面发射装置、光导及光导的制造方法

专利名称：面发射装置、光导及光导的制造方法
技术领域：
本发明涉及面发射装置、光导及光导的制造方法，更具体地，涉及具有 漫射光的光学器件的面发射装置、光导及光导的制造方法。
背景技术：
例如液晶显示装置、有机电致发光(EL)显示装置等的显示装置优势在 于薄、重量轻、并具有低的功率需求。
液晶显示装置具有液晶面板形式的显示面板，该液晶面板包括有密封在 成对的基板之间的液晶层。液晶面板可以为透射型，调制并从其中透射由面 发射装置发射的照明光，该面发射装置例如为设置在液晶面板后的背光。调 制的照明光在液晶面板的前表面显示图像。
已经提出了 一种液晶面板，该液晶面板除了包括作为像素开关器件的 TFT之外，还包括用作位置传感器的光探测器件。
提出的液晶面板以如下方式工作来自可探测元件例如与液晶面板的前 表面保持接触的用户手指或者触针笔(stylus pen)的可见光线由光探测器件 来探测。基于由光探测器件探测到的光的数据，可以确定可探测元件接触液 晶面板前表面的位置。液晶装置本身或者连接至液晶装置的电子设备基于确 定的位置来进行某种处理。
由于包括于背景光的可见光线，由光探测器件产生的用于确定可探测元 件位置的探测光的数据可能包含大量噪音。如果液晶面板显示黑色图像，则 会安装在TFT阵列基板上的光探测器件将难于探测到由可探测元件发射的 可见光线。在此情形下，可能不能精确地探测可探测元件的位置。
为了消除上述缺陷，已经提出了一种从面发射装置发射例如红外辐射的 不可见光线而不是可见光线的技术(例如，参见日本专利申请公开 No.2005-275644 )。关于可见光线的光源和不可见光线的光源，由显示面一反的亮度、功率消 耗限制、或光探测器件的灵敏度等来确定灯的数量。通常地，不可见光线的 光源的灯的数量小于可见光线的光源的灯的数量。

发明内容
由光源施加至光导的不可见光线的量总体上处于所需求的水平。然而， 由于不可见光线的光源的灯的数量较少，所以光导的光发射表面具有发射的 不可见光线强度较高的区域以及发射的不可见光线强度较低的区域，导致从 光导的光发射表面发射的不可见光线强度不均匀。
期望提供一种面发射装置，能够以提高的强度均匀性从光发射表面发射 不可见光线，以及一种光导及光导的制造方法。
根据本发明的实施例，提供了一种面发射装置，包括第一光源，发射 不可见光线；第二光源，发射可见光线；和光导，具有光入射表面，通过该 表面使从第一光源出射的不可见光线和从第二光源出射的可见光线进入光 导，和光出射表面，通过该表面使不可见光线和可见光线从光导出射。该面 发射装置还包括多个光学器件，设置在与光出射表面相对的光导的表面上， 用于与可见光线相比更多地散射不可见光线。
在该面发射装置中，光学器件设置在校正(correct)经由光出射表面而 从光导出射的不可见光线的强度变化的位置处。
根据本发明的另一个实施例，还提供了一种光导，包括光入射表面， 通过该表面使从各个光源出射的不可见光线和可见光线进入；光出射表面， 通过该表面使从光入射表面进入的不可见光线和可见光线从光导出射；和多 个光学器件，设置在与光出射表面相对的表面上，用于与可见光线相比更多 地散射不可见光线。
在该光导中，用于与可见光线相比更多地散射不可见光线的光学器件设 置在校正经由光出射表面而从光导出射的不可见光线的强度变化的位置处。
根据本发明的再一个实施例，还提供了一种光导的制造方法，该光导具 有光入射表面，通过该表面使从各个光源出射的不可见光线和可见光线进 入，和光出射表面，通过该表面使不可见光线和可见光线从光导出射。该方 法包括步骤通过注射成型(injection molding)在与光出射表面相对的表面 中形成用于散射可见光线的槽；通过印刷在与光出射表面相对的表面上形成点，这些点包含散射不可见光线并吸收可见光线的颜料。
