CN102245962B - 面光源装置 - Google Patents

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Abstract

一种面光源装置，导光板(63)的构成包括：由在与点光源(62)对置的位置用于封入来自点光源的光的光导入部(69)、和以厚度比该光导入部的点光源侧的端部小的厚度通过光射出装置(74)使封入的光从光射出面向外部射出的导光板主体(68)。光导入部(69)具有倾斜面(73)，在倾斜面(73)形成有指向性变换图形(75)。指向性变换图形平行且并列地构成顶角120°的V型槽(76)，各V型槽向与导光板的光入射端面大致垂直的方向延伸。倾斜面(73)的倾斜方向的长度以使入射到光导入部的光的一部分至少两次入射到倾斜面的方式确定。导光板主体(68)的厚度相对于光导入部(69)的最大厚度之比为0.8以下。

Description

面光源装置
技术领域
本发明涉及面光源装置，特别是涉及用于使光有效地入射到比光源的厚度薄的导光板的面光源装置的构造。 
背景技术
图1是表示使用了边缘照明型面光源装置的现有的液晶显示装置的概略图。该液晶显示装置11由面光源装置12和液晶面板15构成。 
面光源装置12与由透明树脂成形的导光板17的端面(光入射面)对置地配置有LED使用的点光源18，在导光板17的上表面(光射出面)重叠有扩散板13和两个棱镜片14，反射板16与导光板17的下表面对置。另外，点光源18安装于基板20上。液晶面板15经由轮缘片19(黑框)配置于棱镜片14上。 
然后，从点光源18射出的光从导光板17的端面入射到导光板17内，在导光板17内传播并扩展，从导光板17的上面的大致整体射出。从导光板17的上面射出的光透过扩散板13及棱镜片14而从背面侧对液晶面板15进行照明。另外，从导光板17的下面漏出的光被反射板16反射而再次返回到导光板17内进行再利用。 
在这样的面光源装置12中，除要求亮度均匀、高亮度、成本低廉外，还要求发光面积大(光射出面以外的面积小)及厚度薄。特别是在组装于便携用的设备的情况下，随着便携用设备的薄型化，对面光源装置12的薄型化的要求也日益提高。 
普通的面光源装置的各零件的尺寸如下。 
Figure BDA0000068357560000011
Figure BDA0000068357560000021
因此，面光源装置的厚度在点光源侧为600μm左右，在导光板侧，即使除去轮缘片的厚度也达到489μm～889μm程度。因此，希望减薄占据面光源装置的大部分面积的导光板侧的厚度。 
占据面光源装置的厚度的大部分的是导光板。但是，若使导光板的厚度比点光源的光射出窗(发光口)的高度薄，则从点光源射出的光中未入射到导光板的光增加，面光源装置的光利用效率降低。因此，导光板的厚度受点光源的光射出窗的高度制约，难以使导光板的厚度比点光源的光射出窗的高度薄。同样地，在光源为冷阴极管的情况下，难以使导光板的厚度比冷阴极管的直径薄。 
(关于专利文献1) 
图2是特开平5-53111号公报(专利文献1)所公示的液晶显示装置21的侧面图。在用于该液晶显示装置21的面光源装置22中，为使来自荧光管23的光高效地入射到厚度比荧光管23薄的导光板，而在导光板的厚度薄的部分即导光板主体24的端部设置锥形部25。锥形部25的端面具有与荧光管23的直径大致相等的高度，荧光管23与该端面对置。于是，从锥形部25的端面入射的光通过由锥形部25的表面、背面进行全反射而被导向导光板主体24，从导光板主体24的上面向液晶面板26射出。 
