(57)【要約】【課題】導光体本体の厚さを薄くすることを実現しつつ、入射光に対する光の利用効率を高めることができると共に、平面的に光を効率よく均一に拡げること。【解決手段】平面的に光を導光させる平面状の導光体において、入射光を導光体本体１の内部へ取り入れる入射カップラ２を、導光体本体１上の平面部に少なくとも１個配置し、入射カップラ２を、導光体本体１の内部の主導光方向を含み当該導光体本体１上の平面部にほぼ直交する断面においてレンズ機能を有する光学素子で構成し、光学素子のレンズ機能の焦点付近に、光源３を配置する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面的に光を導光させる平面状の導光体において、
入射光を導光体本体の内部へ取り入れる入射カップラを、前記導光体本体上の平面部に少なくとも１個配置し、
前記入射カップラを、前記導光体本体の内部の主導光方向を含み当該導光体本体上の平面部にほぼ直交する断面においてレンズ機能を有する光学素子で構成し、
前記光学素子のレンズ機能の前側焦点付近に、光源を配置するようにしたことを特徴とする導光体。
【請求項２】
前記請求項１に記載の導光体において、
前記入射カップラのほぼ直上方向に、前記光源を配置するようにしたことを特徴とする導光体。
【請求項３】
前記請求項１に記載の導光体において、
前記入射カップラに対して、前記導光体本体の内部の主導光方向の反対方向に、前記光源を配置するようにしたことを特徴とする導光体。
【請求項４】
前記請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の導光体において、
前記入射カップラを、回折光学素子で構成するようにしたことを特徴とする導光体。
【請求項５】
前記請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の導光体において、
前記光源を、白色光源、もしくは多波長光源、あるいは５０ｎｍ以上の帯域の可視光を発する光源とするようにしたことを特徴とする導光体。
【請求項６】
前記請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の導光体において、
前記入射カップラが、前記導光体本体の内部の主導光方向にほぼ直交し当該導光体本体上の平面部にほぼ直交する断面においてレンズ機能を有し、その焦点距離が前記断面にほぼ直交する方向のレンズ機能の焦点距離よりも大きくなるようにしたことを特徴とする導光体。
【請求項７】
前記請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の導光体において、
前記光源を、前記入射カップラに対して小さいほぼ点状光源とするようにしたことを特徴とする導光体。
【請求項８】
前記請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の導光体において、
前記光源を、前記導光体本体の内部の主導光方向にほぼ直交する方向に長い線状光源とするようにしたことを特徴とする導光体。
【請求項９】
前記請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の導光体において、
前記導光体本体の内部を導光する光を導光体本体の外へ射出する射出カップラを、前記導光体本体上に少なくとも１個配置するようにしたことを特徴とする導光体。
【請求項１０】
前記請求項９に記載の導光体において、
前記射出カップラが、前記導光体本体の内部の主導光方向においてレンズ機能を有するようにしたことを特徴とする導光体。
【請求項１１】
前記請求項９または請求項１０に記載の導光体において、前記入射カップラと前記射出カップラとが、可視光波長に対してほぼ反転した分散特性を有するようにしたことを特徴とする導光体。
【請求項１２】
前記請求項９乃至請求項１１のいずれか１項に記載の導光体において、
前記入射カップラと前記射出カップラとが、前記導光体本体の内部の主導光方向において光学素子としての主構成が同一であり、かつ形状あるいは構造を空間的に対称形もしくはほぼ対称形とするようにしたことを特徴とする導光体。
【請求項１３】
前記請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の導光体において、
前記入射カップラまたは射出カップラのうちの少なくとも一方のカップラを、同心円状の回折格子パターンとするようにしたことを特徴とする導光体。
【請求項１４】
前記請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の導光体において、
前記入射カップラまたは射出カップラのうちの少なくとも一方のカップラを、同心円の中心を含まない同心円状の回折格子パターンとするようにしたことを特徴とする導光体。
【請求項１５】
前記請求項１乃至請求項１４のいずれか１項に記載の導光体において、
前記入射カップラまたは射出カップラのうちの少なくとも一方のカップラを、表面レリーフ型回折素子とするようにしたことを特徴とする導光体。
【請求項１６】
前記請求項１乃至請求項１５のいずれか１項に記載の導光体において、
前記入射カップラまたは射出カップラのうちの少なくとも一方のカップラを、キノフォーム、もしくはブレーズド回折格子とするようにしたことを特徴とする導光体。
【請求項１７】
前記請求項１乃至請求項１６のいずれか１項に記載の導光体において、
前記入射カップラまたは射出カップラのうちの少なくとも一方のカップラを、反射型回折素子とするようにしたことを特徴とする導光体。
【請求項１８】
前記請求項９乃至請求項１７のいずれか１項に記載の導光体において、
前記入射カップラが配置された導光体本体の平面部上に、前記射出カップラを少なくとも１個配置するようにしたことを特徴とする導光体。
【請求項１９】
前記請求項１乃至請求項１８のいずれか１項に記載の導光体の光射出面に、ＬＣＤパネル等の表示素子を配置して成ることを特徴とする表示体。
【請求項２０】
前記請求項１９に記載の表示体において、
前記射出カップラが、ＬＣＤパネル等の表示素子位置近辺で射出光を集光する機能を有するようにしたことを特徴とする表示体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平面的に光を導光させる平面状の導光体、およびそれを用いた表示体に係り、特に平面照明光源用の導光体、およびその導光体からの射出光をＬＣＤパネル等の表示素子の照明光とする表示体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、平面的に光を導光させる平面状の導光体は、ＬＣＤパネル等の表示素子の背面光源用光学部材としての利用をはじめとして、多くの用途で使用されてきている。
【０００３】
特に、ＬＣＤパネル等の表示素子の背面光源用光学部材としての導光体は、典型的には、１〜数ｍｍ程度の厚さの透明樹脂で形成されている。
【０００４】
