(57)【要約】赤、緑及び青の光を色混合用の光ファイバ（１４）に指向させ、赤、緑及び青の光をこの色混合用の光ファイバ（１４）で混合して白色光を発生させ、この白色光を色混合用の光ファイバ（１４）の第２端部（１８）から液晶ディスプレイ（１２）に伝達することにより、液晶ディスプレイ（１２）のバックライト用白色光を得る。色混合用の光ファイバ（１４）と、赤、緑及び青の光の発生源（２４）とは、液晶ディスプレイ（１２）から遠隔に配置することができ、色混合用の光ファイバ（１４）で発生させた白色光は結合用の光ファイバにより液晶ディスプレイ（１２）に結合され、従って、バックライト装置の構成及び動作が簡単化且つ容易化され、熱がより良好に液晶ディスプレイ（１２）から遠隔に離される。
2005513570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶ディスプレイ用のバックライト装置であって、このバックライト装置が、
赤、緑及び青の光を混合して白色光を生じる色混合用の光ファイバであって、赤、緑及び青の光を受けるようにした第１端部と白色光を生じるようにした第２端部とを有する当該色混合用の光ファイバと、
赤、緑及び青の光を前記色混合用の光ファイバの第１端部に指向させる手段と、
前記色混合用の光ファイバの第２端部から液晶ディスプレイに白色光を伝達する手段と
を具えるバックライト装置。
【請求項２】
請求項１に記載のバックライト装置において、赤、緑及び青の光を前記色混合用の光ファイバの第１端部に指向させる前記手段が、赤、緑及び青の光を個々の光源で発生させる手段を有しているバックライト装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のバックライト装置において、赤、緑及び青の光を前記色混合用の光ファイバの第１端部に指向させる前記手段が、更に、赤、緑及び青の光の個々の光源の各々により発生される赤、緑及び青の光を、混合されていない赤、緑及び青の光として色混合用の光ファイバの第１端部に集合させて結合する手段を有しているバックライト装置。
【請求項４】
請求項３に記載のバックライト装置において、赤、緑及び青の光源からの赤、緑及び青の光を色混合用の光ファイバの第１端部に集合させて結合する前記手段が入射結合光学系を有しているバックライト装置。
【請求項５】
請求項３に記載のバックライト装置において、赤、緑及び青の光源からの赤、緑及び青の光を色混合用の光ファイバの第１端部に集合させて結合する前記手段が、赤、緑及び青の光源からの赤、緑及び青の光を、混合されていない赤、緑及び青の光として色混合用の光ファイバの第１端部に結合させる単色光結合用の光ファイバを有しているバックライト装置。
【請求項６】
請求項５に記載のバックライト装置において、前記単色光結合用の光ファイバの各々が色混合用の光ファイバの第１端部に接合された出力端を有し、これら単色光結合用の光ファイバの出力端の合成領域が前記色混合用の光ファイバの第１端部の領域よりも小さく、これら単色光結合用の光ファイバの出力端の合成領域を越えて延在する色混合用の光ファイバの第１端部の領域が、色混合用の光ファイバ内に戻すように光を反射させる鏡面を有しているバックライト装置。
【請求項７】
請求項１に記載のバックライト装置において、このバックライト装置が更に、白色光を液晶ディスプレイ中に案内する光ガイドを有しているバックライト装置。
【請求項８】
請求項１に記載のバックライト装置において、このバックライト装置が更に、液晶ディスプレイからの白色光を反射させるリフレクタを有しているバックライト装置。
【請求項９】
請求項１に記載のバックライト装置において、このバックライト装置が更に、白色光を液晶ディスプレイ中に分布させる第１の光分布ロッドを有しているバックライト装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のバックライト装置において、前記第１の光分布ロッドには色混合用の光ファイバの第２端部が直接取付けられているバックライト装置。
【請求項１１】
