CN102112798A - 面光源装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种面光源装置，该面光源装置包括：点光源(13)；导光板(1)，其以板的长度方向的至少一端部作为入射面(2)，以厚度方向的两端部分别作为射出面(7)、背面(8)，将从点光源(13)发出的光从入射面(2)导入，并扩展到射出面(7)的大致整个区域而射出；和反射元件(14)，其将从点光源(13)放射的光中由入射面(2)反射的光进一步反射而照射到入射面(2)。入射面(2)包括具有与构成以点光源(13)和反射元件(14)为二焦点的母椭圆(31)的一部分的椭圆弧相同的形状的、作为椭圆弧状的凹面部的椭圆弧(10)。点光源(13)和反射元件(14)分别配置在将母椭圆(31)的二焦点在导光板(1)的宽度方向上移动而成的椭圆二焦点线(11、12)的一根线和另一根线上。

Description

面光源装置

技术领域

本发明涉及面光源装置，详细而言，涉及适用于透过型LCD(LCD：液晶显示器)、半透过型LCD的背光源或者反射型LCD的辅助光源(前光源)等的面光源装置。

背景技术

已知使用导光板作为面光源装置的技术(例如参照专利文献1～3)。

导光板设计制作成以该板的长度方向的至少一端部作为导光板入射面，以上述板的厚度方向的两端部分别作为导光板射出面、导光板背面，将从光源发出的光从导光板入射面导入，并扩展到导光板射出面的大致整个区域而射出。

从导光板入射面进入导光板内的光由导光板射出面和导光板背面全反射，由此扩展到导光板射出面的大致整个区域，从导光板射出面射出。

在面光源装置中，来自导光板背面的漏光更少，从导光板射出面的射出光更多，而且导光板射出面内的亮度分布更均匀是理想的。

为此，已知当将与导光板的宽度方向正交的剖面的形状形成为楔形状、将该楔形状的根基侧(板厚较厚侧的端部侧)的端面作为导光板入射面时，能够向楔形状的前端方向引导更大量的光，是有利的。因此，广泛使用将上述剖面的形状为楔形状的所谓的楔形导光板的面光源装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本公开特许公报“特开平10-268308号公报(1998年10月9日公开)”

专利文献2：日本公开特许公报“特开平11-052372号公报(1999年2月26日公开)”

专利文献3：日本公开特许公报“特开2002-258277号公报(2002年9月11日公开)

发明内容

发明要解决的课题

但是，在现有的面光源装置(现有装置)中，从光源发出的光(光源光)的一部分不射入导光板内，因此光源光的利用率变得不充分。

图16是用与导光板的宽度方向正交的剖面示意地表示现有的面光源装置的概略结构的一个例子的剖面图(导光板宽度方向正交剖面示意图)。

另外，图17是用与导光板的宽度方向正交的剖面示意地表示现有的面光源装置的概略结构的其他例子的剖面图(导光板宽度方向正交剖面示意图)。

在现有的面光源装置中，在光源使用CCFL(冷阴极荧光灯)的情况下，采用以下结构，即，例如图16所示，使CCFL103与导光板101的入射面102相对，将这些CCFL103和入射面102以内表面成为反射面的反射镜(reflector)104包围。

但是，从CCFL103全方位发出的光中向与导光板101相反的一侧射出的光，由反射镜104反射，再次照射到CCFL103，由CCFL103吸收而损耗。

另外，在现有的面光源装置中，在光源使用LED(发光二极管)的情况下，采用以下结构，即，例如图17所示，使LED封装205的LED发光面206与导光板201的入射面202相对，将这些LED发光面206和入射面202以内表面成为反射面的反射镜204包围。

但是，从LED发光面206发出的光中由导光板201的入射面2反射的光再次照射到LED发光面206上，由LED发光面206吸收，造成损耗。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够降低从光源向导光板的光入射阶段的光损耗的面光源装置。

用于解决课题的手段

本申请的发明人对用于解决上述问题的手段进行研究，其结果构成了以下记载的本发明。

为了解决上述问题，本发明的面光源装置，其特征在于：包括：至少一个光源；导光板，其由板构成，以上述板的长度方向的至少一端部作为导光板入射面，以上述板的厚度方向的两端部分别作为导光板射出面、导光板背面，将从上述光源发出的光从上述导光板入射面导入，并扩展到上述导光板射出面的大致整个区域而射出；和至少一个反射元件，其将从上述光源放射的光中由上述导光板入射面反射的光进一步反射而照射到上述导光板入射面，上述导光板入射面具有凹面部，该凹面部具有与构成以上述光源和上述反射元件为二焦点的母椭圆的一部分的椭圆弧相同的形状，上述光源和上述反射元件分别配置在将包含上述凹面部作为椭圆弧的母椭圆的二焦点在上述导光板的宽度方向上移动而成的平行二轨迹直线的一根线和另一根线上。

根据上述结构，由于上述光源和上述反射元件构成包含上述凹面部作为椭圆弧的母椭圆的二焦点，所以从上述平行二轨迹直线的一根线上的光源入射上述凹面部，由该凹面部反射的光(一次反射光)的大致全部聚光在上述平行二轨迹直线的另一根线上。因此，配置在该另一根线上的反射元件能够反射一次反射光的大致全部而使它们再次照射到上述凹面部。

因此，根据上述的结构，能够提供能够与现有技术相比显著降低从光源向导光板的光入射阶段的光损耗的面光源装置。

在上述面光源装置中，优选上述凹面部在上述板的厚度方向上设置有一个，上述导光板入射面中至少上述导光板入射面的边缘部以外的部分和与上述导光板的宽度方向正交的面的交线形成由上述凹面部构成的单一的椭圆弧形。

根据上述的结构，上述凹面部设置在上述导光板入射面中至少上述导光板入射面的边缘部以外的部分，并且在导光板的厚度方向上设置有一个。

像这样，导光板入射面中至少导光板入射面的边缘部以外的部分如上所述具有椭圆形状，由此光源和反射元件的配置的调节容易，并且能够提高光对于导光板入射面的入射效率(从光源照射的光的入射效率和基于反射元件的反射光的入射效率)。

另外，像这样，凹面部在导光板的厚度方向上设置有一个的情况下，设计容易，并且能够廉价地制造上述面光源装置。

另外，在上述面光源装置中，优选上述凹面部在上述板的厚度方向上设置有多个，上述导光板入射面中至少上述导光板入射面的边缘部以外的部分和与上述导光板的宽度方向正交的面的交线形成由上述多个凹面部构成的多个椭圆弧的连结形，针对在上述板的厚度方向上设置的各凹面部，上述光源和上述反射元件分别配置在将包含各自的凹面部分别作为椭圆弧的各母椭圆的各二焦点在上述导光板的宽度方向上移动而成的平行二轨迹直线的一根线和另一根线上。

根据上述结构，上述凹面部设置在上述导光板入射面中至少上述导光板入射面的边缘部以外的部分，并且在导光板的厚度方向上设置有多个。

像这样，导光板入射面中至少导光板入射面的边缘部以外的部分如上所述具有椭圆形状，由此光源和反射元件的配置的调节容易，并且能够提高光对导光板入射面的入射效率(从光源照射的光的入射效率和基于反射元件的反射光的入射效率)。

另外，像这样，凹面部在导光板的厚度方向上设置有多个，由此能够增加入射导光板的光量。

另外，为了上述问题，本发明的面光源装置，其特征在于：包括：至少一个光源；导光板，其由板构成，以上述板的长度方向的至少一端部作为导光板入射面，将上述板的厚度方向的两端部分别作为导光板射出面、导光板背面，将从上述光源发出的光从上述导光板入射面导入，并扩展到上述导光板射出面的大致整个区域而射出；和至少一个反射元件，其将从上述光源放射的光中由上述导光板入射面反射的光进一步反射而照射到上述导光板入射面，上述导光板入射面具有类似椭圆弧状的凹面部，上述导光板入射面和与上述导光板的宽度方向正交的面的交线形成曲线或折线形状，并且该交线的近似曲线与以上述光源和上述反射元件为二焦点的母椭圆的一部分大致一致，上述光源和上述反射元件分别配置在将上述母椭圆的二焦点在上述导光板的宽度方向上移动而成的平行二轨迹直线的一根线和另一根线上。

