面光源装置及び透過型画像表示装置
【課題】光源からの光を面状に均一分散可能な面光源装置及び透過型画像表示装置を提供する。
【解決手段】面光源装置は、所定配光特性を有する光源と、板厚方向に設けられた第1〜第3の光制御板301〜303とを備え、各光制御板は上面に1方向に延びる複数の凸状部331〜333を有し、互いに平行な凸状部33２,333と凸状部331の延在方向とは略直交し、凸状部333の断面形状は三角形で、各凸状部331,332の延在方向に直交する断面において各凸状部331,332の両端を通る軸線をu軸とした各々独立したuv座標系で、各凸状部331,332の幅をwa、-0.475wa≦u≦0.475waとしたとき、凸状部331は、所定の式を満たす。
【解決手段】面光源装置は、所定配光特性を有する光源と、板厚方向に設けられた第1〜第3の光制御板301〜303とを備え、各光制御板は上面に1方向に延びる複数の凸状部331〜333を有し、互いに平行な凸状部33２,333と凸状部331の延在方向とは略直交し、凸状部333の断面形状は三角形で、各凸状部331,332の延在方向に直交する断面において各凸状部331,332の両端を通る軸線をu軸とした各々独立したuv座標系で、各凸状部331,332の幅をwa、-0.475wa≦u≦0.475waとしたとき、凸状部331は、所定の式を満たす。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面光源装置及び透過型画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
透過型画像表示装置の一例である直下型画像表示装置４０として、例えば図１６に示すように、透過型画像表示部５０の背面側に光源４３が配置されたものが広く用いられている。透過型画像表示部５０としては、例えば液晶セル５１の両面に直線偏光板５２，５３が配置された液晶表示パネルが挙げられる。光源４３としては、直管型の冷陰極線管などのような線状光源が複数本、互いに平行に配置されて用いられている。
【０００３】
かかる直下型画像表示装置４０としては、光源４３からの光を均一に分散させて透過型画像表示部５０を均一に照明できることが望ましく、このため光源４３と透過型画像表示部５０との間には、光源４３側から入射した光を、その向きを変えて反対側の透過型画像表示部５０側から出射させる機能を有する一枚の光拡散板といった光制御板４２が配置されて用いられている（例えば特許文献１：特開平７−１９８９１３号公報参照）。なお、光源４３から出力された光は光制御板４２により面状の光として出射されるため、光源４３と光制御板４２は面光源装置４１を構成していることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１９８９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、直管型冷陰極線管に代えて、省エネルギーの観点から、発光ダイオードを光源として用いることが検討されている。発光ダイオードは通常、点状光源であり、これを離散的に配置して用いられる。
【０００６】
しかし、従来の面光源装置は、発光ダイオードのような点状光源と組み合わせて直下型画像表示装置に用いると、点状光源からの光を十分に均一なものとすることができず、透過型画像表示部によって表示される画像は、点状光源の近傍と、点状光源から離れた位置とで明るさが異なるものになるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、点状光源からの光を均一に分散して、面状の光として出射することが可能な面光源装置及び透過型画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る面光源装置は、複数の点状光源と、複数の前記点状光源上に設けられる光制御板ユニットと、を備え、点状光源は、光の出射角度が６５°以上７５°以下の範囲に最大出射光強度Ｉｍａｘを有する配光特性であって、出射角度が０°の場合の出射光強度Ｉ０が、０．２２×Ｉｍａｘ≦Ｉ０≦０．３０×Ｉｍａｘを満たし、出射光強度が（Ｉ０＋Ｉｍａｘ）／２となる出射角度が４５°以上５５°以下であり、及び、出射光強度が（Ｉ０＋Ｉｍａｘ）／４となる出射角度が２０°以上３０°以下である、配光特性を有し、光制御板ユニットは、第１の面から入射された光を第１の面と反対側に位置する第２の面から出射可能であり、且つ、一方向に延在しており一方向に略直交する方向に並列配置された複数の凸状部が第２の面に形成されている第１〜第３の光制御板を有し、第１の光制御板、第２の光制御板及び第３の光制御板は、第３の光制御板が第２の光制御板の上側に位置するように、板厚方向に設けられており、第３の光制御板の第１の面が、第２の光制御板の第２の面側に位置し、第２の光制御板が有する凸状部の延在方向と第３の光制御板が有する凸状部の延在方向とが略平行であり、第１の光制御板が有する凸状部の延在方向と第２又は第３の光制御板が有する凸状部の延在方向とが略直交しており、第１及び第２の光制御板が有する各々の凸状部は、延在方向に直交する断面形状が以下に定義される形状に形成されており、第３の光制御板が有する凸状部は、延在方向に直交する断面形状が三角形に形成されている。
【０００９】
第１の光制御板が有する凸状部の断面形状：第１の光制御板が有する凸状部の延在方向に直交する断面において、当該第１の光制御板が有する凸状部の並列する並列方向に対する両端を通る軸線をｕＩ軸とし、当該ｕＩ軸上において当該両端の中心を通り当該ｕＩ軸に直交する軸線をｖＩ軸とし、当該第１の光制御板が有する凸状部のｕＩ軸方向の長さをｗＩａとしたとき、−０．４７５ｗＩａ≦ｕＩ≦０．４７５ｗＩａの範囲において、式（１）
【数１】
〔式（１）において、ｖＩ０（ｕＩ）は、式（２）
【数２】
（式（２）において、ｈＩａは０．４０ｗＩａ以上１．６０ｗＩａ以下であり、ｋＩａは−１．０以上−０．１５以下である。）
で定義される。〕
を満たしているｖＩ（ｕＩ）で表される形状。
【００１０】
第２の光制御板が有する凸状部の断面形状：第２の光制御板が有する凸状部の延在方向に直交する断面において、当該第２の光制御板が有する凸状部の並列する並列方向に対する両端を通る軸線をｕＩＩ軸とし、当該ｕＩＩ軸上において当該両端の中心を通り当該ｕＩＩ軸に直交する軸線をｖＩＩ軸とし、第２の光制御板が有する凸状部のｕＩＩ軸方向の長さをｗＩＩａとしたとき、−０．４７５ｗＩＩａ≦ｕＩＩ≦０．４７５ｗＩＩａの範囲において、式（３）
【数３】
〔式（３）において、ｖＩＩ０（ｕＩＩ）は、式（４）
【数４】
（式（４）において、Ｃ２＝０．７６２４６９８２４２５７５５３、Ｃ４＝０．２９８０７５６６２２６２９２７、Ｃ６＝−０．５５９６２９３３８１５３６６１、Ｃ８＝０．８９６４６８２８０２５３２６５、Ｃ１０＝−０．６５７１６４１６６２１３７１５、Ｃ１２＝−０．６１５７２６４１８４９５９８５、Ｃ１４＝１．２４５１５１３５３９３８５６０、Ｃ１６＝−０．５２０５５９０８３７６９４８２であるか、
Ｃ２＝０．８２８０３４７９０３３８６４７、Ｃ４＝０．３２２１６４１０８６２５２７５、Ｃ６＝−０．６８３４０９３８８４０８３５３、Ｃ８＝１．２２１６４５２３２７４８１４０、Ｃ１０＝−１．２０４３８１２５９３３７２１０、Ｃ１２＝−０．１４０９１３８７１７８７７２４、Ｃ１４＝１．０３３１１０８５８２１９４２０、Ｃ１６＝−０．４７５３８８３４５５４０７０８であるか、または、
Ｃ２＝０．９０８７４３０５３４１３４７３、Ｃ４＝０．４１２１３６０７４２４５７２９、Ｃ６＝−１．０５２２４４４４１１０９３３０、Ｃ８＝１．９３９７４６２１４２８４０２０、Ｃ１０＝−２．０１３３００１１５２３１６２０、Ｃ１２＝０．０７４６７８４８９２６１３５７、Ｃ１４＝１．３７６９３２２９３６２３５７０、Ｃ１６＝−０．６８００８１０６８８１５９４６である。）
で定義される。〕
を満たしているｖＩＩ（ｕＩＩ）で表される形状。
【００１１】
この構成では、第１の光制御板の凸状部が上述した断面形状を有するので、第１の光制御板は、上述した配光特性を有する点状光源からの光を輝度が均一な線状の光に変換できる。また、第２の光制御板の凸状部が上述した断面形状を有するので、第２の光制御板は、上述した配光特性を有する点状光源からの光を輝度が均一な線状の光に変換できる。さらに、第２の光制御板の凸状部が形成された面側には、上述した断面形状を有する第３の光制御板が配置されているので、輝度がより均一な線状の光に変換できる。そして、本発明に係る面光源装置では、第１の光制御板の凸状部の延在方向と、第２又は第３の光制御板の凸状部の延在方向とが略直交するように、第１の光制御板と、第２及び第３の光制御板の組とが配置されている。そのため、光制御板ユニットに入射された点状光源の光は、第１の光制御板と、第２及び第３の光制御板の組とによって、互いに略直交する方向にそれぞれ輝度が均一な線状の光に変換される。その結果、上記面光源装置は、点状光源の光を、均一に分散し、面状の光であって板厚方向に直交する面での輝度均斉度が高い面状の光として出射することが可能である。
【００１２】
本発明に係る面光源装置では、第３の光制御板が有する凸状部の延在方向に直交する断面形状は、頂角が略直角の二等辺三角形とすることができる。
【００１３】
この構成では、上述したように配置された第２及び第３の光制御板の１つの組みによって、点状光源からの光を輝度が均一な線状の光により確実に変換することができる。
【００１４】
本発明に係る面光源装置では、第１〜第３の光制御板の各々が有する第１の面は略平坦とすることができる。
【００１５】
本発明に係る透過型画像表示装置は、上記に記載の面光源装置と、面光源装置から出力される光が照射される透過型画像表示部と、を備えることができる。
【００１６】
この構成では、上述した面光源装置を備えているので、点状光源の光を、均一に分散し、板厚方向に直交する面での輝度均斉度が高い面状の光を生成し、透過型画像表示部を照明することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る面光源装置、及び透過型画像表示装置によれば、点状光源からの光を均一に分散して、面状の光として出射することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る透過型画像表示装置の一実施形態の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】点状光源の配置の一例を示す図面である。
【図３】点状光源の配置の他の例を示す図面である。
【図４】図１に示した透過型画像表示装置に用いられる点状光源の配光分布を示す図面である。
【図５】図１に示した光制御板ユニットの一実施形態を示す斜視図である。
【図６】図５に示した光制御板ユニットの第１の光制御板が有する凸状部の断面形状の例を示す図面である。
【図７】第１の光制御板が有する凸状部の断面形状が満たす条件を示す図面である。
【図８】図１に示した光制御板ユニットの第２の光制御板が有する凸状部の断面形状の例を示す図面である。
【図９】第２の光制御板の凸状部の断面形状を示すｖＩＩ（ｕＩＩ）を規定する係数の一例、他の例、及び更に他の例をそれぞれ示す図表である。
【図１０】第２の光制御板が有する凸状部の断面形状が満たす条件を示す図面である。
【図１１】図１に示した光制御板ユニットの第２の光制御板が有する凸状部の断面形状の他の例を示す図面である。
【図１２】図１に示した光制御板ユニットの第２の光制御板が有する凸状部の断面形状の更に他の例を示す図面である。
【図１３】図１に示した光制御板ユニットの第３の光制御板が有する凸状部の断面形状を説明するための図面である。
【図１４】光制御板ユニットの他の実施形態を示す斜視図である。
【図１５】光制御板ユニットの更に他の実施形態を示す斜視図である。
【図１６】従来の透過型画像表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、同一または相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
【００２０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明に係る透過型画像表示装置の一実施形態の構成を模式的に示す断面図である。図１は、透過型画像表示装置１を分解して示している。
【００２１】
透過型画像表示装置１は、透過型画像表示部１０と、図１において透過型画像表示部１０の背面側に配置された面光源装置２０とを備えている。以下の説明では、図１に示すように、面光源装置２０と透過型画像表示部１０の配列方向をｚ方向（板厚方向）と称し、ｚ方向に直交する２方向であって互いに直交する２方向をｘ方向及びｙ方向と称す。
【００２２】
透過型画像表示部１０としては、例えば液晶セル１１の両面に直線偏光板１２，１３が配置された液晶表示パネルが挙げられる。この場合、透過型画像表示装置１は液晶表示装置（又は液晶テレビ）である。液晶セル１１及び偏光板１２，１３は、従来の液晶表示装置等の透過型画像表示装置１で用いられているものを用いることができる。液晶セル１１としてはＴＦＴ型、ＳＴＮ型等の公知の液晶セルが例示される。
【００２３】
面光源装置２０は、いわゆる直下型の面光源装置である。面光源装置２０は、光制御板ユニット２１Ａと、図１においてその背面側に配置された複数の点状光源２２と、を含む。
【００２４】
光制御板ユニット２１Ａは、板厚方向（ｚ方向）に順に配置された第１の光制御板３０１、第２の光制御板３０２、及び第３の光制御板３０３を備える。
【００２５】
光制御板ユニット２１Ａを構成する第１〜第３の光制御板３０１〜３０３の平面視形状（ｚ方向からみた形状）はほぼ同一であり、通常、長方形である。第１〜第３の光制御板３０１〜３０３の平面視形状、換言すれば、光制御板ユニット２１Ａの平面視形状のサイズは、目的とする透過型画像表示装置１の画面サイズに適合するように選択されるが、通常は２５０ｍｍ×４４０ｍｍ以上、好ましくは１０２０ｍｍ×１８００ｍｍ以下である。第１〜第３の光制御板３０１〜３０３の平面視形状は、長方形に限らず、正方形としてもよいが、以下では、特に断らない限り、長方形として説明する。
【００２６】
図２は、複数の点状光源の配置関係の一例を示す図面である。図２に示すように、複数の点状光源２２は、ｘ方向に等間隔Ｌｘ及びｙ方向に等間隔Ｌｙで配置することができる。図２では、一例として、ｘ方向の間隔Ｌｘがｙ方向の間隔Ｌｙより大きいとしているが、間隔Ｌｙの方が間隔Ｌｘより大きくてもよいし、間隔Ｌｘ及び間隔Ｌｙが同じでもよい。間隔Ｌｘ及び間隔Ｌｙは、点状光源２２の発光部間の距離とすることができ、通常１０ｍｍ〜１５０ｍｍである。