請求項９に記載のバックライト装置において、このバックライト装置が更に、色混合用の光ファイバの第２端部と第１の光分布ロッドとの間に動作的に取付けられて、白色光を色混合用の光ファイバから第１の光分布ロッドへ結合させる光結合用の第１の光ファイバを有しているバックライト装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のバックライト装置において、前記第１の光ファイバが、色混合用の光ファイバの第２端部に接合された入力端を有し、この入力端の領域は色混合用の光ファイバの第２端部の領域よりも小さく、この第１の光ファイバの入力端の領域を越えて延在する色混合用の光ファイバの第２端部の領域は、この色混合用の光ファイバ内に戻すように光を反射させる鏡面を有しているバックライト装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載のバックライト装置において、このバックライト装置が第２の光分布ロッドと、光結合用の第２の光ファイバとを有し、この第２の光ファイバは、色混合用の光ファイバの第２端部と前記第２の光分布ロッドとの間に動作的に取付けられて白色光を色混合用の光ファイバからこの第２の光分布ロッドに結合するようになっているバックライト装置。
【請求項１４】
請求項１０に記載のバックライト装置において、このバックライト装置が第２の光分布ロッドと、光結合用の第２の光ファイバとを有し、この第２の光ファイバは、第１及び第２の光分布ロッド間に動作的に取付けられて白色光を第１の光分布ロッドから第２の光分布ロッドに結合するようになっているバックライト装置。
【請求項１５】
請求項１２に記載のバックライト装置において、光結合用の第１及び第２の光ファイバの各々が色混合用の光ファイバの第２端部に接合された入力端を有し、光結合用のこれら第１及び第２の光ファイバの入力端の合成領域は色混合用の光ファイバの第２端部の領域よりも小さく、光結合用のこれら第１及び第２の光ファイバの入力端の領域を越えて延在する色混合用の光ファイバの第２端部の領域は、色混合用の光ファイバ内に戻すように光を反射させる鏡面を有しているバックライト装置。
【請求項１６】
液晶ディスプレイ用のバックライト装置において、このバックライト装置が、
液晶ディスプレイのバックライト用の光ガイドと、
この光ガイドに取付けられて光をこの光ガイド内に分布させる光分布ロッドと、
赤、緑及び青の光を混合して白色光を生じる色混合用の光ファイバであって、赤、緑及び青の光を受けるようにした第１端部と白色光を生じるようにした第２端部とを有する当該色混合用の光ファイバと、
赤、緑及び青の光を前記色混合用の光ファイバの第１端部に指向させる手段と、
前記色混合用の光ファイバの第２端部から前記光分布ロッドに白色光を伝達する手段と
を具えるバックライト装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載のバックライト装置において、前記色混合用の光ファイバの第２端部から前記光分布ロッドに白色光を伝達する前記手段が、色混合用の光ファイバの第２端部を前記光分布ロッドに結合する手段を有しているバックライト装置。
【請求項１８】
請求項１６に記載のバックライト装置において、このバックライト装置が更に、色混合用の光ファイバの第２端部と光分布ロッドとの間に動作的に取付けられて、白色光を色混合用の光ファイバから光分布ロッドへ結合させる光結合用の光ファイバを有しているバックライト装置。
【請求項１９】
請求項１６に記載のバックライト装置において、赤、緑及び青の光を前記色混合用の光ファイバの第１端部に指向させる前記手段が更に、個々の光源で赤、緑及び青の光を発生させる手段と、赤、緑及び青の光を赤、緑及び青の個々の光源から混合されていない赤、緑及び青の光として色混合用の光ファイバの第１端部に結合させる単色光結合用の光ファイバとを有しているバックライト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のバックライトの発生、特に、発光ダイオード（ＬＥＤ）により生ぜしめられる赤、緑及び青（ＲＧＢ）の光を混合して白色光を形成することによる、ＬＣＤバックライト用の白色光の発生及びＬＣＤに対する白色光の結合に関するものである。
【０００２】
