光偏向素子及びそれを用いた面光源装置
【課題】視野角と輝度とのバランスが取れた面光源装置及びそれに使用される光偏向素子を提供する。
【解決手段】一次光源１と導光体３と光偏向素子４とを備える面光源装置において、光偏向素子４は、入光面とその反対側に位置する出光面とを有し、入光面には一対のプリズム面から構成されるプリズム列が並列に複数配列されている。一対のプリズム面のうち一次光源１から遠い側のプリズム面は、プリズム列の延在方向と直交する断面における出光面の法線方向に対する傾斜角度が互いに異なる２つ以上の平面からなる。プリズム列の先端部に最も近い平面の傾斜角度は３５度から４２度までの範囲内にあり、プリズム列の谷部に最も近い平面の傾斜角度は２５度から３０度までの範囲内にある。一次光源１から遠い側のプリズム面のプリズム列配列方向の長さを１として、プリズム列の谷部に最も近い平面の長さが０．４５から０．８５までの範囲内にある。
【解決手段】一次光源１と導光体３と光偏向素子４とを備える面光源装置において、光偏向素子４は、入光面とその反対側に位置する出光面とを有し、入光面には一対のプリズム面から構成されるプリズム列が並列に複数配列されている。一対のプリズム面のうち一次光源１から遠い側のプリズム面は、プリズム列の延在方向と直交する断面における出光面の法線方向に対する傾斜角度が互いに異なる２つ以上の平面からなる。プリズム列の先端部に最も近い平面の傾斜角度は３５度から４２度までの範囲内にあり、プリズム列の谷部に最も近い平面の傾斜角度は２５度から３０度までの範囲内にある。一次光源１から遠い側のプリズム面のプリズム列配列方向の長さを１として、プリズム列の谷部に最も近い平面の長さが０．４５から０．８５までの範囲内にある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯情報端末、ノートパソコン、モニター、テレビ等において表示部として使用される液晶表示装置等を構成するエッジライト方式の面光源装置およびそれに使用される光偏向素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラー液晶表示装置は、携帯型ノートパソコン、パソコン等のモニターとして、あるいは液晶テレビ等の表示部として、種々の分野で広く使用されている。また、情報処理量の増大化、ニーズの多様化、マルチメディア対応等に伴って、液晶表示装置の大画面化、高精細化が盛んに進められている。
【０００３】
液晶表示装置は、基本的にバックライト部と液晶表示素子部とから構成されている。バックライト部としては、液晶表示素子部の直下に光源を配置した直下方式のものや導光体の側端面に対向するように光源を配置したエッジライト方式のものがあり、液晶表示装置のコンパクト化の観点からエッジライト方式のものが多用されている。
【０００４】
近年、消費電力の低減の観点から、エッジライト方式のバックライト部として、一次光源から発せられる光量を有効に利用するために、発光面から出射する光束の広がり角度をできるだけ小さくして所要の角度範囲に集中して光を出射させるものが利用されている。例えば、特許第４３２３１８９号公報（特許文献１）及び特開２００４−２３３９３８号公報（特許文献２）に開示されている光偏向素子を用いることで高輝度な面光源装置を実現できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４３２３１８９号公報
【特許文献２】特開２００４−２３３９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、モニターやテレビ等の表示部においては、適度の視野角の確保が必要であり、光があまりに狭い角度範囲に集中してしまうと特定の角度範囲でしか見ることが出来なくなり、不都合である。
【０００７】
しかるに、特許文献１及び特許文献２に記載されている光偏向素子を用いた面光源装置では、所要の角度範囲に集中して光を出射させ、発光面から出射する光束の広がり角度をできるだけ小さくすることで、一次光源から発せられる光量を有効に利用して高輝度を実現するので、輝度を適度に維持しつつ視野角を拡げることは困難である。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、視野角が広く且つ適度の輝度が維持された即ち視野角と輝度とのバランスが取れた面光源装置及びそれに使用される光偏向素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成する本発明の光偏向素子は、
光が入射する入光面とその反対側に位置し入射した光が出射する出光面とを有しており、前記入光面には一対のプリズム面から構成されるプリズム列が並列に複数配列されている光偏向素子であって、
前記一対のプリズム面のうちの一方のプリズム面は、前記プリズム列の延在方向と直交する断面における前記出光面の法線方向に対する傾斜角度が互いに異なる２つ以上の平面からなり、
前記断面における前記プリズム列の先端部に最も近い前記平面の前記傾斜角度は３５度から４２度までの範囲内にあり、
前記断面における前記プリズム列の谷部に最も近い前記平面の前記傾斜角度は２５度から３０度までの範囲内にあり、
前記一方のプリズム面の前記プリズム列の配列方向の長さを１として、前記断面における前記プリズム列の谷部に最も近い前記平面の長さが０．４５から０．８５までの範囲内にある、
ことを特徴とする。
【００１０】
上記の目的を達成する本発明の面光源装置は、
一次光源と、該一次光源から発せられた光が入射する光入射端面を有し且つ入射した光を導光し且つ導光された光の少なくとも一部が出射する光出射面を有する導光体と、該導光体の前記光出射面に隣接配置された上記の光偏向素子とを備えており、
前記光偏向素子は、前記入光面が前記導光体の前記光出射面に対向するようにし、更に前記プリズム列が前記一方のプリズム面を前記一次光源から遠い側とし且つ他方のプリズム面を前記一次光源に近い側として、配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、視野角が広く且つ適度の輝度が維持された即ち視野角と輝度とのバランスが取れた面光源装置及びそれに使用される光偏向素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による面光源装置の実施形態を示す模式的斜視図である。
【図２】本発明による光偏向素子の実施形態におけるプリズム列の断面形状の説明図である。
【図３】本発明による面光源装置における導光体の出射角依存の出射光光度分布の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施例１における光偏向素子のプリズム列の断面形状を示す図である。
【図５】本発明の実施例２における光偏向素子のプリズム列の断面形状を示す図である。
【図６】本発明の実施例３における光偏向素子のプリズム列の断面形状を示す図である。
【図７】本発明の実施例４における光偏向素子のプリズム列の断面形状を示す図である。
【図８】比較例２における光偏向素子のプリズム列の断面形状を示す図である。
【図９】比較例３における光偏向素子のプリズム列の断面形状を示す図である。
【図１０】比較例４における光偏向素子のプリズム列の断面形状を示す図である。
【図１１】比較例５における光偏向素子のプリズム列の断面形状を示す図である。
【図１２】比較例６における光偏向素子のプリズム列の断面形状を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
図１は、本発明による面光源装置の一つの実施形態を示す模式的斜視図である。図１に示されているように、本実施形態の面光源装置は、一つの側端面を光入射端面３１とし、これと略直交する一つの表面を光出射面３３とする導光体３と、この導光体３の光入射端面３１に対向して配置された一次光源１と、導光体３の光出射面３３上に配置された光偏向素子４および光拡散素子６と、導光体３の光出射面３３と反対の側の裏面３４に対向して配置された光反射素子５とを含んで構成される。
【００１５】
導光体３は、ＸＹ面と平行に配置されており、全体として矩形板状をなしている。導光体３は４つの側端面を有しており、そのうちのＹＺ面と平行な１対の側端面のうち、一つの側端面を光入射面３１とする。光入射端面３１は一次光源１と対向して配置されており、一次光源１から発せられた光は光入射端面３１に入射し導光体３内へと導入される。
【００１６】
導光体３の光入射端面３１に略直交した２つの主面は、それぞれＸＹ面と略平行に位置しており、いずれか一方の面（図では上面）が光出射面３３となる。この光出射面３３及びそれと反対の側に位置する裏面３４のうちの少なくとも一方の面に粗面からなる指向性光出射機能部や、プリズム列、レンチキュラーレンズ列、Ｖ字状溝等の多数のレンズ列を並列形成したレンズ面からなる指向性光出射機能部を付与することによって、光入射端面３１に入射した光を導光体３中を導光させながら、光出射面３３から光入射端面３１および光出射面３３の双方に直交する面（ＸＺ面）内の出射光分布において指向性のある光を出射させる。このＸＺ面内における出射光分布のピークの方向が光出射面３３となす角度をａとすると、この角度ａは１０〜４０度とすることが好ましく、出射光分布の半値全幅は１０〜４０度とすることが好ましい。
【００１７】
なお、本発明では、上記のような光出射面３３またはその裏面３４に光出射機能部を形成する代わりにあるいはこれと併用して、導光体内部に光拡散性微粒子を混入分散することで指向性光出射機能を付与したものでもよい。また、導光体３としては、図１に示したような大略平行平板状（即ちＸＺ断面形状が長方形）のものに限定されるものではなく、少なくとも光入射端面に隣接する部分において光入射端面から離れるに従い次第に厚みが減少するくさび形状のもの、或いは、船型状等の種々のＸＺ断面形状を持つものが使用できる。
【００１８】