【００２７】
また、複数の点状光源２２は、図３に示した千鳥格子状に配置してもよい。図３は図２の場合の変形とみなすことができるので、点状光源２２間のｘ方向及びｙ方向の間隔は、図２の場合と同様とすることができる。具体的に説明する。
【００２８】
図２に示した長方形格子は、ｘ方向に配置された複数の点状光源２２からなる点状光源列が、ｙ方向に複数並列されたものとみなすことができる。この場合、図３の千鳥格子状の配置は、ｙ方向に配列された複数の点状光源列のうち隣接する点状光源列をｘ方向に半周期ずらして配置しているものとなる。よって、図３に示した配置においても、ｙ方向の間隔Ｌｙは、図２に示した場合と同様、すなわち、ｙ方向に並列された上記点状光源列の間の間隔とすることができる。図３では、一例として、ｙ方向に並列された上記点状光源列のうち隣接する点状光源列がｘ方向に半周期ずれているとしたが、上記説明においてｘ方向及びｙ方向が反対であってもよい。
【００２９】
図４は、面光源装置が有する点状光源の配光分布の一例を示す図面である。図４の横軸は出射角度θ（°）を示しており、縦軸は、最大の出射光強度で規格化した規格化出射光強度を示している。本実施形態において、θ＝０は、図１におけるｚ方向に対応する。
【００３０】
点状光源２２は、いわゆるサイドエミッティング型の光源であり、点状光源２２の例は、発光ダイオードである。点状光源２２は、次の条件を満たす配光特性（指向特性）を有する。
・出射光強度が最大である最大出射光強度Ｉｍａｘの出射角度θ１（以下、ピーク角度θ１と称す）が６５°以上７５°以下の範囲内にある。
・正面方向（出射角度θが０°方向）からピーク角度θ１まで出射光強度が略単調増加している。
・正面方向の出射光強度をＩ０としたとき、Ｉ０は、
０．２２×Ｉｍａｘ≦Ｉ０≦０．３０×Ｉｍａｘ
を満たす。
・出射光強度が(Ｉｍａｘ＋Ｉ０）／２となる出射角度θ２が、４５°以上５５°以下の範囲にある。
・出射光強度が(Ｉｍａｘ＋Ｉ０）／４となる出射角度θ３が２０°以上３０°以下の範囲にある。
【００３１】
図４に例示した配光特性では、縦軸が規格化出射光強度であることから、Ｉｍａｘ＝１．０００００であり、対応する出射角度θ１は７０．０°である。Ｉ０は０．２６５である。この場合、(Ｉｍａｘ＋Ｉ０）／２＝０．６３４であり、対応する出射角度θ２は４９．０°である。また、(Ｉｍａｘ＋Ｉ０）／４＝０．３１７であり、対応する出射角度θ３は２５．０°である。よって、図４に示した点状光源２２の配光特性は、上述した条件を満たしている。
【００３２】
図５は、光制御板ユニットの一実施形態の構成を示すための斜視図である。図５を参照して、光制御板ユニット２１Ａを構成する第１〜第３の光制御板３０１，３０２，３０３について説明する。図５では、説明のために、第１〜第３の光制御板３０１〜３０３を離して配置しているが、後述するように、第１の光制御板３０１上に第２及び第３の光制御板３０２，３０３を隣接する２枚が接するように設けてもよい。
【００３３】
[第１の光制御板]
第１の光制御板３０１は、略平坦な下面（第１の光制御板の第１の面）３１１と、第２の光制御板３０２側に凸である凸状部（第１の光制御板が有する凸状部）３３１が複数形成された上面（第１の光制御板の第２の面）３２１とを有する板状体である。
【００３４】
第１の光制御板３０１は、例えば凸状部３３１からの光の出射位置の違いにより光を分散させる光拡散板である。また、第１の光制御板３０１は、凸状部３３１からの光の出射位置により光の出射方向を偏向しているので、光の偏向を調整する形状が付与された偏向構造板ともいえる。ここでは、「板」と称しているが、厚さに応じてシート状及びフィルム状であってもよい。
【００３５】
凸状部３３１は、ｙ方向に略平行なＹ１方向（第１の光制御板が有する凸状部の延在方向）に延びており、Ｙ１方向に略直交するＸ１方向（第１の光制御板が有する凸状部の並列方向）に並列配置されている。Ｘ１方向及びＹ１方向はそれぞれｘ方向及びｙ方向に平行であることが好ましいが、例えば製造誤差等により±１０°程度ずれていてもよい。複数の凸状部３３１の断面形状は、凸状部３３１間でほぼ同一である。また、凸状部３３１の延在方向において、断面形状はほぼ均一である。隣接する２つの凸状部３３１，３３１の端３３ａ１，３３ａ１は、Ｘ１方向において同じ位置にある。第１の光制御板３０１の厚さｄ１は、下面３１１と凸状部３３１の頂部３３ｂ１とのｚ方向の距離であり、通常は０．１ｍｍ〜５ｍｍである。
【００３６】
[第２の光制御板]
第２の光制御板３０２は、略平坦な下面（第２の光制御板の第２の面）３１２と、第３の光制御板３０３側に凸である凸状部（第２の光制御板が有する凸状部）３３２が複数形成された上面（第２の光制御板の第２の面）３２２とを有する板状体である。
【００３７】
第２の光制御板３０２は、例えば凸状部３３２からの光の出射位置の違いにより光を分散させる光制御板である。また、第２の光制御板３０２は、凸状部３３２からの光の出射位置により光の出射方向を偏向しているので、光の偏向を調整する形状が付与された偏向構造板ともいえる。ここでは、「板」と称しているが、厚さに応じてシート状及びフィルム状であってもよい。
【００３８】
凸状部３３２は、ｘ方向に略平行なＸ２方向（第２の光制御板が有する凸状部の延在方向）に延びており、Ｘ２方向に略直交するＹ２方向（第２の光制御板が有する凸状部の並列方向）に並列配置されている。Ｘ２方向及びＹ２方向はそれぞれｘ方向及びｙ方向に平行であることが好ましいが、例えば製造誤差等により±１０°程度ずれていてもよい。複数の凸状部３３２の断面形状は、凸状部３３２間でほぼ同一である。また、凸状部３３２の延在方向において、断面形状はほぼ均一である。隣接する２つの凸状部３３２，３３２の端３３ａ２，３３ａ２は、Ｙ２方向において同じ位置にある。第２の光制御板３０２の厚さｄ２は、下面３１２と凸状部３３２の頂部３３ｂ２とのｚ方向の距離であり、通常は０．１ｍｍ〜５ｍｍである。
【００３９】
[第３の光制御板]
第３の光制御板３０３は、略平坦な下面（第３の光制御板の第１の面）３１３と、外側に凸である凸状部（第３の光制御板が有する凸状部）３３３が複数形成された上面（第３の光制御板の第２の面）３２３とを有する板状体である。第３の光制御板３０３は、いわゆるプリズム板である。ここでは「板」と称しているが、厚さに応じてシート状及びフィルム状であってもよい。
【００４０】
凸状部３３３は、ｘ方向に略平行なＸ３方向（第３の光制御板が有する凸状部の延在方向）に延びており、Ｘ３方向に略直交するＹ３方向（第３の光制御板が有する凸状部の並列方向）に並列配置されている。Ｘ３方向及びＹ３方向はそれぞれｘ方向及びｙ方向に平行であることが好ましいが、第１の光制御板３０１の場合と同様に、例えば製造誤差等により±１０°程度ずれていてもよい。複数の凸状部３３３の断面形状は、凸状部３３３間でほぼ同一である。また、凸状部３３３の延在方向において、断面形状はほぼ均一である。隣接する２つの凸状部３３３，３３３の端３３ａ３，３３ａ３はＹ３方向において同じ位置にある。第３の光制御板３０３の厚さｄ３は、下面３１３と凸状部３３３の頂部３３ｂ３とのｚ方向の距離であり、通常は０．１ｍｍ〜５ｍｍである。
【００４１】
[第１の光制御板の凸状部]
第１の光制御板３０１が有する凸状部３３１の形状について説明する。凸状部３３１は、図４を利用して説明した配光特性を有する点状光源２２上に第１の光制御板３０１を配置した際に、点状光源２２からの光を、輝度が略均一な線状の光に変換可能な断面形状を有する。凸状部３３１の断面形状について図６を参照して説明する。
【００４２】
図６においては、凸状部３３１の延在方向Ｙ１に直交する方向をｕＩ軸としてｕＩｖＩ座標系を設定している。凸状部３３１に対するｕＩ軸方向はｘ軸に対応し、ｖＩ軸方向はｚ方向に対応する。このｕＩｖＩ座標系において、両端３３ａ１，３３ａ１はｕＩ軸上に位置する。
【００４３】
凸状部３３１の断面形状は、下記式（５）を満足するｖＩ（ｕＩ）で表される。
【数５】
ただし、式（５）において、ｖＩ０（ｕＩ）は、
【数６】
を満たす。
【００４４】
ｗＩａは、上記のとおり凸状部３３１のｕＩ軸方向の長さである。ｈＩａは、凸状部３３１をｖＩ０（ｕＩ）で示される形状とした場合における凸状部３３の両端３３ａ１,３３ａ１間における最大高さに対応する。ここで、ｈＩａは０．４０ｗＩａ以上１．６０ｗＩａ以下を満たす定数である。すなわち、ｈＩａ／ｗＩａが０．４０以上１．６０以下を満たす定数である。ｋＩａは−１．００以上−０．１５以下を満たす定数である。
【００４５】
図６では、ｈＩａが０．５５ｗＩａであり、ｋＩａ＝−０．２５であって、ｖＩ（ｕＩ）＝ｖＩ０（ｕＩ）の場合を示している。ただし、当該輪郭線は、図７に示すように、ある幅ｗＩａに対してｖＩ０（ｕＩ）を求めた場合に、０．９５ｖＩ０（ｕＩ）で示される輪郭線と、１．０５ｖＩ０（ｕＩ）で示される輪郭線との間の領域を通る輪郭線であればよい。換言すれば、式（５）において、任意の位置ｕＩｎに対するｖＩ（ｕＩｎ）は、位置ｕＩｎにおける凸状部３３１の高さに対応する。よって、任意の位置ｕＩｎに対するｖＩ（ｕＩｎ）が、０．９５ｖＩ０（ｕＩｎ）以上１．０５ｖＩ０（ｕＩｎ）以下を満たしていればよい。なお、図７に示したｖＩ０（ｕＩ）においても、ｈＩａ＝０．５５ｗＩａであり、ｋＩａ＝−０．２５である。
【００４６】
なお、凸状部３３１の両端部近傍での製造誤差及び強度分布に与える影響を考慮すれば、凸状部３３１の断面形状は、−０．４７５ｗＩａ≦ｕＩ≦０．４７５ｗＩａにおいて式（５）を満たすｖＩ（ｕＩ）で表されていればよい。凸状部３３１の裾付近（端部近傍）では成形誤差が比較的大きくなる傾向にある一方、裾付近の形状が光の拡散性に与える影響は小さいからである。
【００４７】
凸状部３３１の幅ｗＩａは、凸状部３３１の形成が容易であることから、通常４０μｍ以上、好ましくは２５０μｍ以上であり、凸状部３３１に起因する模様が肉眼で視認されにくいことから、通常８００μｍ以下、好ましくは４５０μｍ以下である。幅ｗＩａとして具体的には、ｗＩａ＝４１０μｍ、ｗＩａ＝４００μｍおよびｗＩａ＝３２５μｍが例示できるが、ｗＩａの値はこれに限定されるものではない。
【００４８】
また、ｈＩａ／ｗＩａ及びｋＩａの範囲は上述した範囲を満たしていればよいが、隣接する２つの点状光源２２間の距離をＬとし、点状光源２２の発光部から光制御板ユニット２１Ａの点状光源２２側の面（図１又は図５では、第１の光制御板３０１の下面３１１）までの距離をＤとしたとき、Ｌ／Ｄに対して好ましいｈＩａ／ｗＩａ及びｋＩａの範囲は、以下の表１のとおりである。表１に記載のＬは、凸状部３３１の輪郭線形状に対してはＬｘに対応するものとする。
【表１】
【００４９】
[第２の光制御板の凸状部]
第２の光制御板３０２が有する凸状部３３２の形状について説明する。図８では、凸状部３３２の延在方向に直交する方向をｕＩＩ軸としてｕＩＩｖＩＩ座標系を設定している。凸状部３３２に対するｕＩＩ軸方向はＹ２方向に対応し、ｖＩＩ軸方向はｚ方向である。
【００５０】
このｕＩＩｖＩＩ座標系のｕＩＩｖＩＩ面において、凸状部３３２の両端３３ａ２，３３ａ２はｕＩＩ軸上に位置し、凸状部３３２の断面での輪郭形状（断面形状）は、式（７）を満たすｖＩＩ（ｕＩＩ）で表される。
【数７】
ただし、式（７）において、ｖＩＩ０（ｕＩＩ）は、
【数８】
を満たす。
【００５１】
式（８）中、ｗＩＩａは凸状部３３２のｕＩＩ軸方向の長さである。また、式（８）においてｋ＝１〜８の各々に対するＣ２，Ｃ４，Ｃ６，Ｃ８，Ｃ１０，Ｃ１２，Ｃ１４及びＣ１６の組み合わせは、図９（ａ）、図９（ｂ）及び図９（ｃ）にそれぞれ示す図表の何れかとすることができる。
【００５２】
図１０では、図９（ａ）に示したＣ２，Ｃ４，Ｃ６，Ｃ８，Ｃ１０，Ｃ１２，Ｃ１４及びＣ１６の組み合わせに対応するｖＩＩ（ｕＩＩ）を示している。図８に示した凸状部３３２の断面形状は、式（７）を満たす範囲内でｖＩＩ０（ｕＩＩ）をｖＩＩ方向に所定倍（例えば１倍）だけ伸縮した形状を例示している。この場合、凸状部３３２はｖＩＩ軸に対して対称な断面形状を有する。
【００５３】
凸状部３３２の断面形状は、ｖＩＩ０（ｕＩＩ）をｖＩＩ方向に所定倍（例えば１倍）だけ伸縮した形状に限定されず、式（７）を満たしていればよい。具体的には、凸状部３３２の断面形状は、図１０に示すように、ある幅ｗＩＩａに対してｖＩＩ０（ｕＩＩ）を決定した際に、０．９５×ｖＩＩ０（ｕＩＩ）で表される輪郭線と、１．０５×ｖＩＩ０（ｕＩＩ）で表される輪郭線との間の領域を通る輪郭線で表されるものであればよい。換言すれば、式（７）において、任意の位置ｕＩＩｎに対するｖＩＩ（ｕＩＩｎ）は、位置ｕＩＩｎにおける凸状部３３２の高さに対応する。よって、任意の位置ｕＩＩｎに対するｖＩＩ（ｕＩＩｎ）が、０．９５ｖＩＩ０（ｕＩＩｎ）以上１．０５ｖＩＩ０（ｕＩＩｎ）以下を満たしていればよい。
【００５４】
前述したように式（８）のｋ＝１〜８の各々に対するＣ２，Ｃ４，Ｃ６，Ｃ８，Ｃ１０，Ｃ１２，Ｃ１４及びＣ１６の組み合わせは、図９（ａ）に示したものに限定されず、図９（ｂ）及び図９（ｃ）に示したものとすることができる。
【００５５】
図１１は、図９（ｂ）に示したＣ２〜Ｃ１６の組み合わせに対するｖＩＩ（ｕＩＩ）の一例を示す図面である。図１１では、ｖＩＩ（ｕＩＩ）が満たす条件を示すために、図１０と同様に、０．９５×ｖＩＩ０（ｕＩＩ）で表される輪郭線と、１．０５×ｖＩＩ０（ｕＩＩ）で表される輪郭線も一点鎖線で示している。図９（ｂ）に示したＣ２〜Ｃ１６の組み合わせに基づく輪郭線も、０．９５×ｖＩＩ０（ｕＩＩ）で表される輪郭線と、１．０５×ｖＩＩ０（ｕＩＩ）で表される輪郭線との間の領域を通る輪郭線で表されるものであればよい。
【００５６】
図１２は、図９（ｃ）に示したＣ２〜Ｃ１６の組み合わせに対するｖＩＩ（ｕＩＩ）の一例を示す図面である。図１２では、ｖＩＩ（ｕＩＩ）が満たす条件を示すために、図１０と同様に、０．９５×ｖＩＩ０（ｕＩＩ）で表される輪郭線と、１．０５×ｖＩＩ０（ｕＩＩ）で表される輪郭線も一点鎖線で示している。図９（ｃ）に示したＣ２〜Ｃ１６の組み合わせに基づく輪郭線も、０．９５×ｖＩＩ０（ｕＩＩ）で表される輪郭線と、１．０５×ｖＩＩ０（ｕＩＩ）で表される輪郭線との間の領域を通る輪郭線で表されるものであればよい。
【００５７】
凸状部３３２の幅ｗＩＩａとしては、凸状部３３２の形成が容易であることから、通常４０μｍ以上、好ましくは８０μｍ以上であり、凸状部３３２に起因する模様が肉眼で視認されにくいことから、通常８００μｍ以下、好ましくは４５０μｍ以下である。幅ｗＩＩａとして具体的には、４１０μｍ、４００μｍ、３２５μｍ、２８０μｍ及び１００μｍが例示できる。ただし、ｗＩＩａの値はこれに限定されない。