专利文献1所公示的面光源装置22以将荧光管23的光不泄漏地导向导光板为目的。因此，锥形部25的端面的高度几乎与荧光管23的直径相等，将荧光管23的光不泄漏地导入锥形部25。但是，在该面光源装置22中，不能防止锥形部25的漏光。因此，从观察者侧观察从锥形部25泄漏的光发光，液晶显示装置21的显示部(画面)的缘以高亮度发光，使显示部的品质劣化。 
在该面光源装置22的构造中，参照图3说明不能防止来自锥形部25的漏光的理由。目前，考虑在锥形部25最容易泄漏的光。只要防止该最容易泄漏的漏光，则在面光源装置22中就不会有锥形部25的漏光。最容易泄漏的光在从荧光管23射出并入射到锥形部25的光中入射角α为最大的光线L，因此，应考虑从与锥形部25的端面垂直的方向测得的入射角α为最大的光线L在锥形部25不发生泄漏，且尽可能使导光板主体24的厚度变薄的构造。为追求这样的构造，如图3所示，只要考虑在使最大入射角α的光线L在锥 形部25的倾斜面的上端(A点)进行全反射后，在导光板下面的B点再次进行全反射，在导光板主体24的与锥形部25邻接的上面(C点)用于进行反射的条件即可。另外，在图3中，锥形部25的端面部分表示平板状的短的部分，而这是出于图示的便利而表示的，其长度也可以看作是无限短。 
首先，入射到导光板的光线的最大入射角α取决于 
sinα＝1/n  (式1) 
(其中，n为导光板的折射率)。 
由于该最大入射角α的光线L入射到锥形部25的倾斜角θ的A点的入射角为90°-θ-α，因而在该倾斜面光线进行全反射的条件为 
θ≤90°-2α(式2)。 
另外，由于在A点进行了全反射的光入射到锥形部25的下面的入射角为90°-2θ-α，因而在该下面的B点使光线进行全反射的条件为 
θ≤45°-α(式3)。 
若满足该式3，则在B点进行了全反射的光在导光板主体24的C点也发生全反射。 
因此，根据式2及式3得知，为使光线L在A点、B点及C点进行全反射，只要满足 
θ≤45°-α(式4) 
即可。但是，若锥形部25的倾斜角θ小，则有可能在锥形部25的倾斜面的上端进行全反射之后，在导光板的下面进行了全反射的光再次入射到锥形部25的倾斜面而从锥形部25泄漏，另外，由于若倾斜角θ小则锥形部25的长度变长，所以希望倾斜角θ在满足式4的范围内尽可能大。因此，倾斜角θ在满足式4的限度采用尽可能大的值。即采用， 
θ＝45°-α(式5)。 
而且，若设锥形部25的端面高度为T、设锥形部25的长度为X、设锥形部25的倾斜面的高低差为Y，则根据图3锥形部25的长度X和高低差Y为 
X＝Tcot(α+2θ)+(T-Y)cot(α+2θ) 
＝(2T-Y)cot(α+2θ) 
Y＝Xtanθ。 
将其对X、Y求解，使用式5时，成为下面的式6、式7。 
X = 2 a ( 1 + a ) × T 1 + 2 a - a 2 (式6) 
Y = 2 a ( 1 - a ) × T 1 + 2 a - a 2 (式7) 
其中，a＝tanα＝tan(45°-θ) 
另外，导光板主体24的厚度t可用下面的式8表示。 
t = T - Y = ( 1 + a 2 ) × T 1 + 2 a - a 2 (式8) 
作为导光板材料可考虑代表性的导光板材料即丙烯树脂或者聚碳酸酯树脂(PC树脂)，若设导光板的折射率为 
n＝1.49(丙烯树脂的情况下) 
n＝1.59(聚碳酸酯树脂的情况下) 
进行计算，则最大入射角α根据式1为 
α＝42.16°(丙烯树脂的情况下) 
α＝38.97°(聚碳酸酯树脂的情况下)。 
根据式3，锥形部25的倾斜角θ为 
θ＝2.84°(丙烯树脂的情况下) 
θ＝6.03°(聚碳酸酯树脂的情况下)。 
另外，在专利文献1中，记载锥形部25的端面的高度为T＝4.10mm，因此，在使用该高度T的值和上述α的值，根据式6～8求出锥形部25的长度X和高低差Y、导光板主体24的厚度t时，为如下情况。在导光板材料为丙烯树脂的情况下，由于T＝4.10mm、α＝42.16°(a＝tanα＝0.91)，所以， 