また、導光体への光の入射は、一般的に、導光体の端面において平面部に垂直な方向から行なわれていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の導光体においては、入射光に対する光の利用効率の低下や、好ましくない光成分（例えば、輝度むらや、照明光として利用しきれない成分等）の発生等の光学的な問題がある。
【０００６】
また、光源の大きさが小さく、数が少ない場合には、平面的に光を効率よく均一に拡げることが難しい。
【０００７】
一方、入射光に対する光の利用効率を低下させないようにするためには、導光体自身の厚みを厚くしなければならないことから、導光体自身の厚みを薄くすることが考えられるが、それを実現できないのが現状である。
【０００８】
この導光体自身の厚みは、製品を薄くすることができないという問題に留まらず、重量、製造コスト等の面でも問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、導光体本体の厚さを薄くすることを実現しつつ、入射光に対する光の利用効率を高めることができると共に、平面的に光を効率よく均一に拡げることが可能な導光体、およびそれを用いた表示体を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に対応する発明では、平面的に光を導光させる平面状の導光体において、入射光を導光体本体の内部へ取り入れる入射カップラを、導光体本体上の平面部に少なくとも１個配置し、入射カップラを、導光体本体の内部の主導光方向を含み当該導光体本体上の平面部にほぼ直交する断面においてレンズ機能を有する光学素子で構成し、光学素子のレンズ機能の焦点付近に、光源を配置するようにしている。
【００１１】
従って、請求項１に対応する発明の導光体においては、レンズ機能を有する光学素子で構成した入射カップラを、平面状の導光体本体上の平面部に配置することにより、平面状の導光体本体に光を効率良く入射させることができると共に、導光体本体を薄くすることができ、また光学素子のレンズ機能の前側の焦点距離付近に配置した光源からの光を、導光体本体の内部でほぼ平行光状の光とすることができ、容易にかつ効率良く、導光体本体の内部を導光させることができる。
すなわち、入射カップラにより、光源から射出された光を、導光体本体内で全反射条件を満たす光の成分へ効率良く変換することができる。
また、導光体本体の内部でほぼ平行光状とした光は、射出カップラでの射出光の制御が容易となり、不必要な光の発生を抑制して、望ましい射出光を高い効率で得ることができる。
【００１２】
また、請求項２に対応する発明では、上記請求項１に対応する発明の導光体において、入射カップラのほぼ直上方向に、光源を配置するようにしている。
【００１３】
従って、請求項２に対応する発明の導光体においては、入射カップラのほぼ直上方向に、光源を配置することにより、簡便に高精度な位置合わせを行なうことができる。
すなわち、直上からの入射光を導光体本体の内部で臨界角以上の角度で導光する機能を入射カップラに持たせることは容易であり、例えば入射カップラとして回折素子やレンズを用いて、光軸を外した位置に光源を配置すれば良い。
【００１４】
さらに、請求項３に対応する発明では、上記請求項１に対応する発明の導光体において、入射カップラに対して、導光体本体の内部の主導光方向の反対方向に、光源を配置するようにしている。
【００１５】
従って、請求項３に対応する発明の導光体においては、入射カップラに対して、導光体本体の内部の主導光方向の反対方向に、光源を配置することにより、ほぼ光軸上で光を取り扱うことができ、入射カップラの設計および作製を容易に行なうことができる。
【００１６】
一方、請求項４に対応する発明では、上記請求項１乃至請求項３のいずれか１項に対応する発明の導光体において、入射カップラを、回折光学素子で構成するようにしている。
【００１７】
従って、請求項４に対応する発明の導光体においては、入射カップラを回折光学素子で構成することにより、同心円状の格子パターンを利用できる等、極めて簡便に実現することができる。
さらに、入射カップラを回折光学素子で構成することにより、極めて薄い構造でレンズ機能を実現することができ、シートとして扱うことが可能な平面状の導光体を形成することができる。
【００１８】
特に、回折格子パターンの場合には、入射カップラに対して導光体本体の内部の主導光方向の反対方向に、光源を配置した構成において、空間周波数を低い範囲に抑えつつ、導光体本体内での臨界角以上の角度で取り入れることが可能となるため、望ましい入射カップラを簡便に作製することができる。
また、請求項５に対応する発明では、上記請求項１乃至請求項４のいずれか１項に対応する発明の導光体において、光源を、白色光源、もしくは多波長光源、あるいは５０ｎｍ以上の帯域の可視光を発する光源とするようにしている。
【００１９】
従って、請求項５に対応する発明の導光体においては、光源を、白色光源、もしくは多波長光源、あるいは５０ｎｍ以上の帯域の可視光を発する光源とすることにより、各波長成分に対して入射カップラの光学素子がほぼ同様に作用し、各波長成分を高効率で導光させることができる。
【００２０】
さらに、請求項６に対応する発明では、上記請求項１乃至請求項５のいずれか１項に対応する発明の導光体において、入射カップラが、導光体本体の内部の主導光方向にほぼ直交し当該導光体本体上の平面部にほぼ直交する断面においてレンズ機能を有し、その焦点距離が断面にほぼ直交する方向のレンズ機能の焦点距離よりも大きくなるようにしている。
【００２１】
従って、請求項６に対応する発明の導光体においては、入射カップラが、導光体本体の内部の主導光方向にほぼ直交し当該導光体本体上の平面部にほぼ直交する断面においてレンズ機能を有し、その焦点距離が断面にほぼ直交する方向のレンズ機能の焦点距離よりも大きくすることにより、当該断面における入射光成分を、概ねそのまま直進させることができる。
すなわち、一般的な光源からの光は発散光であることから、当該断面においては、導光体本体の内部で発散しながら導光するため、主導光方向では、ほぼ平行光状で効率よく導光し、それにほぼ直交する方向では発散して平面状の導光体本体に広く均一に導光することができる。
【００２２】
一方、請求項７に対応する発明では、上記請求項１乃至請求項６のいずれか１項に対応する発明の導光体において、光源を、入射カップラに対して小さいほぼ点状光源とするようにしている。
【００２３】
従って、請求項７に対応する発明の導光体においては、光源を、入射カップラに対して小さいほぼ点状光源とすることにより、より平行光状の光成分が多い導光状態を得ることができ、損失やノイズとなる光成分を著しく低減して、効率の高い導光を実現することができる。
【００２４】
また、請求項８に対応する発明では、上記請求項１乃至請求項６のいずれか１項に対応する発明の導光体において、光源を、導光体本体の内部の主導光方向にほぼ直交する方向に長い線状光源とするようにしている。
