(57)【要約】本発明は、ディスプレイ装置、照明装置または光接触式装置のような光学装置内で使用するためのコリメータ（１）に関する。本発明によるコリメータ（１）は、好ましくは少なくとも５つの交互になる光透過層（１０）および光不透過層（１１）の多層シートを含む。本発明によるコリメータ（１）を使用して、数度のコリメーション角が得られる。また、本発明は、同時押出成形または射出成形でそのようなコリメータ（１）を製造する方法に関する。
2006501512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過層と光不透過層が交互に積層された多層シートを含むことを特徴とする光学装置内で使用するためのコリメータ。
【請求項２】
前記シートは少なくとも２つの光透過層および少なくとも３つの光不透過層を含むことを特徴とする請求項１記載のコリメータ。
【請求項３】
前記光透過層は少なくとも１つの透明なアモルファス・ポリマー材料からなることを特徴とする請求項１または２記載のコリメータ。
【請求項４】
前記光不透過層は光吸収ポリマー材料および光散乱ポリマー材料の少なくとも一方からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のコリメータ。
【請求項５】
前記光不透過層は、光吸収および光散乱のいずれか一方の粒子または化合物の少なくとも一つのタイプを含んだポリマー・マトリックスからなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のコリメータ。
【請求項６】
各光不透過層は、光散乱材料の第１の部分および光吸収材料の第２の部分を含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のコリメータ。
【請求項７】
光源に面するようにされた前記コリメータの側に前記光透過層の突出部分を含み、各層部分がレンズ状端面を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のコリメータ。
【請求項８】
少なくとも１つの光透過ポリマー材料と、少なくとも１つの光不透過ポリマー材料の溶融物を多層シートに同時押出成形するステップを含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のコリメータを製造する方法。
【請求項９】
少なくとも１つの光透過ポリマー材料の溶融物を、空きスペースで隔てられかつ共通ベース部分で接続された複数の層の中に射出成形するステップと、
少なくとも１つの光不透過ポリマー材料の溶融物を、前記空きスペースに満たして、多層シートを形成するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のコリメータを製造する方法。
【請求項１０】
請求項１乃至７のいずれかに記載のコリメータを含むディスプレイ装置。
【請求項１１】
請求項１乃至７のいずれかに記載のコリメータを含む照明装置。
【請求項１２】
請求項１乃至７のいずれかに記載のコリメータを含む光タッチセンシティブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイ装置、照明装置および光タッチセンシティブ装置のような光学装置内で使用するためのコリメータに関する。さらに、本発明は前記コリメータを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、それらが比較的低電力消費であり、小型で薄いために、一般に、携帯型コンピュータ・システム、テレビジョン、携帯電話および他の携帯電子ディスプレイ装置において、フラット・パネル・ディスプレイ（ＦＤＰ）として使用されている。
【０００３】
ＬＣＤは、誘電異方性を有する透明有機ポリマーの液晶材料に加えられる電界を制御して、光を透過または遮断し、これによって映像または画像を表示する。ＬＣＤは、エレクトロルミネセンス・ディスプレイ（ＥＬＤ）、陰極線管（ＣＲＴ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）など、内部で光を発生するディスプレイ装置と異なり、外部光源を使用する。
【０００４】
ＬＣＤは、光を使用する方法に基づいて、２つの主要な型すなわち反射型ＬＣＤと透過型ＬＣＤに分類される。