根据上述结构，从光源射入上述凹面部并由该凹面部反射的光(一次反射光)的聚光程度，虽然比在上述导光板入射面上设置具有与构成以上述光源和反射元件为二焦点的母椭圆的一部分的椭圆弧相同的形状的凹面部的情况稍低，但是若与现有技术比较，则能够得到充分适当的光损耗降低效果。

因此，根据上述的结构，能够提供与现有技术相比降低从光源向导光板的光入射阶段的光损耗的面光源装置。

在上述面光源装置中，出于能够在配光分布上具有指向性，能够使光源光的大部分照射到入射面2上的理由，所以优选上述光源是选自白色LED光源、RGB-LED光源、多色LED光源、有机EL光源、激光中的至少一种光源。

另外，从反射光的利用效率的观点看，上述反射元件优选具有平面、球面、椭圆筒面和它们中两个以上的连结面中的任一个形状。

另外，上述反射元件优选其反射面的朝向被调节成：其反射主光线与将上述椭圆弧的母椭圆的短轴和上述椭圆弧的交点在上述导光板的宽度方向上移动而成的轨迹直线交叉。

上述反射元件的反射面的朝向被调节成如上所述，由此能够进一步提高由反射元件反射的光中照射到导光板入射面上的光(特别是，照射到上述凹面部的光)的比例。因此，光源光的利用率进一步提高。

另外，上述光源优选其光的照射方向被调节成：其放射主光线与将上述椭圆弧的母椭圆的短轴和上述椭圆弧的交点在上述导光板的宽度方向上移动而成的轨迹直线交叉。

上述光源的朝向被调节成如上所述，由此能够进一步提高从光源放射的光中照射到导光板入射面上的光(特别是，照射到上述凹面部的光)的比例。因此，光源光的利用率进一步提高。

另外，上述面光源装置优选上述导光板入射面的凹面部和与上述导光板的厚度方向正交的面所成的交线具有与筒状非球面透镜阵列和上述筒状非球面透镜阵列的轴的正交面的交线形状相同的形状，上述反射元件的反射面是与上述导光板入射面的凹面部相似的形状的凸面。

根据上述结构，能够使从各光源放射的光中入射到导光板入射面的光的比例进一步增加。另外，由导光板入射面反射的光(一次反射光)中照射到各反射元件的反射面上的光的比例能够进一步增加，并且由各反射元件的反射面反射的光中照射到导光板入射面上的光的比例进一步增加。因此，能够最大限度地提高从光源向导光板的光的入射阶段的光的利用效率。

另外，上述面光源装置优选还包括二向色滤光片，该二向色滤光片从上述光源放射的光的波长中仅选择透过特定的波长的光，该特定的波长以外的波长的光反射，上述二向色滤光片具有与上述导光板入射面的凹面部相同的形状的凹表面和凸背面，该凸背面与上述导光板入射面的凹面部匹配地附着在上述导光板入射面上。

根据上述的结构，来自二向色滤光片的反射光，与不设置二向色滤光片的情况下的来自导光板入射面的反射光同样地聚光到反射元件上，被该反射元件反射，再次照射到二向色滤光片上。因此，在此情况下，也能够降低从光源向导光板的光入射阶段的光损耗。

另外，在上述面光源装置中，优选上述二向色滤光片在上述导光板的宽度方向上设置有多个，并且相互相邻的二向色滤光片的选择透过的波长相互不同，上述反射元件的反射面形状是在上述导光板的宽度方向上以上述二向色滤光片的间距以下的间隔将与棱镜的二面连结形状、柱状非球面透镜的透镜形状和它们的连结形状中的任一种形状相同的形状反复而成的面形状。

另外，在上述面光源装置中，优选上述二向色滤光片在上述导光板的宽度方向上设置有多个，并且相互相邻的二向色滤光片的选择透过的波长相互不同，上述反射元件的反射面形状具有在上述导光板的宽度方向上以上述二向色滤光片的间距以下的间隔形成的棱镜的二面连结形状的反复形状、柱状非球面透镜的透镜形状的反复形状和棱镜的二面连结形状与柱状非球面透镜的透镜形状混合存在而得的连结形状中的任一种面形状。

根据上述各结构，从二向色滤光片照射到反射元件并由反射元件反射的光返回相同的二向色滤光片的比例减少。因此，光损耗降低，光源光的利用率进一步提高。

另外，上述面光源装置中，优选还包括：仅选择透过从上述光源放射的光的波长中一方向的偏振光而使该偏振光照射到上述导光板入射面上的偏光元件；和使由该偏光元件反射的光的偏光方向变化90度的宽视野角四分之一波长板，上述偏光元件具有与上述导光板入射面的凹面部相同形状的凹表面和凸背面，该凸背面与上述导光板入射面的凹面部匹配地附着在上述导光板入射面上，上述宽视野角四分之一波长板配置在上述反射元件的反射面上。

另外，上述面光源装置优选还包括：仅选择透过从上述光源放射的光的波长中一方向的偏振光而使偏振光照射在上述导光板入射面上的偏光元件；和四分之一波长板，上述偏光元件具有：与上述导光板入射面的凹面部相同形状的凹表面；和凸背面，上述凸背面与上述导光板入射面的凹面部匹配地附着在上述导光板入射面上，上述四分之一波长板配置在上述反射元件的反射面上。

根据这些结构，来自偏光元件的反射光，与不设置偏光元件的情况下的来自导光板的导光板入射面的反射光同样地聚光在反射元件上。聚光在反射光上的光在到达反射元件之前通过宽视野角四分之一波长板时，偏光方向变化90°，由反射元件的反射面反射时，偏光方向变化180°。并且，再次通过宽视野角四分之一波长板时，偏光方向变化90°，形成与光源光相同的偏光状态的光，再次照射在偏光元件上。这时，再次照射到偏光元件上的光的偏光轴与偏光元件的偏光轴大致相等，大部分的光在导光板内通过。

由此，根据上述各结构，能够在使射入导光板的光源光的利用效率进一步提高的同时射入偏光状态的偏差小的光。

另外，上述面光源装置优选还包括与上述导光板背面相对的反射镜，该反射镜的与上述导光板背面相对的面是具有上述导光板背面的面积以上的面积的反射面。

根据上述的结构，能够将从上述导光板背面漏出的光由上述反射镜反射，照射到上述导光板背面。这时，当反射镜的反射面的面积比上述导光板背面的面积大时，从导光板背面漏出的光中由反射镜反射而照射到上述导光板背面的光的比例变大。能够进一步提高光源光的利用率。

发明效果

上述导光板入射面具备具有与以上述光源和上述反射元件为二焦点的母椭圆的一部分的椭圆弧相同的形状的凹面部。或者，上述导光板入射面具备类似椭圆弧状的凹面部，上述类似椭圆弧状的凹面部中，上述导光板入射面和与上述导光板的宽度方向正交的面的交线存在于以将上述光源和上述反射元件作为二焦点的母椭圆的一部分的椭圆弧为中心、具有上述母椭圆的长轴长度的20％以下的宽度的带区域内，并且具有与该带区域的长度方向两端相连的曲线或折线形状。并且，在任何情况下，上述光源和上述反射元件都配置在将母椭圆的二焦点在上述导光板的宽度方向上移动而成的平行二轨迹直线的一根线和另一根线上。