在上述方法中，用于散射可见光线的槽通过注射成型形成在与光出射表
面相对的表面中；点通过印刷形成在与光出射表面相对的表面上，这些点包 含散射不可见光线并吸收可见光线的颜料。
根据本实施例，面发射装置、光导、以及光导的制造方法能够以提高的 强度均匀性从光出射表面出射不可见光线。
结合图解本发明优选实施例的附图，本发明的上述和其它特征、以及优 势将通过下面以实例的方式的描述而变得更加明显。


图1是根据本发明实施例的面发射装置的仰视图； 图2是根据第一实施例的面发射装置的侧视图3是示出根据第一实施例在不可见光线IL为红外辐射的情形下包含
于点中的颜料的反射特性的示意图4是图解根据第 一 实施例的光导的制造工艺的横截面视图5是图解在根据第一实施例的光导中不可见光线和可见光线的引导方
式的侧视图6是根据本发明第二实施例的面发射装置的侧视图； 图7是根据第二实施例的衍射光栅(diffraction grating )的透视图； 图8是根据第二实施例的面发射装置的仰视图； 图9是图解根据第二实施例的光导的制造工艺的横截面视图； 图10是图解在根据第二实施例的光导中不可见光线和可见光线的引导 方式的侧5现图11是示出根据本发明第三实施例的衍射光栅布局的仰视图。
具体实施方式
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<第一实施例〉
面发射装置的结构
图1是根据本发明第一实施例的面发射装置的仰视图，图2是根据第一 实施例的面发射装置的侧视图。
如图1所示，根据本发明第一实施例的面发射装置10包括光导20;多个不可见光线发射源30;和多个可见光线发射源31。光导20具有多个点 (dot) 32和多个槽(groove ) 33 。
光导20具有用作光入射表面21的侧表面，通过该表面由发射源30、 31 发射的光线进入光导20。不可见光线发射源30和可见光线发射源31设置为 与光入射表面21相邻。光导20具有用作光出射表面22的主表面(principal surface),通过该表面乂人光入射表面21进入的光线/人光导20出射。光导20 还具有光学器件支撑表面(optical device bearing surface ) 23,平行于光出射 表面22延伸并与光出射表面22相对。点32设置在光学器件支撑表面23上， 用于散射进入光导20的不可见光线IL (见图5 )。槽33界定在光学器件支 撑表面23中，用于散射进入光导20的可见光线VL (见图5 )。
将在下面详细地描述面发射装置10的上述部件。
光导20由例如丙烯酸树脂或聚碳酸酯树脂的透明塑料材料制成，举例 来说，其透明性、机械强度、价格及成形性优良。
如图2所示，光导20具有宽的平行相对的表面用作主表面，其一个用 作光出射表面22,另 一个用作设置有点32和槽33的光学器件支撑表面23， 点32用于散射不可见光线IL,槽33用于散射可见光线VL。光导20具有作 为其侧表面的光入射表面21,通过该表面不可见光线IL和可见光线VL进 入光导20。
如图2所示，光入射表面21是不可见光线IL和可见光线VL进入光导 20的表面。举例来说，如图2所示，光入射表面21是光导20的左侧表面。 然而，光入射表面21可以是光导20的后表面，即图2所示的光导20的下 表面；或者是光导20的前表面，即图2所示的光导20的上表面。设置不可 见光线发射源30和可见光线发射源31以平行于光入射表面21的阵列形式 与光入射表面21相邻。
光出射表面22是从光入射表面21进入的不可见光线IL和可见光线VL 从光导20出射的表面。用于散射光的点和槽可以设置在光出射表面22上。