【０００５】
反射型ＬＣＤは液晶パネルを含み、この液晶パネルでは、液晶材料が２つの透明基板の間に注入され、見る側の方に光を反射するように反射器が液晶パネルの裏側かまたは液晶パネルの内部に配置されている。この反射型ＬＣＤは、反射器で自然光または周囲光を反射して、映像または画像を表示する。反射型ＬＣＤは、直射日光の下での屋外使用に特に適している。しかし、コントラスト比は、透過型ディスプレイに比べて比較的小さく、不十分な照明条件の下では、この種の表示の明るさは低い。
【０００６】
透過型ＬＣＤは、２つの透明基板の間に注入された液晶材料を有する液晶パネルと、液晶パネルに光を供給するバックライト・ユニットを含む。透過型ＬＣＤは、優れたコントラスト比を有するが、直射日光照明条件では事実上読むことができなくなる。
【０００７】
しかし、反射透過型（ｔｒａｎｓｆｌｅｃｔｉｖｅ）ＬＣＤと呼ばれる第３の型もあり、この型は、透過モードと反射モードの両方で同時に使用することができる。反射透過型ＬＣＤは、自然光の外に補助光源を使用する反射型ＬＣＤと説明することができる。反射透過型ＬＣＤでは、手動的かまたはフォトダイオードまたはその他を使用して自動的かどちらかで、バックライトの強度は、照明条件に適合させるために調整される。
【０００８】
バックライト・ユニットを有するＬＣＤ装置は、２つのパネルを供える。１つは液晶パネル（ＬＣＰ）自体であり、第２のものは上のパネル表面から出た光をそのＬＣＰを通しておよびＬＣＰ中に向けるように構成された光ガイドである。
【０００９】
しかし、バックライト・ユニットは、ディスプレイ特性に影響を及ぼすだけでなく、ディスプレイ装置の厚さ、重さおよび電力消費にも影響を及ぼす。したがって、輝度およびコントラスト性能が改良された、また厚さ、重さ、電力消費が削減されたＬＣＤ装置を開発することが望ましい。
【００１０】
ＬＣＤの明るさおよびコントラスト性能を高めるために、光源で生じた拡散光ビームを本質的に平行な光線に集光するようにコリメータが使用される。
【００１１】
光源およびコリメータは、光ガイドの任意の側（そのとき、平行光の方向はＬＣＰを通り抜ける光の方向に対して垂直である）か、またはＬＣＰの下（そのとき、平行光の方向はＬＣＰを通り抜ける光の方向と同じである）かのどちらかに配置することができる。しかし、小さな画面サイズでは、光源およびコリメータは、一般に、光ガイドの側に配置される。
【００１２】
今日、光学装置で使用されるコリメータは、一般に、２０°以上のような比較的大きなコリメーション角を与えるプリズム状ホイルまたはじょうご状コリメータである。
【００１３】
しかし、積重ねセル型ディスプレイおよび光接触式装置のような将来の改良された光学装置の開発で使用する場合には、２０°未満のコリメーション角、好ましくは数度のコリメーション角が望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、上述の問題を軽減することであり、また、数度から４５°までのような広い範囲内の、好ましくは２０°未満のコリメーション角を実現するように光学装置で使用することができる小さなコンパクト設計を有するコリメータを提供することである。
【００１５】
本発明の他の目的は、本発明によるコリメータを製造するための、容易に実施される低コストの方法を提供することであり、この方法はコリメーションの正確な調整を可能にする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の第１の態様によれば、前記目的は光学装置内で使用するためのコリメータで達成され、このコリメータは、交互になる光透過層と光不透過層の多層シートを含む。
【００１７】
本発明の追加の利点は、本発明によるコリメータの実施例を使用して２０°未満のコリメーション角が得られることである。
【００１８】
本発明によるコリメータの他の利点は、改善されたコリメーション効率が実現されることである。
【００１９】
本コリメータは、好ましくは、少なくとも２つの光透過層および少なくとも３つの光不透過層を含む。
【００２０】
前記光透過層は、好ましくは、少なくとも１つの透明なアモルファス・ポリマー材料で作られ、前記光不透過層は、好ましくは、少なくとも１つの型の光吸収および／または光散乱粒子または化合物を含むポリマー・マトリックスのような、少なくとも１つの光吸収および／または光散乱ポリマー材料で作られる。