由于上述光源和上述反射元件构成上述母椭圆的二焦点，所以在上述凹面部构成上述母椭圆的椭圆弧的情况下，从上述平行二轨迹直线的一根线上的光源射入上述凹面部并由该凹面部反射的光(一次反射光)的大致全部聚光在上述平行二轨迹直线的另一根线上。

由于上述光源和上述反射元件构成上述母椭圆的二焦点，所以凹面部越接近上述母椭圆的椭圆弧的形状，由凹面部反射的光(一次反射光)照射到上述平行二轨迹直线的另一根线上的比例越变高。

因此，上述凹面部为如上所述由上述母椭圆的椭圆弧近似的类似椭圆弧状的凹面部的情况下，从上述平行二轨迹直线的一根线上的光源射入该凹面部并由该凹面部反射的光(一次反射光)，与上述导光板入射面、光源和反射元件不具有上述的关系的情况相比，容易聚光在上述平行二轨迹直线的另一根线上。

因此，根据上述的结构，在任何情况下，从光源向导光板入射面入射的光的损耗都比现有技术减少。因此，能够与现有技术相比提高光源光的利用率。

附图说明

图1(a)是示意地表示本发明的实施方式1的面光源装置的概略结构的一个例子的立体图，(b)是(a)所示的面光源装置的导光板入射面附近的概略结构的剖面图。

图2是示意地表示在本发明的实施方式1的面光源装置中设置有反射镜时的导光板入射面附近的概略结构的剖面图。

图3是示意地表示本发明的实施方式1的面光源装置的概略结构的另一个例子的立体图。

图4是示意地表示本发明的实施方式1的其他面光源装置中导光板入射面附近的概略结构的剖面图。

图5是示意地表示本发明的实施方式1的又一其他面光源装置中导光板入射面附近的概略结构的立体图。

图6是示意地表示本发明的实施方式1的又一其他面光源装置的导光板入射面附近的概略结构的剖面图。

图7是示意地表示本发明的实施方式1的又一其他面光源装置的导光板入射面附近的概略结构的剖面图。

图8是示意地表示本发明的实施方式1的又一其他面光源装置的导光板入射面附近的概略结构的剖面图。

图9是用W方向正交剖面示意地表示本发明的实施方式1的又一其他面光源装置的概略结构的又一其他例子的剖面图。

图10(a)是示意地表示本发明的实施方式2的面光源装置的概略结构的一个例子的立体图，(b)是用W方向正交剖面表示(a)所示的面光源装置的导光板入射面附近的概略结构的剖面图，(c)是用T方向正交剖面表示(a)所示的面光源装置的导光板入射面附近的概略结构的剖面图。

图11是示意地表示本发明的实施方式3的面光源装置的导光板入射面附近的概略结构的剖面图。

图12是示意地表示本发明的实施方式4的面光源装置的导光板入射面附近的概略结构的立体图。

图13(a)、(b)分别是示意地表示图12所示的反射元件的适当例子的平面图。

图14是示意地表示本发明的实施方式5的面光源装置的入射面附近的概略结构的立体图。

图15是用W方向正交剖面示意地表示本发明的实施方式5的其他面光源装置的导光板入射面附近的概略结构的剖面图。

图16是示意地表示现有技术的面光源装置中与导光板的宽度方向正交的剖面的剖面图。

图17是用与导光板的宽度方向正交的剖面示意地表示现有技术的面光源装置的概略结构的其他例子的剖面图。

具体实施方式

[实施方式1]

根据图1的(a)、(b)～图9对本发明的一个实施方式进行说明如下。

本实施方式的面光源装置是在导光板的至少一端面设置有光源的所谓侧光型的光源装置。在本实施方式中，以上述光源为点光源、在导光板的至少一端面(横端部)设置光源的情况为例进行说明。但是，本实施方式不限于此。

首先，参照图1(a)、(b)对本实施方式的面光源装置的整体结构在以下进行说明。

图1(a)是示意地表示本实施方式的面光源装置的概略结构的一个例子的立体图(立体示意图)，图1(b)是图1(a)所示的面光源装置的导光板入射面附近的概略结构的剖面图。

如图1(a)、(b)所示，本实施方式的面光源装置包括导光板1、点光源13(光源)和反射元件14。

点光源13与导光板1的长度方向(以下记作“L方向”)的一端部(一端面)相对地设置。点光源13在导光板1的宽度方向(以下记作“W方向”)上排列多个使用。

作为上述点光源13，例如举出LED(发光二极管)光源、激光光源等。另外，作为上述LED光源的例子，举出白色LED光源、RGB-LED光源、多色LED光源等。

白色LED光源通过将波长不同的多个光重叠，从一个LED芯片发出白色光。另外，作为白色LED光源，例如举出将蓝色LED和黄色发光荧光体组合而成的发光元件，但是不限于此。

RGB-LED光源是在一个封装内分别安装有红色(R)LED、绿色(G)LED和蓝色(B)LED的发光元件。

多色LED是发光色不同的多种(例如3种)LED在一个封装内分别混合一个以上安装的发光元件。

作为上述点光源13，选自这些白色LED光源、RGB-LED光源、多色LED光源、激光光源的至少一种光源，能够在配光配光分布上具有指向性，使光源光的大部分照射到入射面2上，所以特别合适。

上述面光源装置以上述导光板1的与上述点光源13相对的端部(端面)作为导光板入射面(以下，略记作“入射面”)2，将从点光源13发出的光从入射面2导入导光板1的内部。

上述导光板1的厚度方向(以下，记作“T方向”)的端部(主面、板面)中的一个端部作为导光板射出面(以下仅记作“射出面”)7起作用。即，上述T方向是与射出面7正交的方向。另外，上述L方向、W方向、T方向相互正交。上述导光板1使从入射面2导入的光从上述射出面7射出(面放射)。

因此，上述导光板1设计制作成以L方向的一端部作为入射面2，以T方向的两端部分别作为射出面7和导光板背面(以下，略记作“背面”)8，将从点光源13发出的光从入射面2导入，扩展到射出面7的大致整个区域而射出。

上述导光板1典型地使用聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯等透明树脂材料形成。但是，本实施方式不限于此。

反射元件14将从点光源13放射出的光中由入射面2反射的光进一步反射而照射到入射面2。反射元件14的反射面14a与入射面2相对。

作为上述反射元件14例如能够使用板状的反射部件、薄膜状的反射部件等。另外，作为上述反射元件14的材料不作特别限定，可以是正反射材料，也可以是扩散反射材料。其中，在使用扩散反射材料的情况下，由扩散反射材料反射而入射到入射面2的光的利用率，与使用正反射材料的情况相比降低。因此，更优选使用正反射材料。

作为正反射材料，例如举出银、铝等金属材料等。其中，银由于反射率(正反射率)高，所以优选。另外，也有通过在金属材料等上层叠由多个介电膜构成的介电多层膜而进一步提高反射率的方法。

另一方面，作为扩散反射材料例如举出白色塑料、白色涂料等白色材料。

在这些反射材料中，作为上述反射元件14的材料采用在作为正反射材料的铝上层叠介电多层膜而得的物质，由于光向入射面2的再入射率变得最高，所以优选。在铝上涂敷有介电多层膜的物质的反射率为95～98％，具有比金属单体高的反射率。

接着，关于上述导光板1的入射面2的形状与点光源13和反射元件14相对于该入射面2的配置之间的关系，主要参照图1(b)在以下进行说明。

如图1(a)、(b)所示，上述导光板1的入射面2具有椭圆弧状的凹面部(以下仅记作“椭圆弧”)10，该凹面部具有与形成以点光源13和反射元件14为二焦点的母椭圆31的一部分的椭圆弧相同的形状。