【００２５】
従って、請求項８に対応する発明の導光体においては、光源を、導光体本体の内部の主導光方向にほぼ直交する方向に長い線状光源とすることにより、主導光方向での導光状態を保証しつつ、主導光方向にほぼ直交する方向において平面状の導光体本体により広く均一に導光することができる。
【００２６】
さらに、請求項９に対応する発明では、上記請求項１乃至請求項８のいずれか１項に対応する発明の導光体において、導光体本体の内部を導光する光を導光体本体の外へ射出する射出カップラを、導光体本体上に少なくとも１個配置するようにしている。
【００２７】
従って、請求項９に対応する発明の導光体においては、導光体本体の内部を導光する光を導光体本体の外へ射出する射出カップラを、導光体本体上に少なくとも１個配置することにより、平面状の導光体本体の内部から、射出カップラを配置した位置において選択的に効率良く光を射出することができる。
【００２８】
一方、請求項１０に対応する発明では、上記請求項９に対応する発明の導光体において、射出カップラが、導光体本体の内部の主導光方向においてレンズ機能を有するようにしている。
【００２９】
従って、請求項１０に対応する発明の導光体においては、射出カップラが、導光体本体の内部の主導光方向においてレンズ機能を有するようにすることにより、ほぼ平行光として導光中の光を任意の射出角度範囲へ射出することができる。
【００３０】
また、請求項１１に対応する発明では、上記請求項９または請求項１０に対応する発明の導光体において、入射カップラと射出カップラとが、可視光波長に対してほぼ反転した分散特性を有するようにしている。
【００３１】
従って、請求項１１に対応する発明の導光体においては、入射カップラと射出カップラとが、可視光波長に対してほぼ反転した分散特性を有するようにすることにより、入射カップラでの波長分散を射出カップラで補償し、射出光の波長分散を抑えて、入射光と同様の波長分布を持った光を射出することができる。
すなわち、点状の白色光源を用いて、白色の平面光源を容易に実現することができる。
【００３２】
さらに、請求項１２に対応する発明では、上記請求項９乃至請求項１１のいずれか１項に対応する発明の導光体において、入射カップラと射出カップラとが、導光体本体の内部の主導光方向において光学素子としての主構成が同一であり、かつ形状あるいは構造を空間的に対称形もしくはほぼ対称形とするようにしている。
【００３３】
従って、請求項１２に対応する発明の導光体においては、入射カップラと射出カップラとを同一の光学素子構成とし、かつ対称的な光学機能を持たせることにより、波長分散が対称的になり、互いの波長分散を打ち消して、導光体本体から射出する光は極めて波長分散の少ない光とすることができる（入射カップラでの波長分散を射出カップラで補償することができる）。
すなわち、これらの波長分散を弱めるあるいは打ち消す効果により、光源の光とは異なる色づき等を抑制して、光源と同様の波長成分を持った射出範囲の制御された望ましい射出光を得ることができる。
【００３４】
一方、請求項１３に対応する発明では、上記請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に対応する発明の導光体において、入射カップラまたは射出カップラのうちの少なくとも一方のカップラを、同心円状の回折格子パターンとするようにしている。
【００３５】
従って、請求項１３に対応する発明の導光体においては、入射カップラまたは射出カップラのうちの少なくとも一方のカップラを、同心円状の回折格子パターンとすることにより、同心円の法線を光軸とし、光軸上に配置した光源からの光を、ほぼ平行光状の光へ変換することができる。
【００３６】
また、請求項１４に対応する発明では、上記請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に対応する発明の導光体において、入射カップラまたは射出カップラのうちの少なくとも一方のカップラを、同心円の中心を含まない同心円状の回折格子パターンとするようにしている。
【００３７】
従って、請求項１４に対応する発明の導光体においては、入射カップラまたは射出カップラのうちの少なくとも一方のカップラを、同心円の中心を含まない同心円状の回折格子パターンとすることにより、任意の位置に配置した光源からの入射光に対して、導光体本体内での臨界角以上の角度で取り入れることができる。
特に、入射カップラの直上方向に光源を配置した場合には、光源と入射カップラの位置合わせが容易となり、導光体を簡便に作製することができる。
【００３８】
さらに、請求項１５に対応する発明では、上記請求項１乃至請求項１４のいずれか１項に対応する発明の導光体において、入射カップラまたは射出カップラのうちの少なくとも一方のカップラを、表面レリーフ型回折素子とするようにしている。
【００３９】
従って、請求項１５に対応する発明の導光体においては、入射カップラまたは射出カップラのうちの少なくとも一方のカップラを、表面レリーフ型回折素子とすることにより、エンボス技術等を用いて導光体を容易かつ安価に量産することができる。
特に、入射カップラと射出カップラを、共に表面レリーフ型回折素子とした場合には、一度の成形で全ての機能を持った導光体を形成することができる。
【００４０】
一方、請求項１６に対応する発明では、上記請求項１乃至請求項１５のいずれか１項に対応する発明の導光体において、入射カップラまたは射出カップラのうちの少なくとも一方のカップラを、キノフォーム、もしくはブレーズド回折格子とするようにしている。
【００４１】
従って、請求項１６に対応する発明の導光体においては、入射カップラまたは射出カップラのうちの少なくとも一方のカップラを、キノフォーム、もしくはブレーズド回折格子とすることにより、導光体本体への光の入射あるいは／および導光体本体からの光の射出時における光の利用効率を極めて高くすることができる。
特に、カップラをキノフォームとした場合には、任意の光波面変換に対して柔軟に応用することができ、またカップラをブレーズド回折格子とした場合には、その格子間隔や格子パターンによって光学的機能を簡便に設計することができ、また作製も比較的容易であり、高精度な光学素子を作り易くすることができる。
【００４２】
また、請求項１７に対応する発明では、上記請求項１乃至請求項１６のいずれか１項に対応する発明の導光体において、入射カップラまたは射出カップラのうちの少なくとも一方のカップラを、反射型回折素子とするようにしている。
【００４３】
従って、請求項１７に対応する発明の導光体においては、入射カップラまたは射出カップラのうちの少なくとも一方のカップラを、反射型回折素子とすることにより、導光体本体における光の入射面と対向する面に配置するため、反射層等を設けることができ、光の損失が極めて少なく、容易に高効率にすることができる。
【００４４】