【００２１】
好ましくは、各光不透過層は、光散乱材料の第１の部分および光吸収材料の第２の部分を含む。そのような構成の利点は、受入角内に入るがコリメーション角内に入らない光を光散乱材料の第１の部分によって光源に戻して再利用することができ、さらに第２の部分に達する望ましくない伝播方向の光を吸収層によって吸収することができることである。
【００２２】
さらに、コリメータは、光源に面するように意図されたコリメータの側面に光透過層の突出部分を含み、各層部分はレンズ状端面を有することが好ましい。したがって、層端面は、層積重ねの垂線に対して斜角で入射する光を偏向するレンズのアレイを形成するが、レンズのアレイは、この積重ねに対して平行な面内の任意の角度に対しては中立である。このようにして、コリメータの効率はさらに改善される。
【００２３】
本発明の第２の態様によれば、前記の目的は、本発明によるコリメータを製造する方法で達成され、この方法は、少なくとも１つの光透過ポリマー材料および少なくとも１つの光不透過ポリマー材料の溶融物を多層シートに同時押出成形することを含む。
【００２４】
本発明の第３の態様によれば、前記の目的は、本発明によるコリメータを製造する方法で達成され、この方法は、少なくとも１つの光透過ポリマー材料の溶融物を、空きスペースで隔てられかつ共通ベース部分で接続された層に射出成形すること、および少なくとも１つの光不透過ポリマー材料の溶融物を空きスペースに満たして多層シートを実現すること含む。
【００２５】
本発明の第４の態様によれば、前記のコリメータは、ディスプレイ装置、照明装置または光接触式装置に含まれる。
【００２６】
本発明の他の特徴および利点は、以下で説明する実施例から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
光源で生成された光を平行にする方法は、小さな受入角を有する光チャネルを使用することであり、この小さな受入角はチャネルの中に入る光の透過だけを可能にする。受入角、したがってコリメーション角（α）は、チャネルの内径（Ｄ）と長さ（Ｌ）の比だけに依存する。すなわち、ｔａｎα＝２Ｄ／Ｌ（図１参照）。そのような装置は、優れたコリメーションを発揮することができるが、コリメーション角の自乗で変化する効率を犠牲にしてである（小さな角度の場合）。効率を高めるために、そのようなチャネルは、できるだけ接近した距離で光学的に分離されかつ平行に配列されている必要がある。光の２次元コリメーションは、そのような多チャネル・コリメータを使用して実現することができる。
【００２８】
２次元で光を平行にすることは、３次元的に発散する光線をより平行にすることである。３次元発散非平行光線は、点光源の点に対して口の広い円錐を形成する。（どんな光源でも、点号源の集りとして考えることができる。）光線の円錐が１次元で平行にされるとき、元の円錐と同じ角度量を有する光線の扇が形成される。２次元コリメーションは、広く拡がった扇を円錐形に戻すが、角度量が実質的に減少する。
【００２９】
多チャネル・コリメータを使用するコンパクト装置での高度のコリメーションでは、チャネル直径は非常に小さくなければならず、また多数のチャネルが必要である。例えば、２ｍｍの長さにわたって１°のコリメーション角度を実現するためには、直径は０．０１７５ｍｍを超えてはならない。したがって、１ｍｍの長さにわたって２°のコリメーション角度を得るために、同じ直径（≦０．０１７５ｍｍ）が必要である。しかし、実際には、ミクロン・サイズの範囲の直径を有するファイバのアレイのコリメータを作ることは、非常に困難であり、かつ経済的に実現可能でない。
【００３０】
本発明の実施例に従ってコリメータ１を含む反射透過型ＬＣＤ装置の一部が、図２に示されている。
【００３１】
図２に示す反射透過型ＬＣＤ装置は、液晶パネル（ＬＣＰ）２、光ガイド３、前記コリメータ１、および光源４を含む。
【００３２】
光ガイド３、前記コリメータ１、光源４は、ＬＣＤのバックライト・ユニットを構成する。
【００３３】
ランプは、好ましくは、高反射ホイルで囲繞された冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）である。留意されたいことであるが、ランプの直径は、実際には、コリメータの厚さよりも一般に大きい（図２または他のどの図にも示さない）。