X＝7.10mm 
Y＝0.35mm 
t＝3.75mm。 
同样地，在导光板材料为聚碳酸酯树脂的情况下，由于T＝4.10mm、α＝38.97°(a＝tanα＝0.81)，所以， 
X＝6.11mm 
Y＝0.65mm 
t＝3.45mm。 
图4为将上述的计算结果进行了汇总的情况。 
根据图4，导光板主体24的厚度t为3.75mm(丙烯树脂的情况下)、或 者3.45mm(聚碳酸酯树脂的情况下)。与此相对，在专利文献1所公示的液晶显示装置21中，记载的是锥形部25的端面高度为T＝4.10mm，相对于此，导光板主体24的厚度为t＝2.2mm。由于该t＝2.2mm的值相比根据上述计算求出的厚度t的值(图4)非常薄，所以光必定从锥形部25泄漏。 
因此，在专利文献1所公示的面光源装置22中，不能防止来自锥形部25的光的泄漏。或者，在专利文献1所公示的面光源装置22中，至少没有完全考虑到来自锥形部25的光的泄漏。 
(关于专利文献2) 
图5是表示特开2004-69751号公报(专利文献2)的图1所公示的面光源装置的立体图。该面光源装置31在导光片32的端部设置有做成圆锥状的导光部33，与导光部33的端面(光接收部34)对置地配置有点光源35。在该面光源装置31中，点光源35和导光部33的光接收部34也为相同水平的高度，将点光源35的光从导光部33入射并将其导向导光片32。 
专利文献2所公示的面光源装置31以将点光源35的光不泄漏地导向导光片32为目的。因此，使光接收部34的高度与点光源35的高度大致相等，可利用导光部33的锥形部将点光源35的光不泄漏地导向导光片32。但是，在该面光源装置31中，也不能防止在做成圆锥状的导光部33的漏光。因此，从观察者侧能观测从导光部33泄漏的光发光，液晶显示装置的显示部(画面)端以高亮度发光，使显示部的品质劣化。 
图6是表示以穿过导光部33的轴心的垂直的面剖开的导光部33及导光片32的截面的图。说明使用图6在专利文献2的面光源装置31中也不能防止来自导光部33的漏光。在专利文献2的面光源装置31中，由于作为导光板材料使用了丙烯树脂，所以入射到导光部33的光线L的最大入射角α根据图4为α＝42.16°，此时，导光部33的表面的倾斜角θ为θ＝2.84°。但是，在专利文献2的面光源装置31中，由于光接收部34的高度T为0.3mm，导光片32的厚度t为0.1mm，所以若将导光部33的倾斜角设为θ＝2.84°，则导光部33的长度为X＝2.2mm。因此，如图6所示，导光部33的一倾斜面的上端进行了全反射的光，以 
90°-(α+3θ)＝39.32° 
的入射角入射到另一倾斜面。由于该入射角39.82°为比全反射的临界角(42.16°)小的角度，所以如图6所示，入射到另一倾斜面的光线L向外部 泄漏。 
因此，在专利文献2所公示的面光源装置31中，虽然可封入一定程度的光，但是数10％左右的光从导光部33泄漏，泄漏的光在显示面发光而造成液晶显示装置品质的劣化。另外，在专利文献2中，丝毫没有考虑防止这样的漏光。另外，在专利文献2的面光源装置31中，由于必须将圆锥状的导光部33的端面和点光源35彼此对置配置，所以势必因点光源35的位置及大小而改变导光片32中的导光部33的位置，不具有通用性。 
(关于专利文献3) 
图7是将专利第3828402号公报(专利文献3)所公示的面光源装置局部剖开后的立体图。该面光源装置41在导光板42上重叠有扩散板43和两片棱镜片44、45，与导光板42的光入射端面对置地配置有多个点光源46。在沿着导光板42的光入射端面的区域的上面和下面设置有沿垂直于光入射端面的方向延伸的多个光指向性扩散元件47，使从点光源46入射的光边沿着导光板42的平面扩散边沿着该平面沿传播。另外，在导光板42的上面和下面设置有用于使在导光板42内进行导光的光向外部射出的多个点48。 