点光源13和反射元件14分别配置在将由图1(b)中双点划线(假想线)所示的上述椭圆弧10的母椭圆31(即，以椭圆弧10为一部分的椭圆)的二焦点在作为导光板1的宽度方向的W方向上移动而成的平行二轨迹直线(以下，记作“椭圆二焦点线”)11、12的一根线和另一根线上。

即，设置于上述导光板1的入射面2的作为椭圆弧状的凹面部的椭圆弧10(本实施方式中为入射面2整体)由形成母椭圆31的一部分的椭圆弧构成。另外，图1(b)中，虚线与由点划线表示的光一起表示上述点光源13和反射元件14为母椭圆31的二焦点。

如图1(b)所示，点光源13和反射元件14构成包含上述椭圆弧10(即，椭圆弧状的凹面部)作为椭圆弧的母椭圆31的二焦点。因此，从配置在椭圆二焦点线11、12中的一个椭圆二焦点线11上的点光源13入射到上述椭圆弧10并由该椭圆弧10反射的光(以下，记作“一次反射光”)，大致全部聚光在另一个椭圆二焦点线12上。因此，配置在上述椭圆二焦点线11上的反射元件14能够将一次反射光的大致全部反射，再次照射到上述椭圆弧10(入射面2)上。因此，与现有技术相比，能够显著降低从点光源13向导光板1的光入射阶段中的光损耗(损失)。

另外，点光源13和反射元件14可以整体或部分地进行相互位置交换。另外，也可以在偏离一次反射光向反射元件14入射的路径的位置上配置另一个反射介质。另外，如图2所示，也可以由反射镜18(反射体、反射镜)包围点光源13、反射元件14和入射面2。上述反射镜18如图2所示，可以是穹(dome)状，也可以是其他形状。作为上述反射镜18例如能够使用与图16所示的反射镜104和图17所示的反射镜204同样的反射镜。

另外，在本实施方式中，如图1(a)、(b)所示，以光源为点光源13的情况为例进行了说明，但是本实施方式不限于此。

图3是示意地表示本实施方式的面光源装置的概略结构的另一个例子的立体图(立体示意图)。

如图3所示，作为上述光源，可以使用面发光光源15来代替图1(a)、(b)所示的点光源13。在图3所示的例子中，以导光板1的长度方向的至少一端部作为入射面2，沿该入射面2设置有面发光光源15。

在这种情况下，也与使用点光源13作为光源的情况同样地设定。即，在上述说明和后述的说明中，不言而喻能够将点光源13置换为面发光光源15。

作为上述面发光光源15能够优选使用有机EL(EL：电致发光)光源。

通过使用有机EL光源作为上述面发光光源15，能够在配光分布上具有指向性，能够使光源光的大部分照射在入射面2上。

因此，作为在本实施方式中使用的光源，优选选自白色LED光源、RGB-LED光源、多色LED光源、激光光源、有机EL光源的至少一种光源。例如，当使用全方位发光的COFL时，不照射到椭圆弧10的光量变多。因此，不能够得到上述的效果。

另外，在本实施方式中，如图1(a)、(b)～图3所示，以上述的导光板1的入射面2具有以上述点光源13和反射元件14为二焦点的椭圆的椭圆弧状的情况为例进行了说明。但是，本实施方式不限于此。

图4是示意地表示本实施方式的其他面光源装置中导光板入射面附近的概略结构的剖面图(剖面示意图)。此外，图5是示意地表示本实施方式的又一其他面光源装置中导光板入射面附近的概略结构的立体图(立体示意图)。

在本实施方式的面光源装置中，椭圆弧10可以在入射面2中在作为导光板1的厚度方向的T方向上如图1(a)、(b)～图4所示那样仅设置有一个，也可以如图5所示设置有多个。

另外，在图4中，图示使用点光源13作为光源的情况，在图5中图示使用面发光光源15作为光源的情况，但是本实施方式不限于此。如前所述，点光源13和面发光光源15能够相互代替。

如图5所示，在椭圆弧状的凹面部(椭圆弧10)在作为导光板1的厚度方向的T方向上设置有多个的情况下，面发光光源15和反射元件14与各凹面部相对设置。

如图5所示，在椭圆弧状的凹面部在作为导光板1的厚度方向的T方向上设置有多个的情况下，对于在T方向上相邻的一个椭圆弧10，面发光光源15和反射元件14分别配置在通过将包含该椭圆弧10作为椭圆弧的母椭圆31的二焦点在作为导光板1的宽度方向的W方向上移动而成的椭圆二焦点线11、12的一根线和另一根线上。另外，相对于上述椭圆弧10，对于在T方向上相邻的椭圆弧10(以下，为了方便说明，记作“椭圆弧10A”)，面发光光源15A和反射元件14A分别配置在通过将包含该椭圆弧10A作为椭圆弧的母椭圆31A的二焦点在作为导光板1的宽度方向的W方向上移动而成的椭圆二焦点线11A、12A的一根线和另一根线上。

如图5所示，椭圆弧状的凹面部(椭圆弧10)在作为导光板1的厚度方向的T方向上设置有多个，由此能够增加射入导光板1的光量。

另一方面，如前所述那样，在椭圆弧10在T方向上设置有一个的情况下，设计容易，并且能够廉价制造上述面光源装置。

另外，如图4所示，上述导光板1的入射面2不需要如图1(a)、(b)～图3所示那样入射面2的整个面形成为椭圆弧状。

但是，如图1(a)、(b)～图5所示，优选入射面2中至少入射面2的边缘部以外的部分(除了边缘部的大部分)形成为单一的椭圆弧状或椭圆弧的连结形状。

即，如图1(a)、(b)～图4所示，在T方向上设置有一个椭圆弧10的情况下，优选该入射面2中至少入射面2的边缘部以外的部分和与作为导光板1的宽度方向的W方向正交的面的交线形成由椭圆弧10构成的单一椭圆弧形。

另一方面，如图5所示，在T方向上设置有多个椭圆弧10的情况下，优选该入射面2中至少入射面2的边缘部以外的部分和与作为导光板1的宽度方向的W方向正交的面的交线形成由多个凹面部(椭圆弧10)构成的多个椭圆弧10的连结形。

另外，上述导光板1的入射面2只要在从点光源13放射的光所入射的区域和基于反射元件14的反射光所照射的区域中设置椭圆弧10即可，如上所述椭圆弧10的形成位置和个数不作特别限定。

但是，入射面2中至少入射面2的边缘部以外的部分、特别是入射面2的至少主部(除边缘部的大部分)如上所述具有椭圆形状，由此，光源和反射元件14的配置容易调节，并且能够使光的对于入射面2的入射效率(从光源照射的光的入射效率和基于反射元件14的反射光的入射效率)提高。

因此，上述面光源装置优选，使入射面2的至少主部(除边缘部的大部分)形成该主部与W方向正交面的交线为单一椭圆弧形或多个椭圆弧的连结形的凹面形状，并且，将点光源13和反射元件14分别配置在通过将上述椭圆弧10的母椭圆31的二焦点在导光板1的宽度方向上移动而成的椭圆二焦点线11、12的一根线和另一根线上。

在这种情况下，从椭圆二焦点线11、12的一根线上的点光源13向构成椭圆弧状的凹面部的入射面2主部入射并由该主部反射的光(一次反射光)的大致全部向椭圆二焦点线11、12的另一根线上聚光。由此，配置在该另一根线上的反射元件14能够反射一次反射光的大致全部，使它们再次照射到入射面2上。因此，从点光源13向导光板1的光入射阶段的光损耗，与现有技术相比显著地降低。

另外，在图1(a)、(b)～图3和图5中，以使用反射面14a为平面状的反射元件14作为反射元件14的情况为例进行图示。但是，上述反射元件14的反射面14a的形状不限于此。上述反射元件14的反射面14a例如图4所示，具有椭圆筒面形状(凸面形状、例如沿入射面2延伸设置的凸圆柱形状)。