点32和槽33,是散射光导20中不可见光线IL和可见光线VL的光学 器件，它们被设置并界定在光学器件支撑表面23上。具体地，如图2所示， 点32以向外突出的凸状形式设置在光学器件支撑表面23上，从而从光导20 向外突出。槽33界定在光学器件支撑表面23中，从而向内延伸入光导20。
不可见光线发射源30发射不可见光线IL。如图l所示，与光入射表面21相邻设置的不可见光线发射源30将不可见光线IL施加至光导20的光入 射表面21。每个不可见光线发射源30都包括发射红外辐射的LED。或者， 每个不可见光线发射源30可以包括发射紫外辐射的EL或者LED。每个不 可见光线发射源30可以在其发射源表面上结合透镜，以在较宽的范围内发 射光。基于从光出射表面22出射的可见光线的强度和光出射表面22的面积 来计算不可见光线发射源30的数目。举例来说，如果光出射表面22具有较 宽的面积，就需要多个不可见光线发射源30。
如果不可见光线IL为红外辐射，则从光出射表面22出射的红外辐射用 于探测包括根据本实施例的面发射装置10的液晶显示装置(下面称作"LCD 装置")上的可探测元件，例如用户手指或者触针笔的位置。举例来说，根 据本实施例，用于发射探测可探测元件位置的红外辐射的两个不可见光线发 射源30被设置在光导20的光入射表面21上。
可见光线发射源31发射可见光线VL。如图1所示，与光入射表面21 相邻设置的可见光线发射源31将可见光线VL施加至光导20的光入射表面 21。每个可见光线发射源31都包括LED。或者，每个可见光线发射源31 可以包括EL或者LED。每个可见光线发射源31可以在其发射源表面上结 合透镜，以在较宽的范围内发射光。基于从光出射表面22出射的可见光线 的强度和光出射表面22的面积来计算可见光线发射源31的数目。举例来说， 如果光出射表面22具有较宽的面积，就需要多个可见光线发射源31。
不可见光线发射源30和可见光线发射源31可以由未示出的控制器来独 立地电控制。举例来说，如果施加至光导20的可见光线VL的强度要减小， 则控制器可以只控制可见光线发射源31，以减小由此出射的可见光线VL的 强度。
从光出射表面22出射的可见光线VL用于照亮包括根据本实施例的面 发射装置10的LCD装置的显示面板。举例来说，用于照亮显示面板的七个 可见光线发射源31被设置在光导20的光入射表面21上。
点32表示根据本发明实施例的光学器件。点32用于与可见光线VL相 比更多地地散射到达点32的不可见光线IL。点32包含反射不可见光线IL 的颜料，并包括多个凸形点。
图3是示出在根据本实施例的不可见光线IL为红外辐射的情形下包含 于点32中的颜料的反射特性的示意图。根据本实施例，点32具有这样的特点它们散射不可见光线IL,但它 们基本上不散射可见光线VL。举例来说，如果不可见光线IL是红外辐射， 则包含于点32的颜料应优选为由Kawamura Chemical Co., Ltd制造的AB820 BLACK。 AB820 BLACK具有对于红外辐射波长(850腿)约为50%的反 射率，和对于可见光范围的波长约为5%或更小的反射率，低于红外辐射。 因此，包含颜料AB820 BLACK的点32散射红外辐射，并吸收可见光线VL。
如图2所示，正如在面发射装置的侧视图中所看到的，点32可以是可 容易制造的平面形状，只要它们具有一定的面积。点32可以具有等于或大 于红外辐射波长的高度。0.8pm或者更高的高度适合于散射红外辐射。
点32设置在光学器件支撑表面23上，以使得从光入射表面21进入的 不可见光线IL从整个光出射表面22均匀地出射。举例来说，基于从光出射 表面22出射的不可见光线IL的强度，计算光学器件支撑表面23上的点32 的位置、数目和密度。点32设置在校正(correct)从光出射表面22出射的 不可见光线IL的强度变化的位置处。