フラットスクリーンテレビジョン及びコンピュータモニタのような最近の多くの電子装置では、ユーザが見る画像は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）上に形成される。ＬＣＤは一般に、通常の又は低減させた周囲光環境で画像を見うるようにするためにある形態のバックライトを必要とする。バックライトは、光ガイド構造体をＬＣＤパネルの後方に配置し、この光ガイド構造体の１つ以上のエッジを照明することにより得られる。
【０００３】
近年では、光ガイドのエッジは赤、緑及び青（ＲＧＢ）の発光ダイオード（ＬＥＤ）により照明されており、これら発光ダイオードはリニアアレイに配置され且つ光ガイドのエッジに沿って分布されているか又は光ガイドのエッジに取付けられた光分布構造体内に装着されている。この場合、ＲＧＢのＬＥＤアレイから放出される光は、光ガイド又は光分布構造体内で混合されて、ＬＣＤのバックライト用の白色光を形成する。
【０００４】
このようにして白色光を発生させると、幾つかの欠点がある。すなわち、上述したようにすると、光ガイド及び光分布構造体の双方又はいずれか一方を、上述したようにしない場合に充分な“混合距離”を得るのに必要とするよりも一層大きく又はより複雑にするか、又は許容しうる品質の白色光を生ぜしめるために光ガイド又は光分布構造体内に反射機構を含めることがしばしば必要となる。ＬＥＤにより発生される実際の色は製造ロット毎に変化する。所定のＬＥＤで発生される光の波長は時間に応じて且つ動作温度の関数として変化する。各ＬＥＤの動作上の特異性や実際に発生される光の波長に応じてＬＥＤを揃えて蓄積しておく従来では、許容しうる白色光を生じるようにＲＧＢのＬＥＤの最適な間隔及び配置を確定したり、ＬＥＤで発生される波長の固有の可変性に対処したりする必要がある。性能を揃えるこのような制約は、光の品質を常に不変にするバックライト装置を製造する複雑性及び費用を著しく高めるものである。
【０００５】
従来のバックライトの手法に対する他の問題は、ＬＥＤにより発生される熱をＬＣＤから除去することに関するものであった。有効なヒートシンクをＬＣＤのすぐ近くに導入することは、ＬＣＤやバックライト装置の寸法及び費用を不所望に増大させること無くしてはしばしば極めて困難なことである。高駆動電流で動作し発光効率が高くなった新世代のＬＥＤによれば、代表的なアレイにおけるＬＥＤの個数を減少させることができるが、熱を除去する問題は依然として存在している。しかし、ヒートシンクの導入を容易にするために、ＬＥＤの個数を減少させてアレイ中でこれらＬＥＤを更に離間させると、旧式の効率の良くない多数のＬＥＤを互いにより近づけて配置して用いる従来のバックライト手法よりも、適切な色混合を達成する問題をより困難にするおそれがある。
【０００６】
従って、必要なことは、ＬＣＤ用のバックライト方法及び装置を、上述した問題の１つ以上を解決するように改善することである。
【０００７】
本発明は、赤、緑及び青の光を色混合用の光ファイバの第１端部に指向させ、赤、緑及び青の光を色混合用の光ファイバ内で混合して白色光を発生させ、この白色光を色混合用の光ファイバの第２端部から液晶ディスプレイに伝達することにより、液晶ディスプレイのバックライト装置を改善する。色混合用の光ファイバと、赤、緑及び青の光を発生する光源とは、ＬＣＤから遠く離して位置させることができ、光結合用の光ファイバによりＬＣＤに結合された色混合用の光ファイバ中で白色光を発生させることにより、バックライト装置の構成を簡単且つ容易にでき、熱をより都合よくＬＣＤから遠くに離すことができる。
【０００８】
本発明の一形態では、液晶ディスプレイ用のバックライト装置が、赤、緑及び青の光を混合して白色光を生じる色混合用の光ファイバであって、赤、緑及び青の光を受けるようにした第１端部と白色光を生じるようにした第２端部とを有する当該色混合用の光ファイバを有する。バックライト装置は、赤、緑及び青の光を色混合用の光ファイバの第１端部に指向させる手段と、色混合用の光ファイバの第２端部から液晶ディスプレイに白色光を伝達する手段とをも具える。
【０００９】
赤、緑及び青の光を色混合用の光ファイバの第１端部に指向させる前記手段は、赤、緑及び青の光を個々の光源で発生させる手段を有しうる。赤、緑及び青の光を色混合用の光ファイバの第１端部に指向させる前記手段は、赤、緑及び青の光の個々の光源の各々により発生される光を、混合されていない赤、緑及び青の光として色混合用の光ファイバの第１端部に集合させて結合する手段をも有しうる。赤、緑及び青の光源からの赤、緑及び青の光を色混合用の光ファイバの第１端部に集合させて結合する前記手段は入射結合光学系と、赤、緑及び青の光源からの赤、緑及び青の光を、混合されていない赤、緑及び青の光として色混合用の光ファイバの第１端部に結合させる単色光結合用の光ファイバとを有しうる。