上述反射元件14的反射面14a从反射光的利用效率的观点看，优选为平面、球面、椭圆筒面的任一个或与它们中两个以上的连结面相同的面形状。

另外，在它们中的任一种情况下，到达反射元件14的光大部分聚光在一点上。因此，例如即使反射元件14为球状，从被聚光的一点看，也与平面近似。

另外，上述连结面形成在与导光板1的W方向平行的方向上。由此，由反射元件14反射的光在导光板1的W方向上向无规则的方向反射，能够向入射面2更均匀地照射反射光。

另外，如上所述，配置在反射元件14的配置部位内的具有两个以上的连结面的反射元件14，其连结面以落入反射后的光照射在对应的椭圆弧10的范围内的方式形成。由此，与上述反射元件14的反射面14a形成单纯(即单一的)的平面、球面或椭圆筒面的情况相比，能够朝向椭圆弧10向无规则的方向反射光。因此，能够向入射面2更均匀地反射反射光。

接着，关于上述反射元件14和光源的朝向，参照图6～图8在以下进行说明。另外，在以下的说明中，作为光源也以点光源13为例进行说明，但是本实施方式不限于此。

图6～图8分别是示意地表示本实施的一个方式的又一其他面光源装置的导光板入射面附近的概略结构的剖面图(剖面示意图)。

在本实施方式中，例如图6所示，上述反射元件14优选反射元件14的反射面14a的朝向被调节成：反射元件14的反射主光线22与通过将椭圆弧10的母椭圆31的短轴16和椭圆弧10的交点P在W方向上移动而成的轨迹直线交叉。

通过如上所述那样调节反射元件14的反射面14a的朝向，能够进一步提高由反射元件14反射的光中照射在入射面2上的光(特别是，照射在椭圆弧10上的光)的比例。因此，光源光(即，从点光源13放射的光)的利用率进一步提高。

同样地，例如图8所示，点光源13优选点光源13的朝向(光的照射方向)被调节成：其放射主光线23与通过将椭圆弧10的母椭圆31的短轴16和椭圆弧10的交点P在W方向上移动而成的轨迹直线交叉。

由此，能够进一步提高从点光源13放射的光中射入入射面2(特别是，椭圆弧10)的光的比例。因此，光源光的利用率进一步提高。

另外，上述反射元件14和点光源13，相比于如上所述调节任一个的朝向，优选两者被分别如上所述调节。即，图6中例示的方式和图7例示的方式，与单独实施相比，如图8所示，在相互组合实施的情况下光源光的利用率会提高，所以更加优选。

另外，在本实施方式中，为了进一步提高光源光的利用率，更优选图9所示的结构。

图9是由与W方向正交的剖面(W方向正交剖面)示意地表示本实施方式的又一其他面光源装置的概略结构的又一其他例子的剖面图(剖面示意图)。

另外，图9中，关于作为光源使用面发光光源15的情况进行了图示，但是如上所述，本实施方式不限于此。

图9所示的面光源装置具有在导光板1的背面8设置有反射镜28的结构。

反射镜28将从导光板1的背面8漏出的光反射而照射在该背面8上。因此，如上所述，通过在导光板1的背面8上附设上述反射镜28，能够进一步提高光源光的利用率。

上述反射镜28优选具有导光板1的背面8的面积以上的面积的反射面28a，优选反射面28a以与导光板1的背面8相对的方式配置。

在上述反射面28a的面积比上述背面8的面积小的情况下，从上述背面8漏出的光中由反射镜28反射而照射在上述背面8上的光的比例变小，所以是不利的。另一方面，当反射镜28的反射面28a的面积比上述背面8的面积大时，从上述背面8漏出的光中由反射镜28反射而照射在上述背面8上的光的比例变大。因此，更加优选反射镜28的反射面28a的面积比上述背面8的面积大。

特别是，如图9所示，当反射镜28的反射面28a作为凹凸面形状而不做成同样的平面形状时，能够使从导光板1的背面8漏出的光向更无规则(random)的方向反射，从而向导光板1的背面8更均匀地照射，所以优选。

另外，在本实施方式中，作为上述导光板1以入射面2设置于厚壁端侧的楔形导光板为例进行了说明。但是，本实施方式不限于此。作为上述导光板1也能够使用射出面7和背面8相互平行的平板形导光板。另外，也可以将该平板形导光板的L方向两端部分别作为入射面2。在这种情况下，以与该两个入射面2这两者相对的方式配置光源和反射元件14。像这样，上述光源只要设置在导光板的至少一端面(横端部)即可。

另外，也可以将上述平板形导光板的L方向的一个端部作为入射面2，将相反侧的端部作为反射面。

作为上述反射面例如能够将板状的反射件、薄膜状的反射件等粘接使用。另外，作为上述反射面的材料，没有特别限定，可以是正反射材料，也可以是扩散反射材料。作为正反射材料如前所述例如举出银、铝等金属材料等。另一方面，作为扩散反射材料例如举出白色塑料、白色涂料等白色材料。在这些反射材料中，作为上述反射面的材料，由于能够实现高反射率，所以优选通过真空蒸镀等将金属材料成膜在反射面形状部。

[实施方式2]

关于本发明的其他实施方式，主要根据图10(a)～(c)说明如下。

另外，在本实施方式中，关于与上述实施方式1的不同点进行说明，对具有与上述实施方式1相同的功能的构成要素使用相同的附图标记，省略其说明。

另外，在本实施方式中，以在导光板1的一端面(横端部)设置点光源13的情况为例进行说明，但是如前所述本实施方式不限于此。

在上述实施方式1中，如图1(a)所示，入射面2本身形成为椭圆弧状，在入射面2的W方向上仅设置有1个椭圆弧10的情况进行了图示。

但是，本发明不限于此。作为本发明的优选实施方式之一，例如举出图10(a)～(c)所示的方式。

图10(a)是示意地表示本实施方式的面光源装置的概略结构的一个例子的立体图(立体示意图)。另外，图10(b)是由与作为导光板1的宽度方向的W方向正交的剖面(W方向正交剖面)表示图10(a)所示的面光源装置的导光板入射面附近的概略结构的剖面图，图10(c)是由与作为导光板1的厚度方向的T方向正交的剖面(T方向正交剖面)表示图10(a)所示的面光源装置的导光板入射面附近的概略结构的剖面图。

如图1(a)所示，在入射面2的W方向上仅设置1个椭圆弧10的情况下，即使如图4和图5所示T方向上的椭圆弧10的个数和设置椭圆弧10的位置不同，入射面2的椭圆弧10和与作为导光板1的厚度方向的T方向正交的面(T方向正交面)所成的交线如图1(a)所示为直线状。

相对于此，本实施方式的面光源装置如图10(a)、(c)所示，入射面2的椭圆弧10和与T方向正交的面(T方向正交面)所成的交线17具有与筒状非球面透镜阵列和上述筒状非球面透镜阵列的轴的正交面的交线形状相同的形状，并且如图9(b)、(c)所示，反射元件14的反射面14a具有与入射面2的凹面部(各椭圆弧10)相似的形状的凸面形状。

像这样，反射元件14的反射面14a具有与入射面2的凹面部(各椭圆弧10)相似的形状的凸面形状，由此能够使由各反射元件14的反射面14a反射的光中照射在入射面2上的光的比例进一步增加。另外，能够使由入射面2反射的光(一次反射光)中照射在各反射元件14的反射面14a上的光的比例进一步增加，并且，能够使由各反射元件14的反射面14a反射的光中照射在入射面2上的光的比例进一步增加。因此，能够进一步(例如至几乎最大限度)提高从作为光源的点光源13向导光板1的光入射阶段的光的利用效率。