さらに、請求項１８に対応する発明では、上記請求項９乃至請求項１７のいずれか１項に対応する発明の導光体において、入射カップラが配置された導光体本体の平面部上に、射出カップラを少なくとも１個配置するようにしている。
【００４５】
従って、請求項１８に対応する発明の導光体においては、入射カップラが配置された導光体本体の平面部上に、射出カップラを少なくとも１個配置することにより、形成面が導光体本体の一面だけでよく、簡便に高精度な位置関係にして作製することができる。
【００４６】
一方、請求項１９に対応する発明では、上記請求項１乃至請求項１８のいずれか１項に対応する発明の導光体の光射出面に、ＬＣＤパネル等の表示素子を配置している。
【００４７】
従って、請求項１９に対応する発明の表示体においては、導光体の光射出面に、ＬＣＤパネル等の表示素子を配置することにより、光の利用効率が高く、明るくてかつ厚さの薄い表示体を実現することができる。
特に、ＬＣＤパネル等の表示素子の１画素毎に、導光体上の対応する位置に射出カップラを配置した場合には、ブラックマトリクス等の光が遮断される領域へは、導光体から光を射出しないため、より一層光の利用効率を高めることができる。
【００４８】
また、請求項２０に対応する発明では、上記請求項１９に対応する発明の表示体において、射出カップラが、ＬＣＤパネル等の表示素子位置近辺で射出光を集光する機能を有するようにしている。
【００４９】
従って、請求項２０に対応する発明の表示体においては、射出カップラが、ＬＣＤパネル等の表示素子位置近辺で射出光を集光する機能を有するようにすることにより、射出光が表示素子のセル内で集光もしくは集光に近い状態に細く絞られているため、表示素子と導光体とがセルの大きさの範囲内で変位しても、表示素子からの射出光は表示素子のセルに入射し続ける。
従って、表示素子と導光体との組み合わせ時のアライメント誤差の許容量を大きくすることができ、容易に明るい表示体を安定して作製することができる。
また、集光する点と射出カップラの大きさ、表示素子と導光体との距離によって、表示素子のセルから射出する光の拡がりも制御することが可能であり、観察者から明るく観察される視域を任意に形成することができる。
【００５０】
【発明の実施の形態】
本発明は、入射光を導光体本体の内部へ取り入れる入射カップラを、導光体本体上の平面部に配置し、入射カップラを、導光体本体上の平面部に少なくとも１個配置し、入射カップラを、導光体本体の内部の主導光方向を含み当該導光体本体上の平面部にほぼ直交する断面においてレンズ機能を有する光学素子で構成し、当該光学素子のレンズ機能の前側焦点付近に、光源を配置することを、基本的な特徴としている。
【００５１】
さらに、導光体本体の内部を導光する光を導光体本体の外へ射出する射出カップラを、導光体本体上に少なくとも１個配置し、入射カップラと射出カップラの光学機能に、対称性を持たせることをもう一つの特徴としている。
【００５２】
以下、上記のような考え方に基づく本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００５３】
（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態による入射カップラと射出カップラとを用いた導光体の全体構成例を示す斜視図である。
【００５４】
図１において、平面的に光を導光させる平面状の導光体本体１上の平面部に、入射光を導光体本体１の内部へ取り入れる入射カップラ２を、少なくとも１個（本例では１個）配置している。
【００５５】
この入射カップラ２は、導光体本体１の内部の主導光方向を含み、当該導光体本体１上の平面部にほぼ直交する断面においてレンズ機能を有する光学素子である回折光学素子で構成している。
【００５６】
また、回折光学素子のレンズ機能の前側焦点付近に、光源３を配置している。
【００５７】
ここで、光源３は、入射カップラ２のほぼ直上方向に配置するようにしている。
【００５８】
また、光源３は、白色光源、もしくは多波長光源、あるいは５０ｎｍ以上の帯域の可視光を発する光源とするようにしている。
【００５９】
一方、導光体本体１の内部を導光する光を導光体本体１の外へ射出する射出カップラ４を、導光体本体１上に少なくとも１個（本例では３個）配置している。
【００６０】
この射出カップラ４は、導光体本体１の内部の主導光方向においてレンズ機能を有するものとしている。
【００６１】
すなわち、ＬＥＤや半導体レーザー等の光源３から発した光を、平面状の導光体本体１上の平面部に形成された入射カップラ２に入射し、回折光学素子の回折機能により、主導光方向へ導光する光として、板状、もしくはフィルム状の導光体本体１へ取り入れ、さらに導光体本体１内を導光する光を、適宜配置された射出カップラ４により導光体本体１の外部へ取り出すようにしている。
【００６２】
次に、以上のように構成した本実施の形態の導光体においては、入射光を導光体本体１の内部へ取り入れる入射カップラ２を、導光体本体１上の平面部に配置していることにより、入射カップラ２の大きさ（面積）を、導光体本体１の厚みには依存せずに決定することができ、光源３からの光の拡がり方を考慮して、入射光の十分な取り入れ効率を得るための大きさの入射カップラ２を使用することができる。
【００６３】
また、入射カップラ２がレンズ機能を有していることにより、入射カップラ２のレンズ機能の前側の焦点距離付近に配置した光源３からの光を、導光体本体１の内部でほぼ平行光状とすることができ、容易にかつ効率良く、導光体本体１の内部を導光させることができる。
【００６４】
以上により、平面状の導光体本体１に光を効率良く入射させることができると共に、導光体本体１の厚さを薄くすることができる。
【００６５】
特に、入射カップラ２を構成する回折光学素子も、その他の光学素子に比べて薄い構造（典型的には０．１〜１０μｍ程度）で良いため、導光体を平滑な板もしくはフィルムと同様に容易に取り扱うことができる。
【００６６】
また、このような導光体は、構成が極めて簡単であり、構成材料が少なくてよいため、安価に製造することができる。
【００６７】
特に、回折格子素子が表面レリーフ型である場合、エンボス成形やインジェクション成形などにより、極めて簡便に製造することができる。
【００６８】
ここで、導光体本体１の平面部にほぼ垂直な面内において、入射カップラ２から導光体本体１内へほぼ平行光状として入射する場合には、射出カップラ４での射出光の制御が容易となり、不必要な光の発生を抑制して、平面内で望ましい光量分布を持った射出光を高効率で得ることができる。
【００６９】
すなわち、射出カップラ４の光学的設計が容易であるばかりでなく、導光体本体１から一様な射出光を得たい場合に、複数配置した射出カップラ４へ導光体本体１内から入射する光の角度がほぼ一定であるため、複数の射出カップラ４の光学的な設計が１度で済み、また作製時にも同一の射出カップラ４を複数形成するだけでよいため、極めて簡便に作製を行なうことができる。
【００７０】
このような導光体は、構成が簡単であり、構成材料が少なくてよいため、安価に製造することができる。
【００７１】