【００１０】
単色光結合用の光ファイバを導入する場合、これらの各々の出力端を色混合用の光ファイバの第１端部に接合する。これら単色光結合用の光ファイバの出力端の合計（合成）の領域は色混合用の光ファイバの第１端の領域よりも小さく、これら単色光結合用の光ファイバの出力端の領域を越えて延在する色混合用の光ファイバの第１端部の領域は、色混合用の光ファイバ内に戻すように光を反射させる鏡面を有するようにしうる。
【００１１】
複数の光ファイバを１つの光ファイバに結合する場合、光ファイバの横断面を円形としない（すなわち、方形又は半円形にする）ことにより最も効率の良い結合を達成しうる。しかし、横断面内のいずれの内角も、光ファイバ内で全反射が生じるように充分に大きくする必要がある。
【００１２】
バックライト装置は、白色光を液晶ディスプレイ中に案内する光ガイドや、液晶ディスプレイからの白色光を反射させるリフレクタや、白色光を液晶ディスプレイ中に分布させる第１の光分布ロッドのような追加の構造体をも有しうる。
【００１３】
本発明のある形態のものでは、色混合用の光ファイバの第２端部を第１の光分布ロッドに直接取付ける。本発明の他の形態のものでは、色混合用の光ファイバの第２端部と第１の光分布ロッドとの間に光結合用の第１の光ファイバを動作的に取付け、白色光を色混合用の光ファイバから第１の光分布ロッドに結合するようにする。光結合用の第１の光ファイバの入力端を色混合用の光ファイバの第２端部に接合し、色混合用の光ファイバの第２端部の領域を光結合用の第１の光ファイバの入力端の領域よりも小さくする場合、色混合用の光ファイバの第２端部の領域を越えて延在する第１の光結合用の光ファイバの入力端の領域は、光結合用の第１の光ファイバ内に戻すように光を反射させる鏡面を有するようにしうる。
【００１４】
光学素子間の各接合部又は結合部では、２つの素子のエテンデュー（etendue ）を互いに適合させる注意を払う必要がある。（光が入射する素子のエテンデューは光が出射する素子のエテンデューに等しく又はこれよりも大きくする必要がある。）このことは、一般に、光が入射する素子における全入射結合（インカップリング）領域を光が出射する素子の全出射結合（アウトカップリング）領域に等しく又はこれより大きくし、且つ出射結合領域を越えて延在する入射結合領域の領域があればこれを反射性とすることにより達成しうる。
【００１５】
バックライト装置は、第２の光分布ロッドと、光結合用の第２の光ファイバとを有し、この第２の光ファイバは、色混合用の光ファイバの第２端部と前記第２の光分布ロッドとの間に動作的に取付けられて白色光を色混合用の光ファイバからこの第２の光分布ロッドに結合するようにすることができる。或いはまた、バックライト装置は、第２の光分布ロッドと、光結合用の第２の光ファイバとを有し、この第２の光ファイバは、第１及び第２の光分布ロッド間に動作的に取付けられて白色光を第１の光分布ロッドから第２の光分布ロッドに結合するようにしうる。光結合用の第１及び第２の光ファイバの各々が色混合用の光ファイバの第２端部に接合された入力端を有し、光結合用のこれら第１及び第２の光ファイバの入力端の合成領域が色混合用の光ファイバの第２端部の領域よりも大きい場合には、色混合用の光ファイバの第２端部の領域を越えて延在する光結合用のこれら第１及び第２の光ファイバの入力端の領域が、光結合用のこれら第１及び第２の光ファイバ内に戻すように光を反射させる鏡面を有するようにする。
【００１６】
本発明の他の形態のものでは、液晶ディスプレイ用のバックライト装置が、液晶ディスプレイのバックライト用の光ガイドと、この光ガイドに取付けられて光をこの光ガイド内に分布させる光分布ロッドと、赤、緑及び青の光を混合して白色光を生じる色混合用の光ファイバであって、赤、緑及び青の光を受けるようにした第１端部と白色光を生じるようにした第２端部とを有する当該色混合用の光ファイバとを具える。このバックライト装置は更に、赤、緑及び青の光を前記色混合用の光ファイバの第１端部に指向させる手段と、前記色混合用の光ファイバの第２端部から前記光分布ロッドに白色光を伝達する手段とを具える。