如图10(a)、(c)所示，本实施方式的面光源装置在入射面2的W方向上设置有多个椭圆弧10。

在这种情况下，也如图10(a)所示，点光源13和反射元件14分别配置在将各椭圆弧10的母椭圆31的二焦点在W方向上移动而成的椭圆二焦点线11、12的一根线和另一根线上。因此，作为反射元件14，如图1(a)所示，能够使用沿椭圆二焦点线12从入射面2的W方向的一个端部延伸设置到另一个端部的单一的反射部件。

但是，如图10(a)所示，特别是作为光源将点光源13在椭圆二焦点线11、12的一根线上排列多个使用的情况下，优选如图10(b)、(c)所示，在椭圆二焦点线11、12的另一根线上排列多个以反射面14a为上述凸面形状的反射元件14。

由此，能够进一步增加从各点光源13放射的光中入射到入射面2的光的比例。另外，能够使由入射面2反射的光(1次反射光)中照射在各反射元件14的反射面14a上的光的比例进一步增加，并且，能够使由各反射元件14的反射面14a反射的光中照射在入射面2上的光的比例进一步增加。因此，能够将从作为光源的点光源13向导光板1的光入射阶段的光的利用效率提高至几乎最大限度。

[实施方式3]

关于本发明的其他实施方式，主要根据图11说明如下。

另外，本实施方式中，对与上述实施方式1、2的不同点进行说明，对具有与上述实施方式1、2相同的功能的构成要素使用相同的附图标记，省略其说明。

另外，在本实施方式中，以在导光板1的一端面(横端部)设置有点光源13的情况为例进行说明，但是如前所述本实施方式不限于此。

图11是示意地表示本实施方式的面光源装置的导光板入射面附近的概略结构的剖面图(剖面示意图)。

在上述实施方式1、2中，关于导光板1的入射面2具有作为以点光源13和反射元件14为二焦点的母椭圆31的椭圆弧状的凹面部的椭圆弧10，点光源13和反射元件14分别配置在通过将上述母椭圆31的二焦点在W方向上移动而成的椭圆二焦点线11、12的一根线和另一根线上的情况进行了说明。但是，本实施方式不限于此。

本实施方式的面光源装置，如图11所示，在导光板1的入射面2具有类似椭圆弧状的凹面部(以下，单称作“类似椭圆弧”)20，该入射面2和与该导光板1的宽度方向的W方向正交的面的交线构成曲线或折线形状，并且该交线的近似曲线与以光源(例如点光源13)和反射元件14为二焦点的母椭圆31的一部分大致一致(适宜地一致)。另外，点光源13和反射元件14，与上述实施方式1和2同样地，分别配置在通过将上述母椭圆31(即，以该点光源13和反射元件14为二焦点的母椭圆31)的二焦点在导光板1的W方向上移动而成的椭圆二焦点线11、12(参照图1(a))的一根线和另一根线上。上述近似曲线例如能够由最小二乘法求得。

另外，在本实施方式中，上述导光板1的入射面2也只要在从点光源13放射的光所入射的区域和反射元件14的反射光所照射的区域中设置类似椭圆弧20即可，不需要导光板1的入射面2整体形成为类似椭圆弧状。其中，在本实施方式中，上述类似椭圆弧20因与上述实施方式1同样的理由，也优选设置于入射面2的至少主部上。

即，本实施方式的面光源装置，可以将构成入射面2的主部的凹面部的W方向正交剖面形状做成例如图11所示的由椭圆弧10近似的类似椭圆弧20的类似椭圆弧形，代替椭圆弧10的椭圆弧形。

点光源13和反射元件14构成母椭圆31的二焦点，入射面2、特别是入射面2中来自点光源13的光所照射的区域越接近母椭圆31的椭圆弧的形状，在上述区域反射的光(一次反射光)照射到椭圆二焦点线11、12的另一根线上的比例越会变高。

因此，在来自点光源13的光照射的区域中设置凹面部、该凹面部如上所述是由母椭圆31的椭圆弧近似的类似椭圆弧状的凹面部的情况下，从椭圆二焦点线11、12的一根线上的点光源13射入该凹面部(即，类似椭圆弧20)、由该类似椭圆弧20反射的光(一次反射光)，比现有技术更容易聚光在椭圆二焦点线11、12的另一根线上。

因此，根据本实施方式，一次反射光向反射元件14的聚光程度比在入射面2上具有椭圆弧10的上述实施方式1、2有所降低，但是与现有技术相比，能够得到充分适当的光损耗降低效果。因此，能够比现有技术更提高光源光的利用率。

另外，在本实施方式中，类似椭圆弧形能够例如图11所示、存在于以椭圆弧10为中心线的宽度d为椭圆弧10的母椭圆31的长轴32的长度的20％以下的带区域21内，形成与带区域21的长度方向两端相连的曲线或折线形状。另外，在图11所示的例子中，入射面2和与作为导光板1的宽度方向的W方向正交的面的交线具有在上述带区域21内蜿蜒的波状形状。

即，本实施方式中使用的导光板1可以在其入射面2设置形成为曲线或折线形状的凹面部，该凹面部中，上述入射面2和与导光板1的宽度方向的W方向正交的面的交线存在于将以点光源13和反射元件14为二焦点的母椭圆31的一部分的椭圆弧10作为中心线具有母椭圆31的长轴32的长度的20％以下的宽度d的带区域21内，并且与该带区域21中作为其长度方向的T方向两端相连。

另外，从得到更大的光损耗降低效果的观点看，上述类似椭圆弧20优选具有尽量接近椭圆弧10的形状。因此，带区域21的宽度d优选为上述母椭圆31的长轴32的长度的10％以下、乃至5％以下。

[实施方式4]

关于本发明的其他实施方式，主要根据图12和图13(a)、(b)进行说明如下。

另外，在本实施方式中，对于与上述实施方式1～3的不同点进行说明，对具有与上述实施方式1～3相同的功能的构成要素标注相同的附图标记，省略其说明。

另外，在本实施方式中，以在导光板1的一端面(横端部)设置面发光光源15的情况为例进行说明，但是如前所述，本实施方式不限于此。

图12是示意地表示本实施方式的面光源装置的入射面2附近的概略结构的立体图。另外，图13(a)、(b)分别是示意地表示图11所示的反射元件14的适当例子的平面图(平面示意图)。

如图12所示，本实施方式的面光源装置为了适应全色显示的情况而在导光板1的入射面2上设置二向色滤光片24这一点与上述实施方式1～3不同。

二向色滤光片24是仅选择透过从面发光光源15放射的光的波长中的特定波长的光、具有将该特定的波长以外的波长的光反射的特性的偏光滤光片。

上述二向色滤光片24优选如图12所示，具有与入射面2的至少凹面部相同的形状的表面和背面(凹表面和凸背面)，优选使该凸背面如上所述那样附着于具有与该凸背面相同形状的导光板1的入射面2(凹面部)上，使得两者匹配(嵌合)。

另外，入射面2的至少凹面部可以是例如椭圆弧10、类似椭圆弧20、连结的椭圆弧10(具有椭圆弧的连结形状的连结凹面部)等、单独的凹面部或连结的凹面部，也可以是入射面2整体。

由此，来自二向色滤光片24的反射光，与来自没有二向色滤光片24的情况下的入射面2的反射光同样地，聚光在反射元件14上，由反射元件14反射，再次照射到二向色滤光片24上。

在使用二向色滤光片24的情况下，如图12所示，多将选择透过波长(颜色)不同的多种二向色滤光片24组合使用。

在图12所示的例子中，通过在入射面2的W方向上以规定的宽度(间距q)依次反复排列分别选择透过R(红)、G(绿)、B(蓝)三原色光的波长的3种二向色滤光片24，由此在入射面2上形成由上述二向色滤光片24构成的二向色滤光片列29。