本発明の導光体３は、光透過率の高い合成樹脂から構成することができる。このような合成樹脂としては、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂が例示できる。特に、メタクリル樹脂が、光透過率の高さ、耐熱性、力学的特性、成形加工性に優れており、最適である。このようなメタクリル樹脂としては、メタクリル酸メチルを主成分とする樹脂であり、メタクリル酸メチルが８０重量％以上であるものが好ましい。導光体３の粗面等の表面構造を形成するに際しては、透明合成樹脂板を所望の表面構造を有する型部材を用いて熱プレスすることで形成してもよいし、スクリーン印刷、押出成形や射出成形等によって成形と同時に形状付与してもよい。また、熱あるいは光硬化性樹脂等を用いて構造面を形成することもできる。更に、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリメタクリルイミド系樹脂等からなる透明フィルムあるいはシート等の透明基材上に、活性エネルギー線硬化型樹脂からなる粗面構造を表面に形成してもよいし、このようなシートを接着、融着等の方法によって別個の透明基材上に接合一体化させてもよい。活性エネルギー線硬化型樹脂としては、多官能（メタ）アクリル化合物、ビニル化合物、（メタ）アクリル酸エステル類、アリル化合物、（メタ）アクリル酸の金属塩等を使用することができる。
【００１９】
図２は、光偏向素子４のプリズム列延在方向と直交する断面の形状の説明図である。図２は、図１におけるＸＺ断面に相当する。光偏向素子４は主表面の一方を入光面４１とし他方の面を出光面４２とする。入光面４１には多数のプリズム列が並列に配列されており、各プリズム列は一次光源１に近い側に位置する第１のプリズム面４４と一次光源１から遠い側に位置する第２のプリズム面４５との２つのプリズム面（一対のプリズム面）から構成されている。
【００２０】
第２のプリズム面４５は複数の平面より構成されている。これらの複数の平面は、プリズム列の延在方向（Ｙ方向）と直交する断面（ＸＺ断面）における、出光面４２の法線方向（Ｚ方向）に対する傾斜角度が互いに異なる。ＸＺ断面におけるプリズム列の先端部（プリズム列の頂部に対応する）に最も近い平面の傾斜角度は、３５度から４２度まで、好ましくは３５度から４０度まで、の範囲内にある。また、ＸＺ断面におけるプリズム列の谷部（隣接プリズム列との境界の近くに位置するプリズム底部に対応する）に最も近い平面の傾斜角度は２５度から３０度まで、好ましくは２７度から２９度まで、の範囲内にある。
【００２１】
光偏向素子４の出光面４２の法線方向を角度０度とし、一次光源１に近い側を負の角度、一次光源１から遠い側を正の角度とすると、図２に示すように、プリズム列先端部に近い平面で全反射した光の出射方向のピークは正側に傾いている。一方、プリズム列谷部に近い平面で全反射した光の出射方向のピークは負側に傾いている。プリズム列先端部に最も近い平面の傾斜角度が出光面４２の法線方向に対して３５度から４２度までの範囲内にあり、かつプリズム列谷部に最も近い平面の傾斜角度が出光面４２の法線方向に対して２５度から３０度までの範囲内にあるものとすることで、視野角が広く且つ適度の輝度が維持された即ち視野角と輝度とのバランスが取れた面光源装置を実現することが可能になる。
【００２２】
さらに、プリズム列谷部に最も近い平面のプリズム列配列方向［プリズム列ピッチ方向］（Ｘ方向）の長さは、第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さの０．４５倍以上０．８５倍以下、好ましくは０．５５倍以上０．８倍以下、である。即ち、第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さを１として、ＸＺ断面におけるプリズム列谷部に最も近い平面の長さが０．４５から０．８５まで、好ましくは０．５５から０．８まで、の範囲内にある。これは、単位面積に当たる光量がプリズム列先端部に比べプリズム列谷部のほうが少ないため、プリズム列谷部に最も近い平面に一定以上のＸ方向長さがないと、このプリズム列谷部に最も近い面で全反射される光すなわち負側に出射する光の量が少なくなってしまうからである。逆に、プリズム列先端部に近い平面があまりに短いとプリズム列先端部に近い平面で全反射した光の光量が少なくなってしまい、その結果出射光量が負側に偏ってしまうからである。
【００２３】
図２に示した実施形態において、第１のプリズム面４４は１つの平面で構成されており、第２のプリズム面４５は２つの平面で構成されている。第２のプリズム面４５は、構成する平面の数が多くなれば光偏向素子４から出射する光の配光制御が容易になるが、光偏向素子４の作製とくにプリズム列形成面である入光面４１を転写形成するための転写用型部材の作製は困難となる。従って、第２のプリズム面４５は、２〜３多くとも４つの平面で構成されるのが適切である。
【００２４】
図２に示した実施形態において、第１のプリズム面４４は、出光面４２の法線方向に対してなす角度が５度から４０度であるのが好ましい。この角度が５度より小さくなると、光偏向素子４の作製とくにプリズム列形成面である入光面４１を転写形成するための転写用型部材の作製は困難となる。一方、この角度が４０度より大きくなると、第２のプリズム面４５に当たる光の量が減り、充分な輝度を得ることができなくなる。
【００２５】
なお、プリズム列の配列ピッチＰは、特に制限されないが、１０〜１００μｍ程度が好ましい。但し、液晶パネル（液晶表示素子）とのモアレを回避できる値を選ぶとよい。
【００２６】
一次光源１としては例えばＬＥＤ光源、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ等のような点状光源や蛍光ランプや冷陰極管などのＹ方向に延在する線状光源を用いることができる。複数の点状光源をＹ方向に配列してもよい。必要に応じて、一次光源１を取り囲むように光源リフレクタを設置しても良い。光源リフレクタは、一次光源１から出射した光のうち導光体３の光入射端面３１に入射できなかった光を光入射端面３１に向けて反射させる。光源リフレクタの材質としては、例えば表面に金属蒸着反射層を有するプラスチックフィルムを用いることができる。このような光源リフレクタと同様な反射部材を、導光体３の光入射端面とされる側端面３１以外の側端面に付することも可能である。
【００２７】
光反射素子５は導光体３の光出射面３３と反対の側の裏面３４に対向して配置される。光反射素子５としては、例えば表面に金属蒸着反射層を有するプラスチックシートを用いることができる。本発明においては、光反射素子５として、反射シートに代えて、導光体３の裏面３４に金属蒸着等により形成された光反射層等を用いることも可能である。これにより導光体３より漏れた光を再度導光体内に戻してやることが出来、一次光源１から発せられる光量を有効に利用することができる。
【００２８】
光拡散素子６は、光偏向素子４の出光面側にて光偏向素子４と一体化させてもよいし、光拡散素子６を個別に光偏向素子４の出光面上に載置しても良い。個別に光拡散素子６を載置する場合には、光拡散素子６の光偏向素子４に隣接する側の面即ち入射面には、光偏向素子４とのスティッキングを防止するため、凹凸構造を付与することが好ましい。同様に、光拡散素子６の出射面においても、その上に配置される液晶表示素子との間でのスティッキングを考慮する必要があり、光出射面にも凹凸構造を付与することが好ましい。この凹凸構造は、スティッキング防止の目的のみに付与する場合には、上記特許文献１の明細書の段落［００１８］ないし［００１９］に記載されているＩＳＯ４２８７／１−１９８４による平均傾斜角が、０．７度以上となるような構造とすることが好ましく、さらに好ましくは１度以上であり、より好ましくは１．５度以上である。
【００２９】
尚、光拡散素子６は省略してもよい。
【００３０】
以上のような面光源装置の発光面上に、液晶表示素子を配置することにより液晶表示装置が構成される。液晶表示装置は、図１における上方から液晶表示素子を通して観察者により観察される。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例及び比較例によって本発明を具体的に説明する。
【００３２】
なお、以下の実施例及び比較例において使用した導光体の作製方法および各物性の測定方法を下記に示す。
【００３３】
［導光体の作製］
鏡面仕上げをした有効面積１９５ｍｍ（Ｘ方向寸法）×３０７ｍｍ（Ｙ方向寸法）、厚さ３ｍｍのステンレススチール板を型素材として用い、ガラスビーズ（ポッターズバロティーニ社製Ｊ２２０）を用いて、ステンレススチール板からブラストノズルまでの距離を３２ｃｍとして、ブラスト処理を行った。これにより、第１の成型用型部材を得た。
【００３４】
一方、鏡面仕上げをした有効面積１９５ｍｍ（Ｘ方向寸法）×３０７ｍｍ（Ｙ方向寸法）、厚さ３ｍｍのニッケル−リンメッキ板を型素材として用い、その表面に、レンズ列形成面からなる導光体裏面を転写により形成するための形状転写面を切削加工により形成した。これにより、第２の成型用型部材を得た。レンズ列形成面のレンズ列は、頂部先端曲率半径１３５μｍ、配列ピッチ１００μｍ、アスペクト比１０であった。また、レンズ列の延びる方向は、上記ステンレス板の長辺と垂直の方向（Ｘ方向）になるようにした。
【００３５】
上記２つの成型用型部材を用いて、透明アクリル樹脂組成物を射出成形することにより、短辺１９５ｍｍ、長辺３０７ｍｍの長方形で、厚みが０．８ｍｍと一定で、一方の面（光出射面３３）が粗面からなり、他方の面（裏面３４）がレンズ列形成面からなる透明アクリル樹脂製の導光体３を得た。
【００３６】
［導光体の光度分布の測定］
導光体の長辺側端面（光入射端面３１）に対向するようにして、該長辺に沿って等間隔で５４個のＬＥＤ（豊田合成社製Ｅ１Ｓ６２−ＹＷＯＳ７−０７）を一次光源１として配置し、更に光源リフレクタを配置した。また、導光体３の裏面３４に対向するようにして光反射素子５として光散乱反射シート（東レ社製Ｅ６ＳＰ）を配置した。
【００３７】
以上のようにして得られた、図１に示される構成から光偏向素子４及び光拡散素子６を除去したものにおいて、一次光源１を点灯させ、導光体３の光出射面３３に３ｍｍφのピンホールを有する黒色の紙をピンホールが光出射面３３の中央に位置するように固定した。光出射面３３の法線方向即ちＺ方向を角度０°として、ＸＺ面内で＋８５°〜−８５°の範囲内で１°間隔で傾けながら、輝度計で出射光の光度分布を測定した。角度は一次光源１に近い側を負とし、その反対側を正とした。この導光体の光度分布の測定結果を図３に示す（光度は相対値で示す）。導光体３の光出射面３３からの出射光は、光入射端面３１及び光出射面３３の双方に直交する面内において、分布ピークの方向と光出射面３３とのなす角度が２０度であり、分布の半値全幅は２６度であった。
【００３８】
［面光源装置のピーク輝度及び輝度分布の半値全幅の測定］
