(57)【要約】【課題】従来の表示装置は、複数の光源の発光色を選択的に発光させなければならず、表示パターン毎に表示色彩がそれぞれ異なり、同一色彩で異なる表示パターンは表示できないという制約があった。また、光源は、表示パターンマスクの背後に配置しなければならず、表示装置には背部光源の厚みが必要で、薄型のパネルに設置するには不向きである。【解決手段】側面を光入射面とし、上面を光出射面とする多角形の導光板と、この導光板に形成された三角柱状の反射凹部よりなり、この三角柱状の反射凹部は導光板の光入射面からの入射光を光出射面に対して略直角反射させる１個の反射面と、光入射面からの入射光を略透過させる３個の透過面とを有し、この反射凹部は反射面を導光板の光入射面に向けて配設する。【選択図】図１
2008164963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面を光入射面とし、上面を光出射面とする多角形の導光板と、前記導光板に形成された三角柱状の反射凹部よりなり、前記三角柱状の反射凹部は前記導光板の光入射面からの入射光を光出射面に対して略直角反射させる１個の反射面と、光入射面からの入射光を略透過させる３個の透過面とを有し、前記反射凹部は前記反射面を前記導光板の光入射面に向けて配設されていることを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記導光板の光入射面に向けて複数の反射凹部が、所定のパターンを形成するように配設されていることを特徴とする請求項１記載の光学装置。
【請求項３】
前記反射面の傾斜角は、３５〜５５度であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学装置。
【請求項４】
前記多角形の導光板の複数側面を各々光入射面とし、各々の光入射面に対応して前記反射凹部が配設されていることを特徴とする請求項１乃至３項のうち何れか1項に記載の光学装置。
【請求項５】
前記導光板は四角形であることを特徴とする請求項１乃至４項のうち何れか1項に記載の光学装置。
【請求項６】
側面を光入射面とし、上面を光出射面とする多角形の導光板と、該導光板の側面に設けられた光源と、前記導光板に形成された三角柱状の反射凹部よりなり、前記三角柱状の反射凹部は光源からの入射光を光出射面に向けて略直角反射させる１個の反射面と、光源からの入射光を略透過させる３個の透過面とを有し、前記反射凹部は反射面を前記光源からの入射光に向けて所定のパターンを形成するように配設されていることを特徴とする表示装置。
【請求項７】
前記反射面の傾斜角は、３５〜５５度であることを特徴とする請求項６に記載の光学装置。
【請求項８】
前記導光板の複数の側面に各々光源が設けられ、複数の反射凹部が各光源からの入射光に向けて各々配設されていることを特徴とする請求項６または７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記導光板の複数の側面に各々設けられた光源は、各々発光色の異なる光源であることを特徴とする請求項８記載の表示装置。
【請求項１０】
前記導光板の少なくとも３側面に３個の光源が設けられ、前記３個の光源は赤色、緑色、青色であることを特徴とする請求項９記載の光学装置。
【請求項１１】
前記導光板は四角形であることを特徴とする請求項６乃至１０項のうち何れか1項に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記導光板の下面側に光吸収性のシート部材を配設したことを特徴とする請求項６乃至１１項のうち何れか1項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作機器パネル等の表示装置に関するものであり、数種類の固定表示パターンを同一表示面に個別に表示するための光学装置、および、その光学装置を用いた表示装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
同一面に異なるパターン表示を行なうために、波長の異なる複数の光源と各表示板の波長選択性を利用した表示装置がある。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