【００３４】
光ガイド３に透過された平行光は、光ガイド３によって、光ガイド３で液晶パネル２の方向に反射される。
【００３５】
図２において、光源４およびコリメータ１は、長方形光ガイド３の短辺の１つに接続して配置されている。この型の構成はまた、図３にも示す。（注意：図３に示すコリメータは、図２に示すコリメータ１よりも少ない層を含む）。
【００３６】
しかし、コリメータ１はまた、そのような使用のために構成された光ガイド３の長辺のいずれかに接続して配置される可能性があることに留意されたい。この型の構成を図４に示す。
【００３７】
本発明によるコリメータはまた、図５および図６にそれぞれ開示されているように配向付けされた層（以下で説明する）１０および１１を含むこともできる。
【００３８】
図３〜図６に示す全てのこれらの実施例において、コリメータからの平行光の方向は、ＬＣＰを通過する光の方向に対して基本的に垂直である。
【００３９】
本発明によるコリメータはまた、図７に示すように設計し配置することもできる。すなわち、光源４およびコリメータ１は、液晶パネル２の下に配置される（光ガイドは必要でない）。そのとき、コリメータ１からの平行光の方向は、ＬＣＰ２を通過する光の方向に対して基本的に平行である。
【００４０】
図２に示す液晶パネル（ＬＣＰ）２は、偏光フィルタ５、ガラス基板６、電極７、液晶材料８、および反射透過器９から成る。
【００４１】
一般的な手持ち式ディスプレイ装置では、光ガイド３は一般に、約１ｍｍの厚さのように非常に薄い。
【００４２】
本発明によるコリメータ１は、１次元コリメーションを実現する交互に積層された光透過層１０および光不透過層１１の多層シートから成る。
【００４３】
光透過層１０は、好ましくは、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、またはシクロオレフィン共ポリマーのような透明アモルファス・ポリマーで作られる。
【００４４】
光透過層１０は、予め決められた伝播方向の光を透過し、それゆえ予め決められたコリメーション角を有する光を供給する。
【００４５】
他の伝播方向は、吸収され、および／または部分的に光源４の方に反射される。
【００４６】
光不透過層１１は、好ましくは、光吸収および／または光散乱（結晶）ポリマー、または二酸化チタンの粒子のような少なくとも１つの型の光吸収および／または光散乱粒子を含むポリマー・マトリックス、または吸収染料のような化合物で作られる。しかし、光不透過層１１はまた、例えばマトリックス全体に分散された光散乱粒子を含む光吸収ポリマー・マトリックスで作ることができる。
【００４７】
本発明によるコリメータ１は、好ましくは、少なくとも５つの交互になる層１０および１１、すなわち３つの光不透過層１１で覆われた２つの光透過層１０を含む。したがって、優れたコリメーション効率を示すコリメータが実現される。
【００４８】
本明細書で使用されるように、「コリメーション効率」という用語は、コリメータを透過した光源で生成された光量を意味し、したがってある特定のコリメーション角（予め決められた伝播方向）を有する光を与える。
【００４９】
本発明によるコリメータの交互になる光透過層および光不透過層の寸法は、上述の式ｔａｎα＝２Ｄ／Ｌに従ったコリメーション角（α）を与える。
【００５０】
各光透過層１０の厚さ（図１に示すチャネルのＤに対応する）は、好ましくは、２５μｍから２５０μｍまでの範囲内にある。
【００５１】
各光透過層１１の厚さは、好ましくは、２．５μｍから２５μｍまでの範囲内にある。
【００５２】
各交互になる層１０および１１の横方向延長（各光透過層１０の横方向延長は、図１に示すチャネルのＬに対応する）は、好ましくは、０．５ｍｍから１０ｍｍまでの範囲内にある。
【００５３】
交互になる層１０および１１の横方向延長は、光源４で生成された光が光ガイド３に達するようにコリメータ１内で透過される距離に対応する。
【００５４】
交互になる層１０および１１の縦方向延長は、それぞれ光源４および光ガイド３に面している層１０および１１の側面に対応する。したがって、交互になる層１０および１１の縦方向延長は、光源４の大きさおよび光ガイド３の大きさに合わせて調整される。
【００５５】
層の厚さと横方向延長の両方が、上で開示したようにコリメーションの程度（コリメーション角）に影響を及ぼし、それゆえ光の全体的な透過に影響を及ぼす。