【００５８】
上記説明では、凸状部ｗＩＩａの断面形状が式（７）を満たすｖＩＩ（ｕＩＩ）で表されるとした。ただし、凸状部３３２の断面形状は、−０．４７５×ｗＩＩａ≦ｕＩＩ≦０．４７５×ｗＩＩａにおいて式（７）を満たすｖＩＩ（ｕＩＩ）で表されていればよい。凸状部３３２の裾付近（端部近傍）では成形誤差が比較的大きくなる傾向にある一方、裾付近の形状が光の拡散性に与える影響は小さいからである。
【００５９】
[第３の光制御板の凸状部]
第３の光制御板３０３が有する凸状部３３３の形状について説明する。図１３は、凸状部３３３の形状を説明するための図面であり、凸状部３３３の延在方向からみた第３の光制御板３０３の側面図である。凸状部３３３は、延在方向に略均一な形状であるため、図１３に示すように、延在方向から見た側面形状は、凸状部３３３の延在方向に略直交する断面形状に対応する。
【００６０】
図１３に示すように、凸状部３３３の側面形状（或いは、断面形状）は、頂角αが略直角で、両辺の長さがほぼ等しい略直角二等辺三角形である。ここで、頂角αは、９０°が好ましいが、８０°〜１００°の範囲であればよい。隣接する２つの凸状部３３３，３３３のピッチＰは、１０μｍ〜１０００μｍが例示でき、好ましくは、２０μｍ〜５００μｍ、更に好ましくは、４０μｍ〜２５０μｍである。凸状部３３３の幅は、凸状部３３３のピッチＰが上記範囲の所定の値になるように設定すればよい。
【００６１】
〔第１〜第３の光制御板の層構成〕
第１〜第３の光制御板３０１〜３０３は、単独の透明材料で構成された単層板であってもよいし、互いに異なる透明材料で構成された層が積層された多層構造の多層板であってもよい。第１〜第３の光制御板３０１〜３０３が多層板である場合、第１〜第３の光制御板３０１〜３０３の片面または両面は、通常１０μｍ〜２００μｍ、好ましくは２０μｍ〜１００μｍの厚みのスキン層が形成された構造とし、このスキン層を構成する透明樹脂材料として紫外線吸収剤が添加されたものを用いることが好ましい。かかる構成とすることにより、点状光源２２や外部からの光に含まれることのある紫外線による第１〜第３の光制御板３０１〜３０３の劣化を防止することができ、特に点状光源２２として紫外線の占める割合が比較的大きいものを用いた場合には、紫外線による劣化を防止できることから、下面３１１〜３１３にスキン層が形成されていることが好ましく、このとき上面３２１〜３２３にはスキン層が形成されていないことが、コストの面でさらに好ましい。スキン層を構成する透明樹脂材料として紫外線吸収剤が添加されたものを用いる場合、その含有量は、透明樹脂材料を基準として通常０．５質量％以上５質量％以下、好ましくは１質量％以上２．５質量％以下である。
【００６２】
第１〜第３の光制御板３０１〜３０３は、片面または両面に帯電防止剤が塗布されていてもよい。帯電防止剤を塗布することにより、静電気によるホコリの付着などを防止して、ホコリの付着による光線透過率の低下を防止することができる。
【００６３】
また、モアレ低減のために点状光源２２側の面を、光拡散性を有する面とすることもできる。例えば、マット化剤と呼ばれる微細な粒子を含むスキン層で前述したように点状光源２２側の面を構成してもよいし、点状光源２２側の面にエンボス加工、ブラスト加工を施してもよいし、マット化剤及びバインダーを含む塗布液を塗布してマット層を形成してもよい。
【００６４】
〔構成材料〕
第１〜第３の光制御板３０１〜３０３は透明材料からなる。透明材料の屈折率は、通常１．４６〜１．６２である。透明材料としては、透明樹脂材料、透明ガラス材料が例示でき、透明樹脂材料としては、ポリカーボネート樹脂（屈折率：１．５９）、ＭＳ樹脂（メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂）（屈折率：１．５６〜１．５９）、ポリスチレン樹脂（屈折率：１．５９）、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂）（屈折率：１．５６〜１．５９）、アクリル系紫外線硬化樹脂（屈折率：１．４６〜１．５８）ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）（屈折率１．４９）、シクロオレフィン樹脂（屈折率１．５１〜１．５５）などが例示され、コストの面および吸湿率が低い点で、好ましくはポリスチレン樹脂である。
【００６５】
透明材料として透明樹脂材料を用いる場合、この透明樹脂材料に紫外線吸収剤、帯電防止剤、酸化防止剤、加工安定剤、難燃剤、滑剤などの添加剤を添加することもできる。これらの添加剤はそれぞれ単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００６６】
紫外線吸収剤としては、例えばベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、マロン酸エステル系紫外線吸収剤、シュウ酸アニリド系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤などが挙げられ、好ましくはベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤である。
【００６７】
透明樹脂材料は通常、添加剤として光拡散剤を添加することなく用いられるが、本発明の目的を損なわない僅かな量であれば、光拡散剤を添加して用いてもよい。
【００６８】
光拡散剤として通常は、第１〜第３の光制御板３０１〜３０３を主に構成する上述したような透明材料とは屈折率が異なる粉末が用いられ、これを透明材料中に分散させて用いられる。かかる光拡散剤としては、例えばスチレン樹脂粒子、メタクリル樹脂粒子などの有機粒子、炭酸カリウム粒子、シリカ粒子、シリコーン樹脂粒子などの無機粒子が用いられ、その粒子径は通常０．８μｍ〜５０μｍである。
【００６９】
[第１〜第３の光制御板の製造方法]
第１〜第３の光制御板３０１〜３０３は、例えば透明材料から削り出す方法により製造することができる。また、透明材料として透明樹脂材料を用いる場合は、例えば射出成形法、押出成形法、フォトポリマー法、プレス成形法などの通常の方法により製造することができる。
【００７０】
[第１〜第３の光制御板の配置関係]
第１〜第３の光制御板３０１〜３０３は、ｚ方向に以下の条件を満たし且つ下面３１１，３１２，３１３側から光が入射されるように設けられている。
(i)第３の光制御板３０３が第２の光制御板３０２の上側に位置している。
(ii)第３の光制御板３０３の下面３１３が第２の光制御板３０２の上面３２２側に位置している。
(iii)凸状部３３２，３３３の延在方向が略平行である。
(iv)凸状部３３１の延在方向と、凸状部３３２又は凸状部３３３の延在方向とが略直交している。なお、凸状部３３１の延在方向と凸状部３３２（又は凸状部３３３）とのなす角度は、８０°〜１００°が例示され、好ましくは、９０°である。
【００７１】
本実施形態では、第１〜第３の光制御板３０１〜３０３は、上記配置条件(i)〜(iv)を満たして、第１の光制御板３０１、第２の光制御板３０２及び第３の光制御板３０３の順にｚ方向に設けられている。
【００７２】
第１及び第２の光制御板３０１，３０２の間の距離ｄ１２は、第１の光制御板３０１の凸状部３３１の頂部３３ｂ１と第２の光制御板３０２の下面３１２との間のｚ方向の距離であり、５ｍｍ以下が例示できる。同様に、第２及び第３の光制御板３０２，３０３の間の距離ｄ２３は、第２の光制御板３０２の凸状部３３２の頂部３３ｂ２と第３の光制御板３０３の下面３１３との間のｚ方向の距離であり、５ｍｍ以下が例示できる。
【００７３】
光制御板ユニット２１Ａをコンパクトなものとする観点から、ｄ１２は、０ｍｍであり、第１の光制御板３０１の凸状部３３１上に第２の光制御板３０２が配置され、上段の下面３１２が下段の凸状部３３１の頂部３３ｂ１に接するように配置されていてもよい。同様の観点から、ｄ２３は、０ｍｍであり、第２の光制御板３０２の凸状部３３２上に第３の光制御板３０３が配置され、上段の下面３１３が下段の凸状部３３２の頂部３３ｂ２に接するように配置されていてもよい。このように、光制御板ユニット２１Ａにおいて最も点状光源２２側に位置する第１の光制御板３０１上に第２及び第３の光制御板３０２，３０３を互いに接するように設ける場合には、第２及び第３の光制御板３０２，３０３の厚さｄ２，ｄ３を、第１の光制御板３０１の厚さｄ１より薄いものとすることが好適である。例えば、第２及び第３の光制御板３０２，３０３をフィルム状といったより薄いものとした場合、第１の光制御板３０１を第２及び第３の光制御板３０２，３０３の支持台として用いることができるからである。
【００７４】
[光制御板ユニットの配置]
上記構成の第１〜第３の光制御板３０１〜３０３を有する光制御板ユニット２１Ａは、点状光源２２から第１の光制御板３０１の下面３１１までの距離Ｄが、通常３ｍｍ〜５０ｍｍとなるように、点状光源２２上に対して配置される。透過型画像表示装置１又は面光源装置２０では、Ｌｘ，Ｌｙ及びＤは、Ｌｘ／Ｄ及びＬｙ／Ｄがそれぞれ２以上、さらには２．５以上である値であることが、面光源装置２０を薄くすることができる点で、好ましい。
【００７５】
また、光制御板ユニット２１Ａは、透過型画像表示装置１において、凸状部３３１の延在方向が画面の縦方向になるように配置されてもよいし、横方向になるように配置してもよい。
【００７６】
次に、光制御板ユニット２１Ａの作用効果について、図１に示したように、光制御板ユニット２１Ａを含む面光源装置２０が透過型画像表示装置１に適用されている場合を例にして説明する。ここでは、Ｘ１方向，Ｘ２方向及びＸ３方向はｘ方向に平行であるとし、Ｙ１方向，Ｙ２方向及びＹ３方向はｙ方向に平行であるとする。
【００７７】
第１の光制御板３０１の凸状部３３１は、上記式（５）を満たす、ｖＩ（ｕＩ）で表される断面形状を有するので、点状光源２２上に第１の光制御板３０１を配置した場合、第１の光制御板３０１は、点状光源２２から出力された光を、輝度が均一な線状の光に変換して出射できる。また、第２の光制御板３０２の凸状部３３２が、式（７）を満たす、ｖＩＩ（ｕＩＩ）で表される断面形状を有し、第３の光制御板３０３の凸状部３３３が、前述したような三角形状の断面を有するので、点状光源２２上に、第２及び第３の光制御板３０３,３０３を凸状部３３２，３３３の延在方向が略平行になるように配置した場合、第２及び第３の光制御板３０２，３０３は、点状光源２２から出力された光を、輝度が均一な線状の光に変換して出射できる。
【００７８】
そして、光制御板ユニット２１Ａでは、上記のように、点状光源２２からの光を輝度がほぼ均一な線状の光に変換可能な第１の光制御板３０１と、第２及び第３の光制御板３０２,３０３の組とが、ｚ方向において、凸状部３３１の延在方向と凸状部３３２（又は凸状部３３３）の延在方向とが略直交するように配置されている。そのため、点状光源２２からの光は、第１の光制御板３０１と、第２及び第３の光制御板３０２,３０３の組とにより、輝度が均一で互いに略直交する線状の光に変換される。その結果、光制御板ユニット２１Ａは、複数の点状光源２２からの光を均一に分散し、ｚ方向に直交する面において輝度均斉度がより高い面状の光として出射可能である。
【００７９】
面光源装置２０は、上記光制御板ユニット２１Ａを備えているので、複数の点状光源２２からの光を均一に分散し、ｚ方向に直交する面における輝度均斉度がより高い面状の光を出射することができる。また、透過型画像表示装置１は、上記光制御板ユニット２１Ａを備えているので、複数の点状光源２２からの光が均一に分散されてｚ方向に直交する面における輝度均斉度がより高い面状の光によって、透過型画像表示部１０を照射することが可能である。その結果、より高品質な画像を表示することができる。
【００８０】
本実施形態では、ｚ方向に第１〜第３の光制御板３０１〜３０３が順に設けられているとしたが、第１〜第３の光制御板３０１〜３０３は、配置条件(i)〜(iv)を満たすようにｚ方向に設けられていればよい。このような、第１〜第３の光制御板３０１〜３０３の配置の変形例に応じた光制御板ユニットの他の実施形態を第２及び第３の実施形態として説明する。
【００８１】
（第２の実施形態）
図１４は、本発明に係る光制御板ユニットの第２の実施形態を示す斜視図である。光制御板ユニット２１Ｂは、第１の実施形態の場合と同様に、第１〜第３の光制御板３０１,３０２,３０３を有する。光制御板ユニット２１Ｂは、第１〜第３の光制御板３０１〜３０３の配置の順番において、光制御板ユニット２１Ａと相違する。この相違点を中心にして説明する。
【００８２】
光制御板ユニット２１Ｂでは、第２の光制御板３０２、第１の光制御板３０１及び第３の光制御板３０３の順にｚ方向に設けられている。なお、第１の実施形態においては、第１の光制御板３０１が光制御板ユニット２１Ａにおいて最も点状光源２２側に位置するとし、第１の光制御板３０１の下面３１１と点状光源２２との間の距離をＤとした。これに対して、本実施形態の第１〜第３の光制御板３０１〜３０３の配置の順番では、第２の光制御板３０２が最も点状光源２２側に位置する。よって、第１の実施形態における説明における距離Ｄは、本実施形態では、第２の光制御板３０２の下面３１２と点状光源２２との間の距離とする。
【００８３】
光制御板ユニット２１Ｂにおいても、凸状部３３２の延在方向と凸状部３３３の延在方向とは略平行である。また、凸状部３３１の延在方向と凸状部３３２（又は凸状部３３３）の延在方向とは略直交している。凸状部３３１の延在方向と凸状部３３２（又は凸状部３３３）とのなす角度は、８０°〜１００°が例示され、好ましくは、９０°である。
【００８４】
この構成では、第１〜第３の光制御板３０１〜３０３は、第１の実施形態で述べた配置条件(i)〜(iv)を満たしている。
【００８５】
第２及び第１の光制御板３０２，３０１の間の距離ｄ２１は、第２の光制御板３０２の凸状部３３２の頂部３３ｂ２と第１の光制御板３０１の下面３１１との間のｚ方向の距離であり、５ｍｍ以下が例示できる。同様に、第１及び第３の光制御板３０１，３０３の間の距離ｄ１３は、第１の光制御板３０１の凸状部３３１の頂部３３ｂ１と第３の光制御板３０３の下面３１３との間のｚ方向の距離であり、５ｍｍ以下が例示できる。
【００８６】
光制御板ユニット２１Ｂをコンパクトなものとする観点から、ｄ２１は、０ｍｍであり、第２の光制御板３０２の凸状部３３２上に第１の光制御板３０１が配置され、上段の下面３１１が下段の凸状部３３２の頂部３３ｂ２に接するように配置されていてもよい。ｄ１３は、０ｍｍであり、第１の光制御板３０１の凸状部３３１上に第３の光制御板３０３が配置され、上段の下面３１３が下段の凸状部３３１の頂部３３ｂ１に接するように配置されていてもよい。また、第１〜第３の光制御板３０１〜３０３のうち最も点状光源２２側に位置する第２の光制御板３０２を第１及び第３の光制御板３０１，３０３より厚くすることが好ましく、その場合に、例えば第１及び第３の光制御板３０１，３０３をフィルム状とすることができることも第１の実施形態の場合と同様である。