【００１７】
前記色混合用の光ファイバの第２端部から前記光分布ロッドに白色光を伝達する前記手段は、色混合用の光ファイバの第２端部を前記光分布ロッドに取付ける手段を有する。バックライト装置は更に、色混合用の光ファイバの第２端部と光分布ロッドとの間に動作的に取付けられて、白色光を色混合用の光ファイバから光分布ロッドへ結合させる光結合用の光ファイバを有しうる。赤、緑及び青の光を（赤、緑及び青の光源から）前記色混合用の光ファイバの第１端部に指向させる前記手段は更に、個々の光源で赤、緑及び青の光を発生させる手段と、赤、緑及び青の光を赤、緑及び青の個々の光源から混合されていない赤、緑及び青の光として色混合用の光ファイバの第１端部に結合させる単色光結合用の光ファイバとを有しうる。
【００１８】
本発明は、ここに開示する装置で実現しうるものである。
【００１９】
本発明の上述した及びその他の特徴及び利点は、添付図面と関連した代表的な実施例の以下の説明から更に明らかとなるであろう。以下の詳細な説明及び図面は本発明を限定するものではない単なる例示であり、本発明の範囲は請求の範囲の記載及びその等価なものにより規定されるものである。
図１は、本発明の代表的な第１実施例を、液晶ディスプレイ１２のバックライト用装置の形態で示す。図１に示すように、ＬＣＤの右側エッジ１１のみが示されており、ＬＣＤの残りの部分は以下に説明するバックライト装置１０の素子の後ろに隠れている。バックライト装置１０は色混合用の光ファイバ１４を有し、この光ファイバはこの中で赤、緑及び青の光を混合して白色光を生じる。色混合用のこの光ファイバ１４は、赤、緑及び青の光を受けるように構成した第１端部１６と、白色光を生じるように構成した第２端部１８とを有している。バックライト装置１０は、赤、緑及び青の光を色混合用の光ファイバ１４の第１端部１６内に指向させる手段２０と、白色光を色混合用の光ファイバ１４の第２端部１８から液晶ディスプレイ１２に導出する手段２２とをも有する。
【００２０】
赤、緑及び青の光を色混合用の光ファイバ１４の第１端部に指向させる手段２０は、赤、緑及び青の光を個々の光源で発生させるＲＧＢ発光ダイオード（ＬＥＤ）２４の形態の手段を有する。ＬＥＤ２４は、これらＬＥＤ２４により発生される熱を除去するヒートシンク２６上に装着されている。赤、緑及び青の光を色混合用の光ファイバ１４の第１端部１６に指向させる手段２０は、入射結合光学系の形態の手段２８と、赤、緑及び青のＬＥＤ２４の個々の光源により発生される光を、混合されていない赤、緑及び青の光として色混合用の光ファイバ１４に収集結合させる単色光結合用の光ファイバ３０とをも有する。
【００２１】
ＬＥＤ２４の個数及び種類は、所定のバックライト適用分野の必要性に応じて変えることができる。例えば、横断面直径が約８．０ｍｍの色混合用の光ファイバ１４には、直径が約１．５〜２．０ｍｍの単色光結合用のファイバにより、合計で３０個（赤１０個、緑１０個及び青１０個）のＲＧＢ‐ＬＥＤ２４を接続するのが望ましい。光伝送効率を最適にするには、単色光結合用の光ファイバ３０の各々が色混合用の光ファイバ１４の第１端部１６に対し垂直に向いた出力端を有するようにすることが考えられる。好適例では、単色光結合用の光ファイバ３０の出力端を、これら光ファイバ３０と色混合用の光ファイバ１４とに整合する屈折率を有する光学接着剤で、色混合用の光ファイバ１４の第１端部１６に直接接着させる。
【００２２】
直径を１．５〜２．０ｍｍとした単色光結合用の光ファイバ３０の出力端の合計の領域（合成領域）は、色混合用の光ファイバ１４の第１端部１６の領域よりも小さい。これら単色光結合用の光ファイバ３０の出力端が占める領域を越えて延在する色混合用の光ファイバ１４の第１端部の領域は、鏡面が得られるようにコーティングされている。この鏡面は、これが設けられていないと単色光結合用の光ファイバ３０の出力端の周りに逃がすであろう光を、色混合用の光ファイバ１４内に戻す。第１端部１６と第２端部１８との間の色混合用の光ファイバ１４の長さは、所定の適用分野に適したように且つ色混合を所望通りに完全に達成するように変えることができる。上述した例における８．０ｍｍの直径の光ファイバ１４の場合、ＲＧＢ光を白色光に完全に混合するには約１０．０ｃｍの長さで充分であると考えられる。
