折性要素１１０が、導波管プレート１０２の表面に配置される。かかる屈折性要素は、導波管プレートから取り出された光を受け、当該光の平均の方向を所望の平均の方向に変えることができるべきである。
【００６４】
本発明による使用に適した屈折性要素の例は、３Mで製造されるブライトネス・エンハンスメント・フォイル（BEF）やリディレクションフォイル（redirection  foils）である。しかし、他の屈折性要素ないしリディレクションフォイルは当業者に知られている。
【００６５】
この第１の実施形態のバックライト構造１００は、ディスプレイパネルに略垂直な方向でないある方向内にのみ情報を表示すべきディスプレイ装置用のバックライト構造として適している。
【００６６】
例えば、かかるバックライト構造１００は、本分野で知られるような透過型若しくは半透過型液晶ディスプレイでの使用に好適である。
【００６７】
バックライト構造２００の第２の模範的な実施態様が図２に示され、このバックライト構造２００は、ディスプレイパネルに対面するように配置された第１の導波管プレート２１２と、反対側に対面するように配置された第２の導波管プレート２２２とを含み、両導波管プレートは上述と同様であり、互いに上下に配置される。
【００６８】
導波管プレート１０２用と同一の考慮が、導波管プレート２１２，２２２のそれぞれに対しても適用可能である。
【００６９】
第１の導波管プレート２１２の受光表面２１７及び第２の導波管プレート２２２の受光表面２２７は、互いに平行で配置される。
【００７０】
しかし、表面２１７及び表面２２７は、バックライト構造の反対側に配置され、２つの導波管プレートから取り出された光が、反対の一般的方向に取り出されることをもたらす。第１の導波管プレート２１２からの光は、一般的に左方向に取り出され、第２の導波管プレート２２２からの光は、一般的に右方向に取り出される。
【００７１】
図２に示すように、第１の導波管プレート２１２のファセット表面２１４は、第２の導波管プレート２２２のファセット表面２２４に対向する。しかし、当業者により理解されるように、本発明は、この構成に限定されることはなく、従って、第１の導波管の平らな表面が、代わりに、第２の導波管プレート２２２の平らな面若しくはファセット表面に対向してもよい。もっとも、図２に示す構造は、最も空間効率の良い構造を示す。
【００７２】
２つの導波管プレートのファセット表面が互いに対向し、受光表面が反対側に向く実施形態では、好ましくは、２つのファセット表面間に距離が存在する。ここで使用されるように、ファセット表面間の距離は、鉛直方向の距離として取られ、即ち、第１の導波管プレート２１２の平らで平行な部位２１５から、第２の導波管プレート２２２の重畳する平らで平行な部位２２５までの、ファセット表面の平らで平行な部位の法線に沿った距離として取られる。図２では、この距離は、“ｄ”により指示されている。
【００７３】
第１の導波管プレート２１２のファセット２１６が、第２の導波管プレート２２２のファセット２２６の真上に配置される実施形態も好ましい。
【００７４】
本発明の第２の実施形態のバックライト構造は、従って、２つの別の方向に光を供給でき、例えば、これらの２つの方向は、バックライトの面に直角でない。
【００７５】
２つの略反対の方向のそれぞれにおけるバックライト構造から提供される抽出された光は、上述の如く、それぞれの光源により供給される光に依存する。
【００７６】
従って、かかるバックライトでは、第１の方向に第１の角度範囲の光と、第２の方向に第２の角度範囲の光を独立に有することが可能である。
【００７７】
更に、かかるバックライトでは、第１の方向に第１の色若しくは色温度等と、第２の方向に第２の色若しくは色温度等を独立に有することが可能である。
【００７８】
反射性表面２３０が、バックライト構造２００の裏側に配置されてもよい。かかる反射性表面２３０に対しては、上述の第１の実施形態の反射面１０９に対してと同一の考慮が適用可能である。
【００７９】
リディレクションフォイルのような屈折性要素２３１が、バックライト構造２００の表側に配置されてもよい。かかる屈折性要素２３１に対しては、上述の第１の実施形態の屈折性要素１１０に対してと同一の考慮が適用可能である。
【００８０】
２つの離散的な一般の方向に光を生成する能力に起因して、本発明のバックライト構造２００は、デュアルビュー液晶ディスプレイ装置のような、デュアルビューディスプレイ装置におけるバックライト構造として好適である。