さらに、表示装置ではないが、液晶パネルのバックライト装置として、導光板の表面側に拡散プリズムを形成して、導光板側面からの入射光を略直角反射させて上面側へ出射光を導くバックライトがある。
【０００４】
以下、特許文献１に記載された従来の表示装置を図面にもとづいて説明する。
図１０は従来の表示装置の斜視図である。
図１０において、５０は従来の表示装置である。５１は筐体、５２ａ、５２ｂ、５２ｃはマスク、５３ａ、５３ｂ、５３ｃは光源、５４はスクリーンである。
【０００５】
マスク５２ａ、５２ｂ、５２ｃは、それぞれ異なる表示パターン「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」であって、かつ、その表示パターン以外の部分は特定波長域の光は反射する。光源５３ａ、５３ｂ、５３ｃは、マスク５２ａ、５２ｂ、５２ｃとそれぞれ対応して、異なる波長の光を発光する。
【０００６】
つまり、マスク５２ａの表示パターン部は光源５３ａの波長を透過し、表示パターン部以外は光源５３ａの光を反射するので、マスク５２ａの表示パターン「Ａ」が背面の光源によりスクリーン５４に投影され、明瞭に表示されるのである。
同様に、マスク５２ｂの表示パターン「Ｂ」は光源５３ｂを発光することでスクリーン５４に投影表示され、マスク５２ｃの表示パターン「Ｃ」は光源５３ｃを発光することでスクリーン５４に投影表示される。
【０００７】
すなわち、従来の表示装置５０はマスク５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、光源５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、スクリーン５４を筐体５１に収納してあり、各光源の発光色を選択的に発光させることにより、それぞれ異なる表示パターン「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」を選択的に同一スクリーン５４に写し出すことができるというものである。
【０００８】
【特許文献１】特開平８−１２９３５０号公報（第３−４頁、第１−２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前述の特許文献１に記載の表示装置５０は、表示パターン毎に光源５３ａ、５３ｂ、５３ｃの発光特性とマスク５２ａ、５２ｂ、５２ｃの反射波長特性を対応した特性に合わせる必要があった。
【００１０】
また、前述の特許文献１に記載の表示装置５０は、マスク５２ａ、５２ｂ、５２ｃの表示パターン「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」をスクリーン５４に投影表示するため、光源５３ａ、５３ｂ、５３ｃはマスク５２ａ、５２ｂ、５２ｃの背部に配置する必要があった。
【００１１】
すなわち、従来の表示装置は、複数の光源の発光色を選択的に発光させなければならず、表示パターン毎に表示色彩がそれぞれ異なり、同一色彩で異なる表示パターンは表示できないという制約があった。また、光源は、表示パターンマスクの背後に配置しなければならず、表示装置には背部光源の厚みが必要で、薄型のパネルに設置するには不向きであるというという問題があった。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、薄型で表示パターン毎に色彩選択が自由な光学装置、および、その光学装置を用いた表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の光学装置、および、その光学装置を用いた表示装置は、基本的には下記記載の構成要件を採用するものである。
まず、本発明の光学装置は、側面を光入射面とし、上面を光出射面とする多角形の導光板と、この導光板に形成された三角柱状の反射凹部よりなり、この三角柱状の反射凹部は導光板の光入射面からの入射光を光出射面に対して略直角反射させる１個の反射面と、光入射面からの入射光を略透過させる３個の透過面とを有し、この反射凹部は反射面を導光板の光入射面に向けて配設されていることを特徴とする。
【００１３】
また、前記導光板の光入射面に向けて複数の反射凹部が、所定のパターンを形成するように配設されていることを特徴とする。