【００８７】
図１４に示した光制御板ユニット２１Ｂは、図１における光制御板ユニット２１Ａに代えて面光源装置２０及び透過型画像表示装置１に適用することができる。この際、透過型画像表示装置１において、光制御板ユニット２１Ｂは、凸状部３３１の延在方向が画面の縦方向になるように配置されてもよいし、横方向になるように配置してもよい。
【００８８】
光制御板ユニット２１Ｂにおいても、第２及び第３の光制御板３０２，３０３が配置条件(i)〜(iii)を満たして設けられている。この配置では、第２及び第３の光制御板３０２，３０３は、点状光源２２からの光を輝度がほぼ均一な線状の光に変換できる。そして、本実施形態では、第２及び第３の光制御板３０２，３０３の間に、点状光源２２からの光を輝度が均一な光に変換可能な第１の光制御板３０１が、配置条件(iv)を満たして設けられている。
【００８９】
そのため、光制御板ユニット２１Ｂを、図１の光制御板ユニット２１Ａに代えて用いた場合、複数の点状光源２２からの光は、第１の実施形態の場合と同様に、光制御板ユニット２１Ｂを通過することによって、均一に分散され、結果として、ｚ方向に直交する面における輝度均斉度がより高い面状の光を生成することができる。
【００９０】
従って、上記光制御板ユニット２１Ｂと複数の点状光源２２とを備えた面光源装置２０及び透過型画像表示装置１においても、第１の実施形態の場合と同様の作用効果を奏する。
【００９１】
また、光制御板ユニット２１Ｂでは、第１〜第３の光制御板３０１〜３０３が、ｚ方向において凸状部３３１，３３２，３３３の延在方向が交互に略直交するように配置されている。そのため、第３の光制御板３０３から出射される面状の光にモアレ縞が生じにくい。よって、光制御板ユニット２１Ｂと複数の点状光源２２を備えた面光源装置２０においても、モアレ縞が抑制された面状の光を出射できる。更に、光制御板ユニット２１Ｂと複数の点状光源２２を備えた透過型画像表示装置１では、より高品質な画像を表示することが可能である。
【００９２】
（第３の実施形態）
図１５は、本発明に係る光制御板ユニットの第３の実施形態を示す斜視図である。光制御板ユニット２１Ｃは、第１の実施形態の場合と同様に、第１〜第３の光制御板３０１,３０２，３０３を有する。光制御板ユニット２１Ｃは、第１〜第３の光制御板３０１〜３０３の配置の順番において、光制御板ユニット２１Ａと相違する。この相違点を中心にして説明する。
【００９３】
光制御板ユニット２１Ｃでは、第２の光制御板３０２、第３の光制御板３０３及び第１の光制御板３０１の順に、第１の実施形態で説明した配置関係(i)〜(iv)を満たしてｚ方向に設けられている。なお、本実施形態においても、第２の実施形態の場合と同様に、第１の実施形態における距離Ｄは、第２の光制御板３０２の下面３１２と、点状光源２２との間の距離とする。
【００９４】
第３及び第１の光制御板３０３，３０１の間の距離ｄ３１は、第３の光制御板３０３の凸状部３３３の頂部３３ｂ３と第１の光制御板３０１の下面３１１との間のｚ方向の距離であり、５ｍｍ以下が例示できる。第２及び第３の光制御板３０２，３０３の間の距離ｄ２３は、第１の実施形態の場合と同じなので説明を省略する。
【００９５】
光制御板ユニット２１Ｃをコンパクトなものとする観点から、ｄ２３は、０ｍｍであり、第２の光制御板３０２の凸状部３３２上に第３の光制御板３０３が配置され、上段の下面３１３が下段の凸状部３３２の頂部３３ｂ２に接するように配置されていてもよい。ｄ３１は、０ｍｍであり、第３の光制御板３０３の凸状部３３３上に第１の光制御板３０１が配置され、上段の下面３１１が下段の凸状部３３３の頂部３３ｂ３に接するように配置されていてもよい。また、第１〜第３の光制御板３０１〜３０３のうち最も点状光源２２側に位置する第２の光制御板３０２を第３及び第１の光制御板３０３，３０１より厚くすることが好ましく、その場合に、例えば第３及び第１の光制御板３０３，３０１をフィルム状とすることができることも第１の実施形態の場合と同様である。
【００９６】
図１５に示した光制御板ユニット２１Ｃは、図１における光制御板ユニット２１Ａに代えて面光源装置２０及び透過型画像表示装置１に適用することができる。この際、透過型画像表示装置１において、光制御板ユニット２１Ｃは、凸状部３３１の延在方向が画面の縦方向になるように配置されてもよいし、横方向になるように配置してもよい。
【００９７】
光制御板ユニット２１Ｃにおいても、第２及び第３の光制御板３０２，３０３が、配置条件(i)〜(iii)を満たして設けられている。この配置では、第２及び第３の光制御板３０２，３０３は、点状光源２２からの光を輝度がほぼ均一な線状の光に変換できる。そして、光制御板ユニット２１Ｃでは、第３の光制御板３０３上に第１の光制御板３０１が、配置条件(iv)を満たして配置されている。すなわち、凸状部３３１の延在方向と凸状部３３２（又は凸状部３３３)の延在方向とが略直交するように配置されている。
【００９８】
そのため、光制御板ユニット２１Ｃを、図１の光制御板ユニット２１Ａに代えて用いた場合、複数の点状光源２２からの光は、第１の実施形態の場合と同様に、光制御板ユニット２１Ｃを通過することによって、均一に分散され、結果として、ｚ方向に直交する面における輝度均斉度がより高い面状の光を生成することができる。
【００９９】
従って、上記光制御板ユニット２１Ｃと複数の点状光源２２を備えた面光源装置２０及び透過型画像表示装置１においても、第１の実施形態の場合と同様の作用効果を奏する。
【０１００】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。上記実施形態では、複数の点状光源２２の配置例を図２及び図３に示したが、例えば、正方格子、すなわち、前述したようにｘ方向及びｙ方向に隣接する点状光源２２間の間隔が同じであってもよい。また、隣接する凸状部３３１の断面形状における端３３ａ１は凸状部３３１の配列方向において重なっているとして説明したが、隣接する凸状部３３１の端３３ａ１間に僅かな平坦部（例えば製造誤差により生じる程度のもの）などが生じていてもよい。これは、凸状部３３ａ２，３３ａ３のそれぞれの配置についても同様である。また、光制御板ユニット２１Ａ〜２１Ｃは、透過型画像表示部１０側（例えば、液晶パネル側）に、拡散フィルム、マイクロレンズフィルム又は反射型偏光フィルム等の光学フィルムを更に有していてもよい。また、透過型画像表示装置１は、光制御板ユニット２１Ａ〜２１Ｃと、透過型画像表示部１０との間に、上述した拡散フィルム、マイクロレンズフィルム又は反射型偏光フィルム等の光学フィルムを更に有する構成とすることもできる。
【０１０１】
更に、面光源装置２０や透過型画像表示装置１は、点状光源２２から出力された光を光制御板ユニット２１Ａ〜２１Ｃ側に反射する反射板といった反射手段を備えていても良い。反射手段は、図１に示した模式図において、点状光源２２に対して光制御板ユニット２１Ａ〜２１Ｃと反対側に設ければよく、例えば、点状光源２２を保持するための保持部材の光源載置面を反射面とすることができる。
【０１０２】
また、凸状部３３３の断面形状が直角二等辺三角形として説明したが、これに限定されるものでなく、三角形であればよい。
【０１０３】
また、第１〜第３の光制御板３０１〜３０３は、第１の光制御板３０１と、第２及び第３の光制御板３０２，３０３の組み合わせでそれぞれ複数の点状光源から出力された光をより均一に分散させて線状の光を生成するために、光の出射側に凸状部３３１、凸状部３３２及び凸状部３３３がそれぞれ賦形された板状の光学部品であればよい。この場合、光制御板ユニットは、３つの上記光学部品を、光制御板ユニット２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを利用して説明したような関係で配置したものとすることができる。なお、板状として説明したが、厚さに応じてフィルム状及びシート状のものも含む。
【０１０４】
また、最も点状光源側に位置する光制御板は、厚さが１．０ｍｍ以上のシート状のものとすることができる。この場合、光制御板の製造に押出成形法を用いることができる。当該光制御板の材料としては、屈折率１．５６〜１．６２程度のポリスチレン、ポリカーボネート樹脂、ＭＳ樹脂、ＡＳ樹脂を用いることができる。
【０１０５】
また、最も点状光源側に位置する光制御板以外の光制御板は、厚さが１．０ｍｍ未満のフィルム状のものとすることができる。この場合、凸状部の賦形にフォトポリマー法を用いることができる。当該光制御板の材料としては、屈折率１．４６〜１．５８のアクリル系紫外線硬化樹脂を用いることができ、コストの面やフィルムの黄変劣化防止の観点で、屈折率１．５１程度の低屈折率樹脂が用いられることが好ましい。
【０１０６】
最も点状光源側に位置する光制御板は、厚さが１ｍｍ以上５ｍｍ以下のシート状のものが好ましく、最も点状光源側に位置する光制御板以外の光制御板は、厚さが１ｍｍ未満のフィルム状のものが望ましい。
【符号の説明】
【０１０７】
１…透過型画像表示装置、１０…透過型画像表示部、１１…液晶セル、１２，１３…偏光板、２０…面光源装置、２１Ａ〜２１Ｃ…光制御板ユニット、２２…点状光源、３０１〜３０３…第１〜第３の光制御板、３１１〜３１３…第１〜第３の光制御板の下面（第１〜第３の光制御板の第１の面）、３２１〜３２３…第１〜第３の光制御板の上面（第１〜第３の光制御板の第２の面）、３３１〜３３３…第１〜第３の光制御板の凸状部（第１〜第３の光制御板が有する凸状部）、３３ａ１〜３３ａ３…凸状部の端、３３ｂ１〜３３ｂ３…凸状部の頂部、Ｙ１…第１の光制御板の凸状部の延在方向、Ｘ１…Ｙ１方向に略直交する方向、Ｘ２…第２の光制御板の凸状部の延在方向、Ｙ２…Ｘ２方向に略直交する方向、Ｘ３…第３の光制御板の凸状部の延在方向、Ｙ３…Ｘ３方向に略直交する方向。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面光源装置及び透過型画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
透過型画像表示装置の一例である直下型画像表示装置４０として、例えば図１６に示すように、透過型画像表示部５０の背面側に光源４３が配置されたものが広く用いられている。透過型画像表示部５０としては、例えば液晶セル５１の両面に直線偏光板５２，５３が配置された液晶表示パネルが挙げられる。光源４３としては、直管型の冷陰極線管などのような線状光源が複数本、互いに平行に配置されて用いられている。
【０００３】
かかる直下型画像表示装置４０としては、光源４３からの光を均一に分散させて透過型画像表示部５０を均一に照明できることが望ましく、このため光源４３と透過型画像表示部５０との間には、光源４３側から入射した光を、その向きを変えて反対側の透過型画像表示部５０側から出射させる機能を有する一枚の光拡散板といった光制御板４２が配置されて用いられている（例えば特許文献１：特開平７−１９８９１３号公報参照）。なお、光源４３から出力された光は光制御板４２により面状の光として出射されるため、光源４３と光制御板４２は面光源装置４１を構成していることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１９８９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、直管型冷陰極線管に代えて、省エネルギーの観点から、発光ダイオードを光源として用いることが検討されている。発光ダイオードは通常、点状光源であり、これを離散的に配置して用いられる。
【０００６】
しかし、従来の面光源装置は、発光ダイオードのような点状光源と組み合わせて直下型画像表示装置に用いると、点状光源からの光を十分に均一なものとすることができず、透過型画像表示部によって表示される画像は、点状光源の近傍と、点状光源から離れた位置とで明るさが異なるものになるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、点状光源からの光を均一に分散して、面状の光として出射することが可能な面光源装置及び透過型画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る面光源装置は、複数の点状光源と、複数の前記点状光源上に設けられる光制御板ユニットと、を備え、点状光源は、光の出射角度が６５°以上７５°以下の範囲に最大出射光強度Ｉｍａｘを有する配光特性であって、出射角度が０°の場合の出射光強度Ｉ０が、０．２２×Ｉｍａｘ≦Ｉ０≦０．３０×Ｉｍａｘを満たし、出射光強度が（Ｉ０＋Ｉｍａｘ）／２となる出射角度が４５°以上５５°以下であり、及び、出射光強度が（Ｉ０＋Ｉｍａｘ）／４となる出射角度が２０°以上３０°以下である、配光特性を有し、光制御板ユニットは、第１の面から入射された光を第１の面と反対側に位置する第２の面から出射可能であり、且つ、一方向に延在しており一方向に略直交する方向に並列配置された複数の凸状部が第２の面に形成されている第１〜第３の光制御板を有し、第１の光制御板、第２の光制御板及び第３の光制御板は、第３の光制御板が第２の光制御板の上側に位置するように、板厚方向に設けられており、第３の光制御板の第１の面が、第２の光制御板の第２の面側に位置し、第２の光制御板が有する凸状部の延在方向と第３の光制御板が有する凸状部の延在方向とが略平行であり、第１の光制御板が有する凸状部の延在方向と第２又は第３の光制御板が有する凸状部の延在方向とが略直交しており、第１及び第２の光制御板が有する各々の凸状部は、延在方向に直交する断面形状が以下に定義される形状に形成されており、第３の光制御板が有する凸状部は、延在方向に直交する断面形状が三角形に形成されている。
【０００９】
第１の光制御板が有する凸状部の断面形状：第１の光制御板が有する凸状部の延在方向に直交する断面において、当該第１の光制御板が有する凸状部の並列する並列方向に対する両端を通る軸線をｕＩ軸とし、当該ｕＩ軸上において当該両端の中心を通り当該ｕＩ軸に直交する軸線をｖＩ軸とし、当該第１の光制御板が有する凸状部のｕＩ軸方向の長さをｗＩａとしたとき、−０．４７５ｗＩａ≦ｕＩ≦０．４７５ｗＩａの範囲において、式（１）
【数１】
〔式（１）において、ｖＩ０（ｕＩ）は、式（２）
【数２】
（式（２）において、ｈＩａは０．４０ｗＩａ以上１．６０ｗＩａ以下であり、ｋＩａは−１．０以上−０．１５以下である。）