特に、回折格子素子が表面レリーフ型である場合、エンボス成形やインジェクション成形などにより、極めて簡便に製造することができる。
【００７２】
なお、射出カップラは、用途に応じて導光板の平面部における射出光分布を最適化するように二次元的に配置するのが望ましい。
【００７３】
また、導光体を薄くすることができるため、ＬＣＤ等の表示素子の照明部材等の面光源としての利用をはじめとして、多くの用途に光利用効率の高い導光体として利用することができる。
【００７４】
一方、入射カップラ２のほぼ直上方向に、光源３を配置していることにより、簡便に高精度な位置合わせを行なうことができる。
【００７５】
すなわち、直上からの入射光を導光体本体１の内部で臨界角以上の角度で導光する機能を入射カップラ２に持たせることは容易であり、例えば入射カップラ２として、回折素子やレンズを用いて、光軸を外した位置に光源３を配置すれば良い。
【００７６】
また、光源３を、白色光源、もしくは多波長光源、あるいは５０ｎｍ以上の帯域の可視光を発する光源としていることにより、各波長成分に対して入射カップラ２の光学素子がほぼ同様に作用し、各波長成分を高効率で導光させることができる。
【００７７】
図２は、図１の導光体における入射カップラ２周辺の具体的な一例を示す側面図である。
【００７８】
図２において、光源３から導光体に入射した光が入射カップラ２によって適切に変換され、導光体本体１の平面部とほぼ直交する断面において、導光体本体１の内部を、光が全反射している。
【００７９】
すなわち、入射カップラ２により回折した光が、導光体本体１の平面部に対して臨界角を超えた角度で進み、導光体本体１の平面部の界面（導光体本体１の外側との境界）で全反射している。
【００８０】
ここで、臨界角は、導光体本体１を構成する材料の屈折率と、導光体本体１の外側の媒質の屈折率とから決定され、例えば前者の屈折率を１．５、後者の屈折率を１．０とすると、臨界角は約４２度の角度であるため、それ以上の角度で導光体本体１内から導光体本体１界面に入射した光は、全反射する。そして、この全反射して導光された光は、損失が極めて少ないため、導光体として最適である。
【００８１】
図３は、図１の導光体における入射カップラ２周辺の具体的な他の例を示す側面図である。
【００８２】
図３において、導光体本体１と光源３とを接着剤で固定している。
【００８３】
次に、以上のように構成した本実施の形態の導光体においては、平面状の導光体本体１の平面部に光源３を固定することができ、高精度に配置した光源３を安定に保持することができる。
【００８４】
なお、接着剤の屈折率としては、光源３の光射出部や、導光体本体１と同一もしくは近似した値とすれば、界面での反射を減少することができ、望ましい。
【００８５】
図４は、光源３の波長が単波長でない場合の光の入射／射出の様子を示す概念図である。
【００８６】
図４において、入射カップラ２、射出カップラ４は、それぞれ回折カップラの例を示している。
【００８７】
光源３からは、異なる波長の光がそれぞれ同じ拡がり角Ａを持って入射カップラ２に入射し、異なる回折角度で回折し、導光体本体１内を導光する。
【００８８】
こうして射出カップラ４に達した光は、射出カップラ４により回折し、導光体本体１外へ射出する。
【００８９】
このような構成では、入射カップラ２と射出カップラ４は対照的な機能が要求され、同種の光学素子では波長分散の影響も対称的（打ち消し合う方向）になる。
従って、射出カップラ４に対して、波長毎に異なる入射角で入射するが、この時の拡がり角Ｂや射出方向は、波長の差異によらず、少なくとも可視光の範囲では、概ね同一となる。
【００９０】
図５は、図４における導光体の効果をさらに詳細に説明するための概念図である。
【００９１】
図５において、主導光方向において、入射カップラ２を構成する回折格子の局所的な格子間隔をｄとした時、下記に示す式によって波長毎の分散が決定される。
【００９２】
【数１】
2004273204.tif 000003
【００９３】
ただし、λは光の波長、θｉは入射光の入射角度、θＲは波長λの１次回折光の回折格子からの射出角度である。
【００９４】
従って、波長に依らず共通した角度θｉで入射カップラ２に入射した光は、波長毎に異なる角度θＲで導光体本体１内を導光する。
【００９５】
図５（ａ）は、この時の代表的な光線の挙動を示している。
【００９６】
図５（ｂ）は、図５（ａ）と対称的な光学機能を持つ回折格子から成る射出カップラ４部における代表的な光線の挙動を示している。
【００９７】
すなわち、波長λの光が回折格子に入射角度θＲで入射すると、回折格子から１次回折光は射出角度θｏで射出する。
【００９８】
【数２】
2004273204.tif 000004
【００９９】
すなわち、入射カップラ２と射出カップラ４が対称的な光学機能を持つ回折素子である場合、カップラを構成する局所的な回折格子において、あらゆる波長について対称的に作用する。
【０１００】
その結果として、射出カップラ４から導光体本体１外へと射出する光は、波長分散が補償されて、色のにじみ等のない、均一な色を持った射出光を得ることができる。
【０１０１】
ここで、入射カップラ２と射出カップラ４が全く対称的な光学機能を持つ場合には、光源３から入射カップラ２に入射した光の角度分布や波長分布が再現されて、それぞれの射出カップラ４から射出される。
【０１０２】
入射カップラ２と射出カップラ４とが、可視波長に対してほぼ反転した分散特性を有するようにすることにより、入射カップラ２の波長分散を射出カップラ４で補償し、射出光の波長分散を抑えて、入射光と同様の波長分布を持った光を射出することができる。
【０１０３】
一方、図６に示すように、射出カップラ４の特性をわずかに変更することにより、波長分散の補償効果はそのままにして、射出光の角度分布を制御することができる。
【０１０４】
すなわち、光源３からの入射角度分布に依存しない射出光の角度分布を設定することができる。
【０１０５】
以上、本発明の基本的な構成例について説明したが、その他の構成例について以下に説明する。
【０１０６】
（第２の実施の形態）
図７は、本実施の形態による導光体の構成例を示す平面図であり、図１乃至図６と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【０１０７】
すなわち、本実施の形態による導光体は、図７に示すように、入射カップラ２に対して、導光体本体１の内部の主導光方向の反対方向に、光源３を配置するようにしている。
【０１０８】
以上のように構成した本実施の形態の導光体においては、導光体本体１の内部の主導光方向の反対方向に、光源３を配置していることにより、ほぼ光軸上で光を取り扱うことができ、入射カップラ２の設計および作製を容易に行なうことができる。
【０１０９】
特に、入射カップラ２が回折光学素子の場合、構造（格子パターン等）を粗くすることができ、作製が容易になる。