该面光源装置41以改善使从点光源附近泄漏的光以高亮度发光为目的，在该面光源装置41中，由于导光板42的厚度整体具有均匀的厚度，因而若使光源的光的入射效率下降，则不能使导光板42的厚度比光源发光面的高度薄。 
(关于专利文献4) 
图8是特开2003-272428号公报(专利文献4)所公示的面光源装置的立体图。在该面光源装置51中，与导光板52的光入射端面对置地配置有多个光源53，与光入射端面的上半面对置，锯齿状地形成垂直于导光板52的上表面的台阶面54，由此，在光入射端面侧使导光板52的厚度变厚，在远离光入射端面的导光板52的主部使厚度变薄。 
在这种构造的面光源装置51中，从光入射端面的上半面入射到导光板52内的光通过在台阶面54进行回归反射而返回到入射端面，通过由入射端面反射而被导向导光板厚度薄的区域。因此，实现面光源装置的薄型化，同时实现了光的利用效率。 
但是，在该面光源装置51中，如图9(a)所示，因向台阶面54的入射角度，从而存在不能被台阶面54进行全反射而向外泄漏成为损失的光L。即 使在与台阶面54对置地设置反射部件55的情况下，泄漏的光L的一部分也会被反射部件55吸收而造成损失。另外，如图9(b)所示，在台阶面54的局部进行了回归反射的光L一部分返回到光源53内，通过光源53的封装吸收而造成损失。因此，在面光源装置51中，即使可以使导光板变薄，但光利用效率差。 
另外，在该面光源装置51中，需要根据各光源53的位置做成台阶面54的锯齿形状，对于光源53的数量及位置的变更需要对导光板52重新设计或者重新制作。另外，在该面光源装置51中，难以将导光板52的形状制作得复杂。 
专利文献1：特开平5-53111号公报 
专利文献2：特开2004-69751号公报 
专利文献3：专利第3828402号公报 
专利文献4：特开2003-272428号公报 
发明内容
本发明是鉴于上述的技术性课题而创立的，其目的在于提供一种面光源装置，通过将光导入部端面的厚度设为与点光源的光射出窗高度大致相等，可将光导向比点光源光射出窗的高度薄的导光板，在该面光源装置中，进一步减少了来自光导入部的漏光而提高了光利用效率，而且，具有容易制作的导光板形状。 
为解决上述的课题，本发明的面光源装置，具备：光源和将所述光源的光从光入射面导入并从光射出面射出到外部的导光板，其特征在于，所述光源的发光面设于与所述导光板的光入射面对置的位置，所述导光板具备：用于将来自从光入射面入射的光源的光封入的光导入部；按比所述光导入部的最大厚度小的厚度以与所述光导入部连续的方式设置并将封入的光通过光射出装置从光射出面射出到外部的导光板主体，所述导光板主体的厚度相对于所述光导入部的最大厚度之比为0.8以下，所述光导入部在所述导光板的光射出侧的面或其相反面具有从比所述导光板主体的厚度大的部分的表面向所述导光板主体的表面端倾斜的倾斜面，所述倾斜面的倾斜角在沿着所述倾斜面的最大倾斜方向的垂直截面，比连结所述倾斜面的上端和所述导光板主体的与所述倾斜面的相反侧的面的远离所述光源的一侧端的线段的倾斜角大且小于90°，所述导光板在所述光射出侧的面或其相反面具有用于使入射到所述光导入部的光的所述导光板厚度方向的指向性扩展变换为向与导光板的面方向平行的方向倾斜的指向特性的指向性变换图形，所述倾斜面和所述指向性变换图形以使入射到所述光导入部的光的一部分与所述倾斜面和所述指向性变换图形同时或者交互反射并在导光板内导光的方式而配置，所述倾斜面的倾斜方向的长度以使入射到所述光导入部的光的一部分至少两次入射到所述倾斜面的方式而确定。