で定義される。〕
を満たしているｖＩ（ｕＩ）で表される形状。
【００１０】
第２の光制御板が有する凸状部の断面形状：第２の光制御板が有する凸状部の延在方向に直交する断面において、当該第２の光制御板が有する凸状部の並列する並列方向に対する両端を通る軸線をｕＩＩ軸とし、当該ｕＩＩ軸上において当該両端の中心を通り当該ｕＩＩ軸に直交する軸線をｖＩＩ軸とし、第２の光制御板が有する凸状部のｕＩＩ軸方向の長さをｗＩＩａとしたとき、−０．４７５ｗＩＩａ≦ｕＩＩ≦０．４７５ｗＩＩａの範囲において、式（３）
【数３】
〔式（３）において、ｖＩＩ０（ｕＩＩ）は、式（４）
【数４】
（式（４）において、Ｃ２＝０．７６２４６９８２４２５７５５３、Ｃ４＝０．２９８０７５６６２２６２９２７、Ｃ６＝−０．５５９６２９３３８１５３６６１、Ｃ８＝０．８９６４６８２８０２５３２６５、Ｃ１０＝−０．６５７１６４１６６２１３７１５、Ｃ１２＝−０．６１５７２６４１８４９５９８５、Ｃ１４＝１．２４５１５１３５３９３８５６０、Ｃ１６＝−０．５２０５５９０８３７６９４８２であるか、
Ｃ２＝０．８２８０３４７９０３３８６４７、Ｃ４＝０．３２２１６４１０８６２５２７５、Ｃ６＝−０．６８３４０９３８８４０８３５３、Ｃ８＝１．２２１６４５２３２７４８１４０、Ｃ１０＝−１．２０４３８１２５９３３７２１０、Ｃ１２＝−０．１４０９１３８７１７８７７２４、Ｃ１４＝１．０３３１１０８５８２１９４２０、Ｃ１６＝−０．４７５３８８３４５５４０７０８であるか、または、
Ｃ２＝０．９０８７４３０５３４１３４７３、Ｃ４＝０．４１２１３６０７４２４５７２９、Ｃ６＝−１．０５２２４４４４１１０９３３０、Ｃ８＝１．９３９７４６２１４２８４０２０、Ｃ１０＝−２．０１３３００１１５２３１６２０、Ｃ１２＝０．０７４６７８４８９２６１３５７、Ｃ１４＝１．３７６９３２２９３６２３５７０、Ｃ１６＝−０．６８００８１０６８８１５９４６である。）
で定義される。〕
を満たしているｖＩＩ（ｕＩＩ）で表される形状。
【００１１】
この構成では、第１の光制御板の凸状部が上述した断面形状を有するので、第１の光制御板は、上述した配光特性を有する点状光源からの光を輝度が均一な線状の光に変換できる。また、第２の光制御板の凸状部が上述した断面形状を有するので、第２の光制御板は、上述した配光特性を有する点状光源からの光を輝度が均一な線状の光に変換できる。さらに、第２の光制御板の凸状部が形成された面側には、上述した断面形状を有する第３の光制御板が配置されているので、輝度がより均一な線状の光に変換できる。そして、本発明に係る面光源装置では、第１の光制御板の凸状部の延在方向と、第２又は第３の光制御板の凸状部の延在方向とが略直交するように、第１の光制御板と、第２及び第３の光制御板の組とが配置されている。そのため、光制御板ユニットに入射された点状光源の光は、第１の光制御板と、第２及び第３の光制御板の組とによって、互いに略直交する方向にそれぞれ輝度が均一な線状の光に変換される。その結果、上記面光源装置は、点状光源の光を、均一に分散し、面状の光であって板厚方向に直交する面での輝度均斉度が高い面状の光として出射することが可能である。
【００１２】
本発明に係る面光源装置では、第３の光制御板が有する凸状部の延在方向に直交する断面形状は、頂角が略直角の二等辺三角形とすることができる。
【００１３】
この構成では、上述したように配置された第２及び第３の光制御板の１つの組みによって、点状光源からの光を輝度が均一な線状の光により確実に変換することができる。
【００１４】
本発明に係る面光源装置では、第１〜第３の光制御板の各々が有する第１の面は略平坦とすることができる。
【００１５】
本発明に係る透過型画像表示装置は、上記に記載の面光源装置と、面光源装置から出力される光が照射される透過型画像表示部と、を備えることができる。
【００１６】
この構成では、上述した面光源装置を備えているので、点状光源の光を、均一に分散し、板厚方向に直交する面での輝度均斉度が高い面状の光を生成し、透過型画像表示部を照明することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る面光源装置、及び透過型画像表示装置によれば、点状光源からの光を均一に分散して、面状の光として出射することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る透過型画像表示装置の一実施形態の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】点状光源の配置の一例を示す図面である。
【図３】点状光源の配置の他の例を示す図面である。
【図４】図１に示した透過型画像表示装置に用いられる点状光源の配光分布を示す図面である。
【図５】図１に示した光制御板ユニットの一実施形態を示す斜視図である。
【図６】図５に示した光制御板ユニットの第１の光制御板が有する凸状部の断面形状の例を示す図面である。
【図７】第１の光制御板が有する凸状部の断面形状が満たす条件を示す図面である。
【図８】図１に示した光制御板ユニットの第２の光制御板が有する凸状部の断面形状の例を示す図面である。
【図９】第２の光制御板の凸状部の断面形状を示すｖＩＩ（ｕＩＩ）を規定する係数の一例、他の例、及び更に他の例をそれぞれ示す図表である。
【図１０】第２の光制御板が有する凸状部の断面形状が満たす条件を示す図面である。
【図１１】図１に示した光制御板ユニットの第２の光制御板が有する凸状部の断面形状の他の例を示す図面である。
【図１２】図１に示した光制御板ユニットの第２の光制御板が有する凸状部の断面形状の更に他の例を示す図面である。
【図１３】図１に示した光制御板ユニットの第３の光制御板が有する凸状部の断面形状を説明するための図面である。
【図１４】光制御板ユニットの他の実施形態を示す斜視図である。
【図１５】光制御板ユニットの更に他の実施形態を示す斜視図である。
【図１６】従来の透過型画像表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、同一または相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
【００２０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明に係る透過型画像表示装置の一実施形態の構成を模式的に示す断面図である。図１は、透過型画像表示装置１を分解して示している。
【００２１】
透過型画像表示装置１は、透過型画像表示部１０と、図１において透過型画像表示部１０の背面側に配置された面光源装置２０とを備えている。以下の説明では、図１に示すように、面光源装置２０と透過型画像表示部１０の配列方向をｚ方向（板厚方向）と称し、ｚ方向に直交する２方向であって互いに直交する２方向をｘ方向及びｙ方向と称す。
【００２２】
透過型画像表示部１０としては、例えば液晶セル１１の両面に直線偏光板１２，１３が配置された液晶表示パネルが挙げられる。この場合、透過型画像表示装置１は液晶表示装置（又は液晶テレビ）である。液晶セル１１及び偏光板１２，１３は、従来の液晶表示装置等の透過型画像表示装置１で用いられているものを用いることができる。液晶セル１１としてはＴＦＴ型、ＳＴＮ型等の公知の液晶セルが例示される。
【００２３】
面光源装置２０は、いわゆる直下型の面光源装置である。面光源装置２０は、光制御板ユニット２１Ａと、図１においてその背面側に配置された複数の点状光源２２と、を含む。
【００２４】
光制御板ユニット２１Ａは、板厚方向（ｚ方向）に順に配置された第１の光制御板３０１、第２の光制御板３０２、及び第３の光制御板３０３を備える。
【００２５】
光制御板ユニット２１Ａを構成する第１〜第３の光制御板３０１〜３０３の平面視形状（ｚ方向からみた形状）はほぼ同一であり、通常、長方形である。第１〜第３の光制御板３０１〜３０３の平面視形状、換言すれば、光制御板ユニット２１Ａの平面視形状のサイズは、目的とする透過型画像表示装置１の画面サイズに適合するように選択されるが、通常は２５０ｍｍ×４４０ｍｍ以上、好ましくは１０２０ｍｍ×１８００ｍｍ以下である。第１〜第３の光制御板３０１〜３０３の平面視形状は、長方形に限らず、正方形としてもよいが、以下では、特に断らない限り、長方形として説明する。
【００２６】
図２は、複数の点状光源の配置関係の一例を示す図面である。図２に示すように、複数の点状光源２２は、ｘ方向に等間隔Ｌｘ及びｙ方向に等間隔Ｌｙで配置することができる。図２では、一例として、ｘ方向の間隔Ｌｘがｙ方向の間隔Ｌｙより大きいとしているが、間隔Ｌｙの方が間隔Ｌｘより大きくてもよいし、間隔Ｌｘ及び間隔Ｌｙが同じでもよい。間隔Ｌｘ及び間隔Ｌｙは、点状光源２２の発光部間の距離とすることができ、通常１０ｍｍ〜１５０ｍｍである。
【００２７】
また、複数の点状光源２２は、図３に示した千鳥格子状に配置してもよい。図３は図２の場合の変形とみなすことができるので、点状光源２２間のｘ方向及びｙ方向の間隔は、図２の場合と同様とすることができる。具体的に説明する。
【００２８】
図２に示した長方形格子は、ｘ方向に配置された複数の点状光源２２からなる点状光源列が、ｙ方向に複数並列されたものとみなすことができる。この場合、図３の千鳥格子状の配置は、ｙ方向に配列された複数の点状光源列のうち隣接する点状光源列をｘ方向に半周期ずらして配置しているものとなる。よって、図３に示した配置においても、ｙ方向の間隔Ｌｙは、図２に示した場合と同様、すなわち、ｙ方向に並列された上記点状光源列の間の間隔とすることができる。図３では、一例として、ｙ方向に並列された上記点状光源列のうち隣接する点状光源列がｘ方向に半周期ずれているとしたが、上記説明においてｘ方向及びｙ方向が反対であってもよい。
【００２９】
図４は、面光源装置が有する点状光源の配光分布の一例を示す図面である。図４の横軸は出射角度θ（°）を示しており、縦軸は、最大の出射光強度で規格化した規格化出射光強度を示している。本実施形態において、θ＝０は、図１におけるｚ方向に対応する。
【００３０】
点状光源２２は、いわゆるサイドエミッティング型の光源であり、点状光源２２の例は、発光ダイオードである。点状光源２２は、次の条件を満たす配光特性（指向特性）を有する。
・出射光強度が最大である最大出射光強度Ｉｍａｘの出射角度θ１（以下、ピーク角度θ１と称す）が６５°以上７５°以下の範囲内にある。
・正面方向（出射角度θが０°方向）からピーク角度θ１まで出射光強度が略単調増加している。
・正面方向の出射光強度をＩ０としたとき、Ｉ０は、
０．２２×Ｉｍａｘ≦Ｉ０≦０．３０×Ｉｍａｘ
を満たす。
・出射光強度が(Ｉｍａｘ＋Ｉ０）／２となる出射角度θ２が、４５°以上５５°以下の範囲にある。
・出射光強度が(Ｉｍａｘ＋Ｉ０）／４となる出射角度θ３が２０°以上３０°以下の範囲にある。
【００３１】
図４に例示した配光特性では、縦軸が規格化出射光強度であることから、Ｉｍａｘ＝１．０００００であり、対応する出射角度θ１は７０．０°である。Ｉ０は０．２６５である。この場合、(Ｉｍａｘ＋Ｉ０）／２＝０．６３４であり、対応する出射角度θ２は４９．０°である。また、(Ｉｍａｘ＋Ｉ０）／４＝０．３１７であり、対応する出射角度θ３は２５．０°である。よって、図４に示した点状光源２２の配光特性は、上述した条件を満たしている。
【００３２】
図５は、光制御板ユニットの一実施形態の構成を示すための斜視図である。図５を参照して、光制御板ユニット２１Ａを構成する第１〜第３の光制御板３０１，３０２，３０３について説明する。図５では、説明のために、第１〜第３の光制御板３０１〜３０３を離して配置しているが、後述するように、第１の光制御板３０１上に第２及び第３の光制御板３０２，３０３を隣接する２枚が接するように設けてもよい。
【００３３】
[第１の光制御板]
第１の光制御板３０１は、略平坦な下面（第１の光制御板の第１の面）３１１と、第２の光制御板３０２側に凸である凸状部（第１の光制御板が有する凸状部）３３１が複数形成された上面（第１の光制御板の第２の面）３２１とを有する板状体である。
【００３４】
第１の光制御板３０１は、例えば凸状部３３１からの光の出射位置の違いにより光を分散させる光拡散板である。また、第１の光制御板３０１は、凸状部３３１からの光の出射位置により光の出射方向を偏向しているので、光の偏向を調整する形状が付与された偏向構造板ともいえる。ここでは、「板」と称しているが、厚さに応じてシート状及びフィルム状であってもよい。
【００３５】
凸状部３３１は、ｙ方向に略平行なＹ１方向（第１の光制御板が有する凸状部の延在方向）に延びており、Ｙ１方向に略直交するＸ１方向（第１の光制御板が有する凸状部の並列方向）に並列配置されている。Ｘ１方向及びＹ１方向はそれぞれｘ方向及びｙ方向に平行であることが好ましいが、例えば製造誤差等により±１０°程度ずれていてもよい。複数の凸状部３３１の断面形状は、凸状部３３１間でほぼ同一である。また、凸状部３３１の延在方向において、断面形状はほぼ均一である。隣接する２つの凸状部３３１，３３１の端３３ａ１，３３ａ１は、Ｘ１方向において同じ位置にある。第１の光制御板３０１の厚さｄ１は、下面３１１と凸状部３３１の頂部３３ｂ１とのｚ方向の距離であり、通常は０．１ｍｍ〜５ｍｍである。
【００３６】
[第２の光制御板]
第２の光制御板３０２は、略平坦な下面（第２の光制御板の第２の面）３１２と、第３の光制御板３０３側に凸である凸状部（第２の光制御板が有する凸状部）３３２が複数形成された上面（第２の光制御板の第２の面）３２２とを有する板状体である。
【００３７】
第２の光制御板３０２は、例えば凸状部３３２からの光の出射位置の違いにより光を分散させる光制御板である。また、第２の光制御板３０２は、凸状部３３２からの光の出射位置により光の出射方向を偏向しているので、光の偏向を調整する形状が付与された偏向構造板ともいえる。ここでは、「板」と称しているが、厚さに応じてシート状及びフィルム状であってもよい。
【００３８】
凸状部３３２は、ｘ方向に略平行なＸ２方向（第２の光制御板が有する凸状部の延在方向）に延びており、Ｘ２方向に略直交するＹ２方向（第２の光制御板が有する凸状部の並列方向）に並列配置されている。Ｘ２方向及びＹ２方向はそれぞれｘ方向及びｙ方向に平行であることが好ましいが、例えば製造誤差等により±１０°程度ずれていてもよい。複数の凸状部３３２の断面形状は、凸状部３３２間でほぼ同一である。また、凸状部３３２の延在方向において、断面形状はほぼ均一である。隣接する２つの凸状部３３２，３３２の端３３ａ２，３３ａ２は、Ｙ２方向において同じ位置にある。第２の光制御板３０２の厚さｄ２は、下面３１２と凸状部３３２の頂部３３ｂ２とのｚ方向の距離であり、通常は０．１ｍｍ〜５ｍｍである。
