JP-2026077415-A - レンズシート及び光源モジュール

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Abstract

【課題】面内の複数の位置において異なる光学特性を付与されたレンズシートを提供する。【解決手段】レンズシート３０は、第１方向Ｄ１に対向する第１面３１及び第２面３２を含む。第１面及び第２面の少なくとも一方はレンズ面４０を含む。第１面及び第２面の少なくとも一方は複数の拡散要素５０を含む。複数の拡散要素の形状及び密度の少なくとも一方と、第１方向に平行な平行光が第１面に入射した状態における第２面上での輝度角度分布において最大輝度が得られる方向と、輝度角度分布における半値全幅とが、第１方向に直交する面内における複数の位置の間で異なる。【選択図】図１５

Inventors

前川巖
矢野哲朗
足達功太郎

Assignees

大日本印刷株式会社

Dates

Publication Date: 20260513
Application Date: 20241025

Claims (8)

第１方向に対向する第１面及び第２面を備え、前記第１面及び前記第２面の少なくとも一方は、レンズ面を含み、前記第１面及び前記第２面の少なくとも一方は、複数の拡散要素を含み、前記複数の拡散要素の形状及び密度の少なくとも一方と、前記第１方向に平行な平行光が前記第１面に入射した状態における前記第２面上での輝度角度分布において最大輝度が得られる方向と、前記輝度角度分布における半値全幅とが、前記第１方向に直交する面内における複数の位置の間で異なる、レンズシート。
前記第１面及び前記第２面の一方は、前記レンズ面を含み、前記第１面及び前記第２面の他方は、前記複数の拡散要素を含む、請求項１に記載のレンズシート。
前記第１面及び前記第２面の一方は、前記レンズ面及び前記複数の拡散要素の両方を含む、請求項１に記載のレンズシート。
前記レンズ面を含む複数のレンズ要素を備え、前記複数のレンズ要素は、前記第１方向に非平行な第２方向に配列され、前記複数のレンズ要素の各々は、前記第１方向及び前記第２方向に非平行な方向に線状に延びる、請求項１に記載のレンズシート。
前記レンズ面を含む複数のレンズ要素を備え、前記複数のレンズ要素は、同心円状に配列されている、請求項１に記載のレンズシート。
前記レンズ面を構成する複数のレンズ要素面と、複数のレンズ要素面の各々と交互に配列されたライズ面と、を含むフレネルレンズを備える、請求項１に記載のレンズシート。
光を放出する発光面を含む光源装置と、請求項１～６のいずれか一項に記載されたレンズシートと、を備え、前記第１面及び前記発光面が前記第１方向に向き合うように、前記レンズシートは前記光源装置と前記第１方向に重ねられる、光源モジュール。
前記発光面から光が放出されている状態において、前記レンズシートの前記第２面上の各位置での前記最大輝度の標準偏差は、前記発光面上の各位置での最大輝度の標準偏差より小さい、請求項７に記載の光源モジュール。