【００８１】
かかるディスプレイ装置３００が図３に示され、このディスプレイ装置３００は、液晶セル３１０を通して照明する上述のバックライト構造２００を含む。
【００８２】
バックライト構造２００は、２つの別の一般の方向に光を供給し、それぞれは、独立して選択された角度範囲を備える。この光は、液晶セル３１０を透過し、鑑賞角度範囲３２０，３２１内からそれぞれ見ることができるが、鑑賞角度３２２内からは当該方向に光が放出されていないが故に見ることができない画像を生成する。
【００８３】
本発明のバックライト構造が適切となるデュアルビューディスプレイ装置に対して幾つかの代替例が存在する。
【００８４】
模範的なデュアルビューディスプレイ装置の第１の実施形態は、時系列型のＬＣＤディスプレイであり、この場合、例えば、ＬＣセルは、第１の方向から可視となるべき情報を交互に表示し、第２の方向から可視となるべき情報を交互に表示する。
【００８５】
バックライトは、ＬＣセルが第１の方向から可視となるべき情報を表示するときに、第１の方向にのみ光を放出し、ＬＣセルが第２の方向から可視となるべき情報を表示するときに、第２の方向にのみ光を放出するような態様で、ＬＣセルと同期される。
【００８６】
約２５から約２００Ｈｚの範囲、典型的には、５０から１００Ｈｚの範囲のリフレッシュ速度を有する典型的なディスプレイに対しては、１つのアプローチとして、各画像フレームが第１の方向から可視となり、各他の画像フレームが第２の方向から可視となる。
【００８７】
模範的なデュアルビューディスプレイ装置の第２の実施形態は、ディスプレイパネルが第１と第２のサブセクションに分割されたディスプレイである。このアプローチでのバックライト構造は、第１のディスプレイサブセクションをカバーする第１の制御可能なシャッタと、第２のディスプレイサブセクションをカバーする第２の制御可能なシャッタとを含んでよい。動作時、バックライト構造は、第１のモードでは、第１の方向に光を放出しつつ第１のシャッタを透過状態にすると共に第２のシャッタを遮断状態にし、第２のモードでは、第１の方向に光を放出しつつ第１のシャッタを遮断状態にすると共に第２のシャッタを透過状態にするように構成される。
【００８８】
当業者により理解されるように、バックライト構造は、上述の種類を含むがそれに限定されない、多くの種類のデュアルビューディスプレイに適している。
【００８９】
上記のデュアルビューディスプレイ装置の自動車の適用が図４に示されており、ディスプレイ装置４００が見える第１の方向が運転席４０１により示され、第２の方向が交替運転者４０２により示される。
【００９０】
当業者は、本発明が上述の好ましい実施例に決して限定されないことを理解するだろう。他方、多くの修正や変形が添付のクレームの範囲内で可能である。
【００９１】
従って要約すると、本発明は、少なくとも１つの光源と、前面、及び、反対側の背面、並びに、前記光源から光を受けると共に前記前面と背面を結ぶ光を受ける少なくとも１つの受光表面を備える導波管プレートとを含むバックライト構造を提供する。前記前面及び背面の少なくとも一方は、複数の平面状の平行な部位、及び、該平面状の平行な部位を繋ぐ複数のファセットを含むファセット表面である。複数のファセットは、前記導波管プレートの厚さが前記受光表面からの距離の増加に伴い段階的に減少するような態様で、且つ、前記受光表面を介して前記導波管プレートに受けられる光の少なくとも一部が前記複数のファセットを介して該導波管プレートから取り出されるような態様で、形成される。
【００９２】
以下では、本発明は、本発明のバックライト構造の機能を示す、次の非限定的な実施例を参照して詳説される。
【００９３】
これらの次の実施例における結果は、コンピューターシミュレーション（レイトレーシング）により得られた。
【００９４】
これらの計算のために、BREAULT  ResearchソフトウェアパッケージASAPが、互換性コンピューターシステム上で用いられた。
【００９５】
これらの例では、ファセットの寸法及び数は、比較的高速のシミュレーションを得るために極めて低いままにされた。当業者には明らかであるが、これらの結果は、より大きなファセットの寸法及び／又は数を持つ導波管プレートに対しても当てはまるだろう。
【００９６】
角度分布のグラフィックの結果は、（i）〜（ii）を含む。