また、前記反射面の傾斜角は、３５〜５５度であることを特徴とする。
【００１４】
また、前記多角形の導光板の複数側面を各々光入射面とし、各々の光入射面に対応して先の反射凹部が配設されていることを特徴とする。
【００１５】
また、前記の導光板は四角形であることを特徴とする。
【００１６】
つまり、本発明によれば、四角あるいは多角形の導光板の各側面に対応する複数の三角柱状の反射凹部を配置してあり、この三角柱状の反射凹部は、対応している側面からの入射光のみ略直角に反射する。従って、この導光板の各側面の光源を選択することで、任意の側面光源の光を導光板の表面から出射する薄型で色彩選択が自由な光学装置を提供できる。
【００１７】
また、側面を光入射面とし、上面を光出射面とする多角形の導光板と、前記導光板の側面に設けられた光源と、前記導光板に形成された三角柱状の反射凹部よりなり、前記三角柱状の反射凹部は光源からの入射光を光出射面に向けて略直角反射させる１個の反射面と、光源からの入射光を略透過させる３個の透過面とを有し、前記反射凹部は反射面を光源からの入射光に向けて所定のパターンを形成するように配設されていることを特徴とする。
【００１８】
前記反射面の傾斜角は、３５〜５５度であることを特徴とする。
また、前記導光板の複数の側面に各々光源が設けられ、複数の反射凹部が各光源からの入射光に向けて各々配設されていることを特徴とする。
【００１９】
また、前記導光板の複数の側面に各々設けられた光源は、各々発光色の異なる光源であることを特徴とする。
【００２０】
つまり、本発明によれば、前記導光板に設ける各側面に対応する複数の三角柱状を所定のパターンを形成するように配置して、任意の側面光源を選択的に発光することで、
各側面光源に対応した所定パターンを導光板の表面に表示する、薄型で表示パターン毎に色彩選択も自由な表示装置を提供できる。
【００２１】
また、前記導光板の少なくとも３側面に３個の光源が設けられ、この３個の光源は赤色、緑色、青色であることを特徴とする。
【００２２】
また、前記導光板は四角形であることを特徴とする。
【００２３】
つまり、本発明によれば、前記導光板に設ける各側面の光源を光の３原色とし、各光源を切り換えることで、前記導光板の表面に異なる色調の光を出射できる面光源の光学装置、あるいは、その光学装置を用いた表示装置を提供できる。
【００２４】
また、前記導光板の下面側に光吸収性のシート部材を配設したことを特徴とする。
【００２５】
つまり、本発明によれば、前記導光板下面側に配置した光吸収性のシート部材により、導光板の下面から出射された光は吸収されるため、表示パターンを鮮明に浮き立たせる表示装置を提供できる。
【発明の効果】
【００２６】
以上に述べたように、本発明によれば、四角あるいは多角形の導光板の各側面に各々対応する複数の三角柱状の反射凹部を配置してあり、この三角柱状の反射凹部は、対応している側面からの入射光のみ略直角に反射する。従って、この導光板の各側面の光源を選択することで、任意の側面光源の光を導光板の表面から出射する薄型で色彩選択が自由な光学装置、あるいは、その光学装置を用いた表示装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の光学装置、および、その光学装置を用いた表示装置の基本的な構造を図面にもとづき説明する。本発明の最も特徴的な構造は、導光板の各辺の光源に対向して三角柱状の反射凹部を配置したことにある。
【００２８】
まず、本発明の第１の実施形態を説明する。図１は本発明による光学装置を構成する光学素子である導光板の外観を示す斜視図である。図２は図１のＡＡ部の部分拡大斜視図である。
図１および図２において、１０は導光板、１１は基板、１２は第１の反射凹部、１３は第２の反射凹部、１４は第３の反射凹部、１５は第４の反射凹部である。１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは各反射凹部１２、１３、１４、１５に対応した光入射面で、符号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは各光入射面１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄからの入射光である。