図１に示される構成において、一次光源１を点灯させ、輝度計の視野角度を１度にし、面光源装置の中央に測定位置がくるよう調整した。光偏向素子４の出光面４２の法線方向即ちＺ方向を角度０°として、＋４５°〜−４５°の範囲内で１°間隔で傾けながら、輝度計で出射光の輝度分布を測定し、ピーク輝度及び輝度分布の半値全幅（ピーク輝度値の１／２以上の輝度値の分布の広がり角）を求めた。角度は一次光源１に近い側を負とし、その反対側を正とした。
【００３９】
実施例１：
図１及び図２の実施形態に属する面光源装置を、以下のようにして作製した。
【００４０】
先ず、図３に示される出射光光度分布（光度は相対値で示す）をもつ導光体３を作製した。この導光体３の光出射面３３上に、屈折率１．５０６のアクリル系紫外線硬化性樹脂を用いて作製した光偏向素子４を載置した。光偏向素子４は、入光面４１に多数のプリズム列が形成されたプリズムシートであり、各プリズム列の断面形状（プリズム列の延在方向と直交する断面の形状）は図４のとおりであった。
【００４１】
図４には、プリズム列の各部分の寸法値及び角度値が示されている。図４において、上下方向が出光面４２の法線方向即ちＺ方向に相当する。出光面４２の法線が一点鎖線で示されており、該出光面法線に対する傾斜角度の値（単位は度［°；ｄｅｇ］）が示されている。一次光源１に近い側に位置する第１のプリズム面４４は、出光面法線に対する傾斜角度が２７度である。一次光源１から遠い側に位置する第２のプリズム面４５は、出光面法線方向に対する傾斜角度が互いに異なる３つの平面からなる。プリズム列の先端部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が３９．０６度であり、プリズム列配列方向の長さが５．６０μｍである。プリズム列の谷部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が２７度であり、プリズム列配列方向の長さが１５．６８μｍである。これら２つの平面の中間に位置する平面は、出光面法線に対する傾斜角度が３４．８５度であり、プリズム列配列方向の長さが５．５０μｍである。従って、「第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さ」に対する「プリズム列谷部に最も近い平面のプリズム列配列方向の長さ」の割合、即ち第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さを１とした場合のプリズム列谷部に最も近い平面の長さは、０．５９である。プリズム列の配列ピッチＰは５０．００μｍである。
【００４２】
このプリズムシートを、そのプリズム列形成面からなる入光面４１が導光体３の光出射面３３に向くように載置した。更に、一次光源１及び光反射素子５を配置し、面光源装置を得た。
【００４３】
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、後述の比較例１を基準とした場合のピーク輝度比率の値及び輝度分布の半値全幅の値（単位は度［°；ｄｅｇ］）を得、その結果を表１に示した。
【００４４】
実施例２：
各プリズム列の形状が図５のとおりであった以外は、実施例１と同様にして面光源装置を得た。
【００４５】
図５には、プリズム列の各部分の寸法値及び角度値が示されている。図５において、上下方向が出光面４２の法線方向即ちＺ方向に相当する。出光面４２の法線が一点鎖線で示されており、該出光面法線に対する傾斜角度の値（単位は度［°；ｄｅｇ］）が示されている。一次光源１に近い側に位置する第１のプリズム面４４は、出光面法線に対する傾斜角度が２７度である。一次光源１から遠い側に位置する第２のプリズム面４５は、出光面法線方向に対する傾斜角度が互いに異なる２つの平面からなる。プリズム列の先端部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が３７．０３度であり、プリズム列配列方向の長さが５．５６μｍである。プリズム列の谷部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が２９度であり、プリズム列配列方向の長さが２１．２０μｍである。従って、「第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さ」に対する「プリズム列谷部に最も近い平面のプリズム列配列方向の長さ」の割合、即ち第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さを１とした場合のプリズム列谷部に最も近い平面の長さは、０．７９である。プリズム列の配列ピッチＰは５０．００μｍである。
【００４６】
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、後述の比較例１を基準とした場合のピーク輝度比率の値及び輝度分布の半値全幅の値を得、その結果を表１に示した。
【００４７】
実施例３：
各プリズム列の形状が図６のとおりであった以外は、実施例１と同様にして面光源装置を得た。
【００４８】
図６には、プリズム列の各部分の寸法値及び角度値が示されている。図６において、上下方向が出光面４２の法線方向即ちＺ方向に相当する。出光面４２の法線が一点鎖線で示されており、該出光面法線に対する傾斜角度の値（単位は度［°；ｄｅｇ］）が示されている。一次光源１に近い側に位置する第１のプリズム面４４は、出光面法線に対する傾斜角度が２７度である。一次光源１から遠い側に位置する第２のプリズム面４５は、出光面法線方向に対する傾斜角度が互いに異なる２つの平面からなる。プリズム列の先端部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が３６．５０度であり、プリズム列配列方向の長さが１０．００μｍである。プリズム列の谷部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が２８．５０度であり、プリズム列配列方向の長さが１７．０８μｍである。従って、「第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さ」に対する「プリズム列谷部に最も近い平面のプリズム列配列方向の長さ」の割合、即ち第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さを１とした場合のプリズム列谷部に最も近い平面の長さは、０．６３である。プリズム列の配列ピッチＰは５０．００μｍである。
【００４９】
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、後述の比較例１を基準とした場合のピーク輝度比率の値及び輝度分布の半値全幅の値を得、その結果を表１に示した。
【００５０】
実施例４：
各プリズム列の形状が図７のとおりであった以外は、実施例１と同様にして面光源装置を得た。
【００５１】
図７には、プリズム列の各部分の寸法値及び角度値が示されている。図７において、上下方向が出光面４２の法線方向即ちＺ方向に相当する。出光面４２の法線が一点鎖線で示されており、該出光面法線に対する傾斜角度の値（単位は度［°；ｄｅｇ］）が示されている。一次光源１に近い側に位置する第１のプリズム面４４は、出光面法線に対する傾斜角度が３８度である。一次光源１から遠い側に位置する第２のプリズム面４５は、出光面法線方向に対する傾斜角度が互いに異なる３つの平面からなる。プリズム列の先端部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が４０．０度であり、プリズム列配列方向の長さが４．００μｍである。プリズム列の谷部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が２７．０度であり、プリズム列配列方向の長さが１２．０９μｍである。これら２つの平面の中間に位置する平面は、出光面法線に対する傾斜角度が３５度であり、プリズム列配列方向の長さが５．５μｍである。従って、「第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さ」に対する「プリズム列谷部に最も近い平面のプリズム列配列方向の長さ」の割合、即ち第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さを１とした場合のプリズム列谷部に最も近い平面の長さは、０．５６である。プリズム列の配列ピッチＰは５０．００μｍである。
【００５２】
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、後述の比較例１を基準とした場合のピーク輝度比率の値及び輝度分布の半値全幅の値を得、その結果を表１に示した。
【００５３】
比較例１：
Ｘ−Ｚ断面形状において、プリズム列の頂点の座標を（Ｘ［μｍ］，Ｚ［μｍ］）＝（０，０）としたとき、各プリズム列の形状が（Ｘ，Ｚ）＝（−２５，３８．９４）と頂点と（Ｘ，Ｚ）＝（２５，３８．９４）とを結んだ二等辺三角形状となるようにした以外は、実施例１と同様にして面光源装置を得た。ここで、一次光源１に近い側に位置する第１のプリズム面４４及び一次光源１から遠い側に位置する第２のプリズム面４５は、いずれも出光面法線に対する傾斜角度が３２．７度である。従って、「第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さ」に対する「プリズム列谷部に最も近い平面のプリズム列配列方向の長さ」の割合、即ち第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さを１とした場合のプリズム列谷部に最も近い平面の長さは、１．０である。
【００５４】
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、ピーク輝度を１．０００とし、輝度分布の半値全幅の値を得、その結果を表１に示した。
【００５５】
比較例２：
プリズム列の形状が図８のとおりであった以外は、実施例１と同様にして面光源装置を得た。
【００５６】