【００３９】
[第３の光制御板]
第３の光制御板３０３は、略平坦な下面（第３の光制御板の第１の面）３１３と、外側に凸である凸状部（第３の光制御板が有する凸状部）３３３が複数形成された上面（第３の光制御板の第２の面）３２３とを有する板状体である。第３の光制御板３０３は、いわゆるプリズム板である。ここでは「板」と称しているが、厚さに応じてシート状及びフィルム状であってもよい。
【００４０】
凸状部３３３は、ｘ方向に略平行なＸ３方向（第３の光制御板が有する凸状部の延在方向）に延びており、Ｘ３方向に略直交するＹ３方向（第３の光制御板が有する凸状部の並列方向）に並列配置されている。Ｘ３方向及びＹ３方向はそれぞれｘ方向及びｙ方向に平行であることが好ましいが、第１の光制御板３０１の場合と同様に、例えば製造誤差等により±１０°程度ずれていてもよい。複数の凸状部３３３の断面形状は、凸状部３３３間でほぼ同一である。また、凸状部３３３の延在方向において、断面形状はほぼ均一である。隣接する２つの凸状部３３３，３３３の端３３ａ３，３３ａ３はＹ３方向において同じ位置にある。第３の光制御板３０３の厚さｄ３は、下面３１３と凸状部３３３の頂部３３ｂ３とのｚ方向の距離であり、通常は０．１ｍｍ〜５ｍｍである。
【００４１】
[第１の光制御板の凸状部]
第１の光制御板３０１が有する凸状部３３１の形状について説明する。凸状部３３１は、図４を利用して説明した配光特性を有する点状光源２２上に第１の光制御板３０１を配置した際に、点状光源２２からの光を、輝度が略均一な線状の光に変換可能な断面形状を有する。凸状部３３１の断面形状について図６を参照して説明する。
【００４２】
図６においては、凸状部３３１の延在方向Ｙ１に直交する方向をｕＩ軸としてｕＩｖＩ座標系を設定している。凸状部３３１に対するｕＩ軸方向はｘ軸に対応し、ｖＩ軸方向はｚ方向に対応する。このｕＩｖＩ座標系において、両端３３ａ１，３３ａ１はｕＩ軸上に位置する。
【００４３】
凸状部３３１の断面形状は、下記式（５）を満足するｖＩ（ｕＩ）で表される。
【数５】
ただし、式（５）において、ｖＩ０（ｕＩ）は、
【数６】
を満たす。
【００４４】
ｗＩａは、上記のとおり凸状部３３１のｕＩ軸方向の長さである。ｈＩａは、凸状部３３１をｖＩ０（ｕＩ）で示される形状とした場合における凸状部３３の両端３３ａ１,３３ａ１間における最大高さに対応する。ここで、ｈＩａは０．４０ｗＩａ以上１．６０ｗＩａ以下を満たす定数である。すなわち、ｈＩａ／ｗＩａが０．４０以上１．６０以下を満たす定数である。ｋＩａは−１．００以上−０．１５以下を満たす定数である。
【００４５】
図６では、ｈＩａが０．５５ｗＩａであり、ｋＩａ＝−０．２５であって、ｖＩ（ｕＩ）＝ｖＩ０（ｕＩ）の場合を示している。ただし、当該輪郭線は、図７に示すように、ある幅ｗＩａに対してｖＩ０（ｕＩ）を求めた場合に、０．９５ｖＩ０（ｕＩ）で示される輪郭線と、１．０５ｖＩ０（ｕＩ）で示される輪郭線との間の領域を通る輪郭線であればよい。換言すれば、式（５）において、任意の位置ｕＩｎに対するｖＩ（ｕＩｎ）は、位置ｕＩｎにおける凸状部３３１の高さに対応する。よって、任意の位置ｕＩｎに対するｖＩ（ｕＩｎ）が、０．９５ｖＩ０（ｕＩｎ）以上１．０５ｖＩ０（ｕＩｎ）以下を満たしていればよい。なお、図７に示したｖＩ０（ｕＩ）においても、ｈＩａ＝０．５５ｗＩａであり、ｋＩａ＝−０．２５である。
【００４６】
なお、凸状部３３１の両端部近傍での製造誤差及び強度分布に与える影響を考慮すれば、凸状部３３１の断面形状は、−０．４７５ｗＩａ≦ｕＩ≦０．４７５ｗＩａにおいて式（５）を満たすｖＩ（ｕＩ）で表されていればよい。凸状部３３１の裾付近（端部近傍）では成形誤差が比較的大きくなる傾向にある一方、裾付近の形状が光の拡散性に与える影響は小さいからである。
【００４７】
凸状部３３１の幅ｗＩａは、凸状部３３１の形成が容易であることから、通常４０μｍ以上、好ましくは２５０μｍ以上であり、凸状部３３１に起因する模様が肉眼で視認されにくいことから、通常８００μｍ以下、好ましくは４５０μｍ以下である。幅ｗＩａとして具体的には、ｗＩａ＝４１０μｍ、ｗＩａ＝４００μｍおよびｗＩａ＝３２５μｍが例示できるが、ｗＩａの値はこれに限定されるものではない。
【００４８】
また、ｈＩａ／ｗＩａ及びｋＩａの範囲は上述した範囲を満たしていればよいが、隣接する２つの点状光源２２間の距離をＬとし、点状光源２２の発光部から光制御板ユニット２１Ａの点状光源２２側の面（図１又は図５では、第１の光制御板３０１の下面３１１）までの距離をＤとしたとき、Ｌ／Ｄに対して好ましいｈＩａ／ｗＩａ及びｋＩａの範囲は、以下の表１のとおりである。表１に記載のＬは、凸状部３３１の輪郭線形状に対してはＬｘに対応するものとする。
【表１】
【００４９】
[第２の光制御板の凸状部]
第２の光制御板３０２が有する凸状部３３２の形状について説明する。図８では、凸状部３３２の延在方向に直交する方向をｕＩＩ軸としてｕＩＩｖＩＩ座標系を設定している。凸状部３３２に対するｕＩＩ軸方向はＹ２方向に対応し、ｖＩＩ軸方向はｚ方向である。
【００５０】
このｕＩＩｖＩＩ座標系のｕＩＩｖＩＩ面において、凸状部３３２の両端３３ａ２，３３ａ２はｕＩＩ軸上に位置し、凸状部３３２の断面での輪郭形状（断面形状）は、式（７）を満たすｖＩＩ（ｕＩＩ）で表される。
【数７】
ただし、式（７）において、ｖＩＩ０（ｕＩＩ）は、
【数８】
を満たす。
【００５１】
式（８）中、ｗＩＩａは凸状部３３２のｕＩＩ軸方向の長さである。また、式（８）においてｋ＝１〜８の各々に対するＣ２，Ｃ４，Ｃ６，Ｃ８，Ｃ１０，Ｃ１２，Ｃ１４及びＣ１６の組み合わせは、図９（ａ）、図９（ｂ）及び図９（ｃ）にそれぞれ示す図表の何れかとすることができる。
【００５２】
図１０では、図９（ａ）に示したＣ２，Ｃ４，Ｃ６，Ｃ８，Ｃ１０，Ｃ１２，Ｃ１４及びＣ１６の組み合わせに対応するｖＩＩ（ｕＩＩ）を示している。図８に示した凸状部３３２の断面形状は、式（７）を満たす範囲内でｖＩＩ０（ｕＩＩ）をｖＩＩ方向に所定倍（例えば１倍）だけ伸縮した形状を例示している。この場合、凸状部３３２はｖＩＩ軸に対して対称な断面形状を有する。
【００５３】
凸状部３３２の断面形状は、ｖＩＩ０（ｕＩＩ）をｖＩＩ方向に所定倍（例えば１倍）だけ伸縮した形状に限定されず、式（７）を満たしていればよい。具体的には、凸状部３３２の断面形状は、図１０に示すように、ある幅ｗＩＩａに対してｖＩＩ０（ｕＩＩ）を決定した際に、０．９５×ｖＩＩ０（ｕＩＩ）で表される輪郭線と、１．０５×ｖＩＩ０（ｕＩＩ）で表される輪郭線との間の領域を通る輪郭線で表されるものであればよい。換言すれば、式（７）において、任意の位置ｕＩＩｎに対するｖＩＩ（ｕＩＩｎ）は、位置ｕＩＩｎにおける凸状部３３２の高さに対応する。よって、任意の位置ｕＩＩｎに対するｖＩＩ（ｕＩＩｎ）が、０．９５ｖＩＩ０（ｕＩＩｎ）以上１．０５ｖＩＩ０（ｕＩＩｎ）以下を満たしていればよい。
【００５４】
前述したように式（８）のｋ＝１〜８の各々に対するＣ２，Ｃ４，Ｃ６，Ｃ８，Ｃ１０，Ｃ１２，Ｃ１４及びＣ１６の組み合わせは、図９（ａ）に示したものに限定されず、図９（ｂ）及び図９（ｃ）に示したものとすることができる。
【００５５】
図１１は、図９（ｂ）に示したＣ２〜Ｃ１６の組み合わせに対するｖＩＩ（ｕＩＩ）の一例を示す図面である。図１１では、ｖＩＩ（ｕＩＩ）が満たす条件を示すために、図１０と同様に、０．９５×ｖＩＩ０（ｕＩＩ）で表される輪郭線と、１．０５×ｖＩＩ０（ｕＩＩ）で表される輪郭線も一点鎖線で示している。図９（ｂ）に示したＣ２〜Ｃ１６の組み合わせに基づく輪郭線も、０．９５×ｖＩＩ０（ｕＩＩ）で表される輪郭線と、１．０５×ｖＩＩ０（ｕＩＩ）で表される輪郭線との間の領域を通る輪郭線で表されるものであればよい。
【００５６】
図１２は、図９（ｃ）に示したＣ２〜Ｃ１６の組み合わせに対するｖＩＩ（ｕＩＩ）の一例を示す図面である。図１２では、ｖＩＩ（ｕＩＩ）が満たす条件を示すために、図１０と同様に、０．９５×ｖＩＩ０（ｕＩＩ）で表される輪郭線と、１．０５×ｖＩＩ０（ｕＩＩ）で表される輪郭線も一点鎖線で示している。図９（ｃ）に示したＣ２〜Ｃ１６の組み合わせに基づく輪郭線も、０．９５×ｖＩＩ０（ｕＩＩ）で表される輪郭線と、１．０５×ｖＩＩ０（ｕＩＩ）で表される輪郭線との間の領域を通る輪郭線で表されるものであればよい。
【００５７】
凸状部３３２の幅ｗＩＩａとしては、凸状部３３２の形成が容易であることから、通常４０μｍ以上、好ましくは８０μｍ以上であり、凸状部３３２に起因する模様が肉眼で視認されにくいことから、通常８００μｍ以下、好ましくは４５０μｍ以下である。幅ｗＩＩａとして具体的には、４１０μｍ、４００μｍ、３２５μｍ、２８０μｍ及び１００μｍが例示できる。ただし、ｗＩＩａの値はこれに限定されない。
【００５８】
上記説明では、凸状部ｗＩＩａの断面形状が式（７）を満たすｖＩＩ（ｕＩＩ）で表されるとした。ただし、凸状部３３２の断面形状は、−０．４７５×ｗＩＩａ≦ｕＩＩ≦０．４７５×ｗＩＩａにおいて式（７）を満たすｖＩＩ（ｕＩＩ）で表されていればよい。凸状部３３２の裾付近（端部近傍）では成形誤差が比較的大きくなる傾向にある一方、裾付近の形状が光の拡散性に与える影響は小さいからである。
【００５９】
[第３の光制御板の凸状部]
第３の光制御板３０３が有する凸状部３３３の形状について説明する。図１３は、凸状部３３３の形状を説明するための図面であり、凸状部３３３の延在方向からみた第３の光制御板３０３の側面図である。凸状部３３３は、延在方向に略均一な形状であるため、図１３に示すように、延在方向から見た側面形状は、凸状部３３３の延在方向に略直交する断面形状に対応する。
【００６０】
図１３に示すように、凸状部３３３の側面形状（或いは、断面形状）は、頂角αが略直角で、両辺の長さがほぼ等しい略直角二等辺三角形である。ここで、頂角αは、９０°が好ましいが、８０°〜１００°の範囲であればよい。隣接する２つの凸状部３３３，３３３のピッチＰは、１０μｍ〜１０００μｍが例示でき、好ましくは、２０μｍ〜５００μｍ、更に好ましくは、４０μｍ〜２５０μｍである。凸状部３３３の幅は、凸状部３３３のピッチＰが上記範囲の所定の値になるように設定すればよい。
【００６１】
〔第１〜第３の光制御板の層構成〕
第１〜第３の光制御板３０１〜３０３は、単独の透明材料で構成された単層板であってもよいし、互いに異なる透明材料で構成された層が積層された多層構造の多層板であってもよい。第１〜第３の光制御板３０１〜３０３が多層板である場合、第１〜第３の光制御板３０１〜３０３の片面または両面は、通常１０μｍ〜２００μｍ、好ましくは２０μｍ〜１００μｍの厚みのスキン層が形成された構造とし、このスキン層を構成する透明樹脂材料として紫外線吸収剤が添加されたものを用いることが好ましい。かかる構成とすることにより、点状光源２２や外部からの光に含まれることのある紫外線による第１〜第３の光制御板３０１〜３０３の劣化を防止することができ、特に点状光源２２として紫外線の占める割合が比較的大きいものを用いた場合には、紫外線による劣化を防止できることから、下面３１１〜３１３にスキン層が形成されていることが好ましく、このとき上面３２１〜３２３にはスキン層が形成されていないことが、コストの面でさらに好ましい。スキン層を構成する透明樹脂材料として紫外線吸収剤が添加されたものを用いる場合、その含有量は、透明樹脂材料を基準として通常０．５質量％以上５質量％以下、好ましくは１質量％以上２．５質量％以下である。
【００６２】
第１〜第３の光制御板３０１〜３０３は、片面または両面に帯電防止剤が塗布されていてもよい。帯電防止剤を塗布することにより、静電気によるホコリの付着などを防止して、ホコリの付着による光線透過率の低下を防止することができる。
【００６３】
また、モアレ低減のために点状光源２２側の面を、光拡散性を有する面とすることもできる。例えば、マット化剤と呼ばれる微細な粒子を含むスキン層で前述したように点状光源２２側の面を構成してもよいし、点状光源２２側の面にエンボス加工、ブラスト加工を施してもよいし、マット化剤及びバインダーを含む塗布液を塗布してマット層を形成してもよい。
【００６４】
〔構成材料〕
第１〜第３の光制御板３０１〜３０３は透明材料からなる。透明材料の屈折率は、通常１．４６〜１．６２である。透明材料としては、透明樹脂材料、透明ガラス材料が例示でき、透明樹脂材料としては、ポリカーボネート樹脂（屈折率：１．５９）、ＭＳ樹脂（メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂）（屈折率：１．５６〜１．５９）、ポリスチレン樹脂（屈折率：１．５９）、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂）（屈折率：１．５６〜１．５９）、アクリル系紫外線硬化樹脂（屈折率：１．４６〜１．５８）ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）（屈折率１．４９）、シクロオレフィン樹脂（屈折率１．５１〜１．５５）などが例示され、コストの面および吸湿率が低い点で、好ましくはポリスチレン樹脂である。
【００６５】
透明材料として透明樹脂材料を用いる場合、この透明樹脂材料に紫外線吸収剤、帯電防止剤、酸化防止剤、加工安定剤、難燃剤、滑剤などの添加剤を添加することもできる。これらの添加剤はそれぞれ単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００６６】
紫外線吸収剤としては、例えばベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、マロン酸エステル系紫外線吸収剤、シュウ酸アニリド系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤などが挙げられ、好ましくはベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤である。
【００６７】
透明樹脂材料は通常、添加剤として光拡散剤を添加することなく用いられるが、本発明の目的を損なわない僅かな量であれば、光拡散剤を添加して用いてもよい。
【００６８】
光拡散剤として通常は、第１〜第３の光制御板３０１〜３０３を主に構成する上述したような透明材料とは屈折率が異なる粉末が用いられ、これを透明材料中に分散させて用いられる。かかる光拡散剤としては、例えばスチレン樹脂粒子、メタクリル樹脂粒子などの有機粒子、炭酸カリウム粒子、シリカ粒子、シリコーン樹脂粒子などの無機粒子が用いられ、その粒子径は通常０．８μｍ〜５０μｍである。
【００６９】