ここで、ほぼ光軸上で光を取り扱うことができるとは、主光線に対して入射カップラ２が特別な光学的作用（単純な透過屈折や反射は含まない）をほとんど及ぼさない条件で取り扱うことを意味する。
（第３の実施の形態）
図８および図９は、本実施の形態による導光体における入射カップラおよび射出カップラの構成例を示す平面図および平面図の一点鎖線部の断面図であり、図１乃至図７と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【０１１０】
図８および図９において、入射カップラ２および射出カップラ４を、それぞれ対称的な光学機能を持った同心円状の回折格子パターンとしている。
【０１１１】
ここで、同心円状の回折格子パターンは、同心円の中心を含まないブレーズド型の同心円状の回折格子パターンとしている。
【０１１２】
以上のように構成した本実施の形態の導光体においては、回折格子は、図５に示したような直上方向の光源からの入射光に対して、導光体本体１の内部へ臨界角以上の角度で進行する光へと変換する。
【０１１３】
ここで、入射カップラ２と射出カップラ４の光学機能の対称性により、入射カップラ２での波長分散を射出カップラ４で補償し、射出光の波長分散を抑えて、入射光と同様の波長分布を持った光を射出することができる。
【０１１４】
すなわち、点状の白色光源３を用いて、白色の平面光源を容易に実現することができる。
【０１１５】
また、入射カップラ２と射出カップラ４との光学機能の対称性から、上述した波長分散の補償を確実にかつ容易に実現することができる。
【０１１６】
さらに、このような回折格子をブレーズド回折格子としていることにより、極めて効率の高い回折素子とすることができる。
【０１１７】
一方、射出カップラ４の回折格子の大きさや回折効率を変更して、主導光方向における射出光を平面状の導光体表面において均一に分布させることもできる。
【０１１８】
（第４の実施の形態）
本実施の形態による導光体は、前述した導光体において、入射カップラ２または射出カップラ４のうちの少なくとも一方のカップラを、表面レリーフ型回折素子とするようにしている。
【０１１９】
以上のように構成した本実施の形態の導光体においては、入射カップラ２または射出カップラ４のうちの少なくとも一方のカップラを構成する回折光学素子を、表面レリーフ型回折素子とするようにしていることにより、最適な回折効率の構造の高さとした場合に、透過型に比べて構造の高さをより小さくすることができ、例えばエンボス技術等を用いて、導光体を容易かつ安価に量産することができる。
【０１２０】
特に、入射カップラ２と射出カップラ４とを、共に表面レリーフ型回折素子とした場合には、一度の成形によって全ての機能を持った導光体を形成することができる。
【０１２１】
また、レリーフの複製工程において、これらの光学素子の相対位置関係を、高精度に安定して保つことができ、個体差の少ない複製が可能となる。
（第５の実施の形態）
本実施の形態による導光体は、前述した導光体において、入射カップラ２または射出カップラ４のうちの少なくとも一方のカップラを、反射型回折素子とするようにしている。
【０１２２】
次に、以上のように構成した本実施の形態の導光体においては、入射カップラ２または射出カップラ４のうちの少なくとも一方のカップラを構成する回折光学素子を、反射型回折素子とするようにしていることにより、導光体本体１における光の入射面と対向する面に配置するため、反射層等を設けることが可能となり、光の損失が極めて少なく、容易に高効率にすることができる。
【０１２３】
特に、入射カップラ２を、導光体本体１の光入射面とは対向する面に配置された反射型回折素子とし、入射カップラ２が配置された導光体本体１の面のほぼ全面に亘って反射層を備えるようにした場合には、入射カップラ２における光の損失を極小化すると共に、導光体本体１から光が射出するのは、反射層がない面のみとなるため、導光体全体の光の損失も極めて少なく、容易に高効率な導光体を得ることができる。
【０１２４】
（第６の実施の形態）
図１０は、本実施の形態による導光体における入射カップラおよび射出カップラの構成例を示す斜視図であり、図１乃至図９と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【０１２５】
図１０において、光源３、入射カップラ２、射出カップラ４のセットを、複数（本例では３つ）並列に並べて配置している。
【０１２６】
以上のように構成した本実施の形態の導光体においては、光源３、入射カップラ２、射出カップラ４のセットを、３つ並列に並べて配置していることにより、特に主導光方向にほぼ直交する方向の導光体のサイズが大きい場合に、平面状の導光体本体１の射出面における射出光の分布の均一性を増すことができる。
【０１２７】
（第７の実施の形態）
図１１は、本実施の形態による導光体における入射カップラおよび射出カップラの構成例を示す斜視図であり、図１乃至図１０と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【０１２８】
図１１において、光源３を、導光体本体１の内部の主導光方向にほぼ直交する方向に長い線状光源としている。
【０１２９】
以上のように構成した本実施の形態の導光体においては、光源３を、導光体本体１の内部の主導光方向にほぼ直交する方向に長い線状光源としていることにより、平面状の導光体本体１の射出面における射出光の分布の均一性を、簡便に極めて高くすることができる。
【０１３０】
（第８の実施の形態）
本実施の形態による導光体は、前述した導光体において、光源３を、入射カップラ２に対して十分に小さいほぼ点状光源とするようにしている。
【０１３１】
以上のように構成した本実施の形態の導光体においては、光源３を、入射カップラ２に対して十分に小さいほぼ点状光源とするようにしていることにより、光源３と導光体本体１（入射カップラ２）との位置関係が若干ずれても、入射カップラ２の大きさよりも十分小さければ、導光体本体１への光の入射効率が著しく変化することがなく、光源３と導光体本体１とのアライメントを簡便に行なうことができる。
【０１３２】
以上の効果は、特に導光体を、白色（もしくは多波長）照明部材として用いる際に、色ムラのない均一な光の分布をもった照明光を提供することができる。
【０１３３】
（第９の実施の形態）
本実施の形態による導光体は、前述した導光体において、入射カップラ２が、導光体本体１の内部の主導光方向にほぼ直交し当該導光体本体１上の平面部にほぼ直交する断面においてレンズ機能を有し、その焦点距離が断面にほぼ直交する方向のレンズ機能の焦点距離よりも大きくなるようにしている。
【０１３４】
以上のように構成した本実施の形態の導光体においては、入射カップラ２が、導光体本体１の内部の主導光方向にほぼ直交し当該導光体本体１上の平面部にほぼ直交する断面においてレンズ機能を有し、その焦点距離が断面にほぼ直交する方向のレンズ機能の焦点距離よりも大きくしていることにより、当該断面における入射光成分を、概ねそのまま直進させることができる。
【０１３５】