具体地，根据本实施例，如图l所示，用于发射作为不可见光线的红外 辐射的两个不可见光线发射源30设置在光导20的光入射表面21上，七个 发射可见光线的可见光线发射源31设置在光导20的光入射表面21上。在 光学器件支撑表面23的离不可见光线发射源30较远的区域中，使得点32 的密度较高，因为到达该区域的红外辐射的强度较小并且从光出射表面22 的面对光学器件支撑表面23的上述区域的区域出射的红外辐射的强度较小。 另一方面，在光学器件支撑表面23的离可见光线发射源31的前面较近的区 域中，使得点32的密度较低，因为到达该区域的红外辐射的强度较高并且 从光出射表面22的面对光学器件支撑表面23的上述区域的区域出射的红外 辐射的强度较高。在离不可见光线发射源30更近并且不可见光线发射源30 的前面的仰角(angle of elevation)更大的区域中，使得点32的密度较小， 因为到达该区域的红外辐射的强度较小并且从光出射表面22的面对光学器 件支撑表面23的上述区域的区域出射的红外辐射的强度较小。举例来说， 可以以反比于红外辐射强度的密度来设置点32。或者，通常地，点32的密 度可以根据下面的公式(1 )来计算 P=L ... (1)
i。-|ap-.在某位置的点的密度；IG:进入光导的光的总量；In:在该位置从 光导出射的光的总量(对应于从背光出射的红外辐射)。
槽33以波形槽的形式界定在光学器件支撑表面23中。槽33界定在光 学器件支撑表面33中，使得从光入射表面21进入的可见光线从整个光出射 表面22均匀地出射。举例来说，基于从光出射表面22出射的可见光线VL 的强度，计算光学器件支撑表面23中的槽33的位置、数目和密度。 (光导的制造方法)
下面将描述根据第一实施例的光导的制造方法。图4是图解根据第一实 施例的光导的制造方法的横截面图。
如图4所示，在大约280。C到300。C温度范围加热而塑化的聚碳酸酯树 脂的光导材料经由界定在模50中的注入口 51而被注入到用于形成光导20 模50中。模50包括用于形成槽33的脊，与槽33在形状上互补。然后，填 充有光导材料的模50冷却，以将在其中的光导材料固化为光导20。此时， 可以给模50中的光导材料施加压力。
然后，将固化的光导20从模50中取出。此时，槽33已经形成在了光 导20中。
用于反射红外辐射的包含颜料的墨点(ink dot)以根据上述公式(1) 的密度p施加至光学器件支撑表面23,由此在其上印刷点32。以这种方式， 就生产出了如图2所示的具有设置在光学器件支撑表面23上的点32以及界 定在光学器件支撑表面23中的槽33的光导20。
如上所述，在光学器件支撑表面23中通过注射成型形成槽33之后，点 32印刷在光学器件支撑表面23上。 (运行)
下面将描述根据第一实施例的面发射装置10的运行。图5是图解在根 据第一实施例的光导10中不可见光线IL和可见光线VL的引导方式的侧祸L 图。在图5中，不可见光线IL由细线表示，可见光线VL由粗线表示。
如图5所示，不可见光线IL从不可见光线发射源30出射，并从光入射 表面21进入光导20。在光导20中，不可见光线IL被光出射表面22和光学 器件支撑表面23重复地全反射，同时朝着光导20的与光入射表面21相对 的侧表面行进。当不可见光线IL到达光学器件支撑表面23上的点32时， 它们被点32散射并指向光出射表面22。如杲施加至光出射表面22的不可见光线IL的入射角大于临界角，则不可见光线IL经由光出射表面22而从光 导20出射。临界角是指当光从具有较大折射率的媒介进入到具有较小折 射率的媒介时，光被全反射的最小角度。如果施加至光出射表面22的不可 见光线IL的入射角小于临界角，则不可见光线IL被光出射表面22全反射 进光导20,并且朝着光导20的与光入射表面21相对的侧表面被引导。