以光导入部内的光在第一次入射到倾斜面时不使其从倾斜面泄漏的程度减小倾斜面的倾斜角，而且，在减薄导光板主体的厚度的情况下，产生第二次入射到倾斜面的光，在第二次入射时，光易于从倾斜面泄漏。与此相对，由于本发明具有上述构成，因此，通过由指向性变换图形反射光，第二次入射的光难以从倾斜面泄漏，可以提高面光源装置的效率。 
本发明的面光源装置的一实施方式，其特征在于，所述指向性变换图形形成于所述倾斜面，位于所述倾斜面的上端缘与下端缘之间且与所述光源的发光面相等宽度的区域的所述指向性变换图形的倾斜角度数分布为，倾斜角在15.5°以上43.5°以下范围的度数是整体的50%。另外，光源的发光面的宽度是指光源自身发光的宽度，不是LED芯片等的宽度。根据这种实施方式，可提高在倾斜面形成有指向性图形的面光源装置的效率。 
本发明的面光源装置的其它实施方式，其特征在于，所述指向性变换图形形成于所述导光板的与所述倾斜面相反侧的面， 
在从与所述光射出面垂直的方向看时，处于从所述倾斜面的上端向所述光源的相反侧偏移T·tan（90°－α－2θ）的位置和从所述倾斜面的下端向所述光源的相反侧偏移t·tan（90°－α－2θ）的位置之间（其中，T为所述光导入部的最大厚度，t为所述导光板主体的厚度，α为导光板材料的全反射的临界角，θ为所述倾斜面的倾斜角）且与所述光源的发光面相等的宽度区域的所述指向性变换图形的倾斜角度数分布为，倾斜角在15.5°以上43.5°以下范围的度数是整体的50%以上。根据这种实施方式，可提高在设有导光板倾斜面的面和其相反面形成有指向性图形的面光源装置的效率。 
本发明的面光源装置的再其它实施方式，其特征在于，所述指向性变换图形的深度或者高度相对于倾斜面的表面为一定。根据这种实施方式，可减少从光源射出而不入射到光导入部的成为损失的光量，可提高光利用效率。 
本发明的面光源装置的再其它实施方式，其特征在于，所述指向性变换图形由凹或者凸的单位图形构成，在从与所述光射出面垂直的方向看时，所述单位图形在与所述光入射面垂直的方向延伸且在与该发光面平行的方向彼此平行地排列。根据这种实施方式，可将从光入射面入射的光保持不变大致笔直地导光。另外，指向性变换图形的制作也变得容易。 
另外，本发明的用于解决所述课题的装置的特征在于，将以上说明的构成要素进行适当组合，本发明可通过这样的构成要素的组合进行多种变更。 
附图说明
图1是使用了边缘照明型的面光源装置的现有液晶显示装置的概略图； 
图2是专利文献1所公示的液晶显示装置的侧面图； 
图3是用于说明在图2的面光源装置中在锥形部发生光泄漏的原因的图； 
图4表示图2的面光源装置的设计例； 
图5是表示专利文献2所公示的面光源装置的立体图； 
图6是表示在图5的面光源装置中以穿过导光部轴心的垂直面剖开后的导光部及光接收部的剖面图； 
图7是将专利文献3所公示的面光源装置局部剖开后的立体图； 
图8是专利文献4所公示的面光源装置的立体图； 
图9(a)、(b)是用于说明在专利文献4的面光源装置产生光损失的理由的概略图； 
图10是表示本发明实施方式1的面光源装置的立体图； 
图11是实施方式1的面光源装置的概略剖面图； 
图12(a)是表示在光导入部的倾斜面的倾斜角大的情况下从倾斜面泄漏一次入射光的情况的图，图12(b)是表示在光导入部的倾斜面的倾斜角小的情况下，从倾斜面泄漏二次入射光的情况的图； 
图13是用从与光入射端面垂直的方向看到的指向特性表示图12(a)所示的光的行迹的图； 
图14是用从与光入射端面垂直的方向看到的指向特性表示图12(b)所示的光的行迹的图； 
图15是表示一次入射光被倾斜面和指向性变换图形进行全反射时的指向特性变化的图； 
图16(a)、(b)都是表示二次入射光被倾斜面和指向性变换图形进行全反射时的指向特性变化的图； 
图17是表示用于在光导入部的倾斜面存在两次以上入射的光的条件的图； 