図８には、プリズム列の各部分の寸法値及び角度値が示されている。図８において、上下方向が出光面４２の法線方向即ちＺ方向に相当する。出光面４２の法線が一点鎖線で示されており、該出光面法線に対する傾斜角度の値（単位は度［°；ｄｅｇ］）が示されている。一次光源１に近い側に位置する第１のプリズム面４４は、出光面法線に対する傾斜角度が２７度である。一次光源１から遠い側に位置する第２のプリズム面４５は、出光面法線方向に対する傾斜角度が互いに異なる２つの平面からなる。プリズム列の先端部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が４５度であり、プリズム列配列方向の長さが８．００μｍである。プリズム列の谷部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が２９度であり、プリズム列配列方向の長さが１９．７６μｍである。従って、「第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さ」に対する「プリズム列谷部に最も近い平面のプリズム列配列方向の長さ」の割合、即ち第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さを１とした場合のプリズム列谷部に最も近い平面の長さは、０．７１である。プリズム列の配列ピッチＰは５０．００μｍである。
【００５７】
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、比較例１を基準とした場合のピーク輝度比率の値及び輝度分布の半値全幅の値を得、その結果を表１に示した。
【００５８】
比較例３：
プリズム列の形状が図９のとおりであった以外は、実施例１と同様にして面光源装置を得た。
【００５９】
図９には、プリズム列の各部分の寸法値及び角度値が示されている。図９において、上下方向が出光面４２の法線方向即ちＺ方向に相当する。出光面４２の法線が一点鎖線で示されており、該出光面法線に対する傾斜角度の値（単位は度［°；ｄｅｇ］）が示されている。一次光源１に近い側に位置する第１のプリズム面４４は、出光面法線に対する傾斜角度が１０度である。一次光源１から遠い側に位置する第２のプリズム面４５は、出光面法線方向に対する傾斜角度が互いに異なる２つの平面からなる。プリズム列の先端部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が３９度であり、プリズム列配列方向の長さが１９．５１μｍである。プリズム列の谷部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が３１度であり、プリズム列配列方向の長さが２０．２９μｍである。従って、「第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さ」に対する「プリズム列谷部に最も近い平面のプリズム列配列方向の長さ」の割合、即ち第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さを１とした場合のプリズム列谷部に最も近い平面の長さは、０．５１である。プリズム列の配列ピッチＰは５０．００μｍである。
【００６０】
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、比較例１を基準とした場合のピーク輝度比率の値及び輝度分布の半値全幅の値を得、その結果を表１に示した。
【００６１】
比較例４：
プリズム列の形状が図１０のとおりであった以外は、実施例１と同様にして面光源装置を得た。
【００６２】
図１０には、プリズム列の各部分の寸法値及び角度値が示されている。図１０において、上下方向が出光面４２の法線方向即ちＺ方向に相当する。出光面４２の法線が一点鎖線で示されており、該出光面法線に対する傾斜角度の値（単位は度［°；ｄｅｇ］）が示されている。一次光源１に近い側に位置する第１のプリズム面４４は、出光面法線に対する傾斜角度が１０度である。一次光源１から遠い側に位置する第２のプリズム面４５は、出光面法線方向に対する傾斜角度が互いに異なる３つの平面からなる。プリズム列の先端部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が３９度であり、プリズム列配列方向の長さが１２．５３μｍである。プリズム列の谷部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が２８度であり、プリズム列配列方向の長さが１２．２５μｍである。これら２つの平面の中間に位置する平面は、出光面法線に対する傾斜角度が３４度であり、プリズム列配列方向の長さが１４．６１μｍである。従って、「第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さ」に対する「プリズム列谷部に最も近い平面のプリズム列配列方向の長さ」の割合、即ち第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さを１とした場合のプリズム列谷部に最も近い平面の長さは、０．３１である。プリズム列の配列ピッチＰは５０．００μｍである。
【００６３】
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、比較例１を基準とした場合のピーク輝度比率の値及び輝度分布の半値全幅の値を得、その結果を表１に示した。
【００６４】
比較例５：
プリズム列の形状が図１１のとおりであった以外は、実施例１と同様にして面光源装置を得た。
【００６５】
図１１には、プリズム列の各部分の寸法値及び角度値が示されている。図１１において、上下方向が出光面４２の法線方向即ちＺ方向に相当する。出光面４２の法線が一点鎖線で示されており、該出光面法線に対する傾斜角度の値（単位は度［°；ｄｅｇ］）が示されている。一次光源１に近い側に位置する第１のプリズム面４４は、出光面法線に対する傾斜角度が２７度である。一次光源１から遠い側に位置する第２のプリズム面４５は、出光面法線方向に対する傾斜角度が互いに異なる２つの平面からなる。プリズム列の先端部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が３５度であり、プリズム列配列方向の長さが３．００μｍである。プリズム列の谷部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が３０度であり、プリズム列配列方向の長さが２３．８１μｍである。従って、「第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さ」に対する「プリズム列谷部に最も近い平面のプリズム列配列方向の長さ」の割合、即ち第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さを１とした場合のプリズム列谷部に最も近い平面の長さは、０．８９である。プリズム列の配列ピッチＰは５０．００μｍである。
【００６６】
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、比較例１を基準とした場合のピーク輝度比率の値及び輝度分布の半値全幅の値を得、その結果を表１に示した。
【００６７】
比較例６：
プリズム列の形状が図１２のとおりであった以外は、実施例１と同様にして面光源装置を得た。
【００６８】
図１２には、プリズム列の各部分の寸法値及び角度値が示されている。図１２において、上下方向が出光面４２の法線方向即ちＺ方向に相当する。出光面４２の法線が一点鎖線で示されており、該出光面法線に対する傾斜角度の値（単位は度［°；ｄｅｇ］）が示されている。一次光源１に近い側に位置する第１のプリズム面４４は、出光面法線に対する傾斜角度が４５度である。一次光源１から遠い側に位置する第２のプリズム面４５は、出光面法線方向に対する傾斜角度が互いに異なる２つの平面からなる。プリズム列の先端部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が４０度であり、プリズム列配列方向の長さが８．００μｍである。プリズム列の谷部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が２９度であり、プリズム列配列方向の長さが１１．５８μｍである。従って、「第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さ」に対する「プリズム列谷部に最も近い平面のプリズム列配列方向の長さ」の割合、即ち第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さを１とした場合のプリズム列谷部に最も近い平面の長さは、０．５９である。プリズム列の配列ピッチＰは５０．００μｍである。
【００６９】
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、比較例１を基準とした場合のピーク輝度比率の値及び輝度分布の半値全幅の値を得、その結果を表１に示した。
【００７０】
【表１】
【符号の説明】
【００７１】
１ 一次光源
３ 導光体
３１ 光入射端面
３３ 光出射面
３４ 裏面
４ 光偏向素子
４１ 入光面
４２ 出光面
４４ 第１のプリズム面
４５ 第２のプリズム面
５ 光反射素子
６ 光拡散素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯情報端末、ノートパソコン、モニター、テレビ等において表示部として使用される液晶表示装置等を構成するエッジライト方式の面光源装置およびそれに使用される光偏向素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラー液晶表示装置は、携帯型ノートパソコン、パソコン等のモニターとして、あるいは液晶テレビ等の表示部として、種々の分野で広く使用されている。また、情報処理量の増大化、ニーズの多様化、マルチメディア対応等に伴って、液晶表示装置の大画面化、高精細化が盛んに進められている。
【０００３】
液晶表示装置は、基本的にバックライト部と液晶表示素子部とから構成されている。バックライト部としては、液晶表示素子部の直下に光源を配置した直下方式のものや導光体の側端面に対向するように光源を配置したエッジライト方式のものがあり、液晶表示装置のコンパクト化の観点からエッジライト方式のものが多用されている。
【０００４】
近年、消費電力の低減の観点から、エッジライト方式のバックライト部として、一次光源から発せられる光量を有効に利用するために、発光面から出射する光束の広がり角度をできるだけ小さくして所要の角度範囲に集中して光を出射させるものが利用されている。例えば、特許第４３２３１８９号公報（特許文献１）及び特開２００４−２３３９３８号公報（特許文献２）に開示されている光偏向素子を用いることで高輝度な面光源装置を実現できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４３２３１８９号公報