如图5所示，可见光线VL从可见光线发射源31出射，并从光入射表 面21进入光导20。在光导20中，可见光线VL被光出射表面22和光学器 件支撑表面23重复地全反射，同时朝着光导20的与光入射表面21相对的 侧表面行进。当可见光线VL到达光学器件支撑表面23中的槽33时，它们 被槽33散射并指向光出射表面22。如果施加至光出射表面22的可见光线 VL的入射角大于临界角，则可见光线VL经由光出射表面22而从光导20 出射。如果施加至光出射表面22的可见光线VL的入射角小于临界角，则 可见光线VL被光出射表面22全反射进光导20,并且朝着光导20的与光入 射表面21相对的侧表面被引导。
当可见光线VL到达光学器件支撑表面23上的点32时，它们几乎完全 被点32吸收，因为包含于点32中的颜料吸收可见光线VL。
根据本实施例，如上所述，点32被密集地设置在光学器件支撑表面23 的某些区域中，从光出射表面22的面对光学器件支撑表面23的这些区域的 区域出射的不可见光线IL密度较小；点32被稀疏地设置在光学器件支撑表 面23的某些区域中，从光出射表面22的面对光学器件支撑表面23的这些 区域的区域出射的不可见光线密度较高。因此，点32在整个光学器件支撑 表面23上非常均匀地散射不可见光线IL,使得不可见光线IL全体以均匀的 高强度从光出射表面22出射。
因此，当在采用根据本实施例的面反射装置10的LCD装置的显示面板 中通过不可见光线IL探测可探测元件时，可以以均匀的灵敏度来探测可探 测元件。
此外，由于基于可见光线VL的强度而在光学器件支撑表面中界定了槽 33，则可见光线VL全体以均匀的高强度从光出射表面22出射。因此，采 用根据本实施例的面发射装置10的LCD装置的显示面板具有均 一水平的亮度。
<第二实施例>(面发射装置的结构)
图6是根据本发明第二实施例的面发射装置的侧视图。
根据第二实施例，如图6所示，根据本发明第二实施例的面发射装置10
包括反射板40和代替点32的多个衍射光栅34。根据第二实施例的面发射装 置的其它结构细节与根据第一实施例的面发射装置IO相同，下面将不再进 行基础性的描述。
衍射光栅34,用作根据本实施例光学器件，散射到达衍射光栅34的不 可见光IL,如同根据第 一 实施例的点32。衍射光栅34可以由例如正如光导 20的丙烯酸树脂或者聚碳酸酯树脂的透明塑料材料制成。
图7是根据第二实施例的衍射光栅34的透视图。
如果不可见光线IL是红外辐射(具有850nm的波长)，则使红外辐射由 光导20出射的光栅34的条件根据下面的方程(2)确定
2dsin0 = X (2) 其中d:相邻条(strip)之间的间隔或者每个狭缝的宽度；6:入射角；X: 波长。
举例来说，如果光导20由聚碳酸酯树脂制成，则全反射红外辐射的入 射角为45度，并且当红外辐射的波长为850nm时，则相邻条之间的距离d 根据方程(2 )计算约为0.6nm。举例来说，衍射光栅34的每个条具有0.4pm 的宽度w和lpm的高度h，并且衍射光栅34具有10pm的长度L。如果由 衍射光栅34散射的光的波长不是850nm,则根据方程(2 )衍射光栅34的 条件与上面的条件不同。
衍射光栅34设置在光学器件支撑表面23上，以将从光入射表面21入 射的不可见光线IL全体地均匀地从光出射表面22出射。衍射光栅34用来 与可见光线VL相比更多地散射到达衍射光栅34的不可见光线IL。举例来 说，基于从光出射表面22出射的不可见光线IL的强度，计算光学器件支撑 表面23上的衍射光栅34的位置、数目和密度。衍射光栅34设置在校正从 光出射表面22出射的不可见光线IL的强度变化的位置处。衍射光栅34具 有平行于光入射表面21延伸的纵轴。