【００２９】
図１において、四角い導光板１０は、樹脂製の透明な基板１１の下面側から複数個の三角柱状反射凹部１２、１３、１４、１５が形成してある。つまり、反射凹部１２、１３、１４、１５は基板１１の下面側に形成した三角柱状の空間である。入射光Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは基板１１の側面に設けた入射面１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄからの入射光であって、後述するように、対応する反射凹部１２、１３、１４、１５の反射により、基板１１の上面側、つまり、出射面に対して、略直角方向に出射する。
【００３０】
次に、図２に基づいて、反射凹部１２、１３、１４、１５の詳細形状を説明する。
反射凹部１２、１３、１４、１５のそれぞれの三角柱状空間の傾斜面は、各入射光Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの入射方向にそれぞれ対向している。前記三角柱の他の面は基板１１の上下面に対して直角である。後述するが、第１の反射凹部１２は入射光Ａのみを基板１１の上面側から出射し、同様に、第２の反射凹部１３は入射光Ｂのみを、第３の反射凹部１４は入射光Ｃのみを、第４の反射凹部１５は入射光Ｄのみを基板１１の上面側から出射するのである。
【００３１】
次に、各反射凹部１２、１３、１４、１５が入射光Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対応して、それぞれ基板１１の上面側から出射する様子を図面にもとづいて説明する。
図３は各反射凹部の光路を示す斜視図である。
図３（ａ）は、第１の反射凹部１２を示す。図３（ａ）において、１２ａは反射凹部１２の傾斜面で、入射光Ａに対向している。１２ｂおよび１２ｃは反射凹部１２の側面である。１２ｄは反射凹部１２の背面である。反射凹部１２の傾斜面１２ａに対向した入射光Ａは、後述するように、傾斜面１２ａで全反射し、Ｅが出射方向である。
【００３２】
同様に、図３（ｂ）は、第２の反射凹部１３で、Ｂが入射方向であり、Ｅが出射方向である。１３ａは反射凹部１３の傾斜面である。図３（ｃ）は、第３の反射凹部１４で、Ｃが入射方向であり、Ｅが出射方向である。１４ａは反射凹部１４の傾斜面である。図３（ｄ）は、第４の反射凹部１５で、Ｄが入射方向であり、Ｅが出射方向である。１５ａは反射凹部１５の傾斜面である。各反射凹部１３、１４、１５は反射凹部１２に対して９０度ずつ向きが異なり、符号は付与していないが、反射凹部１３、１４、１５にも第１の反射凹部１２と同様に、側面および背面がある。
【００３３】
各反射凹部１２、１３、１４、１５の傾斜面１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａの角度は、図１、図２で示した基板１１の上下面に対して４５度であり、他の面は直角をなす三角形の形状である。この傾斜面１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａに対応する各入射光Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが正面入射光である。つまり、基板１１の側面１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄからの各入射光Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各反射凹部１２、１３、１４、１５に対する正面入射光の入射角度θ１は４５度となる。従って、後述するように、正面入射光は全てこの傾斜面で全反射して、基板１１の上面方向Ｅに出射する。
【００３４】
引き続き図３（ａ）に示す第１の反射凹部１２にもとづいて入射光の光路の詳細を説明する。
まず、図３（ａ）の第１の反射凹部１２において、入射面１６ａからの入射光Ａは透明樹脂製の基板１１内を直進し、第１の反射凹部１２の４５度の傾斜面１２ａに突き当たる。すなわち、入射光Ａの第１の反射凹部１２への入射角度は４５度である。第１の反射凹部１２は空洞であり、透明樹脂製の基板１１より屈折率が低い。おおよその屈折率は、透明樹脂の屈折率が約１．５、反射凹部の空洞（ここでは空気）の屈折率は約１である。