（i）強度と角度の関係を示す強度プロット。角度は、πラジアン（−１から＋１）で示され、強度は、平面への正規化された光線方向ベクトルの投影としてプロットされる。従って、平面に垂直な光線の強度は、図の中心にプロットされ、平面に平行な光線の強度は、常に半径１の円上にある。
（ii）Ｃ方向（導波管の長さに沿った方向）及びＡ方向（導波管の幅に沿った方向）での強度プロットの中心を通る強度をそれぞれ示す図。
【００９７】
空間分布のグラフィックの結果は、（iii）〜（iv）を含む。
（iii）受光表面からの距離と強度の関係を示す強度プロット。距離は、導波管の中心からｍｍで付与される。光は、ｚ＝−１０ｍｍで導波管内に導入される。
（iv）ｚ方向（導波管の長さに沿った方向）及びｘ方向（導波管の幅に沿った方向）での強度プロットの中心を通る強度を示す図。
【実施例１】
【００９８】
（単一の導波管プレート）
次の特性を有する図１に示すような導波管プレートが、空気により囲まれた環境で、コンピューターシミュレーションでシミュレートされた。
【表１】
2009521084.tif 000003
１００％の反射面が、バックライト構造の裏側上にシミュレートされた。
【００９９】
９０度のランベルトエミッタの角度の広がりを有する光が、受光表面を介して導波管内に導入された。
【０１００】
この導波管から取り出された光の空間分布は、図５ａに示され、角度分布が図５ｂに示される。
【０１０１】
この結果から明らかに分かるように、この導波管は、全体の表面に亘って非常に均一に光を取り出す。
【０１０２】
更に、明らかに分かるように、この導波管は、導波管の表面の法線に沿った方向を含まない角度範囲であって、良好に所定された角度範囲内の光を取り出す。
【実施例２】
【０１０３】
（２つの導波管プレート）
実施例１で用いられた種類の導波管プレートが２つ、図２による配置で配置され、反射面が、導波管プレートの裏面に配置される。これらのプレートのファセット表面は、互いに０．０１８ｍｍの距離で配置された（即ち、表面は、正確に１ファセットピッチで配置された）。
【０１０４】
図示のため、下側だけの導波管が、受光表面を介して光を供給された。
【０１０５】
この導波管から取り出された光の空間分布は、図６ａに示され、角度分布が図６ｂに示される。
【０１０６】
この結果から明らかに分かるように、この導波管は、全体の表面に亘って非常に均一に光を取り出す。
【０１０７】
更に、明らかに分かるように、この導波管は、導波管の表面の法線に沿った方向を実質的に含まない角度範囲であって、良好に所定された角度範囲内の光を取り出す。
【実施例３】
【０１０８】
（リディレクションフォイルを備える２つの導波管プレート）
実施例１で用いられたものと同一の導波管プレートが用いられ、導波管プレートの前面に配置されるＢＥＦフォイルが追加された。
【０１０９】
このフォイルは、０．０５ｍｍの深さと０．２ｍｍのピッチを有する導波管のファセットに平行な溝を備える。
【０１１０】
この導波管からの取り出された光の空間分布は、図７ａに示され、角度分布が図７ｂに示される。
【０１１１】
この結果から明らかに分かるように、この導波管は、全体の表面に亘って非常に均一に光を取り出す。
【０１１２】
更に、明らかに分かるように、この導波管は、実施例２とは明らかに異なる角度範囲（法線に近い）であって、良好に所定された角度範囲内の光を取り出す。しかしながら、導波管の表面の法線に沿った方向では光は実質的に取り出されない。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明のバックライト構造の一実施形態の断面図。
【図２】本発明のバックライト構造のその他の実施形態の断面図。
【図３】本発明のディスプレイ装置の断面図。
【図４】本発明のディスプレイ装置の自動車への適用を示す図。
【図５ａ】実施例の１つからの結果を示す図。
【図５ｂ】実施例の１つからの結果を示す図。
【図６ａ】実施例の１つからの結果を示す図。
【図６ｂ】実施例の１つからの結果を示す図。
【図７ａ】実施例の１つからの結果を示す図。
【図７ｂ】実施例の１つからの結果を示す図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【国際調査報告】
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