【００２３】
白色光を色混合用の光ファイバ１４から導出する手段２２は、白色光を液晶ディスプレイ１２の幅及び長さ全体に亙って案内する光ガイド３２と、液晶ディスプレイ１２の厚さ方向を通って出る白色光を反射させるリフレクタ３４とを有している。白色光を色混合用の光ファイバ１４から導出する手段２２は、光ガイド３２を介して液晶ディスプレイ１２内に白色光を分布させるために光ガイド３２の上側及び下側エッジにそれぞれ沿って配置した第１光分布ロッド３６及び第２光分布ロッド３８をも有する。
【００２４】
図１に示す例では、白色光を色混合用の光ファイバ１４の第２端部１８から第１光分布ロッド３６及び第２光分布ロッド３８の左側端部（図１で）に結合させるのに、光結合用の第１の光ファイバ４０及び第２の光ファイバ４２を用いている。効率を最適にするには、光ファイバ４０及び４２を色混合用の光ファイバ１４の第２端部１８と光分布ロッド３６及び３８の左側端部とに垂直に当接させるとともに、上述したように単色光結合用の光ファイバ３０の出力端を色混合用の光ファイバ１４の第１端部に接着するのと同様に、これら光ファイバ４０及び４２を好ましくは色混合用の光ファイバ１４の第２端部１８と光分布ロッド３６及び３８の左側端部とに接着させることが考えられる。
【００２５】
色混合用の光ファイバ１４がその第２端部１８上で占める領域を越えて延在する光結合用の第１の光ファイバ４０及び第２の光ファイバ４２の入力端の領域は、鏡面が得られるようにコーティングされており、この鏡面は光を光結合用の第１の光ファイバ４０及び第２の光ファイバ４２内に戻すように反射させて、色混合用の光ファイバ１４の第２端部１８の周りで光結合用の光ファイバ４０及び４２の入力端から光が漏洩しないようにする。第１及び第２光分布ロッド３６及び３８のそれぞれの先端（図１では右側端）４４及び４６と、光結合用の第１及び第２の光ファイバ４０及び４２が占める領域を越えて延在する光分布ロッド３６及び３８の左側端の領域とを鏡面が得られるようにコーティングし、これらの鏡面により光を光分布ロッド３６及び３８内に戻すように反射させ、光分布ロッド３６及び３８の先端４４及び４６と、光結合用の第１及び第２の光ファイバ４０及び４２の出力端の周りでこれら光分布ロッド３６及び３８の左側端とから光が漏洩しないようにする。
【００２６】
色混合用の光ファイバ１４の外周面はコーティングしないままにしておくのが好ましいが、特定の実施例に応じて反射性か、屈折性か、不透明とした被膜でコーティングすることができる。光分布ロッド３６及び３８の外周面には、これら光分布ロッド３６及び３８からこれらの長さに沿って光ガイド３２内に光が均一に結合されるようになるパターンで光散乱材料を慎重に被着するのが好ましい。光分布ロッドの横断面は、光ガイド中への光の結合が最適となるように、（例えば、円形又は正方形又は長方形に）変えることもできる。
【００２７】
図２は、色混合用の光ファイバ１４の第２端部１８を第１光分布ロッド３６の左側端部に直接対接させ、光分布ロッド３６及び３８の右側端（図２で）を光結合用の光ファイバ４８により互いに接合させた本発明の他の実施例を示す。単色光結合用の光ファイバ３０と、色混合用の光ファイバ１４と、光分布ロッド３６及び３８と、光結合用の光ファイバ４８との種々の端部や表面及びこれらの間の接合面は、図１の実施例につき前述したように処理するのが好ましい。
【００２８】
本発明は、上述したこと以外にバックライト装置の他の種々の形態で実施でき、ＬＣＤをバックライト照明する方法としても実施できることが考えられる。
【００２９】
上述したところでは、本発明の代表的な実施例を用いたが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、種々の変形が可能である。例えば、横断面が円形であるものとして示し、説明した種々の光ファイバ及び素子は事実上これに制限されるものではなく、正方形、長方形、三角形等の他の断面にすることもできる。前記のＬＥＤなる言葉には、個々のＲＧＢのＬＥＤや、ＲＧＢのマルチチップパッケージも含まれるものである。光分布ロッドは、光ガイドの１つの側のみに、又は全ての側に配置することができる。単色光結合用の光ファイバ３０を省略し、入射結合光学系を色混合用の光ファイバの第１端部に直接結合することができる。赤、緑及び青の光を別々の色混合用の光ファイバに指向させる２つの独立の手段を用い、これらの出力端を１つの光ガイド上の別々の光分布ロッド又は同じ光分布ロッドに結合するようにすることができる。