Description

本開示は、レンズシート及び光源モジュールに関する。特許文献１は、レンズシートを開示している。レンズシートは入射光の光路を調節する。レンズシートは、屈折により光路を調節する。入射光は、レンズシートを透過して、レンズシートへの入射方向と非平行な方向に進み得る。特許文献１に開示されたレンズシートは、拡散機能も有する。特許文献１に記載されたレンズシートは、入射光の光路を調節する機能と、入射光を拡散する機能と、を有する。特許文献２に開示された光学シートは、面内における各領域で異なる光学特性を有する。特許文献２に開示された光学シートは、各領域から出射する光をそれぞれ使用者に向ける。特許文献２に開示された光学シートは、光学シートに対する所定の相対位置に光を向ける用途に好適である。光学シートでの光路調節機能により、光の利用効率を改善できる。一例として、光学シートに対して所定の相対位置に光学センサ等の機器が位置する用途、及び光学シートに対して所定の相対位置に観察者が位置する用途等に、特許文献２に開示された光学シートは好適である。特許文献１や特許文献２に開示された装置は、複数の光学シートを含む。異なる光学特性を有する複数の光学シートを組合せることによって、装置は所望の光学特性を実現し得る。レンズシートを含む装置の適用範囲は広がっている。車載表示装置や、ウェアラブル表示装置等にも、レンズシートを含む装置が適用されている。この傾向にともなって、レンズシートを含む装置に要求される光学特定はより複雑化している。例えば、面内の複数の位置において異なる光学特性をレンズシートに付与できると都合が良い。特許第４７７９８９３号特許第６００８２４１号図１は、本開示の一実施の形態を説明するための図であって、レンズシートが適用された装置の一例としての光源モジュールを示す図である。図２は、レンズシートの一例を示す断面図である。図３は、レンズシートの他の例を示す断面図である。図４は、レンズシートの更に他の例を示す断面図である。図５は、レンズシートの更に他の例を示す断面図である。図６は、レンズシートの更に他の例を示す断面図である。図７は、レンズシートの更に他の例を示す断面図である。図８は、図７に示されたレンズシートに含まれる複数のレンズ要素の配列の一例を示す平面図である。図９は、図７に示されたレンズシートに含まれる複数のレンズ要素の配列の他の例を示す平面図である。図１０Ａは、レンズシートに含まれる複数の拡散要素の一例を示す断面図である。図１０Ｂは、レンズシートに含まれる複数の拡散要素の他の例を示す断面図である。図１０Ｃは、レンズシートに含まれる複数の拡散要素の更に他の例を示す断面図である。図１１Ａは、レンズシートに含まれる複数の拡散要素の更に他の例を示す断面図である。図１１Ｂは、レンズシートに含まれる複数の拡散要素の更に他の例を示す断面図である。図１２は、レンズシートに含まれる複数の拡散要素の更に他の例を示す断面図である。図１３は、第１方向と平行な平行光が第１面に入射した状態における第２面上での輝度角度分布の一例を示すグラフである。図１４は、第１方向と平行な平行光が第１面に入射した状態における第２面上での輝度角度分布の他の例を示すグラフである。図１５は、レンズシート及びレンズシートを含む装置の作用を説明するための図である。本開示の一実施の形態は、次の＜１＞～＜１０＞に関する。＜１＞第１方向に対向する第１面及び第２面を備え、前記第１面及び前記第２面の少なくとも一方は、レンズ面を含み、前記第１面及び前記第２面の少なくとも一方は、複数の拡散要素を含み、前記複数の拡散要素の形状及び密度の少なくとも一方と、前記第１方向に平行な平行光が前記第１面に入射した状態における前記第２面上での輝度角度分布において最大輝度が得られる方向と、前記輝度角度分布における半値全幅とが、前記第１方向に直交する面内における複数の位置の間で異なる、レンズシート。＜２＞前記第１面及び前記第２面の一方は、前記レンズ面を含み、前記第１面及び前記第２面の他方は、前記複数の拡散要素を含む、＜１＞に記載のレンズシート。＜３＞前記第１面及び前記第２面の一方は、前記レンズ面及び前記複数の拡散要素の両方を含む、＜１＞又は＜２＞に記載のレンズシート。＜４＞前記レンズ面を含む複数のレンズ要素を備え、前記複数のレンズ要素は、前記第１方向に非平行な第２方向に配列され、前記複数のレンズ要素の各々は、前記第１方向及び前記第２方向に非平行な方向に線状に延びる、＜１＞～＜３＞のいずれか一項に記載のレンズシート。＜５＞前記レンズ面を含む複数のレンズ要素を備え、前記複数のレンズ要素は、同心円状に配列されている、＜１＞～＜３＞のいずれか一項に記載のレンズシート。＜６＞前記複数のレンズ要素の配列方向に沿った各レンズ要素の幅は、前記第１方向に直交する面内において当該レンズ要素と同一領域内に位置する前記光拡散要素の幅より、大きい、＜４＞又は＜５＞に記載のレンズシート。＜７＞前記レンズ面を構成する複数のレンズ要素面と、複数のレンズ要素面の各々と交互に配列されたライズ面と、を含むフレネルレンズを備える、＜１＞～＜５＞のいずれか一項に記載のレンズシート。＜８＞前記複数のレンズ要素面の配列方向に沿った各レンズ要素面の幅は、前記第１方向に直交する面内において当該レンズ要素面と同一領域内に位置する前記光拡散要素の幅より、大きい、＜７＞に記載のレンズシート。＜９＞光を放出する発光面を含む光源装置と、＜１＞～＜８＞のいずれか一項に記載されたレンズシートと、を備え、前記第１面及び前記発光面が前記第１方向に向き合うように、前記レンズシートは前記光源装置と前記第１方向に重ねられる、光源モジュール。＜１０＞前記発光面から光が放出されている状態において、前記レンズシートの前記第２面上の各位置での前記最大輝度の標準偏差は、前記発光面上の各位置での最大輝度の標準偏差より小さい、＜９＞の記載の光源モジュール。以下、図面を参照して本実施の形態について説明する。