图8是根据第二实施例的面发射装置的仰视图。
具体地，根据本实施例，如图8所示，用于发射作为不可见光线的红外 辐射的两个不可见光线发射源30设置在光导20的光入射表面21上，并且用于发射可见光线的七个可见光线发射源3H殳置在光导20的光入射表面21 上。在光学器件支撑表面23的离不可见光线发射源30较远的区域中，使得 衍射光栅34的密度较高，因为到达该区域的红外辐射的强度较小并且从光 出射表面22的面对光学器件支撑表面23的上述区域的区域出射的红外辐射 的强度较小。另一方面，在光学器件支撑表面23的离不可见光线发射源30 的前面较近的区域中，使得衍射光栅34的密度较低，因为到达该区域的红 外辐射的强度较高并且从光出射表面22的面对光学器件支撑表面23的上述 区域的区域出射的红外辐射的强度较高。在离不可见光线发射源30更近并 且不可见光线发射源30的前面的仰角更大的区域中，使得衍射光栅34的密 度较高，因为到达该区域的红外辐射的强度较小并且从光出射表面22的面 对光学器件支撑表面23的上述区域的区域出射的红外辐射的强度较小。举 例来说，可以以反比于红外辐射强度的密度来设置衍射光栅34。或者，通常 地，衍射光栅34的密度可以基于上面的公式(1)根据密度P来计算。通过 如此布置的衍射光栅34,从光出射表面22出射的红外辐射的强度在光出射 表面22上是均匀的。
反射板40以与光学器件支撑表面23相对的关系与其分开，并在光学器 件支撑表面23离光出射表面22较远的一侧基本平行于光学器件支撑表面23 设置。反射板40包括由蒸发或溅射沉积在铝、金、银或塑料膜的表面上的 光滑金属薄膜。反射板40将经由光学器件支撑表面23上的衍射光栅34而 从光导20出射的不可见光线IL反射回光导20。
(光导的制造方法)
下面将描述根据第二实施例的光导的制造方法。图9是图解根据第二实
施例的光导的制造方法的横截面图。
如图9所示，在大约280。C到300。C温度范围加热而塑化的聚碳酸酯树 脂的光导材料经由界定在模50中的注入口 51而^L注入到用于形成光导20 模50中。模50包括用于形成槽33的并与槽33在形状上互补的脊，和用于 形成衍射光栅34的并与衍射光栅34在形状上互补的槽。
然后，填充有光导材料的模50冷却，以将在其中的光导材料固化为光 导20。此时，可以给模50中的光导材料施加压力。
然后，将固化的光导20从模50中取出。以这样的方式，就生产出了如 图6所示的具有界定光学器件支撑表面23中的槽33和设置在光学器件支撑表面23上的衍射光栅34的光导20。
如上所述，通过注射成型可以同时在光学器件支撑表面23中形成槽33 并在光学器件支撑表面23上形成衍射光栅34。 (运行)
下面将描迷根据第二实施例的面发射装置IO的运行。图IO是图解在根 据第二实施例的光导10中不可见光线IL和可见光线VL的引导方式的侧祸L 图。在图10中，不可见光线IL由细线表示，可见光线VL由粗线表示。
如图10所示，不可见光线IL从不可见光线发射源30出射，并从光入 射表面21进入光导20。在光导20中，不可见光线IL被光出射表面22和光 学器件支撑表面23重复地全反射，同时朝着光导20的与光入射表面21相 对的侧表面行进。当不可见光线IL到达光学器件支撑表面23上的衍射光栅 34时，它们经由衍射光栅34从光导20出射。从光导20出射的不可见光线 IL被反射板40反射并再次经由光学器件支撑表面23进入光导20。如果施 加至光出射表面22的不可见光线IL的入射角等于或大于临界角，则不可见 光线IL经由光出射表面22而从光导20出射。如果施加至光出射表面22的 不可见光线IL的入射角小于临界角，则不可见光线IL被光出射表面22全 反射进光导20,并且朝着光导20的与光入射表面21相对的侧表面被引导。