【００３０】
本発明の範囲は、請求の範囲によりのみ制限されるものであり、等価な範囲に入るあらゆる変更も本発明に包含されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】色混合用の光ファイバで生ぜしめられる白色光を光結合用の光ファイバにより光分布ロッドに伝達する本発明による白色光バックライト装置の第１実施例を示す線図である。
【図２】色混合用の光ファイバで生ぜしめられる白色光を、光結合用の光ファイバを用いることなく第１光分布ロッド内に直接伝達し、次に光結合用の光ファイバにより第１光分布ロッドから第２光分布ロッドに伝達するようにした本発明による白色光バックライト装置の第２実施例を示す線図である。
【図１】
2005513570.tif 000003
【図２】
2005513570.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成16年7月27日(2004.7.27)
【手続補正１】
【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】
液晶ディスプレイ用のバックライト装置であって、このバックライト装置が、
赤、緑及び青の光を混合して白色光を生じる色混合用の光ファイバであって、赤、緑及び青の光を受けるようにした第１端部と白色光を生じるようにした第２端部とを有する当該色混合用の光ファイバと、
赤、緑及び青の光を前記色混合用の光ファイバの第１端部に指向させる手段と、
前記色混合用の光ファイバの第２端部から液晶ディスプレイに白色光を伝達する手段と
を具えるバックライト装置。
【請求項２】
請求項１に記載のバックライト装置において、赤、緑及び青の光を前記色混合用の光ファイバの第１端部に指向させる前記手段が、赤、緑及び青の光を個々の光源で発生させる手段を有しているバックライト装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のバックライト装置において、赤、緑及び青の光を前記色混合用の光ファイバの第１端部に指向させる前記手段が、更に、赤、緑及び青の光の個々の光源の各々により発生される赤、緑及び青の光を、混合されていない赤、緑及び青の光として色混合用の光ファイバの第１端部に集合させて結合する手段を有しているバックライト装置。
【請求項４】
請求項３に記載のバックライト装置において、赤、緑及び青の光源からの赤、緑及び青の光を色混合用の光ファイバの第１端部に集合させて結合する前記手段が入射結合光学系を有しているバックライト装置。
【請求項５】
請求項３に記載のバックライト装置において、赤、緑及び青の光源からの赤、緑及び青の光を色混合用の光ファイバの第１端部に集合させて結合する前記手段が、赤、緑及び青の光源からの赤、緑及び青の光を、混合されていない赤、緑及び青の光として色混合用の光ファイバの第１端部に結合させる単色光結合用の光ファイバを有しているバックライト装置。
【請求項６】
請求項５に記載のバックライト装置において、前記単色光結合用の光ファイバの各々が色混合用の光ファイバの第１端部に接合された出力端を有し、これら単色光結合用の光ファイバの出力端の合成領域が前記色混合用の光ファイバの第１端部の領域よりも小さく、これら単色光結合用の光ファイバの出力端の合成領域を越えて延在する色混合用の光ファイバの第１端部の領域が、色混合用の光ファイバ内に戻すように光を反射させる鏡面を有しているバックライト装置。
【請求項７】
請求項１に記載のバックライト装置において、このバックライト装置が更に、白色光を液晶ディスプレイ中に案内する光ガイドを有しているバックライト装置。
【請求項８】
請求項１に記載のバックライト装置において、このバックライト装置が更に、液晶ディスプレイからの白色光を反射させるリフレクタを有しているバックライト装置。
【請求項９】
請求項１に記載のバックライト装置において、このバックライト装置が更に、白色光を液晶ディスプレイ中に分布させる第１の光分布ロッドを有しているバックライト装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のバックライト装置において、前記第１の光分布ロッドには色混合用の光ファイバの第２端部が直接取付けられているバックライト装置。