【特許文献２】特開２００４−２３３９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、モニターやテレビ等の表示部においては、適度の視野角の確保が必要であり、光があまりに狭い角度範囲に集中してしまうと特定の角度範囲でしか見ることが出来なくなり、不都合である。
【０００７】
しかるに、特許文献１及び特許文献２に記載されている光偏向素子を用いた面光源装置では、所要の角度範囲に集中して光を出射させ、発光面から出射する光束の広がり角度をできるだけ小さくすることで、一次光源から発せられる光量を有効に利用して高輝度を実現するので、輝度を適度に維持しつつ視野角を拡げることは困難である。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、視野角が広く且つ適度の輝度が維持された即ち視野角と輝度とのバランスが取れた面光源装置及びそれに使用される光偏向素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成する本発明の光偏向素子は、
光が入射する入光面とその反対側に位置し入射した光が出射する出光面とを有しており、前記入光面には一対のプリズム面から構成されるプリズム列が並列に複数配列されている光偏向素子であって、
前記一対のプリズム面のうちの一方のプリズム面は、前記プリズム列の延在方向と直交する断面における前記出光面の法線方向に対する傾斜角度が互いに異なる２つ以上の平面からなり、
前記断面における前記プリズム列の先端部に最も近い前記平面の前記傾斜角度は３５度から４２度までの範囲内にあり、
前記断面における前記プリズム列の谷部に最も近い前記平面の前記傾斜角度は２５度から３０度までの範囲内にあり、
前記一方のプリズム面の前記プリズム列の配列方向の長さを１として、前記断面における前記プリズム列の谷部に最も近い前記平面の長さが０．４５から０．８５までの範囲内にある、
ことを特徴とする。
【００１０】
上記の目的を達成する本発明の面光源装置は、
一次光源と、該一次光源から発せられた光が入射する光入射端面を有し且つ入射した光を導光し且つ導光された光の少なくとも一部が出射する光出射面を有する導光体と、該導光体の前記光出射面に隣接配置された上記の光偏向素子とを備えており、
前記光偏向素子は、前記入光面が前記導光体の前記光出射面に対向するようにし、更に前記プリズム列が前記一方のプリズム面を前記一次光源から遠い側とし且つ他方のプリズム面を前記一次光源に近い側として、配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、視野角が広く且つ適度の輝度が維持された即ち視野角と輝度とのバランスが取れた面光源装置及びそれに使用される光偏向素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による面光源装置の実施形態を示す模式的斜視図である。
【図２】本発明による光偏向素子の実施形態におけるプリズム列の断面形状の説明図である。
【図３】本発明による面光源装置における導光体の出射角依存の出射光光度分布の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施例１における光偏向素子のプリズム列の断面形状を示す図である。
【図５】本発明の実施例２における光偏向素子のプリズム列の断面形状を示す図である。
【図６】本発明の実施例３における光偏向素子のプリズム列の断面形状を示す図である。
【図７】本発明の実施例４における光偏向素子のプリズム列の断面形状を示す図である。
【図８】比較例２における光偏向素子のプリズム列の断面形状を示す図である。
【図９】比較例３における光偏向素子のプリズム列の断面形状を示す図である。
【図１０】比較例４における光偏向素子のプリズム列の断面形状を示す図である。
【図１１】比較例５における光偏向素子のプリズム列の断面形状を示す図である。
【図１２】比較例６における光偏向素子のプリズム列の断面形状を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
図１は、本発明による面光源装置の一つの実施形態を示す模式的斜視図である。図１に示されているように、本実施形態の面光源装置は、一つの側端面を光入射端面３１とし、これと略直交する一つの表面を光出射面３３とする導光体３と、この導光体３の光入射端面３１に対向して配置された一次光源１と、導光体３の光出射面３３上に配置された光偏向素子４および光拡散素子６と、導光体３の光出射面３３と反対の側の裏面３４に対向して配置された光反射素子５とを含んで構成される。
【００１５】
導光体３は、ＸＹ面と平行に配置されており、全体として矩形板状をなしている。導光体３は４つの側端面を有しており、そのうちのＹＺ面と平行な１対の側端面のうち、一つの側端面を光入射面３１とする。光入射端面３１は一次光源１と対向して配置されており、一次光源１から発せられた光は光入射端面３１に入射し導光体３内へと導入される。
【００１６】
導光体３の光入射端面３１に略直交した２つの主面は、それぞれＸＹ面と略平行に位置しており、いずれか一方の面（図では上面）が光出射面３３となる。この光出射面３３及びそれと反対の側に位置する裏面３４のうちの少なくとも一方の面に粗面からなる指向性光出射機能部や、プリズム列、レンチキュラーレンズ列、Ｖ字状溝等の多数のレンズ列を並列形成したレンズ面からなる指向性光出射機能部を付与することによって、光入射端面３１に入射した光を導光体３中を導光させながら、光出射面３３から光入射端面３１および光出射面３３の双方に直交する面（ＸＺ面）内の出射光分布において指向性のある光を出射させる。このＸＺ面内における出射光分布のピークの方向が光出射面３３となす角度をａとすると、この角度ａは１０〜４０度とすることが好ましく、出射光分布の半値全幅は１０〜４０度とすることが好ましい。
【００１７】
なお、本発明では、上記のような光出射面３３またはその裏面３４に光出射機能部を形成する代わりにあるいはこれと併用して、導光体内部に光拡散性微粒子を混入分散することで指向性光出射機能を付与したものでもよい。また、導光体３としては、図１に示したような大略平行平板状（即ちＸＺ断面形状が長方形）のものに限定されるものではなく、少なくとも光入射端面に隣接する部分において光入射端面から離れるに従い次第に厚みが減少するくさび形状のもの、或いは、船型状等の種々のＸＺ断面形状を持つものが使用できる。
【００１８】
本発明の導光体３は、光透過率の高い合成樹脂から構成することができる。このような合成樹脂としては、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂が例示できる。特に、メタクリル樹脂が、光透過率の高さ、耐熱性、力学的特性、成形加工性に優れており、最適である。このようなメタクリル樹脂としては、メタクリル酸メチルを主成分とする樹脂であり、メタクリル酸メチルが８０重量％以上であるものが好ましい。導光体３の粗面等の表面構造を形成するに際しては、透明合成樹脂板を所望の表面構造を有する型部材を用いて熱プレスすることで形成してもよいし、スクリーン印刷、押出成形や射出成形等によって成形と同時に形状付与してもよい。また、熱あるいは光硬化性樹脂等を用いて構造面を形成することもできる。更に、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリメタクリルイミド系樹脂等からなる透明フィルムあるいはシート等の透明基材上に、活性エネルギー線硬化型樹脂からなる粗面構造を表面に形成してもよいし、このようなシートを接着、融着等の方法によって別個の透明基材上に接合一体化させてもよい。活性エネルギー線硬化型樹脂としては、多官能（メタ）アクリル化合物、ビニル化合物、（メタ）アクリル酸エステル類、アリル化合物、（メタ）アクリル酸の金属塩等を使用することができる。
【００１９】
図２は、光偏向素子４のプリズム列延在方向と直交する断面の形状の説明図である。図２は、図１におけるＸＺ断面に相当する。光偏向素子４は主表面の一方を入光面４１とし他方の面を出光面４２とする。入光面４１には多数のプリズム列が並列に配列されており、各プリズム列は一次光源１に近い側に位置する第１のプリズム面４４と一次光源１から遠い側に位置する第２のプリズム面４５との２つのプリズム面（一対のプリズム面）から構成されている。
【００２０】
第２のプリズム面４５は複数の平面より構成されている。これらの複数の平面は、プリズム列の延在方向（Ｙ方向）と直交する断面（ＸＺ断面）における、出光面４２の法線方向（Ｚ方向）に対する傾斜角度が互いに異なる。ＸＺ断面におけるプリズム列の先端部（プリズム列の頂部に対応する）に最も近い平面の傾斜角度は、３５度から４２度まで、好ましくは３５度から４０度まで、の範囲内にある。また、ＸＺ断面におけるプリズム列の谷部（隣接プリズム列との境界の近くに位置するプリズム底部に対応する）に最も近い平面の傾斜角度は２５度から３０度まで、好ましくは２７度から２９度まで、の範囲内にある。
【００２１】
光偏向素子４の出光面４２の法線方向を角度０度とし、一次光源１に近い側を負の角度、一次光源１から遠い側を正の角度とすると、図２に示すように、プリズム列先端部に近い平面で全反射した光の出射方向のピークは正側に傾いている。一方、プリズム列谷部に近い平面で全反射した光の出射方向のピークは負側に傾いている。プリズム列先端部に最も近い平面の傾斜角度が出光面４２の法線方向に対して３５度から４２度までの範囲内にあり、かつプリズム列谷部に最も近い平面の傾斜角度が出光面４２の法線方向に対して２５度から３０度までの範囲内にあるものとすることで、視野角が広く且つ適度の輝度が維持された即ち視野角と輝度とのバランスが取れた面光源装置を実現することが可能になる。
【００２２】
さらに、プリズム列谷部に最も近い平面のプリズム列配列方向［プリズム列ピッチ方向］（Ｘ方向）の長さは、第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さの０．４５倍以上０．８５倍以下、好ましくは０．５５倍以上０．８倍以下、である。即ち、第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さを１として、ＸＺ断面におけるプリズム列谷部に最も近い平面の長さが０．４５から０．８５まで、好ましくは０．５５から０．８まで、の範囲内にある。これは、単位面積に当たる光量がプリズム列先端部に比べプリズム列谷部のほうが少ないため、プリズム列谷部に最も近い平面に一定以上のＸ方向長さがないと、このプリズム列谷部に最も近い面で全反射される光すなわち負側に出射する光の量が少なくなってしまうからである。逆に、プリズム列先端部に近い平面があまりに短いとプリズム列先端部に近い平面で全反射した光の光量が少なくなってしまい、その結果出射光量が負側に偏ってしまうからである。