【００３５】
ここで、スネルの法則により、光が屈折率ｎ１とｎ２の異なる境界平面に入射した場合の入射角度θ１と出射角度θ２の関係は、
ｎ１・ｓｉｎθ１＝ｎ２・ｓｉｎθ２
また、光が屈折率の高い物質から屈折率の低い物質へ伝播するとき、入射角によって透過する場合と全反射する場合があり、臨界角度以上の入射光は全反射する。全反射時の出射角度は９０度であるから、
ｎ１≒１．５、ｎ２≒１、θ２＝９０度を代入すると、
１．５×ｓｉｎθ１＝１×ｓｉｎ９０    から、  θ１≒４１．８  である。
すなわち、臨界角度は、約４２度である。
【００３６】
この結果、入射光Ａの第１の反射凹部１２への入射角４５度は臨界角度４２度以上であるから、入射光Ａは第１の反射凹部１２の傾斜面１２ａで入射角度と等しい角度で全反射する。つまり、基板１１の側面から水平に入射した入射光Ａは、反射凹部１２の傾斜面１２ａで９０度の反射角度となり、基板１１の平面上の垂直方向Ｅ、つまり、導光板１０の光出射面に対して直角に出射するのである。
【００３７】
同様に、図３（ｂ）第２の反射凹部１３において、入射光Ｂは反射凹部１３の傾斜面１３ａで全反射し、図３（ｃ）第３の反射凹部１４において、入射光Ｃは反射凹部１４の傾斜面１４ａで全反射し、図３（ｄ）第４の反射凹部１５において、入射光Ｄは反射凹部１５の傾斜面１５ａで全反射し、いずれも導光板１０の光出射面に対して直角に出射するのである。
【００３８】
次に、上述した各反射凹部１２、１３、１４、１５の４５度に傾斜した傾斜面以外の角度からの入射光の光路を説明する。
図４は反射凹部の詳細形状を示す斜視図である。
【００３９】
図４において、図４（ａ）は、第１の反射凹部１２に対する入射光ＢおよびＤ、つまり反射凹部１２の側面１２ｂおよび１２ｃに対する側面入射光の光路を示す。この側面１２ｂおよび１２ｃは、基板１１の平面に対して、略垂直であり、７０〜１１０度の範囲に設定されて形成されている。従って、入射光ＢおよびＤは反射凹部１２を直進して突き抜け、一部は反射して元の光路を辿る。
以下同様に、第２の反射凹部１３の側面入射光Ａ、Ｃ、あるいは、第３の反射凹部１４の側面入射光Ｂ、Ｄ、あるいは、第４の反射凹部１５の側面入射光Ｃ、Ａは、各反射凹部１３、あるいは、１４、あるいは、１５を直進して突き抜け、一部は反射して元の光路を辿る。
【００４０】
次に、図４において、図４（ｂ）は第１の反射凹部１２に対する入射光Ｃの光路を示す。入射光Ｃは反射凹部１２の傾斜面１２ａに対して入射光Ａと逆な方向、つまり、背面１２ｄからの背面入射光である。この反射凹部１２の背面１２ｄへの入射面は、基板１１の平面に対して垂直である。従って、入射光Ｃは、一部は反射して元の光路を辿るが、大部分は反射凹部１２を突き抜ける。しかし、入射光Ｃは、反射凹部１２の傾斜面１２ａに突き当たり、再び樹脂製基板１１に入射する。ここで反射凹部１２の空間と樹脂製基板１１の屈折率の違いにより光路は屈折する。
【００４１】
つまり、ここでは、屈折率の少ない反射凹部１２から屈折率の高い樹脂製基板１１に入射した光路の屈折となる。前出のスネルの法則により、
ｎ１ｓｉｎθ１＝ｎ２ｓｉｎθ２
ここでは、ｎ１≒１、ｎ２≒１．５であり、θ１＝４５度であるから、
１×ｓｉｎ４５＝１．５×ｓｉｎθ２    から、  θ２≒２８．１  である。
すなわち、入射光Ｃが反射凹部１２の傾斜面１２ａにおける屈折角度は約２８度である。
【００４２】
つまり、図４（ｂ）に示した第１の反射凹部１２に対する入射光Ｃ、すなわち、背面入射光の入射角度は４５度で、屈折後の出射光Ｅ’の出射角度は約２８度となる。
以下同様に、反射凹部１３、１４、１５の各傾斜面１３ａ、１４ａ、１５ａに対して、Ｂ、Ｃ、Ｄと逆な方向からの背面入射光、つまり、第２の反射凹部１３に対しては入射光Ｄ、第３の反射凹部１４に対しては入射光Ａ、第４の反射凹部１５に対しては入射光Ｂの各出射角度は約２８度となる。
【００４３】
次に、この図４（ｂ）に示した、第１の反射凹部１２の背面入射光Ｃの基板１１内光路を図５にもとづいて詳細に説明する。
図５は背面入射光Ｃの光路を示す断面図である。