图18(a)是表示入射到光导入部的倾斜面的光的概略图，图18(b)是沿着图18(a)的D-D线的概略剖面图； 
图19(a)、(b)是沿着图18(a)的D-D线的概略剖面，是说明槽的倾斜角大的情况下光的行迹的图； 
图20(a)、(b)是沿着图18(a)的D-D线的概略剖面，是说明V型槽的倾斜角为30°的情况下光的行迹的图； 
图21是表示对光导入部的倾斜角和效率的关系进行了计算的结果的图； 
图22(a)是表示山形截面的单位图形的图，图22(b)是表示此时倾斜角度数分布的图； 
图23(a)是表示梯形截面的单位图形的图，图23(b)是表示此时倾斜角度数分布的图； 
图24是表示用于计算倾斜角度数分布的规定区域的图； 
图25(a)表示顶角为120°的三角形图形，图25(b)是表示此时倾斜角度数分布的图； 
图26(a)表示底角为30°的梯形图形，图26(b)是表示此时倾斜角度数分布的图； 
图27是表示两端的倾斜面的倾斜角为30°，中央部弯曲的单位图形的概略图； 
图28是表示如图27所示的单位图形的倾斜角度数分布的图； 
图29是表示截面为半圆状的单位图形的概略图； 
图30是表示如图29所示的单位图形的倾斜角度数分布的图； 
图31是表示截面为圆弧状的单位图形的概略图； 
图32是表示如图31所示的单位图形的倾斜角度数分布的图； 
图33是表示截面为锯齿状的单位图形的概略图； 
图34是表示在沿着倾斜面的最大倾斜方向的垂直剖面连结倾斜面的上端和导光板主体的倾斜面的相反侧的面中的远离点光源一侧的端的线段的倾斜角与倾斜面的倾斜角的关系的图； 
图35(a)是表示比较例1的面光源装置的立体图，图35(b)是其侧面图； 
图36是表示比较例1的倾斜角度数分布的图； 
图37(a)是表示比较例2的面光源装置的立体图，图37(b)是其侧面图； 
图38是表示比较例2的倾斜角度数分布的图； 
图39(a)是表示比较例3的面光源装置的立体图，图39(b)是其侧面图； 
图40是表示比较例3的倾斜角度数分布的图； 
图41(a)、(b)是用于说明在比较例1的情况下来自点光源的光易于泄漏的理由的图； 
图42(a)是表示本发明实施方式2的面光源装置的立体图，图42(b)是其侧面图； 
图43是表示本发明实施方式3的面光源装置的立体图； 
图44是表示本发明实施方式4的面光源装置的立体图； 
图45是表示本发明实施方式5的面光源装置的概略俯视图； 
图46是表示本发明实施方式6的面光源装置的立体图； 
图47(a)是实施方式6的面光源装置的俯视图，图47(b)是其侧面图； 
图48(a)、(b)是用于求出指向性变换图形的位置条件的图； 
图49是表示用于计算倾斜角度数分布的区域的概略图； 
图50(a)～(c)都是表示不同形状的导光板的侧面图； 
图51(a)～(c)都是表示其它不同形状的导光板的侧面图； 
图52(a)、(b)都是表示其它不同形状的导光板的侧面图。 
符号说明 
61、91、92、93：面光源装置 
62：点光源 
63：导光板 
67：光射出窗 
68：导光板主体 
69：光导入部 
70：光入射端面 
72：水平面 
73：倾斜面 
75：指向性变换图形 
76：V型槽 
77：倾斜面 
95：楔状导光体 
96：发光面 
99：发光源 
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明。 
[第一实施方式] 
对本发明实施方式1的面光源装置进行说明。图10是表示本发明实施方式1的面光源装置61的立体图，图11是其概略剖面图。面光源装置61由点光源62和导光板63构成。点光源62内置有一个或者多个LED进行白色发光。LED64被密封于透明密封树脂65内，另外，透明密封树脂65除正面外其余由白色树脂66覆盖，从透明密封树脂65的白色树脂66露出的正面构成光射出窗67(发光面)。该点光源62小于导光板63的宽度(图11的纸面进深方向的寸法)，相对于将冷阴极管称为线状光源而将其称为点光源。 