【００５６】
各光透過層の横方向延長（Ｌ）と厚さ（Ｄ）の比は、好ましくは≧２、より好ましくは≧５、さらにより好ましくは≧２０、最も好ましくは≧５０である。
【００５７】
したがって、上で開示された層寸法を有する本発明によるコリメータを使用して、好ましくは０．３°から４５°まで、より好ましくは０．３°から２０°まで、さらにより好ましくは０．３°から５°まで、最も好ましくは０．３°から２°までの範囲内のコリメーション角を得ることができる。
【００５８】
本発明によるコリメータは、光不透過材料の個々の層と交互にされた光透過材料の個々の層を積み重ねることによって製造することができる。
【００５９】
本発明によるコリメータを製造する他の方法は、光透過材料の層に光不透過材料を被覆し、その後、被覆された層を重ね合わせて積重ねにすることによっている。
【００６０】
本発明によるコリメータを製造するさらに他の方法は、射出成形技術を使用することによっている。
【００６１】
本発明による方法は、少なくとも１つの光透過ポリマー材料の溶融物を、空きスペースで隔てられかつ共通ベース部分で接続された層に射出成形し、さらに、少なくとも１つの光不透過ポリマー材料の溶融物を空きスペースに満たして、多層シートを実現することを含む。
【００６２】
上述したように、光透過層は、光透過材料の非成層ベース部分の上に成形される。この光透過ベース部分は、光ガイドに直接取り付けられて、光ガイドの部分を形成することができる。もしくは、ベース部分は、より小さな寸法を有するコリメータを製造するために、機械加工で取り除かれる。
【００６３】
射出成形方法によって、異なる光不透過材料の少なくとも２つの部分の個々の層を含むコリメータを製造することが可能になる。光散乱作用を強く示す材料は、光源に面するコリメータの側で始まる第１の部分を構成することができ、さらに光吸収材料が、光ガイドに面するコリメータの側で終わる第２の部分を構成することができる。このようにして、受入角内に入るがコリメータ角内に入らない光は、光散乱材料の第１の部分によって光源に戻されて再利用される。第２の部分に達した望ましくない伝播方向の光は、吸収材料で吸収される。
【００６４】
また、本発明は、連続した層増加によって本発明によるコリメータを製造する同時押出成形方法に関する。
【００６５】
この方法を使用することで、数マイクロメートルのような非常に薄い層を含むコリメータが、容易かつ安価に製造される。しかし、この方法は薄い層の製造に限られず、より厚い層を含むコリメータを製造するために使用することができる。
【００６６】
本発明による方法は、少なくとも１つの光透過ポリマー材料と少なくとも１つの光不透過ポリマー材料の溶融物を多層シートに同時押出成形することを含む。
【００６７】
同時押出成形による連続した層増加は、多層シートの製造のために他の技術分野で使用される。
【００６８】
連続した層増加は、好ましくは、増加装置を使用する単一ステップ連続溶融物押出成形によって行なわれる。この手順は、同時押出成形による二重層の形成を含む。それから、この二重層が２つの二重層に切断され、その二重層の一方が他方の上で押しつぶされる。その後、交互になる光透過層と光不透過層の多層シートを形成するように、この切断と押しつぶしが随意の回数だけ繰り返される。
【００６９】
本発明によるこの方法を使用して、非常に薄い層を含むコリメータを製造することができる。層の数は、製造コストに影響しない。
【００７０】
光透過ポリマー材料と光不透過ポリマー層の層厚さに関する比は、押出成形チャネルへの供給比によって広い範囲にわたって調整することができる。
【００７１】
上述した方法のいずれかを使用して、所望の層数を有するシートが作られたとき、このシートは所望の寸法に切断される。
【００７２】
それから、このシートの切断面は、所望の光学特性を得るようにかつ前記のコリメータを実現するように処理される。一般に、光源の方および光ガイドの方に向いている切断面は、光学的平面度に機械加工される。他の２つの切断面は、好ましくは、光出力を増すために反射層で覆われる。
【００７３】
コリメータは、光で照らされる光ガイド（図示せず）よりも大きな横寸法を有する光源４からの光を増幅するために使用することができる。そのとき、コリメータ１は、好ましくは、図８に示すような形を有する。光源４の方および光ガイド（図示せず）の方に向いている切断面１ａおよび１ｂは、それぞれ、光学的に平坦であり、シートの他の２つの切断面１ｃおよび１ｄにアルミニウムの反射層１３が設けられる。