すなわち、一般的な光源からの光は発散光であることから、当該断面においては、導光体本体１の内部で発散しながら導光するため、主導光方向では、ほぼ平行光状で効率よく導光し、それにほぼ直交する方向では発散して平面状の導光体本体１に広く均一に導光することができる。
【０１３６】
（第１０の実施の形態）
本実施の形態による導光体は、前述した導光体において、入射カップラ２と射出カップラ４とが、可視光波長に対してほぼ反転した分散特性を有するようにしている。
【０１３７】
以上のように構成した本実施の形態の導光体においては、入射カップラ２と射出カップラ４とが、可視光波長に対してほぼ反転した分散特性を有するようにしていることにより、入射カップラ２での波長分散を射出カップラ４で補償し、射出光の波長分散を抑えて、入射光と同様の波長分布を持った光を射出することができる。
【０１３８】
すなわち、点状の白色光源を用いて、白色の平面光源を容易に実現することができる。
【０１３９】
（第１１の実施の形態）
図１２は、本実施の形態による導光体とＬＣＤパネルとを組み合わせた表示体の全体構成例を示す側面図であり、図１乃至図１１と同一部分には同一符号を付してその説明を省ほぼし、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【０１４０】
すなわち、本実施の形態による導光体は、図１２に示すように、前述した導光体本体１の光射出面に、表示素子として透過型のＬＣＤパネル５を配置した構成としている。
【０１４１】
以上のように構成した本実施の形態の表示体においては、導光体本体１の光射出面に、表示素子であるＬＣＤパネル５を配置するようにしていることにより、画素構造を持った表示素子であるＬＣＤパネル５と組み合わせる場合に、画素と射出カップラ４を１対１に対応させると、極めて効率の良い光の射出により、光の利用効率が高く、明るくてかつ厚さの薄い表示体を実現することができる。
【０１４２】
（第１２の実施の形態）
図１３は、本実施の形態による導光体とＬＣＤパネルとを組み合わせた表示体の全体構成例を示す側面図であり、図１２と同一部分には同一符号を付してその説明を省ほぼし、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【０１４３】
すなわち、本実施の形態による導光体は、前述した表示体において、図１３に示すように、射出カップラ４が、ＬＣＤパネル５位置近辺で射出光を集光する機能を有するようにしている。
【０１４４】
以上のように構成した本実施の形態の表示体においては、射出カップラ４が、ＬＣＤパネル５位置近辺で射出光を集光する機能を有するようにしていることにより、射出光がＬＣＤパネル５のセル内で集光もしくは集光に近い状態に細く絞られる、すなわち画素構造の内部で収束するような光を射出するため、表示素子であるＬＣＤパネル５と導光体本体１とがセルの大きさの範囲内で変位しても、導光体からの射出光はＬＣＤパネル５のセルに入射し続ける。
【０１４５】
従って、ＬＣＤパネル５と導光体との組み合わせ時のアライメント誤差の許容量を大きくすることができ、容易に明るい表示体を安定して作製することができる。
【０１４６】
また、集光する点と射出カップラ４の大きさ、ＬＣＤパネル５と導光体との距離によって、ＬＣＤパネル５のセルから射出する光の拡がりも制御することが可能であり、観察者から明るく観察される視域を任意に形成することができる。
【０１４７】
（その他の実施の形態）
尚、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で、種々に変形して実施することが可能である。
また、上記各実施の形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合には組み合わせた作用効果を得ることができる。
【０１４８】
さらに、上記各実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより、種々の発明を抽出することができる。
例えば、上記各実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題（の少なくとも一つ）が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果（の少なくとも一つ）が得られる場合には、この構成要件が削除された構成を発明として抽出することができる。
【０１４９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に対応する発明の導光体によれば、レンズ機能を有する光学素子で構成した入射カップラを、平面状の導光体本体上の平面部に配置することにより、平面状の導光体本体に光を効率良く入射させることができると共に、導光体本体を薄くすることができ、また光学素子のレンズ機能の前側の焦点距離付近に配置した光源からの光を、導光体本体の内部でほぼ平行光状の光とすることができ、容易にかつ効率良く、導光体本体の内部を導光させることが可能となる。
【０１５０】
また、請求項２に対応する発明の導光体によれば、入射カップラのほぼ直上方向に、光源を配置するようにしているので、簡便に高精度な位置合わせを行なうことが可能となる。
【０１５１】
さらに、請求項３に対応する発明の導光体によれば、入射カップラに対して、導光体本体の内部の主導光方向の反対方向に、光源を配置するようにしているので、ほぼ光軸上で光を取り扱うことができ、入射カップラの設計および作製を容易に行なうことが可能となる。
【０１５２】
一方、請求項４に対応する発明の導光体によれば、入射カップラを回折光学素子で構成するようにしているので、同心円状の格子パターンを利用できる等、極めて簡便に実現することが可能となると共に、極めて薄い導光体を実現することができる。
【０１５３】
また、請求項５に対応する発明の導光体によれば、光源を、白色光源、もしくは多波長光源、あるいは５０ｎｍ以上の帯域の可視光を発する光源とするようにしているので、各波長成分に対して入射カップラの光学素子がほぼ同様に作用し、各波長成分を高効率で導光させることが可能となる。
【０１５４】
さらに、請求項６に対応する発明の導光体によれば、入射カップラが、導光体本体の内部の主導光方向にほぼ直交し当該導光体本体上の平面部にほぼ直交する断面においてレンズ機能を有し、その焦点距離が断面にほぼ直交する方向のレンズ機能の焦点距離よりも大きくするようにしているので、当該断面における入射光成分を、概ねそのまま直進させることが可能となる。
【０１５５】
一方、請求項７に対応する発明の導光体によれば、光源を、入射カップラに対して小さいほぼ点状光源とするようにしているので、より平行光状の光成分が多い導光状態を得ることができ、損失やノイズとなる光成分を著しく低減して、効率の高い導光を実現することが可能となる。
【０１５６】