另外，在本实施方式中，如上所述，将选择透过R波长的二向色滤光片24(R滤光片)、选择透过G波长的二向色滤光片24(G滤光片)、选择透过B波长的二向色滤光片24(B滤光片)按照R滤光片、G滤光片、B滤光片的顺序配设。但是，也可以根据面光源装置的使用目的，例如按照R滤光片、B滤光片、G滤光片这样其他的顺序反复排列。另外，也可以将选择透过R、G、B以外的色光(例如C(青)、M(品红)、Y(黄)等)波长的二向色滤光片24附加在R滤光片、G滤光片、B滤光片上，或与R滤光片、G滤光片、B滤光片的至少一个置换使用。

为了减少光损耗，使由如此排列的二向色滤光片24构成的各色区(例如，由R滤光片构成的R区、由G滤光片构成的G区、由B滤光片构成的B区)的反射光照射在其他色区上是重要的。

因此，优选例如将反射元件14的反射面14a的形状(反射面形状)做成在W方向上棱镜的二面连结形状以二向色滤光片24的宽度(间距q)以下的间隔(更合适的为不足间距q的间隔)连成的形状(棱镜的二面连结形状的反复形状；参照图13(a))或柱状非球面透镜的透镜形状以上述间隔连成的形状(柱状非球面透镜的透镜形状的反复形状；参照图13(b))。

另外，作为上述柱状非球面透镜的透镜形状连成的形状，例如举出单面为曲面的凸面透镜(半圆锥状透镜)的连结形状，但是不限于此。

另外，作为上述反射面形状，也可以是通过将图13(a)所示的棱镜的二面连结形状连成的形状的至少一部分置换成图13(b)所示的柱状非球面透镜的透镜形状连成的形状，从而形成上述各反复形状混合存在的形状。

即，上述反射元件14的反射面14a优选具有在W方向上以二向色滤光片列29中的二向色滤光片24的间距q以下的间隔(更适当地以不足间距q的间隔)形成的棱镜的二面连结形状的反复形状、柱状非球面透镜的透镜形状的反复形状和棱镜的二面连结形状与柱状非球面透镜的透镜形状混合存在而得的连结形状中的任一种面形状。其中，更优选在W方向上以上述二向色滤光片24的间距q以下的间隔(更适当地以不足间距q的间隔)反复与棱镜的二面连结形状、柱状非球面透镜的透镜形状和它们连结形状中的任一种形状相同的形状的面形状。

由此，从各色区照射在反射元件14上并由反射元件14反射的光返回相同色区的比例减少，光损耗进一步减少。

例如，图13(a)、(b)所示，来自二向色滤光片列29的R区的反射光(R以外的颜色的波长的光)由反射元件14反射时，朝向两相邻的G区和B区而不是朝向R区的比例增加。即，R以外的颜色的波长的光再次入射到R区，由R区反射的损耗量减少。另外，将R区置换成G区或B区中的任一个的情况也同样。因此，与该损耗量减少的量对应地，光的利用率进一步提高。

[实施方式5]

关于本发明的其他实施方式，主要根据图14和图15说明如下。

另外，在本实施方式中，主要对与实施方式1～3的不同点进行说明，对具有与上述实施方式1～3相同的功能的构成要素使用相同的附图标记，省略其说明。

另外，在本实施方式中，也以在导光板1的一端面(横端部)设置有面发光光源15的情况为例进行说明，但是如前所述本实施方式不限于此。

图13是示意地表示本实施方式的面光源装置的入射面2附近的概略结构的立体图(立体示意图)。此外，图14是由W方向正交剖面示意地表示本实施方式的其他面光源装置的导光板入射面附近的概略结构的剖面图(剖面示意图)。

如图13所示，本实施方式的面光源装置为了适用于利用偏振光的显示装置，设置有偏光元件25和宽视野角四分之一波长板26这一点与上述实施方式1～3不同。

偏光元件25是仅选择透过从面发光光源15放射的光的波长中一方向的偏振光、并使它们照射在导光板1的入射面2上的偏光元件。

作为上述偏光元件25能够使用线栅偏振片。

另外，宽视野角四分之一波长板26是使由偏光元件25反射的光的偏光方向变化90度的相位差板。

上述偏光元件25如图11所示，优选具有与入射面2的至少凹面部相同的形状的表面和背面(凹表面和凸背面)，优选使其凸背面如上所述那样附着在具有与该凸背面相同形状的导光板1的入射面2(凹面部)上，使得两者匹配(嵌合)。另一方面，宽视野角四分之一波长板26优选配置在反射元件14的反射面14a上。

另外，入射面2的至少凹面部可以是例如椭圆弧10、类似椭圆弧20、连结的椭圆弧10(具有椭圆弧的连结形状的连结凹面部)等单独的凹面部或连结而成的凹面部，也可以是入射面2整体。

由此，来自偏光元件25的反射光，与来自不设置偏光元件25的情况下的导光板1的入射面2的反射光同样地聚光在反射元件14上。聚光在反射光14上的光，在到达反射元件14之前通过宽视野角四分之一波长板26时，偏光方向变化90°，由反射元件14的反射面14a反射时，偏光方向变化180°。并且，再次通过宽视野角四分之一波长板26时，偏光方向变化90°，形成与光源光相同的偏光状态的光，再次照射在偏光元件25上。由此，能够使偏光状态的偏差小的光效率良好地射入导光板1。

另外，在不需要宽视野角的用途的情况下，也能够如图15所示在反射元件14的反射面14a上使用四分之一波长板27来代替宽视野角四分之一波长板26。

四分之一波长板27仅在光线垂直入射时，光线的相位差产生四分之一，在以垂直以外的角度入射的情况下，光线的相位差偏离四分之一。相对于此，宽视野角四分之一波长板27无论在光线垂直入射时还是从垂直倾斜角度入射时，光线的相位差都产生四分之一。

通常，四分之一波长板由单轴性折射率介质形成，宽视野角四分之一波长板由双轴性折射率介质形成。因此，产生上述的特性差异。

在本发明中，光从点光源13等光源入射到入射面2的凹面部(例如椭圆弧10)的角度不仅限于垂直。因此，相比于四分之一波长板27，宽视野角四分之一波长板26更适合。但是，宽视野角四分之一波长板26，与四分之一波长板27相比成本高。因此，在牺牲部分特性而优先降低成本的情况下，能够使用四分之一波长板27。

以下，关于本发明的效果，使用实施例和比较例表示具体验证的结果。但是，本发明不仅限定于以下的实施例。

[实施例1]

在本实施例中，试制图1(a)、(b)所示方式的面光源装置，点亮由LED构成的点光源13，由分光放射计(拓普康(トプコンテクノハウス，Topcon technohouse)公司制的“SR-UL1R”(商品名))测量射出面7内的规定区域的亮度。

另外，点光源13、反射元件14、射出面7由与图16所示的反射镜104同样的反射镜18(参照图2)包围。导光板1通过将由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)构成的原材料(折射率＝1.4835、对于入射面2的垂直入射光的反射率＝约4％)加工成楔形而得，入射面2加工成W方向正交剖面形状为椭圆弧形状的凹面形状。由此，在入射面2形成椭圆弧状的凹面部(椭圆弧10)。点光源13和反射元件14配置在椭圆二焦点线11、12的一根线和另一根线上。

[比较例1]

另一方面，作为比较例，试制除实施例1中将入射面2的面形状从凹面形状变更为平面形状以外与实施例1相同的方式的面光源装置，由与实施例1同样的测量方法测量亮度。

其结果，实施例1的亮度测量值，显示出与较例1的亮度测量值相比高约12％的值。由此确认了本发明的效果。

本发明不限于上述的各实施方式，在权利要求的范围内能够进行各种变更，关于适当组合在不同实施方式中分别公开的技术手段而得的实施方式也包含在本发明的技术范围中。

工业上的可利用性

本发明的面光源装置能够适用于透过型LCD、半透过型LCD背光源或反射型LCD辅助光源(前光源)等。

附图标记说明

1导光板

2入射面(导光板入射面)