【００２３】
図２に示した実施形態において、第１のプリズム面４４は１つの平面で構成されており、第２のプリズム面４５は２つの平面で構成されている。第２のプリズム面４５は、構成する平面の数が多くなれば光偏向素子４から出射する光の配光制御が容易になるが、光偏向素子４の作製とくにプリズム列形成面である入光面４１を転写形成するための転写用型部材の作製は困難となる。従って、第２のプリズム面４５は、２〜３多くとも４つの平面で構成されるのが適切である。
【００２４】
図２に示した実施形態において、第１のプリズム面４４は、出光面４２の法線方向に対してなす角度が５度から４０度であるのが好ましい。この角度が５度より小さくなると、光偏向素子４の作製とくにプリズム列形成面である入光面４１を転写形成するための転写用型部材の作製は困難となる。一方、この角度が４０度より大きくなると、第２のプリズム面４５に当たる光の量が減り、充分な輝度を得ることができなくなる。
【００２５】
なお、プリズム列の配列ピッチＰは、特に制限されないが、１０〜１００μｍ程度が好ましい。但し、液晶パネル（液晶表示素子）とのモアレを回避できる値を選ぶとよい。
【００２６】
一次光源１としては例えばＬＥＤ光源、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ等のような点状光源や蛍光ランプや冷陰極管などのＹ方向に延在する線状光源を用いることができる。複数の点状光源をＹ方向に配列してもよい。必要に応じて、一次光源１を取り囲むように光源リフレクタを設置しても良い。光源リフレクタは、一次光源１から出射した光のうち導光体３の光入射端面３１に入射できなかった光を光入射端面３１に向けて反射させる。光源リフレクタの材質としては、例えば表面に金属蒸着反射層を有するプラスチックフィルムを用いることができる。このような光源リフレクタと同様な反射部材を、導光体３の光入射端面とされる側端面３１以外の側端面に付することも可能である。
【００２７】
光反射素子５は導光体３の光出射面３３と反対の側の裏面３４に対向して配置される。光反射素子５としては、例えば表面に金属蒸着反射層を有するプラスチックシートを用いることができる。本発明においては、光反射素子５として、反射シートに代えて、導光体３の裏面３４に金属蒸着等により形成された光反射層等を用いることも可能である。これにより導光体３より漏れた光を再度導光体内に戻してやることが出来、一次光源１から発せられる光量を有効に利用することができる。
【００２８】
光拡散素子６は、光偏向素子４の出光面側にて光偏向素子４と一体化させてもよいし、光拡散素子６を個別に光偏向素子４の出光面上に載置しても良い。個別に光拡散素子６を載置する場合には、光拡散素子６の光偏向素子４に隣接する側の面即ち入射面には、光偏向素子４とのスティッキングを防止するため、凹凸構造を付与することが好ましい。同様に、光拡散素子６の出射面においても、その上に配置される液晶表示素子との間でのスティッキングを考慮する必要があり、光出射面にも凹凸構造を付与することが好ましい。この凹凸構造は、スティッキング防止の目的のみに付与する場合には、上記特許文献１の明細書の段落［００１８］ないし［００１９］に記載されているＩＳＯ４２８７／１−１９８４による平均傾斜角が、０．７度以上となるような構造とすることが好ましく、さらに好ましくは１度以上であり、より好ましくは１．５度以上である。
【００２９】
尚、光拡散素子６は省略してもよい。
【００３０】
以上のような面光源装置の発光面上に、液晶表示素子を配置することにより液晶表示装置が構成される。液晶表示装置は、図１における上方から液晶表示素子を通して観察者により観察される。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例及び比較例によって本発明を具体的に説明する。
【００３２】
なお、以下の実施例及び比較例において使用した導光体の作製方法および各物性の測定方法を下記に示す。
【００３３】
［導光体の作製］
鏡面仕上げをした有効面積１９５ｍｍ（Ｘ方向寸法）×３０７ｍｍ（Ｙ方向寸法）、厚さ３ｍｍのステンレススチール板を型素材として用い、ガラスビーズ（ポッターズバロティーニ社製Ｊ２２０）を用いて、ステンレススチール板からブラストノズルまでの距離を３２ｃｍとして、ブラスト処理を行った。これにより、第１の成型用型部材を得た。
【００３４】
一方、鏡面仕上げをした有効面積１９５ｍｍ（Ｘ方向寸法）×３０７ｍｍ（Ｙ方向寸法）、厚さ３ｍｍのニッケル−リンメッキ板を型素材として用い、その表面に、レンズ列形成面からなる導光体裏面を転写により形成するための形状転写面を切削加工により形成した。これにより、第２の成型用型部材を得た。レンズ列形成面のレンズ列は、頂部先端曲率半径１３５μｍ、配列ピッチ１００μｍ、アスペクト比１０であった。また、レンズ列の延びる方向は、上記ステンレス板の長辺と垂直の方向（Ｘ方向）になるようにした。
【００３５】
上記２つの成型用型部材を用いて、透明アクリル樹脂組成物を射出成形することにより、短辺１９５ｍｍ、長辺３０７ｍｍの長方形で、厚みが０．８ｍｍと一定で、一方の面（光出射面３３）が粗面からなり、他方の面（裏面３４）がレンズ列形成面からなる透明アクリル樹脂製の導光体３を得た。
【００３６】
［導光体の光度分布の測定］
導光体の長辺側端面（光入射端面３１）に対向するようにして、該長辺に沿って等間隔で５４個のＬＥＤ（豊田合成社製Ｅ１Ｓ６２−ＹＷＯＳ７−０７）を一次光源１として配置し、更に光源リフレクタを配置した。また、導光体３の裏面３４に対向するようにして光反射素子５として光散乱反射シート（東レ社製Ｅ６ＳＰ）を配置した。
【００３７】
以上のようにして得られた、図１に示される構成から光偏向素子４及び光拡散素子６を除去したものにおいて、一次光源１を点灯させ、導光体３の光出射面３３に３ｍｍφのピンホールを有する黒色の紙をピンホールが光出射面３３の中央に位置するように固定した。光出射面３３の法線方向即ちＺ方向を角度０°として、ＸＺ面内で＋８５°〜−８５°の範囲内で１°間隔で傾けながら、輝度計で出射光の光度分布を測定した。角度は一次光源１に近い側を負とし、その反対側を正とした。この導光体の光度分布の測定結果を図３に示す（光度は相対値で示す）。導光体３の光出射面３３からの出射光は、光入射端面３１及び光出射面３３の双方に直交する面内において、分布ピークの方向と光出射面３３とのなす角度が２０度であり、分布の半値全幅は２６度であった。
【００３８】
［面光源装置のピーク輝度及び輝度分布の半値全幅の測定］
図１に示される構成において、一次光源１を点灯させ、輝度計の視野角度を１度にし、面光源装置の中央に測定位置がくるよう調整した。光偏向素子４の出光面４２の法線方向即ちＺ方向を角度０°として、＋４５°〜−４５°の範囲内で１°間隔で傾けながら、輝度計で出射光の輝度分布を測定し、ピーク輝度及び輝度分布の半値全幅（ピーク輝度値の１／２以上の輝度値の分布の広がり角）を求めた。角度は一次光源１に近い側を負とし、その反対側を正とした。
【００３９】
実施例１：
図１及び図２の実施形態に属する面光源装置を、以下のようにして作製した。
【００４０】
先ず、図３に示される出射光光度分布（光度は相対値で示す）をもつ導光体３を作製した。この導光体３の光出射面３３上に、屈折率１．５０６のアクリル系紫外線硬化性樹脂を用いて作製した光偏向素子４を載置した。光偏向素子４は、入光面４１に多数のプリズム列が形成されたプリズムシートであり、各プリズム列の断面形状（プリズム列の延在方向と直交する断面の形状）は図４のとおりであった。
【００４１】
図４には、プリズム列の各部分の寸法値及び角度値が示されている。図４において、上下方向が出光面４２の法線方向即ちＺ方向に相当する。出光面４２の法線が一点鎖線で示されており、該出光面法線に対する傾斜角度の値（単位は度［°；ｄｅｇ］）が示されている。一次光源１に近い側に位置する第１のプリズム面４４は、出光面法線に対する傾斜角度が２７度である。一次光源１から遠い側に位置する第２のプリズム面４５は、出光面法線方向に対する傾斜角度が互いに異なる３つの平面からなる。プリズム列の先端部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が３９．０６度であり、プリズム列配列方向の長さが５．６０μｍである。プリズム列の谷部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が２７度であり、プリズム列配列方向の長さが１５．６８μｍである。これら２つの平面の中間に位置する平面は、出光面法線に対する傾斜角度が３４．８５度であり、プリズム列配列方向の長さが５．５０μｍである。従って、「第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さ」に対する「プリズム列谷部に最も近い平面のプリズム列配列方向の長さ」の割合、即ち第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さを１とした場合のプリズム列谷部に最も近い平面の長さは、０．５９である。プリズム列の配列ピッチＰは５０．００μｍである。
【００４２】
このプリズムシートを、そのプリズム列形成面からなる入光面４１が導光体３の光出射面３３に向くように載置した。更に、一次光源１及び光反射素子５を配置し、面光源装置を得た。
【００４３】
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、後述の比較例１を基準とした場合のピーク輝度比率の値及び輝度分布の半値全幅の値（単位は度［°；ｄｅｇ］）を得、その結果を表１に示した。
【００４４】
実施例２：
各プリズム列の形状が図５のとおりであった以外は、実施例１と同様にして面光源装置を得た。
【００４５】