図５において、入射光Ｃは第１の反射凹部１２に対する背面入射光である。背面入射光Ｃは、反射凹部１２の傾斜面１２ａで屈折する。前述のように、このときの傾斜面に対する入射角度θ１は４５度である。そして、屈折した出射光Ｅ’の出射角度θ２は約２８度である。従って、屈折後の出射光Ｅ’の光路は幾何学的に、基板１１の上面に対する入射角度θ３が約７３度となり、前出の臨界角度約４２度より大きいので、基板１１上面の符号２４で示す点で全反射する。
【００４４】
基板１１は、上面と下面が平行な透明基板であるから、反射凹部１２ａを屈折透過した背面入射光Ｃは、基板１１の上下面で全反射を繰り返し、基板１１の端部より出ていく。
他の反射凹部１３、１４、１５に関しても、これら正面入射光、側面入射光、背面入射光の光路は同様な経路を描く。つまり、三角柱状の反射凹部は、導光板の光入射面に向けて傾斜した１個の反射面と、３個の透過面を有している。
【００４５】
なお、図５において、２３は導光板１０の下面に配設した光吸収性シートであり、背面入射光をはじめ、基板１１の下面から出射した光を吸収し、導光板１０の上面に出射する正面入射光以外の不要な光をカットして、表示パターンのＳ／Ｎを向上する。
【００４６】
次に、本発明による導光板１０の要である反射凹部の特性について第１の反射凹部１２を代表例に測定結果を説明する。
図６は特性測定の定義を説明する反射凹部の形状断面図である。
図６において、１２ｅは反射凹部１２の内部空間である。導光板１０の基板１１に設けた反射凹部１２の正面入射光Ａは、基板１１と反射凹部１２の内部空間１２ｅとの屈折率が異なるため、この反射凹部１２の傾斜面１２ａで全反射して出射光Ｅとして基板１１上面から導光板１０の表面に出ていく。このときの、反射凹部１２の傾斜面１２ａの傾きを反射面傾斜角度α、出射光Ｅの基板１１に対する垂線からのブレ角度を出射方向βとする。
【００４７】
図７は反射面傾斜角度に対する出射方向特性図である。図７において、反射面傾斜角度αに対する出射方向のβ特性、つまり、出射光の正規期待方向に対するブレ角度の特性を示す。３１は測定データの一例である。
図８は反射面傾斜角度に対する正面強度特性図である。図８において、反射面傾斜角度αに対する反射光Ｅの正面強度である。正面強度は、入射光の輝度と反射光Ｅの正面輝度の比を示す。３２は測定データの一例である。
反射凹部は形状的に小さいため、測定精度は高くはないが、この反射凹部の特性では、反射面傾斜角度αが３５〜５５度が実用範囲であり、製造上も特に問題の無い値である。
【００４８】
以上に述べたように、本発明による導光板は、樹脂製の透明な基板の下面に複数の三角柱状の反射凹部を各側面からの入射光に対応するように配置してあり、この三角柱状の各反射凹部は、対応している側面の入射光のみ略直角に反射するので、側面の光源色を異ならせ、選択的に発光することで、導光板上に異なる色彩を表示する薄型の光学装置を提供できる。
【００４９】
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。図９は本発明による表示装置の外観斜視図である。
図９（ａ）は本発明による表示装置全体の外観斜視図である。図９（ｂ）は第１の表示状態を示す表示装置の外観斜視図である。図９（ｃ）は第２の表示状態を示す表示装置の外観斜視図である。
図９（ａ）〜（ｃ）において、４０は表示装置である。４１は樹脂製の基板であって、複数個の三角柱状の反射凹部で表示パターン４２、４３、４４を形成してある。本実施形態の表示パターンは、簡単な記号を用いて説明しているが、使用する用途に応じて任意に設定でき、文字や絵などの表示も可能である。
【００５０】
第１の表示パターン４２（ここでは円形）は、図１〜３において説明した第１の反射凹部１２と同じ向きの複数個の三角柱状の反射凹部で形成してある。第２の表示パターン４３（ここでは三角形）は、同様に、第２の反射凹部１３と同じ向きの複数個の三角柱状の反射凹部で形成してある。第３の表示パターン４４（ここでは四角形）は、同様に、第３の反射凹部１４と同じ向きの複数個の三角柱状の反射凹部で形成してある。
【００５１】
４６ａは第１の光源であって、ここでは赤色ＬＥＤ、４６ｂは第２の光源であって、ここでは青色ＬＥＤ、４６ｃは第３の光源であって、ここでは青色ＬＥＤである。