本件明細書に添付する図面において、理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更され得る。断面図において、理解のしやすさの便宜上、ハッチングが省略され得る。一部の図において示された構成等は、他の図において省略され得る。本明細書において、形状や幾何学的条件ならびにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等は、厳密な意味に限定されず、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含むと解釈される。本明細書において、「シート」、「フィルム」および「板」等の用語は、呼称の違いのみに基づいて互いから区別されない。例えば、「レンズシート」は、レンズフィルム又はレンズ板と呼ばれる部材等と呼称の違いのみにおいて区別されない。「光学シート」は、光学フィルム又は光学板と呼ばれる部材等と呼称の違いのみにおいて区別されない。本明細書において、シート状（フィルム状、板状）の部材の法線方向とは、対象となるシート状（フィルム状、板状）の部材のシート面への法線又は垂線と平行な方向を意味する。「シート面（フィルム面、板面）」とは、対象となるシート状（フィルム状、板状）の部材を全体的に観察した場合において対象となるシート状部材（フィルム状部材、板状部材）と一致する面を意味する。本明細書において、あるパラメータに関して複数の上限値の候補及び複数の下限値の候補が挙げられている場合、そのパラメータの数値範囲は、任意の１つの上限値の候補と任意の１つの下限値の候補とを組み合わせることによって構成されてもよい。一例として、「パラメータＢは、Ａ１以上でもよく、Ａ２以上でもよく、Ａ３以上でもよい。パラメータＢは、Ａ４以下でもよく、Ａ５以下でもよく、Ａ６以下でもよい。」との記載について検討する。この例において、パラメータＢの数値範囲は、Ａ１以上Ａ４以下でもよく、Ａ１以上Ａ５以下でもよく、Ａ１以上Ａ６以下でもよく、Ａ２以上Ａ４以下でもよく、Ａ２以上Ａ５以下でもよく、Ａ２以上Ａ６以下でもよく、Ａ３以上Ａ４以下でもよく、Ａ３以上Ａ５以下でもよく、Ａ３以上Ａ６以下でもよい。方向の関係を図面間で明確にするため、いくつかの図面は、共通する符号を付した矢印により第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２、及び第３方向Ｄ３を共通する方向として示す。矢印の先端側が各方向の第１側である。矢印の先端とは逆側が各方向の第２側である。例えば図２に示すように、円の中に点を設けた記号は、図面の紙面に垂直な方向に沿って紙面から手前に向かう矢印を示す。図１～図１５は、本実施の形態によるレンズシートを説明するための図である。図１は、本実施の形態によるレンズシートの適用例を示す。図１に示された例において、レンズシートは、光源モジュールに適用されている。以下、図示された具体例を参照しながら、本実施の形態を説明する。図１に示すように、光源モジュール１０は、光源装置２０及びレンズシート３０を含む。光源装置２０は、光を放出する発光面２１を含んでもよい。光源装置２０は、特に限定されない。光源装置２０は、面状光を放出する面光源装置でもよい。光源装置２０は、エッジライト型の面光源装置でもよい。エッジライト型の面光源装置は、導光板と、導光板に対面して配置された発光体と、を含んでもよい。光源装置２０は、直下型の面光源装置でもよい。直下型の面光源装置は、光学シートと、光学シートと第１方向に対面する発光体と、を含んでもよい。直下型の光源装置に含まれる光学シートは、光拡散シート、集光シート、プリズムシート、及びレンズシートの一以上でもよい。光源装置２０は、表示素子でもよい。光源装置２０は、液晶表示素子でもよい。この例において、光源モジュール１０は、液晶表示装置でもよい。光源装置２０は、ＥＬ表示素子でもよい。この例において、光源モジュール１０は、ＥＬ表示装置でもよい。図１に示すように、光源モジュール１０は、光源装置２０と、光学部材２８と、を含んでもよい。光学部材２８は、光源装置２０から放出された光の光路を調節する。光学部材２８での光路調節機能により、光源モジュール１０は所望の光学特性を付与される。光源装置２０及び光学部材２８は、第１方向Ｄ１に重ねられている。光学部材２８は、第１方向Ｄ１に発光面２１に対面している。光学部材２８は、レンズシート３０を含む。図１に示された例において、光学部材２８は、一つのレンズシート３０のみを含む。すなわち、光学部材２８はレンズシート３０からなる。図示された例に限られず、光学部材２８は、レンズシート３０と重ねられた光学シートを含んでもよい。なお、レンズシート３０は、光学シートの一例である。光学シートとして、プリズムシートのような集光シート、光拡散機能を有した光拡散シート等が例示される。光学部材２８に含まれる複数の光学シートは、第１方向Ｄ１に重ねられる。第１方向Ｄ１は積層方向である。図示された例において、発光面２１は、第１方向Ｄ１に直交する平面である。レンズシート３０は、第１方向Ｄ１に直交する平面上に広がる。第１方向Ｄ１は厚み方向である。発光面２１及びレンズシート３０は、第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３と平行である。図示された例において、第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３は互いに直交する。図示された例において、第２方向Ｄ２は第１方向Ｄ１と直交し、第３方向Ｄ３は第１方向Ｄ１と直交する。図示された例と異なり、発光面２１及びレンズシート３０は曲面上に広がってもよい。図２～図７は、本実施の形態によるレンズシート３０の複数の具体例を示す。図２～図７に示されたレンズシート３０は、図１に示された光源モジュール１０