図５には、プリズム列の各部分の寸法値及び角度値が示されている。図５において、上下方向が出光面４２の法線方向即ちＺ方向に相当する。出光面４２の法線が一点鎖線で示されており、該出光面法線に対する傾斜角度の値（単位は度［°；ｄｅｇ］）が示されている。一次光源１に近い側に位置する第１のプリズム面４４は、出光面法線に対する傾斜角度が２７度である。一次光源１から遠い側に位置する第２のプリズム面４５は、出光面法線方向に対する傾斜角度が互いに異なる２つの平面からなる。プリズム列の先端部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が３７．０３度であり、プリズム列配列方向の長さが５．５６μｍである。プリズム列の谷部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が２９度であり、プリズム列配列方向の長さが２１．２０μｍである。従って、「第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さ」に対する「プリズム列谷部に最も近い平面のプリズム列配列方向の長さ」の割合、即ち第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さを１とした場合のプリズム列谷部に最も近い平面の長さは、０．７９である。プリズム列の配列ピッチＰは５０．００μｍである。
【００４６】
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、後述の比較例１を基準とした場合のピーク輝度比率の値及び輝度分布の半値全幅の値を得、その結果を表１に示した。
【００４７】
実施例３：
各プリズム列の形状が図６のとおりであった以外は、実施例１と同様にして面光源装置を得た。
【００４８】
図６には、プリズム列の各部分の寸法値及び角度値が示されている。図６において、上下方向が出光面４２の法線方向即ちＺ方向に相当する。出光面４２の法線が一点鎖線で示されており、該出光面法線に対する傾斜角度の値（単位は度［°；ｄｅｇ］）が示されている。一次光源１に近い側に位置する第１のプリズム面４４は、出光面法線に対する傾斜角度が２７度である。一次光源１から遠い側に位置する第２のプリズム面４５は、出光面法線方向に対する傾斜角度が互いに異なる２つの平面からなる。プリズム列の先端部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が３６．５０度であり、プリズム列配列方向の長さが１０．００μｍである。プリズム列の谷部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が２８．５０度であり、プリズム列配列方向の長さが１７．０８μｍである。従って、「第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さ」に対する「プリズム列谷部に最も近い平面のプリズム列配列方向の長さ」の割合、即ち第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さを１とした場合のプリズム列谷部に最も近い平面の長さは、０．６３である。プリズム列の配列ピッチＰは５０．００μｍである。
【００４９】
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、後述の比較例１を基準とした場合のピーク輝度比率の値及び輝度分布の半値全幅の値を得、その結果を表１に示した。
【００５０】
実施例４：
各プリズム列の形状が図７のとおりであった以外は、実施例１と同様にして面光源装置を得た。
【００５１】
図７には、プリズム列の各部分の寸法値及び角度値が示されている。図７において、上下方向が出光面４２の法線方向即ちＺ方向に相当する。出光面４２の法線が一点鎖線で示されており、該出光面法線に対する傾斜角度の値（単位は度［°；ｄｅｇ］）が示されている。一次光源１に近い側に位置する第１のプリズム面４４は、出光面法線に対する傾斜角度が３８度である。一次光源１から遠い側に位置する第２のプリズム面４５は、出光面法線方向に対する傾斜角度が互いに異なる３つの平面からなる。プリズム列の先端部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が４０．０度であり、プリズム列配列方向の長さが４．００μｍである。プリズム列の谷部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が２７．０度であり、プリズム列配列方向の長さが１２．０９μｍである。これら２つの平面の中間に位置する平面は、出光面法線に対する傾斜角度が３５度であり、プリズム列配列方向の長さが５．５μｍである。従って、「第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さ」に対する「プリズム列谷部に最も近い平面のプリズム列配列方向の長さ」の割合、即ち第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さを１とした場合のプリズム列谷部に最も近い平面の長さは、０．５６である。プリズム列の配列ピッチＰは５０．００μｍである。
【００５２】
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、後述の比較例１を基準とした場合のピーク輝度比率の値及び輝度分布の半値全幅の値を得、その結果を表１に示した。
【００５３】
比較例１：
Ｘ−Ｚ断面形状において、プリズム列の頂点の座標を（Ｘ［μｍ］，Ｚ［μｍ］）＝（０，０）としたとき、各プリズム列の形状が（Ｘ，Ｚ）＝（−２５，３８．９４）と頂点と（Ｘ，Ｚ）＝（２５，３８．９４）とを結んだ二等辺三角形状となるようにした以外は、実施例１と同様にして面光源装置を得た。ここで、一次光源１に近い側に位置する第１のプリズム面４４及び一次光源１から遠い側に位置する第２のプリズム面４５は、いずれも出光面法線に対する傾斜角度が３２．７度である。従って、「第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さ」に対する「プリズム列谷部に最も近い平面のプリズム列配列方向の長さ」の割合、即ち第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さを１とした場合のプリズム列谷部に最も近い平面の長さは、１．０である。
【００５４】
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、ピーク輝度を１．０００とし、輝度分布の半値全幅の値を得、その結果を表１に示した。
【００５５】
比較例２：
プリズム列の形状が図８のとおりであった以外は、実施例１と同様にして面光源装置を得た。
【００５６】
図８には、プリズム列の各部分の寸法値及び角度値が示されている。図８において、上下方向が出光面４２の法線方向即ちＺ方向に相当する。出光面４２の法線が一点鎖線で示されており、該出光面法線に対する傾斜角度の値（単位は度［°；ｄｅｇ］）が示されている。一次光源１に近い側に位置する第１のプリズム面４４は、出光面法線に対する傾斜角度が２７度である。一次光源１から遠い側に位置する第２のプリズム面４５は、出光面法線方向に対する傾斜角度が互いに異なる２つの平面からなる。プリズム列の先端部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が４５度であり、プリズム列配列方向の長さが８．００μｍである。プリズム列の谷部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が２９度であり、プリズム列配列方向の長さが１９．７６μｍである。従って、「第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さ」に対する「プリズム列谷部に最も近い平面のプリズム列配列方向の長さ」の割合、即ち第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さを１とした場合のプリズム列谷部に最も近い平面の長さは、０．７１である。プリズム列の配列ピッチＰは５０．００μｍである。
【００５７】
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、比較例１を基準とした場合のピーク輝度比率の値及び輝度分布の半値全幅の値を得、その結果を表１に示した。
【００５８】
比較例３：
プリズム列の形状が図９のとおりであった以外は、実施例１と同様にして面光源装置を得た。
【００５９】
図９には、プリズム列の各部分の寸法値及び角度値が示されている。図９において、上下方向が出光面４２の法線方向即ちＺ方向に相当する。出光面４２の法線が一点鎖線で示されており、該出光面法線に対する傾斜角度の値（単位は度［°；ｄｅｇ］）が示されている。一次光源１に近い側に位置する第１のプリズム面４４は、出光面法線に対する傾斜角度が１０度である。一次光源１から遠い側に位置する第２のプリズム面４５は、出光面法線方向に対する傾斜角度が互いに異なる２つの平面からなる。プリズム列の先端部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が３９度であり、プリズム列配列方向の長さが１９．５１μｍである。プリズム列の谷部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が３１度であり、プリズム列配列方向の長さが２０．２９μｍである。従って、「第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さ」に対する「プリズム列谷部に最も近い平面のプリズム列配列方向の長さ」の割合、即ち第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さを１とした場合のプリズム列谷部に最も近い平面の長さは、０．５１である。プリズム列の配列ピッチＰは５０．００μｍである。
【００６０】
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、比較例１を基準とした場合のピーク輝度比率の値及び輝度分布の半値全幅の値を得、その結果を表１に示した。
【００６１】
比較例４：
プリズム列の形状が図１０のとおりであった以外は、実施例１と同様にして面光源装置を得た。
【００６２】