つまり、第１の表示パターン４２に対応する正面入射光源は赤色ＬＥＤ４６ａであり、第２の表示パターン４３に対応する正面入射光源は緑色ＬＥＤ４６ｂであり、第３の表示パターン４４に対応する正面入射光源は青色ＬＥＤ４６ｃである。
【００５２】
図９（ｂ）は第１の光源４６ａを点灯した第１の表示状態であって、第１の表示パターン４２が赤色に表示される。図９（ｃ）は第２の光源４６ｂを点灯した第２の表示状態であって、第２の表示パターン４３が緑色に表示される。同様に、第３の光源４６ｃを点灯すれば、第３の表示パターン４４が青色に表示される。
【００５３】
すなわち、第１の表示状態では、第１の光源４６ａを発光することで、光源４６ａからの入射光Ａが第１の表示パターン４２で全反射して、基板４１の正面に特定のパターン形状の円形が第１の光源色で表示される。第２の表示状態では、第２の光源４６ｂを発光することで、光源４６ｂからの入射光Ｂが第２の表示パターン４３で全反射して、基板４１の正面に特定のパターン形状の三角形が第２の光源色で表示される。
【００５４】
また、光源４６ｂからの入射光Ｂは第１の表示パターン４２に対して側面入射光であり、光源４６ａからの入射光Ａも第２の表示パターン４３に対して側面入射光であるから、第１の表示状態、あるいは、第２の表示状態で他方のパターン形状が表示されることはない。同様に、光源４６ｃからの入射光も第１の表示パターン４２あるいは第２の表示パターン４３に対して側面入射光、あるいは、背面入射光であるから、第１の表示パターン、あるいは、第２の表示パターンなど正規の表示に支障をきたすことは無い。
【００５５】
以上に述べたように、本発明による表示装置は、樹脂製の透明な基板の下面に複数の三角柱状の反射凹部を基板に並べて特定のパターン形状を形成し、各側面からの正面入射光に対応するように配置してあるので、各側面の光源を選択的に発光することで、導光板上に異なるパターン形状を表示する薄型の表示装置を提供できる。
【００５６】
以上、本発明による光学装置、および、その光学装置を用いた表示装置は、四角い導光板の形状にもとづいて説明したが、導光板を形成する透明基板は四角形に限らず、三角形、あるいは、四角形以上の多角形でも差し支えなく、それぞれの辺に対応する光源と、この光源に正対する三角柱状の反射凹部を透明基板に形成すれば良い。
また、上記の実施形態では、発光色の異なるＬＥＤを用いて各パターンの表示を行っていたが、同一の発光色の光源を用いても構わない。
また、本発明の光学装置は、操作モードによってボタンの機能が変更する、例えば、携帯電話の操作パネルに配置して、操作モードにあわせてボタン部の表示を変更するようにすることもできる。また、各種の看板などの表示パネルにも適応できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明による光学装置を構成する導光板の外観を示す斜視図である。
【図２】図１のＡＡ部の部分拡大斜視図である。
【図３】各反射凹部の光路を示す斜視図である。
【図４】反射凹部の詳細形状を示す斜視図である。
【図５】背面入射光Ｃの光路を示す断面図である。
【図６】特性測定の定義を説明する反射凹部の形状断面図である。
【図７】反射面傾斜角度に対する出射方向特性図である。
【図８】反射面傾斜角度に対する正面強度特性図である。
【図９】本発明による表示装置の外観斜視図である。
【図１０】従来の表示装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０  導光板
１１  基板
１２、１３、１４、１５  反射凹部
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ  光入射面
１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａ  傾斜面
１２ｂ、１２ｃ  側面
１２ｄ  背面
２３  光吸収性シート
４０  表示装置
４１  基板
４２、４３、４４  表示パターン
４６ａ、４６ｂ、４６ｃ  ＬＥＤ
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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