また、請求項８に対応する発明の導光体によれば、光源を、導光体本体の内部の主導光方向にほぼ直交する方向に長い線状光源とするようにしているので、主導光方向での導光状態を保証しつつ、主導光方向にほぼ直交する方向において平面状の導光体本体により広く均一に導光することが可能となる。
【０１５７】
さらに、請求項９に対応する発明の導光体によれば、導光体本体の内部を導光する光を導光体本体の外へ射出する射出カップラを、導光体本体上に少なくとも１個配置するようにしているので、平面状の導光体本体の内部から、射出カップラを配置した位置において選択的に効率良く光を射出することが可能となる。
【０１５８】
一方、請求項１０に対応する発明の導光体によれば、射出カップラが、導光体本体の内部の主導光方向においてレンズ機能を有するようにするようにしているので、ほぼ平行光として導光中の光を任意の射出角度範囲へ射出することが可能となる。
【０１５９】
また、請求項１１に対応する発明の導光体によれば、入射カップラと射出カップラとが、可視光波長に対してほぼ反転した分散特性を有するようにしているので、入射カップラでの波長分散を射出カップラで補償し、射出光の波長分散を抑えて、入射光と同様の波長分布を持った光を射出することが可能となる。
【０１６０】
さらに、請求項１２に対応する発明の導光体によれば、入射カップラと射出カップラとを同一の光学素子構成とし、かつ対称的な光学機能を持たせるようにしているので、波長分散が対称的になり、互いの波長分散を打ち消して、導光体本体から射出する光は極めて波長分散の少ない光とすることが可能となる。
【０１６１】
一方、請求項１３に対応する発明の導光体によれば、入射カップラまたは射出カップラのうちの少なくとも一方のカップラを、同心円状の回折格子パターンとするようにしているので、同心円の法線を光軸とし、光軸上に配置した光源からの光を、ほぼ平行光状の光へ変換することが可能となる。
【０１６２】
また、請求項１４に対応する発明の導光体によれば、入射カップラまたは射出カップラのうちの少なくとも一方のカップラを、同心円の中心を含まない同心円状の回折格子パターンとするようにしているので、任意の位置に配置した光源からの入射光に対して、導光体本体内での臨界角以上の角度で取り入れることが可能となる。
【０１６３】
さらに、請求項１５に対応する発明の導光体によれば、入射カップラまたは射出カップラのうちの少なくとも一方のカップラを、表面レリーフ型回折素子とするようにしているので、エンボス技術等を用いて導光体を容易かつ安価に量産することが可能となる。
【０１６４】
一方、請求項１６に対応する発明の導光体によれば、入射カップラまたは射出カップラのうちの少なくとも一方のカップラを、キノフォーム、もしくはブレーズド回折格子とするようにしているので、導光体本体への光の入射あるいは／および導光体本体からの光の射出時における光の利用効率を極めて高くすることが可能となる。
【０１６５】
また、請求項１７に対応する発明の導光体によれば、入射カップラまたは射出カップラのうちの少なくとも一方のカップラを、反射型回折素子とするようにしているので、導光体本体における光の入射面と対向する面に配置するため、反射層等を設けることができ、光の損失が極めて少なく、容易に高効率にすることが可能となる。
【０１６６】
さらに、請求項１８に対応する発明の導光体によれば、入射カップラが配置された導光体本体の平面部上に、射出カップラを少なくとも１個配置するようにしているので、形成面が導光体本体の一面だけでよく、簡便に高精度な位置関係にして作製することが可能となる。
【０１６７】
一方、請求項１９に対応する発明の表示体によれば、導光体の光射出面に、ＬＣＤパネル等の表示素子を配置するようにしているので、光の利用効率が高く、明るくてかつ厚さの薄い表示体を実現することが可能となる。
【０１６８】
また、請求項２０に対応する発明の表示体によれば、射出カップラが、ＬＣＤパネル等の表示素子位置近辺で射出光を集光する機能を有するようにしているので、射出光が表示素子のセル内で集光もしくは集光に近い状態に細く絞られているため、表示素子と導光体とがセルの大きさの範囲内で変位しても、表示素子からの射出光は表示素子のセルに入射し続け、よって表示素子と導光体との組み合わせ時のアライメント誤差の許容量を大きくすることができ、容易に明るい表示体を安定して作製することが可能となる。
さらに、集光する点と射出カップラの大きさ、表示素子と導光体との距離によって、表示素子のセルから射出する光の拡がりも制御することができ、観察者から明るく観察される視域を任意に形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による入射カップラと射出カップラとを用いた導光体の全体構成例を示す斜視図。
【図２】本発明の第１の実施の形態による導光体における入射カップラ周辺の具体的な一例を示す側面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態による導光体における入射カップラ周辺の具体的な他の例を示す側面図。
【図４】同第１の実施の形態の導光体における光源の波長が単波長でない場合の光の入射／射出の様子を示す概念図。
【図５】同第１の実施の形態の導光体の効果をさらに詳細に説明するための概念図。
【図６】同第１の実施の形態の導光体における射出範囲の変更例を示す概念図。
【図７】本発明の第２の実施の形態による導光体の全体構成例を示す平面図。
【図８】本発明の第３の実施の形態による導光体における入射カップラの構成例を示す平面図および側面図。
【図９】本発明の第３の実施の形態による導光体における射出カップラの構成例を示す平面図および側面図。
【図１０】本発明の第６の実施の形態による導光体における入射カップラおよび射出カップラの構成例を示す斜視図。
【図１１】本発明の第７の実施の形態による導光体における入射カップラおよび射出カップラの構成例を示す斜視図。
【図１２】本発明の第１１の実施の形態による導光体とＬＣＤパネルとを組み合わせた表示体の全体構成例を示す側面図。
【図１３】本発明の第１２の実施の形態による導光体とＬＣＤパネルとを組み合わせた表示体の全体構成例を示す側面図。
【符号の説明】
１…導光体本体
２…入射カップラ
３…光源
４…射出カップラ
５…ＬＣＤパネル。
【図１】
2004273204.tif 000005
【図２】
2004273204.tif 000006
【図３】
2004273204.tif 000007
【図４】
2004273204.tif 000008
【図５】
2004273204.tif 000009
【図６】
2004273204.tif 000010
【図７】
2004273204.tif 000011
【図８】
2004273204.tif 000012
【図９】
2004273204.tif 000013
【図１０】
2004273204.tif 000014
【図１１】
2004273204.tif 000015
【図１２】
2004273204.tif 000016
【図１３】
2004273204.tif 000017