7射出面(导光板射出面)

8背面(导光板背面)

10椭圆弧(凹面部)

10A椭圆弧(凹面部)

11椭圆二焦点线(平行二轨迹直线)

11A椭圆二焦点线(平行二轨迹直线)

12椭圆二焦点线(平行二轨迹直线)

12A椭圆二焦点线(平行二轨迹直线)

13点光源(光源)

14反射元件

14A反射元件

14a反射面

15面发光光源(光源)

16短轴

17交线

18反射镜

20类似椭圆弧(凹面部)

21带区域

22反射主光线

23放射主光线

24二向色滤光片

25偏光元件

26宽视野角四分之一波长板

27四分之一波长板

28反射镜

28a反射面

29二向色滤光片列

31母椭圆

31A母椭圆

32长轴

P交点

q间距

Claims (15)

1.一种面光源装置，其特征在于：

包括：至少一个光源；导光板，其由板构成，以所述板的长度方向的至少一端部作为导光板入射面，以所述板的厚度方向的两端部分别作为导光板射出面、导光板背面，将从所述光源发出的光从所述导光板入射面导入，并扩展到所述导光板射出面的大致整个区域而射出；和至少一个反射元件，其将从所述光源放射的光中由所述导光板入射面反射的光进一步反射而照射到所述导光板入射面，

所述导光板入射面具有凹面部，该凹面部具有与构成以所述光源和所述反射元件为二焦点的母椭圆的一部分的椭圆弧相同的形状，

所述光源和所述反射元件分别配置在将包含所述凹面部作为椭圆弧的母椭圆的二焦点在所述导光板的宽度方向上移动而成的平行二轨迹直线的一根线和另一根线上。

2.如权利要求1所述的面光源装置，其特征在于：

所述凹面部在所述板的厚度方向上设置有一个，

所述导光板入射面中至少所述导光板入射面的边缘部以外的部分和与所述导光板的宽度方向正交的面的交线形成由所述凹面部构成的单一的椭圆弧形。

3.如权利要求1所述的面光源装置，其特征在于：

所述凹面部在所述板的厚度方向上设置有多个，

所述导光板入射面中至少所述导光板入射面的边缘部以外的部分和与所述导光板的宽度方向正交的面的交线形成由所述多个凹面部构成的多个椭圆弧的连结形，

针对在所述板的厚度方向上设置的各凹面部，所述光源和所述反射元件分别配置在将包含各自的凹面部分别作为椭圆弧的各母椭圆的各二焦点在所述导光板的宽度方向上移动而成的平行二轨迹直线的一根线和另一根线上。

4.一种面光源装置，其特征在于：

包括：至少一个光源；导光板，其由板构成，以所述板的长度方向的至少一端部作为导光板入射面，以所述板的厚度方向的两端部分别作为导光板射出面、导光板背面，将从所述光源发出的光从所述导光板入射面导入，并扩展到所述导光板射出面的大致整个区域而射出；和至少一个反射元件，其将从所述光源放射的光中由所述导光板入射面反射的光进一步反射而照射到所述导光板入射面，

所述导光板入射面具有类似椭圆弧状的凹面部，所述导光板入射面和与所述导光板的宽度方向正交的面的交线形成曲线或折线形状，并且该交线的近似曲线与以所述光源和所述反射元件为二焦点的母椭圆的一部分大致一致，

所述光源和所述反射元件分别配置在将所述母椭圆的二焦点在所述导光板的宽度方向上移动而成的平行二轨迹直线的一根线和另一根线上。

5.如权利要求1至4中任一项所述的面光源装置，其特征在于：

所述光源是选自白色LED光源、RGB-LED光源、多色LED光源、有机EL光源、激光光源中的至少一种光源。

6.如权利要求1至5中任一项所述的面光源装置，其特征在于：

所述反射元件的反射面具有平面、球面、椭圆筒面和它们中两个以上的连结面中的任一个形状。

7.如权利要求1至6中任一项所述的面光源装置，其特征在于：

所述反射元件的反射面的朝向被调节成：其反射主光线与将所述椭圆弧的母椭圆的短轴和所述椭圆弧的交点在所述导光板的宽度方向上移动而成的轨迹直线交叉。

8.如权利要求1至7中任一项所述的面光源装置，其特征在于：

所述光源的光的照射方向被调节成：其放射主光线与将所述椭圆弧的母椭圆的短轴和所述椭圆弧的交点在所述导光板的宽度方向上移动而成的轨迹直线交叉。

9.如权利要求1至8中任一项所述的面光源装置，其特征在于：

所述导光板入射面的凹面部和与所述导光板的厚度方向正交的面所成的交线具有与筒状非球面透镜阵列和所述筒状非球面透镜阵列的轴的正交面的交线形状相同的形状，

所述反射元件的反射面是与所述导光板入射面的凹面部相似的形状的凸面。

10.如权利要求1至9中任一项所述的面光源装置，其特征在于：

还包括二向色滤光片，所述二向色滤光片从所述光源放射的光的波长中仅选择透过特定的波长的光，使该特定的波长以外的波长的光反射，

所述二向色滤光片具有与所述导光板入射面的凹面部相同的形状的凹表面和凸背面，该凸背面与所述导光板入射面的凹面部匹配地附着在所述导光板入射面上。

11.如权利要求10中任一项所述的面光源装置，其特征在于：

所述二向色滤光片在所述导光板的宽度方向上设置有多个，并且相互相邻的二向色滤光片的选择透过的波长相互不同，

所述反射元件的反射面形状是在所述导光板的宽度方向上以所述二向色滤光片的间距以下的间隔将与棱镜的二面连结形状、柱状非球面透镜的透镜形状和它们的连结形状中的任一种形状相同的形状反复而成的面形状。

12.如权利要求10中任一项所述的面光源装置，其特征在于：

所述二向色滤光片在所述导光板的宽度方向上设置有多个，并且相互相邻的二向色滤光片的选择透过的波长相互不同，

所述反射元件的反射面形状具有在所述导光板的宽度方向上以所述二向色滤光片的间距以下的间隔形成的棱镜的二面连结形状的反复形状、柱状非球面透镜的透镜形状的反复形状和棱镜的二面连结形状与柱状非球面透镜的透镜形状混合存在而得的连结形状中的任一种面形状。

13.如权利要求1至10中任一项所述的面光源装置，其特征在于：

还包括：仅选择透过从所述光源放射的光的波长中一方向的偏振光而使该偏振光照射到所述导光板入射面上的偏光元件；和使由该偏光元件反射的光的偏光方向变化90度的宽视野角四分之一波长板，

所述偏光元件具有与所述导光板入射面的凹面部相同形状的凹表面和凸背面，该凸背面与所述导光板入射面的凹面部匹配地附着在所述导光板入射面上，

所述宽视野角四分之一波长板配置在所述反射元件的反射面上。

14.如权利要求1至10中任一项所述的面光源装置，其特征在于：

还包括：仅选择透过从所述光源放射的光的波长中一方向的偏振光而使该偏振光照射在所述导光板入射面上的偏光元件；和四分之一波长板，

所述偏光元件具有：与所述导光板入射面的凹面部相同形状的凹表面；和凸背面，

所述凸背面与所述导光板入射面的凹面部匹配地附着在所述导光板入射面上，

所述四分之一波长板配置在所述反射元件的反射面上。

15.如权利要求1至14中任一项所述的面光源装置，其特征在于：

还包括与所述导光板背面相对的反射镜，

该反射镜的与所述导光板背面相对的面是具有所述导光板背面的面积以上的面积的反射面。

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