【００７４】
しかし、図８において反射層１３で覆われている切断面は、代わりに、吸収層で覆うことができる。
【００７５】
多層シートの表面の少なくとも１つに、プリズムのような表面起伏構造を付けることもできる。
【００７６】
コリメーション特性を低下させることなく受入角を増すことで、コリメータの効率をさらに高めることができる。これは、光源に面している光透過ポリマー材料の層の端面をレンズに形成することで得ることができる。そのようなコリメータは、シートの１つの側から突出する光透過層の部分、すなわち凸状端面形状を有する前記部分を含む。
【００７７】
その結果、本発明による方法は、好ましくは、光不透過ポリマー材料のいくらかをシートの１つの処理された切断面から除去し、それによってシートから突出する光透過ポリマー材料の部分を残すことをさらに含む。
【００７８】
光不透過ポリマー材料は、好ましくは、層厚さに等しい深さ（ｄ）まで除去される（図９参照）。
【００７９】
このことは、好ましくは、異なる溶解度特性を有する光透過ポリマー材料と光不透過ポリマー材料を使用して行なわれる。そのとき、好ましくは、光不透過ポリマー材料は、切断面近くの光不透過ポリマー材料を溶かす溶剤中に処理された切断面を浸漬して除去される。その後で、シートから突出する光透過ポリマー材料は、角を取って丸くしレンズ形状を有する層端面を形成するように加熱される。加熱すると、光透過ポリマー材料は、ポリマー材料の表面張力のために角が取れて丸くなる。それから、光透過ポリマー材料のこのレンズ状層端面は、図９に示すように光源４に面するように配列される。このレンズのアレイは、積層した層の垂線に対して斜角で入射する光を偏向するが、この積層した層に平行な面内の角度についてははっきりしない。
【００８０】
また、光不透過ポリマー材料は、有利なことには、プラズマ・エッチングまたは当業者に知られているような任意の他の適切な技術を使用して除去することができる。
【００８１】
上述した方法のどれかを使用して光不透過ポリマー材料を除去することで、また、異なる光不透過材料の少なくとも２つの部分の個々の層を含む上述のコリメータを、上の射出成形方法以外の方法で製造することが可能になる。
【００８２】
このように、交互になる光透過層と光不透過層を含むシートは、例えば、上で開示された同時押出成形方法を使用して作られる。
【００８３】
光不透過層は、光散乱作用を強く示す材料かまたは光吸収材料かのどちらかで作ることができる。
【００８４】
それから、光不透過材料好ましくは光吸収材料の部分は、上で開示されたあの方法のどれかを使用して所望の深さまで除去され、他の型の光不透過材料好ましくは光散乱材料が、このようにして形成されたスペースに満たされる。
【００８５】
このように、この方法を使用して、コリメータは、図１０に示すように、光源４に面するコリメータ１の側面で始まる光散乱材料の第１の部分１４と、光ガイド３に面するコリメータ１の側面で終わる光吸収材料の第２の部分１５とを有する光不透過層を含む。受入角内に入るがコリメーション角内に入らない光は、光散乱材料の第１の部分１４によって光源４に戻されて再利用される。第２の部分１５に達した望ましくない伝播方向の光は、吸収材料によって吸収される。
【００８６】
今、以下の制限しない例によって、本発明をさらに説明する。
【実施例１】
【００８７】
本発明によるコリメータは、上述のように、本発明による同時押出成形方法で製造された。
【００８８】
１２８の交互になる光透過層と光不透過層を含むシートが作られた。
【００８９】
光透過層（６４）は、ポリメチルメタクリレートで作られ、各層は２０μｍの厚さを有した。
【００９０】
光不透過層（６４）は、５体積％の二酸化チタン粒子（粒径２μｍ）を含むポリカーボネート・マトリックスで作られた。各光不透過層は５μｍの厚さを有した。
【００９１】
このようにして、シートの全厚さは１．６ｍｍであった。
【００９２】
シートの横方向延長は１ｍｍであった。
【００９３】
シートの縦方向延長は２０ｍｍであった。コリメーション角は２．３°であった。
【実施例２】
【００９４】
本発明によるコリメータは、上述のように、本発明による同時押出成形方法で製造された。