【請求項１１】
請求項９に記載のバックライト装置において、このバックライト装置が更に、色混合用の光ファイバの第２端部と第１の光分布ロッドとの間に動作的に取付けられて、白色光を色混合用の光ファイバから第１の光分布ロッドへ結合させる光結合用の第１の光ファイバを有しているバックライト装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のバックライト装置において、前記第１の光ファイバが、色混合用の光ファイバの第２端部に接合された入力端を有し、この入力端の領域は色混合用の光ファイバの第２端部の領域よりも大きく、色混合用の光ファイバの第２端部の領域を越えて延在する第１の光ファイバの入力端の領域は、この第１の光ファイバ内に戻すように光を反射させる鏡面を有しているバックライト装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載のバックライト装置において、このバックライト装置が第２の光分布ロッドと、光結合用の第２の光ファイバとを有し、この第２の光ファイバは、色混合用の光ファイバの第２端部と前記第２の光分布ロッドとの間に動作的に取付けられて白色光を色混合用の光ファイバからこの第２の光分布ロッドに結合するようになっているバックライト装置。
【請求項１４】
請求項１０に記載のバックライト装置において、このバックライト装置が第２の光分布ロッドと、光結合用の第２の光ファイバとを有し、この第２の光ファイバは、第１及び第２の光分布ロッド間に動作的に取付けられて白色光を第１の光分布ロッドから第２の光分布ロッドに結合するようになっているバックライト装置。
【請求項１５】
請求項１２に記載のバックライト装置において、光結合用の第１及び第２の光ファイバの各々が色混合用の光ファイバの第２端部に接合された入力端を有し、光結合用のこれら第１及び第２の光ファイバの入力端の合成領域を色混合用の光ファイバの第２端部の領域よりも大きくし、色混合用の光ファイバの第２端部の領域を越えて延在する光結合用のこれら第１及び第２の光ファイバの入力端の領域が、光結合用のこれら第１及び第２の光ファイバ内に戻すように光を反射させる鏡面を有するようにしたバックライト装置。
【請求項１６】
液晶ディスプレイ用のバックライト装置において、このバックライト装置が、
液晶ディスプレイのバックライト用の光ガイドと、
この光ガイドに取付けられて光をこの光ガイド内に分布させる光分布ロッドと、
赤、緑及び青の光を混合して白色光を生じる色混合用の光ファイバであって、赤、緑及び青の光を受けるようにした第１端部と白色光を生じるようにした第２端部とを有する当該色混合用の光ファイバと、
赤、緑及び青の光を前記色混合用の光ファイバの第１端部に指向させる手段と、
前記色混合用の光ファイバの第２端部から前記光分布ロッドに白色光を伝達する手段と
を具えるバックライト装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載のバックライト装置において、前記色混合用の光ファイバの第２端部から前記光分布ロッドに白色光を伝達する前記手段が、色混合用の光ファイバの第２端部を前記光分布ロッドに結合する手段を有しているバックライト装置。
【請求項１８】
請求項１６に記載のバックライト装置において、このバックライト装置が更に、色混合用の光ファイバの第２端部と光分布ロッドとの間に動作的に取付けられて、白色光を色混合用の光ファイバから光分布ロッドへ結合させる光結合用の光ファイバを有しているバックライト装置。
【請求項１９】
請求項１６に記載のバックライト装置において、赤、緑及び青の光を前記色混合用の光ファイバの第１端部に指向させる前記手段が更に、個々の光源で赤、緑及び青の光を発生させる手段と、赤、緑及び青の光を赤、緑及び青の個々の光源から混合されていない赤、緑及び青の光として色混合用の光ファイバの第１端部に結合させる単色光結合用の光ファイバとを有しているバックライト装置。
【国際調査報告】
2005513570.tif 000005
2005513570.tif 000006
2005513570.tif 000007