[第１〜第３の光制御板の製造方法]
第１〜第３の光制御板３０１〜３０３は、例えば透明材料から削り出す方法により製造することができる。また、透明材料として透明樹脂材料を用いる場合は、例えば射出成形法、押出成形法、フォトポリマー法、プレス成形法などの通常の方法により製造することができる。
【００７０】
[第１〜第３の光制御板の配置関係]
第１〜第３の光制御板３０１〜３０３は、ｚ方向に以下の条件を満たし且つ下面３１１，３１２，３１３側から光が入射されるように設けられている。
(i)第３の光制御板３０３が第２の光制御板３０２の上側に位置している。
(ii)第３の光制御板３０３の下面３１３が第２の光制御板３０２の上面３２２側に位置している。
(iii)凸状部３３２，３３３の延在方向が略平行である。
(iv)凸状部３３１の延在方向と、凸状部３３２又は凸状部３３３の延在方向とが略直交している。なお、凸状部３３１の延在方向と凸状部３３２（又は凸状部３３３）とのなす角度は、８０°〜１００°が例示され、好ましくは、９０°である。
【００７１】
本実施形態では、第１〜第３の光制御板３０１〜３０３は、上記配置条件(i)〜(iv)を満たして、第１の光制御板３０１、第２の光制御板３０２及び第３の光制御板３０３の順にｚ方向に設けられている。
【００７２】
第１及び第２の光制御板３０１，３０２の間の距離ｄ１２は、第１の光制御板３０１の凸状部３３１の頂部３３ｂ１と第２の光制御板３０２の下面３１２との間のｚ方向の距離であり、５ｍｍ以下が例示できる。同様に、第２及び第３の光制御板３０２，３０３の間の距離ｄ２３は、第２の光制御板３０２の凸状部３３２の頂部３３ｂ２と第３の光制御板３０３の下面３１３との間のｚ方向の距離であり、５ｍｍ以下が例示できる。
【００７３】
光制御板ユニット２１Ａをコンパクトなものとする観点から、ｄ１２は、０ｍｍであり、第１の光制御板３０１の凸状部３３１上に第２の光制御板３０２が配置され、上段の下面３１２が下段の凸状部３３１の頂部３３ｂ１に接するように配置されていてもよい。同様の観点から、ｄ２３は、０ｍｍであり、第２の光制御板３０２の凸状部３３２上に第３の光制御板３０３が配置され、上段の下面３１３が下段の凸状部３３２の頂部３３ｂ２に接するように配置されていてもよい。このように、光制御板ユニット２１Ａにおいて最も点状光源２２側に位置する第１の光制御板３０１上に第２及び第３の光制御板３０２，３０３を互いに接するように設ける場合には、第２及び第３の光制御板３０２，３０３の厚さｄ２，ｄ３を、第１の光制御板３０１の厚さｄ１より薄いものとすることが好適である。例えば、第２及び第３の光制御板３０２，３０３をフィルム状といったより薄いものとした場合、第１の光制御板３０１を第２及び第３の光制御板３０２，３０３の支持台として用いることができるからである。
【００７４】
[光制御板ユニットの配置]
上記構成の第１〜第３の光制御板３０１〜３０３を有する光制御板ユニット２１Ａは、点状光源２２から第１の光制御板３０１の下面３１１までの距離Ｄが、通常３ｍｍ〜５０ｍｍとなるように、点状光源２２上に対して配置される。透過型画像表示装置１又は面光源装置２０では、Ｌｘ，Ｌｙ及びＤは、Ｌｘ／Ｄ及びＬｙ／Ｄがそれぞれ２以上、さらには２．５以上である値であることが、面光源装置２０を薄くすることができる点で、好ましい。
【００７５】
また、光制御板ユニット２１Ａは、透過型画像表示装置１において、凸状部３３１の延在方向が画面の縦方向になるように配置されてもよいし、横方向になるように配置してもよい。
【００７６】
次に、光制御板ユニット２１Ａの作用効果について、図１に示したように、光制御板ユニット２１Ａを含む面光源装置２０が透過型画像表示装置１に適用されている場合を例にして説明する。ここでは、Ｘ１方向，Ｘ２方向及びＸ３方向はｘ方向に平行であるとし、Ｙ１方向，Ｙ２方向及びＹ３方向はｙ方向に平行であるとする。
【００７７】
第１の光制御板３０１の凸状部３３１は、上記式（５）を満たす、ｖＩ（ｕＩ）で表される断面形状を有するので、点状光源２２上に第１の光制御板３０１を配置した場合、第１の光制御板３０１は、点状光源２２から出力された光を、輝度が均一な線状の光に変換して出射できる。また、第２の光制御板３０２の凸状部３３２が、式（７）を満たす、ｖＩＩ（ｕＩＩ）で表される断面形状を有し、第３の光制御板３０３の凸状部３３３が、前述したような三角形状の断面を有するので、点状光源２２上に、第２及び第３の光制御板３０３,３０３を凸状部３３２，３３３の延在方向が略平行になるように配置した場合、第２及び第３の光制御板３０２，３０３は、点状光源２２から出力された光を、輝度が均一な線状の光に変換して出射できる。
【００７８】
そして、光制御板ユニット２１Ａでは、上記のように、点状光源２２からの光を輝度がほぼ均一な線状の光に変換可能な第１の光制御板３０１と、第２及び第３の光制御板３０２,３０３の組とが、ｚ方向において、凸状部３３１の延在方向と凸状部３３２（又は凸状部３３３）の延在方向とが略直交するように配置されている。そのため、点状光源２２からの光は、第１の光制御板３０１と、第２及び第３の光制御板３０２,３０３の組とにより、輝度が均一で互いに略直交する線状の光に変換される。その結果、光制御板ユニット２１Ａは、複数の点状光源２２からの光を均一に分散し、ｚ方向に直交する面において輝度均斉度がより高い面状の光として出射可能である。
【００７９】
面光源装置２０は、上記光制御板ユニット２１Ａを備えているので、複数の点状光源２２からの光を均一に分散し、ｚ方向に直交する面における輝度均斉度がより高い面状の光を出射することができる。また、透過型画像表示装置１は、上記光制御板ユニット２１Ａを備えているので、複数の点状光源２２からの光が均一に分散されてｚ方向に直交する面における輝度均斉度がより高い面状の光によって、透過型画像表示部１０を照射することが可能である。その結果、より高品質な画像を表示することができる。
【００８０】
本実施形態では、ｚ方向に第１〜第３の光制御板３０１〜３０３が順に設けられているとしたが、第１〜第３の光制御板３０１〜３０３は、配置条件(i)〜(iv)を満たすようにｚ方向に設けられていればよい。このような、第１〜第３の光制御板３０１〜３０３の配置の変形例に応じた光制御板ユニットの他の実施形態を第２及び第３の実施形態として説明する。
【００８１】
（第２の実施形態）
図１４は、本発明に係る光制御板ユニットの第２の実施形態を示す斜視図である。光制御板ユニット２１Ｂは、第１の実施形態の場合と同様に、第１〜第３の光制御板３０１,３０２,３０３を有する。光制御板ユニット２１Ｂは、第１〜第３の光制御板３０１〜３０３の配置の順番において、光制御板ユニット２１Ａと相違する。この相違点を中心にして説明する。
【００８２】
光制御板ユニット２１Ｂでは、第２の光制御板３０２、第１の光制御板３０１及び第３の光制御板３０３の順にｚ方向に設けられている。なお、第１の実施形態においては、第１の光制御板３０１が光制御板ユニット２１Ａにおいて最も点状光源２２側に位置するとし、第１の光制御板３０１の下面３１１と点状光源２２との間の距離をＤとした。これに対して、本実施形態の第１〜第３の光制御板３０１〜３０３の配置の順番では、第２の光制御板３０２が最も点状光源２２側に位置する。よって、第１の実施形態における説明における距離Ｄは、本実施形態では、第２の光制御板３０２の下面３１２と点状光源２２との間の距離とする。
【００８３】
光制御板ユニット２１Ｂにおいても、凸状部３３２の延在方向と凸状部３３３の延在方向とは略平行である。また、凸状部３３１の延在方向と凸状部３３２（又は凸状部３３３）の延在方向とは略直交している。凸状部３３１の延在方向と凸状部３３２（又は凸状部３３３）とのなす角度は、８０°〜１００°が例示され、好ましくは、９０°である。
【００８４】
この構成では、第１〜第３の光制御板３０１〜３０３は、第１の実施形態で述べた配置条件(i)〜(iv)を満たしている。
【００８５】
第２及び第１の光制御板３０２，３０１の間の距離ｄ２１は、第２の光制御板３０２の凸状部３３２の頂部３３ｂ２と第１の光制御板３０１の下面３１１との間のｚ方向の距離であり、５ｍｍ以下が例示できる。同様に、第１及び第３の光制御板３０１，３０３の間の距離ｄ１３は、第１の光制御板３０１の凸状部３３１の頂部３３ｂ１と第３の光制御板３０３の下面３１３との間のｚ方向の距離であり、５ｍｍ以下が例示できる。
【００８６】
光制御板ユニット２１Ｂをコンパクトなものとする観点から、ｄ２１は、０ｍｍであり、第２の光制御板３０２の凸状部３３２上に第１の光制御板３０１が配置され、上段の下面３１１が下段の凸状部３３２の頂部３３ｂ２に接するように配置されていてもよい。ｄ１３は、０ｍｍであり、第１の光制御板３０１の凸状部３３１上に第３の光制御板３０３が配置され、上段の下面３１３が下段の凸状部３３１の頂部３３ｂ１に接するように配置されていてもよい。また、第１〜第３の光制御板３０１〜３０３のうち最も点状光源２２側に位置する第２の光制御板３０２を第１及び第３の光制御板３０１，３０３より厚くすることが好ましく、その場合に、例えば第１及び第３の光制御板３０１，３０３をフィルム状とすることができることも第１の実施形態の場合と同様である。
【００８７】
図１４に示した光制御板ユニット２１Ｂは、図１における光制御板ユニット２１Ａに代えて面光源装置２０及び透過型画像表示装置１に適用することができる。この際、透過型画像表示装置１において、光制御板ユニット２１Ｂは、凸状部３３１の延在方向が画面の縦方向になるように配置されてもよいし、横方向になるように配置してもよい。
【００８８】
光制御板ユニット２１Ｂにおいても、第２及び第３の光制御板３０２，３０３が配置条件(i)〜(iii)を満たして設けられている。この配置では、第２及び第３の光制御板３０２，３０３は、点状光源２２からの光を輝度がほぼ均一な線状の光に変換できる。そして、本実施形態では、第２及び第３の光制御板３０２，３０３の間に、点状光源２２からの光を輝度が均一な光に変換可能な第１の光制御板３０１が、配置条件(iv)を満たして設けられている。
【００８９】
そのため、光制御板ユニット２１Ｂを、図１の光制御板ユニット２１Ａに代えて用いた場合、複数の点状光源２２からの光は、第１の実施形態の場合と同様に、光制御板ユニット２１Ｂを通過することによって、均一に分散され、結果として、ｚ方向に直交する面における輝度均斉度がより高い面状の光を生成することができる。
【００９０】
従って、上記光制御板ユニット２１Ｂと複数の点状光源２２とを備えた面光源装置２０及び透過型画像表示装置１においても、第１の実施形態の場合と同様の作用効果を奏する。
【００９１】
また、光制御板ユニット２１Ｂでは、第１〜第３の光制御板３０１〜３０３が、ｚ方向において凸状部３３１，３３２，３３３の延在方向が交互に略直交するように配置されている。そのため、第３の光制御板３０３から出射される面状の光にモアレ縞が生じにくい。よって、光制御板ユニット２１Ｂと複数の点状光源２２を備えた面光源装置２０においても、モアレ縞が抑制された面状の光を出射できる。更に、光制御板ユニット２１Ｂと複数の点状光源２２を備えた透過型画像表示装置１では、より高品質な画像を表示することが可能である。
【００９２】
（第３の実施形態）
図１５は、本発明に係る光制御板ユニットの第３の実施形態を示す斜視図である。光制御板ユニット２１Ｃは、第１の実施形態の場合と同様に、第１〜第３の光制御板３０１,３０２，３０３を有する。光制御板ユニット２１Ｃは、第１〜第３の光制御板３０１〜３０３の配置の順番において、光制御板ユニット２１Ａと相違する。この相違点を中心にして説明する。
【００９３】
光制御板ユニット２１Ｃでは、第２の光制御板３０２、第３の光制御板３０３及び第１の光制御板３０１の順に、第１の実施形態で説明した配置関係(i)〜(iv)を満たしてｚ方向に設けられている。なお、本実施形態においても、第２の実施形態の場合と同様に、第１の実施形態における距離Ｄは、第２の光制御板３０２の下面３１２と、点状光源２２との間の距離とする。
【００９４】
第３及び第１の光制御板３０３，３０１の間の距離ｄ３１は、第３の光制御板３０３の凸状部３３３の頂部３３ｂ３と第１の光制御板３０１の下面３１１との間のｚ方向の距離であり、５ｍｍ以下が例示できる。第２及び第３の光制御板３０２，３０３の間の距離ｄ２３は、第１の実施形態の場合と同じなので説明を省略する。
【００９５】
光制御板ユニット２１Ｃをコンパクトなものとする観点から、ｄ２３は、０ｍｍであり、第２の光制御板３０２の凸状部３３２上に第３の光制御板３０３が配置され、上段の下面３１３が下段の凸状部３３２の頂部３３ｂ２に接するように配置されていてもよい。ｄ３１は、０ｍｍであり、第３の光制御板３０３の凸状部３３３上に第１の光制御板３０１が配置され、上段の下面３１１が下段の凸状部３３３の頂部３３ｂ３に接するように配置されていてもよい。また、第１〜第３の光制御板３０１〜３０３のうち最も点状光源２２側に位置する第２の光制御板３０２を第３及び第１の光制御板３０３，３０１より厚くすることが好ましく、その場合に、例えば第３及び第１の光制御板３０３，３０１をフィルム状とすることができることも第１の実施形態の場合と同様である。
【００９６】
図１５に示した光制御板ユニット２１Ｃは、図１における光制御板ユニット２１Ａに代えて面光源装置２０及び透過型画像表示装置１に適用することができる。この際、透過型画像表示装置１において、光制御板ユニット２１Ｃは、凸状部３３１の延在方向が画面の縦方向になるように配置されてもよいし、横方向になるように配置してもよい。
【００９７】
光制御板ユニット２１Ｃにおいても、第２及び第３の光制御板３０２，３０３が、配置条件(i)〜(iii)を満たして設けられている。この配置では、第２及び第３の光制御板３０２，３０３は、点状光源２２からの光を輝度がほぼ均一な線状の光に変換できる。そして、光制御板ユニット２１Ｃでは、第３の光制御板３０３上に第１の光制御板３０１が、配置条件(iv)を満たして配置されている。すなわち、凸状部３３１の延在方向と凸状部３３２（又は凸状部３３３)の延在方向とが略直交するように配置されている。
【００９８】
そのため、光制御板ユニット２１Ｃを、図１の光制御板ユニット２１Ａに代えて用いた場合、複数の点状光源２２からの光は、第１の実施形態の場合と同様に、光制御板ユニット２１Ｃを通過することによって、均一に分散され、結果として、ｚ方向に直交する面における輝度均斉度がより高い面状の光を生成することができる。
【００９９】
従って、上記光制御板ユニット２１Ｃと複数の点状光源２２を備えた面光源装置２０及び透過型画像表示装置１においても、第１の実施形態の場合と同様の作用効果を奏する。