【００９５】
１６の交互になる光透過層と光散乱層を含むシートが作られた。
【００９６】
光透過層（８）は、ポリメチルメタクリレートで作られ、各層は２００μｍの厚さを有した。
【００９７】
光散乱層（８）は、５体積％の二酸化チタン粒子（粒径２μｍ）を含むポリカーボネート・マトリックスで作られた。各光散乱層は５０μｍの厚さを有した。
【００９８】
このようにして、シートの全厚さは２．０ｍｍであった。
【００９９】
シートの横方向延長は１．５ｍｍであった。
【０１００】
シートの縦方向延長は４０ｍｍであった。
【０１０１】
公称コリメーション角は１５°であった。
【０１０２】
図２に示す配置がこの例で使用された。
【０１０３】
光源は、２．６ｍｍの直径を有する冷陰極蛍光灯であり、全ての放出および反射光をコリメータの方に再方向づけするための高反射（約９８％〜９９％）ホイルで囲繞された。このランプは、５ｍＡの高周波の交流で動作させた。
【０１０４】
光強度の分布は、このコリメータを使用して平行にされた光について測定された。図１１〜１４は、水平断面（図１１および図１２）と鉛直断面（図１３および図１４）の両方での光の光強度の分布を示す。
【０１０５】
光源から放出された光は、水平断面内で測定された光分布に対応する広い角度の広がりを有した。
【０１０６】
鉛直断面は、平行光を含む。図１３および図１４は、コリメーション角に対する光強度の分布を示す。低いコリメーション角＜２０°で非常に高いコリメーション効率が実現されることが図１３および図１４でわかる。
【０１０７】
最大輝度は、約８２５〜８４０ｃｄ／ｍ２と測定された。鉛直断面での輝度は、図１４に示すように、１３°よりも大きなコリメーション角で非常に低くかった（１００ｃｄ／ｍ２より下）。
【０１０８】
このようにして、例に示したように、本発明によるコリメータは、約数度のような２０°未満のコリメーション角および改善されたコリメーション効率を実現する。
【０１０９】
上述したように、本発明によるコリメータは、平行光を必要とするどのような光学装置にも含めることができる。本発明によるコリメータが有利に使用されるかもしれない光学装置の例は、ディスプレイ装置、照明装置、および光接触式装置である。
【０１１０】
さらに、本発明によるコリメータを製造する方法は、従来技術の方法に比べて容易に実施され、かつ比較的安価である。
【０１１１】
さらに、この方法は、コリメーション角を正確に調整した状態のコリメータの製造を可能にする。
【０１１２】
本発明は、詳細に、特定の実施例を参照して説明されているが、当業者には明らかになことであろうが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な変更および修正を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】チャネル・コリメータのコリメーション角を定義する模式図である。
【図２】本発明の実施例によるコリメータを含む反射透過型ＬＣＤ装置の一部を示す模式図である。
【図３】本発明によるコリメータおよび光ガイドの様々な構成を示す模式図である。
【図４】本発明によるコリメータおよび光ガイドの様々な構成を示す模式図である。
【図５】本発明によるコリメータおよび光ガイドの様々な構成を示す模式図である。
【図６】本発明によるコリメータおよび光ガイドの様々な構成を示す模式図である。
【図７】ＬＣＰの下に配置された本発明によるコリメータの実施例を示す模式図である。
【図８】本発明の実施例によるコリメータを示す模式図である。
【図９】本発明の実施例によるコリメータを示す模式図である。
【図１０】本発明の実施例によるコリメータを示す模式図である。
【図１１】本発明の実施例によるコリメータを使用して平行にされた光の光強度分布を示す図である。
【図１２】本発明の実施例によるコリメータを使用して平行された光の光強度分布を示す図である。
【図１３】本発明の実施例によるコリメータを使用して平行された光の光強度分布を示す図である。
【図１４】本発明の実施例によるコリメータを使用して平行された光の光強度分布を示す図である。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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