如图10所示，可见光线VL由槽33散射并从光出射表面22出射，正 如第一实施例的情形。
当可见光线VL到达光学器件支撑表面23上的衍射光栅34时，可见光 线VL不经由衍射光栅34从光导20出射，但被光学器件支撑表面23全反 射，因为衍射光栅34是以散射红外辐射的条件制造的。可见光线VL被光 出射表面22和光学器件支撑表面23重复地全反射，同时朝着光导20的与 光入射表面21相对的侧表面行进。
根据本实施例，如上所述，衍射光栅34被密集地设置在光学器件支撑 表面23的某些区域中，从光出射表面22的面对光学器件支撑表面23的这 些区域的区域出射的不可见光线IL的强度较小；衍射光栅34被稀疏地设置 在光学器件支撑表面23的某些区域中，从光出射表面22的面对光学器件支 撑表面23的这些区域的区域出射的不可见光线的强度较高。因此，衍射光 栅34在整个光学器件支撑表面23上非常均匀地散射不可见光线IL，使得不 可见光线IL全体以均匀的高强度从光出射表面22出射。因此，当在采用根据本实施例的面发射装置10的LCD装置的显示面板 中通过不可见光线IL探测可探测元件时，可以以均匀的灵敏度来探测可探 测元件。
本发明并不局限于上面的实施例，对于实施例可以进行各种改变和修改。
在第二实施例中，衍射光4册34的条平行于光入射表面21。然而，如下 所述，衍射光栅可以以不同的布局来布置。
图11是示出根据本发明第三实施例的衍射光栅的布局的仰视图。
如图11所示，衍射光栅34设置在光学器件支撑表面23上，使得衍射 光栅34的条的纵轴垂直于不可见光线IL行进通过光导20的方向来取向。 具体地，衍射光栅34的条的纵轴平行于与同心圆相切的线，从不可见光线 发射源30出射的不可见光线IL穿越该同心圓放射状地(radially )向外传播。 由于衍射光栅34的条的纵轴垂直于不可见光线IL行进通过光导20的方向 取向，所以不可见光线IL将被更有效地散射出光导20。
在第二实施例中，不可见光线发射源30和可见光线发射源31设置为与 光导20的用作光入射表面21的侧表面相邻。然而，不可见光线发射源30 和可见光线发射源31可以设置在其它的位置。例如，可以将它们设置为与 光导20的后表面或者光导20的前表面相邻。
根据上述实施例的不可见光线发射源30对应于第 一光源。
根据上述实施例的可见光线发射源31对应于第二光源。
点32和衍射光栅34对应于光学器件。
包括根据本发明实施例的面反射装置和光导的显示装置适用于各种电 子设备，例如数码相机、笔记本个人计算机、例如蜂窝电话的便携终端、数 码摄像机等，它们都能够基于供应至或产生于电子设备中的视频信号来显示 图像。
本领域技术人员应当理解，在所附权利要求或其等同特征的范围内，可 以根据设计要求和其他因素来进行各种修改、组合、部分组合及替换。
本发明包含2007年12月6日提交日本专利局的日本专利申请JP 2007-316112涉及的主题，将其全部内容引用结合于此。
权利要求
1、一种面发射装置，包括第一光源，发射不可见光线；第二光源，发射可见光线；光导，具有光入射表面和光出射表面，通过所述光入射表面使从所述第一光源出射的不可见光线和从所述第二光源出射的可见光线进入所述光导，通过所述光出射表面使所述不可见光线和所述可见光线从所述光导出射；以及多个光学器件，设置在所述光导的与所述光出射表面相对的表面上，用于与所述可见光线相比更多地散射所述不可见光线。
2、 根据权利要求1所述的面发射装置，其中所述光学器件包含散射所 述不可见光线并吸收所述可见光线的材料。
3、 根据权利要求1所述的面发射装置，其中基于经由所述光出射表面 从所述光导出射的所述不可见光线的强度来确定所述光学器件的位置和数 目。