図１０には、プリズム列の各部分の寸法値及び角度値が示されている。図１０において、上下方向が出光面４２の法線方向即ちＺ方向に相当する。出光面４２の法線が一点鎖線で示されており、該出光面法線に対する傾斜角度の値（単位は度［°；ｄｅｇ］）が示されている。一次光源１に近い側に位置する第１のプリズム面４４は、出光面法線に対する傾斜角度が１０度である。一次光源１から遠い側に位置する第２のプリズム面４５は、出光面法線方向に対する傾斜角度が互いに異なる３つの平面からなる。プリズム列の先端部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が３９度であり、プリズム列配列方向の長さが１２．５３μｍである。プリズム列の谷部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が２８度であり、プリズム列配列方向の長さが１２．２５μｍである。これら２つの平面の中間に位置する平面は、出光面法線に対する傾斜角度が３４度であり、プリズム列配列方向の長さが１４．６１μｍである。従って、「第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さ」に対する「プリズム列谷部に最も近い平面のプリズム列配列方向の長さ」の割合、即ち第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さを１とした場合のプリズム列谷部に最も近い平面の長さは、０．３１である。プリズム列の配列ピッチＰは５０．００μｍである。
【００６３】
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、比較例１を基準とした場合のピーク輝度比率の値及び輝度分布の半値全幅の値を得、その結果を表１に示した。
【００６４】
比較例５：
プリズム列の形状が図１１のとおりであった以外は、実施例１と同様にして面光源装置を得た。
【００６５】
図１１には、プリズム列の各部分の寸法値及び角度値が示されている。図１１において、上下方向が出光面４２の法線方向即ちＺ方向に相当する。出光面４２の法線が一点鎖線で示されており、該出光面法線に対する傾斜角度の値（単位は度［°；ｄｅｇ］）が示されている。一次光源１に近い側に位置する第１のプリズム面４４は、出光面法線に対する傾斜角度が２７度である。一次光源１から遠い側に位置する第２のプリズム面４５は、出光面法線方向に対する傾斜角度が互いに異なる２つの平面からなる。プリズム列の先端部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が３５度であり、プリズム列配列方向の長さが３．００μｍである。プリズム列の谷部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が３０度であり、プリズム列配列方向の長さが２３．８１μｍである。従って、「第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さ」に対する「プリズム列谷部に最も近い平面のプリズム列配列方向の長さ」の割合、即ち第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さを１とした場合のプリズム列谷部に最も近い平面の長さは、０．８９である。プリズム列の配列ピッチＰは５０．００μｍである。
【００６６】
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、比較例１を基準とした場合のピーク輝度比率の値及び輝度分布の半値全幅の値を得、その結果を表１に示した。
【００６７】
比較例６：
プリズム列の形状が図１２のとおりであった以外は、実施例１と同様にして面光源装置を得た。
【００６８】
図１２には、プリズム列の各部分の寸法値及び角度値が示されている。図１２において、上下方向が出光面４２の法線方向即ちＺ方向に相当する。出光面４２の法線が一点鎖線で示されており、該出光面法線に対する傾斜角度の値（単位は度［°；ｄｅｇ］）が示されている。一次光源１に近い側に位置する第１のプリズム面４４は、出光面法線に対する傾斜角度が４５度である。一次光源１から遠い側に位置する第２のプリズム面４５は、出光面法線方向に対する傾斜角度が互いに異なる２つの平面からなる。プリズム列の先端部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が４０度であり、プリズム列配列方向の長さが８．００μｍである。プリズム列の谷部に最も近い平面は、出光面法線に対する傾斜角度が２９度であり、プリズム列配列方向の長さが１１．５８μｍである。従って、「第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さ」に対する「プリズム列谷部に最も近い平面のプリズム列配列方向の長さ」の割合、即ち第２のプリズム面４５のプリズム列配列方向の長さを１とした場合のプリズム列谷部に最も近い平面の長さは、０．５９である。プリズム列の配列ピッチＰは５０．００μｍである。
【００６９】
この面光源装置の出射光輝度分布を測定し、比較例１を基準とした場合のピーク輝度比率の値及び輝度分布の半値全幅の値を得、その結果を表１に示した。
【００７０】
【表１】
【符号の説明】
【００７１】
１ 一次光源
３ 導光体
３１ 光入射端面
３３ 光出射面
３４ 裏面
４ 光偏向素子
４１ 入光面
４２ 出光面
４４ 第１のプリズム面
４５ 第２のプリズム面
５ 光反射素子
６ 光拡散素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が入射する入光面とその反対側に位置し入射した光が出射する出光面とを有しており、前記入光面には一対のプリズム面から構成されるプリズム列が並列に複数配列されている光偏向素子であって、
前記一対のプリズム面のうちの一方のプリズム面は、前記プリズム列の延在方向と直交する断面における前記出光面の法線方向に対する傾斜角度が互いに異なる２つ以上の平面からなり、
前記断面における前記プリズム列の先端部に最も近い前記平面の前記傾斜角度は３５度から４２度までの範囲内にあり、
前記断面における前記プリズム列の谷部に最も近い前記平面の前記傾斜角度は２５度から３０度までの範囲内にあり、
前記一方のプリズム面の前記プリズム列の配列方向の長さを１として、前記断面における前記プリズム列の谷部に最も近い前記平面の長さが０．４５から０．８５までの範囲内にある、
ことを特徴とする面光源装置用光偏向素子。
【請求項２】
前記一対のプリズム面のうちの他方のプリズム面は、前記プリズム列の延在方向と直交する断面における前記出光面の法線方向に対する傾斜角度が５度から４０度までの範囲内にあることを特徴とする、請求項１に記載の面光源装置用光偏向素子。
【請求項３】
一次光源と、該一次光源から発せられた光が入射する光入射端面を有し且つ入射した光を導光し且つ導光された光の少なくとも一部が出射する光出射面を有する導光体と、該導光体の前記光出射面に隣接配置された請求項１又は２に記載の光偏向素子とを備えており、
前記光偏向素子は、前記入光面が前記導光体の前記光出射面に対向するようにし、更に前記プリズム列が前記一方のプリズム面を前記一次光源から遠い側とし且つ他方のプリズム面を前記一次光源に近い側として、配置されていることを特徴とする面光源装置。
【請求項４】
前記導光体の前記光出射面からの出射光は、前記光入射端面及び前記光出射面の双方に直交する面内における分布において、分布ピークの方向と前記光出射面とのなす角度が１０度から４０度までの範囲内にあり、分布の半値全幅が角度１０度から４０度までの範囲内にあることを特徴とする、請求項３に記載の面光源装置。
【請求項１】
光が入射する入光面とその反対側に位置し入射した光が出射する出光面とを有しており、前記入光面には一対のプリズム面から構成されるプリズム列が並列に複数配列されている光偏向素子であって、
前記一対のプリズム面のうちの一方のプリズム面は、前記プリズム列の延在方向と直交する断面における前記出光面の法線方向に対する傾斜角度が互いに異なる２つ以上の平面からなり、
前記断面における前記プリズム列の先端部に最も近い前記平面の前記傾斜角度は３５度から４２度までの範囲内にあり、
前記断面における前記プリズム列の谷部に最も近い前記平面の前記傾斜角度は２５度から３０度までの範囲内にあり、
前記一方のプリズム面の前記プリズム列の配列方向の長さを１として、前記断面における前記プリズム列の谷部に最も近い前記平面の長さが０．４５から０．８５までの範囲内にある、
ことを特徴とする面光源装置用光偏向素子。
【請求項２】
前記一対のプリズム面のうちの他方のプリズム面は、前記プリズム列の延在方向と直交する断面における前記出光面の法線方向に対する傾斜角度が５度から４０度までの範囲内にあることを特徴とする、請求項１に記載の面光源装置用光偏向素子。
【請求項３】
一次光源と、該一次光源から発せられた光が入射する光入射端面を有し且つ入射した光を導光し且つ導光された光の少なくとも一部が出射する光出射面を有する導光体と、該導光体の前記光出射面に隣接配置された請求項１又は２に記載の光偏向素子とを備えており、
前記光偏向素子は、前記入光面が前記導光体の前記光出射面に対向するようにし、更に前記プリズム列が前記一方のプリズム面を前記一次光源から遠い側とし且つ他方のプリズム面を前記一次光源に近い側として、配置されていることを特徴とする面光源装置。
【請求項４】
前記導光体の前記光出射面からの出射光は、前記光入射端面及び前記光出射面の双方に直交する面内における分布において、分布ピークの方向と前記光出射面とのなす角度が１０度から４０度までの範囲内にあり、分布の半値全幅が角度１０度から４０度までの範囲内にあることを特徴とする、請求項３に記載の面光源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２０３０８１（Ｐ２０１２−２０３０８１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６５７１４（Ｐ２０１１−６５７１４）
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（０００００６０３５）三菱レイヨン株式会社 (2,875)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（０００００６０３５）三菱レイヨン株式会社 (2,875)
【Ｆターム（参考）】
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