【０１００】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。上記実施形態では、複数の点状光源２２の配置例を図２及び図３に示したが、例えば、正方格子、すなわち、前述したようにｘ方向及びｙ方向に隣接する点状光源２２間の間隔が同じであってもよい。また、隣接する凸状部３３１の断面形状における端３３ａ１は凸状部３３１の配列方向において重なっているとして説明したが、隣接する凸状部３３１の端３３ａ１間に僅かな平坦部（例えば製造誤差により生じる程度のもの）などが生じていてもよい。これは、凸状部３３ａ２，３３ａ３のそれぞれの配置についても同様である。また、光制御板ユニット２１Ａ〜２１Ｃは、透過型画像表示部１０側（例えば、液晶パネル側）に、拡散フィルム、マイクロレンズフィルム又は反射型偏光フィルム等の光学フィルムを更に有していてもよい。また、透過型画像表示装置１は、光制御板ユニット２１Ａ〜２１Ｃと、透過型画像表示部１０との間に、上述した拡散フィルム、マイクロレンズフィルム又は反射型偏光フィルム等の光学フィルムを更に有する構成とすることもできる。
【０１０１】
更に、面光源装置２０や透過型画像表示装置１は、点状光源２２から出力された光を光制御板ユニット２１Ａ〜２１Ｃ側に反射する反射板といった反射手段を備えていても良い。反射手段は、図１に示した模式図において、点状光源２２に対して光制御板ユニット２１Ａ〜２１Ｃと反対側に設ければよく、例えば、点状光源２２を保持するための保持部材の光源載置面を反射面とすることができる。
【０１０２】
また、凸状部３３３の断面形状が直角二等辺三角形として説明したが、これに限定されるものでなく、三角形であればよい。
【０１０３】
また、第１〜第３の光制御板３０１〜３０３は、第１の光制御板３０１と、第２及び第３の光制御板３０２，３０３の組み合わせでそれぞれ複数の点状光源から出力された光をより均一に分散させて線状の光を生成するために、光の出射側に凸状部３３１、凸状部３３２及び凸状部３３３がそれぞれ賦形された板状の光学部品であればよい。この場合、光制御板ユニットは、３つの上記光学部品を、光制御板ユニット２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを利用して説明したような関係で配置したものとすることができる。なお、板状として説明したが、厚さに応じてフィルム状及びシート状のものも含む。
【０１０４】
また、最も点状光源側に位置する光制御板は、厚さが１．０ｍｍ以上のシート状のものとすることができる。この場合、光制御板の製造に押出成形法を用いることができる。当該光制御板の材料としては、屈折率１．５６〜１．６２程度のポリスチレン、ポリカーボネート樹脂、ＭＳ樹脂、ＡＳ樹脂を用いることができる。
【０１０５】
また、最も点状光源側に位置する光制御板以外の光制御板は、厚さが１．０ｍｍ未満のフィルム状のものとすることができる。この場合、凸状部の賦形にフォトポリマー法を用いることができる。当該光制御板の材料としては、屈折率１．４６〜１．５８のアクリル系紫外線硬化樹脂を用いることができ、コストの面やフィルムの黄変劣化防止の観点で、屈折率１．５１程度の低屈折率樹脂が用いられることが好ましい。
【０１０６】
最も点状光源側に位置する光制御板は、厚さが１ｍｍ以上５ｍｍ以下のシート状のものが好ましく、最も点状光源側に位置する光制御板以外の光制御板は、厚さが１ｍｍ未満のフィルム状のものが望ましい。
【符号の説明】
【０１０７】
１…透過型画像表示装置、１０…透過型画像表示部、１１…液晶セル、１２，１３…偏光板、２０…面光源装置、２１Ａ〜２１Ｃ…光制御板ユニット、２２…点状光源、３０１〜３０３…第１〜第３の光制御板、３１１〜３１３…第１〜第３の光制御板の下面（第１〜第３の光制御板の第１の面）、３２１〜３２３…第１〜第３の光制御板の上面（第１〜第３の光制御板の第２の面）、３３１〜３３３…第１〜第３の光制御板の凸状部（第１〜第３の光制御板が有する凸状部）、３３ａ１〜３３ａ３…凸状部の端、３３ｂ１〜３３ｂ３…凸状部の頂部、Ｙ１…第１の光制御板の凸状部の延在方向、Ｘ１…Ｙ１方向に略直交する方向、Ｘ２…第２の光制御板の凸状部の延在方向、Ｙ２…Ｘ２方向に略直交する方向、Ｘ３…第３の光制御板の凸状部の延在方向、Ｙ３…Ｘ３方向に略直交する方向。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の点状光源と、
複数の前記点状光源上に設けられる光制御板ユニットと、
を備え、
前記点状光源は、
光の出射角度が６５°以上７５°以下の範囲に最大出射光強度Ｉｍａｘを有する配光特性であって、
前記出射角度が０°の場合の出射光強度Ｉ０が、
０．２２×Ｉｍａｘ≦Ｉ０≦０．３０×Ｉｍａｘを満たし、
出射光強度が（Ｉ０＋Ｉｍａｘ）／２となる前記出射角度が４５°以上５５°以下であり、及び、
前記出射光強度が（Ｉ０＋Ｉｍａｘ）／４となる前記出射角度が２０°以上３０°以下である、
前記配光特性を有し、
前記光制御板ユニットは、
第１の面から入射された光を前記第１の面と反対側に位置する第２の面から出射可能であり、且つ、一方向に延在しており前記一方向に略直交する方向に並列配置された複数の凸状部が前記第２の面に形成されている第１〜第３の光制御板を有し、
前記第１の光制御板、前記第２の光制御板及び前記第３の光制御板は、第３の光制御板が前記第２の光制御板の上側に位置するように、板厚方向に設けられており、
前記第３の光制御板の前記第１の面が、前記第２の光制御板の前記第２の面側に位置し、
前記第２の光制御板が有する前記凸状部の延在方向と前記第３の光制御板が有する前記凸状部の延在方向とが略平行であり、
前記第１の光制御板が有する前記凸状部の延在方向と前記第２又は第３の光制御板が有する前記凸状部の延在方向とが略直交しており、
前記第１及び第２の光制御板が有する各々の前記凸状部は、前記延在方向に直交する断面形状が以下に定義される形状に形成されており、
前記第３の光制御板が有する前記凸状部は、前記延在方向に直交する断面形状が三角形に形成されている、
面光源装置。
第１の光制御板が有する凸状部の断面形状：前記第１の光制御板が有する凸状部の延在方向に直交する断面において、当該第１の光制御板が有する凸状部の並列する並列方向に対する両端を通る軸線をｕＩ軸とし、当該ｕＩ軸上において当該両端の中心を通り当該ｕＩ軸に直交する軸線をｖＩ軸とし、当該第１の光制御板が有する凸状部のｕＩ軸方向の長さをｗＩａとしたとき、−０．４７５ｗＩａ≦ｕＩ≦０．４７５ｗＩａの範囲において、式（１）
【数１】
〔式（１）において、ｖＩ０（ｕＩ）は、式（２）
【数２】
（式（２）において、ｈＩａは０．４０ｗＩａ以上１．６０ｗＩａ以下であり、ｋＩａは−１．０以上−０．１５以下である。）
で定義される。〕
を満たしているｖＩ（ｕＩ）で表される形状。
第２の光制御板が有する凸状部の断面形状：前記第２の光制御板が有する凸状部の延在方向に直交する断面において、当該第２の光制御板が有する凸状部の並列する並列方向に対する両端を通る軸線をｕＩＩ軸とし、当該ｕＩＩ軸上において当該両端の中心を通り当該ｕＩＩ軸に直交する軸線をｖＩＩ軸とし、前記第２の光制御板が有する凸状部のｕＩＩ軸方向の長さをｗＩＩａとしたとき、−０．４７５ｗＩＩａ≦ｕＩＩ≦０．４７５ｗＩＩａの範囲において、式（３）
【数３】
〔式（３）において、ｖＩＩ０（ｕＩＩ）は、式（４）
【数４】
（式（４）において、Ｃ２＝０．７６２４６９８２４２５７５５３、Ｃ４＝０．２９８０７５６６２２６２９２７、Ｃ６＝−０．５５９６２９３３８１５３６６１、Ｃ８＝０．８９６４６８２８０２５３２６５、Ｃ１０＝−０．６５７１６４１６６２１３７１５、Ｃ１２＝−０．６１５７２６４１８４９５９８５、Ｃ１４＝１．２４５１５１３５３９３８５６０、Ｃ１６＝−０．５２０５５９０８３７６９４８２であるか、
Ｃ２＝０．８２８０３４７９０３３８６４７、Ｃ４＝０．３２２１６４１０８６２５２７５、Ｃ６＝−０．６８３４０９３８８４０８３５３、Ｃ８＝１．２２１６４５２３２７４８１４０、Ｃ１０＝−１．２０４３８１２５９３３７２１０、Ｃ１２＝−０．１４０９１３８７１７８７７２４、Ｃ１４＝１．０３３１１０８５８２１９４２０、Ｃ１６＝−０．４７５３８８３４５５４０７０８であるか、または、
Ｃ２＝０．９０８７４３０５３４１３４７３、Ｃ４＝０．４１２１３６０７４２４５７２９、Ｃ６＝−１．０５２２４４４４１１０９３３０、Ｃ８＝１．９３９７４６２１４２８４０２０、Ｃ１０＝−２．０１３３００１１５２３１６２０、Ｃ１２＝０．０７４６７８４８９２６１３５７、Ｃ１４＝１．３７６９３２２９３６２３５７０、Ｃ１６＝−０．６８００８１０６８８１５９４６である。）
で定義される。〕
を満たしているｖＩＩ（ｕＩＩ）で表される形状。
【請求項２】
前記第３の光制御板が有する前記凸状部の延在方向に直交する前記断面形状は、頂角が略直角の二等辺三角形である、請求項１に記載の面光源装置。
【請求項３】
前記第１〜第３の光制御板の各々が有する前記第１の面は略平坦である、請求項１または２に記載の面光源装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の面光源装置と、
前記面光源装置から出力される光が照射される透過型画像表示部と、
を備える、透過型画像表示装置。
【請求項１】
複数の点状光源と、
複数の前記点状光源上に設けられる光制御板ユニットと、
を備え、
前記点状光源は、
光の出射角度が６５°以上７５°以下の範囲に最大出射光強度Ｉｍａｘを有する配光特性であって、
前記出射角度が０°の場合の出射光強度Ｉ０が、
０．２２×Ｉｍａｘ≦Ｉ０≦０．３０×Ｉｍａｘを満たし、
出射光強度が（Ｉ０＋Ｉｍａｘ）／２となる前記出射角度が４５°以上５５°以下であり、及び、
前記出射光強度が（Ｉ０＋Ｉｍａｘ）／４となる前記出射角度が２０°以上３０°以下である、
前記配光特性を有し、
前記光制御板ユニットは、
第１の面から入射された光を前記第１の面と反対側に位置する第２の面から出射可能であり、且つ、一方向に延在しており前記一方向に略直交する方向に並列配置された複数の凸状部が前記第２の面に形成されている第１〜第３の光制御板を有し、
前記第１の光制御板、前記第２の光制御板及び前記第３の光制御板は、第３の光制御板が前記第２の光制御板の上側に位置するように、板厚方向に設けられており、
前記第３の光制御板の前記第１の面が、前記第２の光制御板の前記第２の面側に位置し、
前記第２の光制御板が有する前記凸状部の延在方向と前記第３の光制御板が有する前記凸状部の延在方向とが略平行であり、
前記第１の光制御板が有する前記凸状部の延在方向と前記第２又は第３の光制御板が有する前記凸状部の延在方向とが略直交しており、
前記第１及び第２の光制御板が有する各々の前記凸状部は、前記延在方向に直交する断面形状が以下に定義される形状に形成されており、
前記第３の光制御板が有する前記凸状部は、前記延在方向に直交する断面形状が三角形に形成されている、
面光源装置。
第１の光制御板が有する凸状部の断面形状：前記第１の光制御板が有する凸状部の延在方向に直交する断面において、当該第１の光制御板が有する凸状部の並列する並列方向に対する両端を通る軸線をｕＩ軸とし、当該ｕＩ軸上において当該両端の中心を通り当該ｕＩ軸に直交する軸線をｖＩ軸とし、当該第１の光制御板が有する凸状部のｕＩ軸方向の長さをｗＩａとしたとき、−０．４７５ｗＩａ≦ｕＩ≦０．４７５ｗＩａの範囲において、式（１）
【数１】
〔式（１）において、ｖＩ０（ｕＩ）は、式（２）
【数２】
（式（２）において、ｈＩａは０．４０ｗＩａ以上１．６０ｗＩａ以下であり、ｋＩａは−１．０以上−０．１５以下である。）
で定義される。〕
を満たしているｖＩ（ｕＩ）で表される形状。
第２の光制御板が有する凸状部の断面形状：前記第２の光制御板が有する凸状部の延在方向に直交する断面において、当該第２の光制御板が有する凸状部の並列する並列方向に対する両端を通る軸線をｕＩＩ軸とし、当該ｕＩＩ軸上において当該両端の中心を通り当該ｕＩＩ軸に直交する軸線をｖＩＩ軸とし、前記第２の光制御板が有する凸状部のｕＩＩ軸方向の長さをｗＩＩａとしたとき、−０．４７５ｗＩＩａ≦ｕＩＩ≦０．４７５ｗＩＩａの範囲において、式（３）
【数３】
〔式（３）において、ｖＩＩ０（ｕＩＩ）は、式（４）
【数４】
（式（４）において、Ｃ２＝０．７６２４６９８２４２５７５５３、Ｃ４＝０．２９８０７５６６２２６２９２７、Ｃ６＝−０．５５９６２９３３８１５３６６１、Ｃ８＝０．８９６４６８２８０２５３２６５、Ｃ１０＝−０．６５７１６４１６６２１３７１５、Ｃ１２＝−０．６１５７２６４１８４９５９８５、Ｃ１４＝１．２４５１５１３５３９３８５６０、Ｃ１６＝−０．５２０５５９０８３７６９４８２であるか、
Ｃ２＝０．８２８０３４７９０３３８６４７、Ｃ４＝０．３２２１６４１０８６２５２７５、Ｃ６＝−０．６８３４０９３８８４０８３５３、Ｃ８＝１．２２１６４５２３２７４８１４０、Ｃ１０＝−１．２０４３８１２５９３３７２１０、Ｃ１２＝−０．１４０９１３８７１７８７７２４、Ｃ１４＝１．０３３１１０８５８２１９４２０、Ｃ１６＝−０．４７５３８８３４５５４０７０８であるか、または、
Ｃ２＝０．９０８７４３０５３４１３４７３、Ｃ４＝０．４１２１３６０７４２４５７２９、Ｃ６＝−１．０５２２４４４４１１０９３３０、Ｃ８＝１．９３９７４６２１４２８４０２０、Ｃ１０＝−２．０１３３００１１５２３１６２０、Ｃ１２＝０．０７４６７８４８９２６１３５７、Ｃ１４＝１．３７６９３２２９３６２３５７０、Ｃ１６＝−０．６８００８１０６８８１５９４６である。）
で定義される。〕
を満たしているｖＩＩ（ｕＩＩ）で表される形状。
【請求項２】
前記第３の光制御板が有する前記凸状部の延在方向に直交する前記断面形状は、頂角が略直角の二等辺三角形である、請求項１に記載の面光源装置。
【請求項３】
前記第１〜第３の光制御板の各々が有する前記第１の面は略平坦である、請求項１または２に記載の面光源装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の面光源装置と、
前記面光源装置から出力される光が照射される透過型画像表示部と、
を備える、透過型画像表示装置。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−１２４０６５（Ｐ２０１２−１２４０６５Ａ）
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７４９０９（Ｐ２０１０−２７４９０９）
【出願日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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