4、 根据权利要求1所述的面发射装置，其中所述光学器件设置在校正 根据所述第二光源的布局的经由所述光出射表面从所述光导出射的所述不 可见光线的强度变化的位置。
5、 根据权利要求3所述的面发射装置，其中所述第二光源出射红外辐 射作为所述不可见光线。
6、 根据权利要求5所述的面发射装置，其中所述光学器件包括含有用 于散射所述不可见光线并吸收所述可见光线的颜料的点。
7、 根据权利要求6所述的面发射装置，其中所述光学器件包括衍射光 栅，还包括反射板，平行于所述光导的设置有所述光学器件的所述表面延伸，并远 离所述光出射表面以与设置有所述光学器件的所述表面相对的关系设置。
8、 根据权利要求7所述的面发射装置，其中所述衍射光栅包括条，所 述条各自的纵轴垂直于所述不可见光线在所述光导中行进的方向延伸。
9、 根据权利要求7所述的面发射装置，其中设置有所述光学器件的所 述表面具有界定在其中的多个槽，所述多个槽用于散射所述可见光线。
10、 根据权利要求9所述的面发射装置，其中所述第一光源和所述第二光源设置为与所述光导的侧表面相邻，该侧表面用作所述光入射表面，通过 所述光入射表面使所述不可见光线和所述可见光线进入。
11、 根据权利要求10所述的面发射装置，其中所述第一光源和所述第 二光源可以独立地电控制。
12、 一种光导，包括见光线进入；见光线和所述可见光线从所述光导出射；和多个光学器件，设置在与所述光出射表面相对的表面上，用于与所述可 见光线相比更多地散射所述不可见光线。
13、 根据权利要求12所述的光导，其中基于经由所述光出射表面从所 述光导出射的所述不可见光线的强度来确定所述光学器件的位置和数目。
14、 根据权利要求12所述的光导，其中所述光学器件设置在校正经由 所述光出射表面从所述光导出射的所述不可见光线的强度变化的位置处。
15、 根据权利要求13所述的光导，其中所述光学器件包括含有用于散 射所述不可见光线并吸收所述可见光线的颜料的点。
16、 根据权利要求15所述的光导，其中所述光学器件包括衍射光栅。
17、 根据权利要求16所述的光导，其中所述衍射光栅包括条，所述条
18、 根据权利要求17所述的光导，其中设置有所述光学器件的所述表 面具有界定在其中的多个槽，所述多个槽用于散射所述可见光线。
19、 一种光导的制造方法，所述光导具有光入射表面和光出射表面，通 过所述光入射表面使从各个光源出射的不可见光线和可见光线进入，通过所 述光出射表面使所述不可见光线和所述可见光线从所述光导出射，所述方法 包括步骤见光线的槽；通过印刷在与所述光出射表面相对的表面上形成含有用于散射所述不 可见光线并吸收所述可见光线的颜料的点。
20、 一种光导的制造方法，所述光导具有光入射表面和光出射表面，通 述光出射表面使所述不可见光线和所述可见光线从所述光导出射，所述方法包括步骤通过注射成型，在与所述光出射表面相对的表面中形成用于散射所述可 见光线的槽，并在与所述光出射表面相对的表面上形成衍射光栅，所述衍射 光栅用于与所述可见光线相比更多地散射所述不可见光线。
全文摘要
本发明公开了面发射装置、光导及光导的制造方法。该面发射装置包括第一光源，发射不可见光线；第二光源，发射可见光线；光导，具有光入射表面，通过该光入射表面使从第一光源出射的不可见光线和从第二光源出射的可见光线进入光导，和光出射表面，通过该光出射表面使不可见光线和可见光线从光导出射；和多个光学器件，设置在光导的与光出射表面相对的表面上，用于与可见光线相比更多地散射不可见光线。
文档编号F21V8/00GK101451684SQ200810178898
公开日2009年6月10日 申请日期2008年12月8日 优先权日2007年12月6日
发明者山口和范, 杨映保, 樋口胜, 猪野益充, 田中勉 申请人:索尼株式会社