另外，所谓点光源不是严格意义上的点光源。点光源也具有有限的宽度，但是不像冷阴极管那样具有10mm以上的宽度。例如，作为点光源有侧视型的LED等。也可以在一封装内装入一个以上的LED芯片，将多个LED芯片同时密封。同时装入多个芯片是为了使宽度方向的开口尺寸达到5mm左右，但是，由于较之导光板的发光面尺寸为2英寸左右非常小，因而可视为点光源。另外，也可以发出半导体激光元件等之类的平行光。 
导光板63在导光板主体68的端部设置有光导入部69，其用丙烯树脂、聚碳酸酯树脂(PC)、环烯烃系材料、聚甲基丙烯甲酯(PMMA)等折射率高的透明树脂进行成形。在下面，导光板63为聚碳酸酯树脂制。 
光导入部69在导光板63中为厚度大的部分，与其端面即光入射端面70(光入射面)的一部分对置地配置有点光源62。光导入部69的端面的厚度T与光射出窗67的高度H相等或者比光射出窗67的高度H厚，因此，从点光 源62射出的光有效地从光入射端面70入射到光导入部69内，面光源装置61的光利用效率提高。在与导光板主体68的光射出面71相同的一侧的面(上面)，与导光板63的光入射端面70平行地做成楔状的突部呈带状延伸，该厚度大的区域成为光导入部69。光导入部69的上面的光入射端面侧端的区域为水平面72，从水平面72一端朝向导光板主体68一端形成倾斜面73。 
导光板主体68占据导光板63的大部分面积，其厚度t比光导入部69的厚度T小，由此实现导光板63的薄型化。导光板主体68的表面、背面做成平行的平板状，将导光板主体68的厚度设为大致均匀。导光板主体68的与光射出面71的相反面配置有光射出装置74。图11中，作为光射出装置74表示了三角槽状的图形，但是，也可以是侧喷射加工、对扩散油墨进行照相印刷的图形、衍射光栅图形、任意的凹凸图形等，另外，也可以将光射出装置74设置于光射出面71、或者设置于光射出面71和其相反面双方。 
然后，如图11所示，在该面光源装置61中，从点光源62射出的光L从光入射端面70入射到光导入部69内，在指向性变换图形75及光导入部69的下表面进行全反射，或者使其通过光导入部69而导向厚度薄的导光板主体68。导向导光板主体68的光被光射出装置74进行全反射或者扩散并从光射出面71大致均匀地射出。 
在光导入部69的倾斜面73的局部区域即点光源62的前方区域设置有由多个V型槽76(或者也可以是山形图形。)构成的指向性变换图形75。V型槽76彼此平行地排列，各V型槽76从与导光板主体68垂直的方向看向与光入射端面70垂直的方向延伸。各V型槽76沿各自的长度方向具有均匀的截面形状，另外，还具有彼此相等的V型槽形状，且各V型槽76彼此也具有相等的深度和长度。各V型槽76在与其长度方向垂直的截面中的顶角为120°。其中，V型槽76以不深于光射出面71的方式形成，因此，在上端部及下端部，V型槽76的深度逐渐变化。这样，通过使V型槽76不深于光射出面71，可以缩短露在水平面72的V型槽76的端面的长度，因此可以缩短水平面72的长度。相反，由于V型槽76越深则水平面72的长度越长，因而V型槽76的深度太深时，不能显示的区域增加，故而不予优选。在如图10所示的导光板63中，以雕刻于倾斜面73的方式凹设有V型槽76，V型槽76间的棱线位于与倾斜面73相同的平面内。V型槽76的上端到达至水平面72的光入射端面侧的端部。 
由于不希望从点光源62入射到光导入部69的光的指向性发生倾斜，因此，优选从与导光板主体68垂直的方向看，V型槽76的长度方向垂直于光入射端面70。但是，由于只要与光入射端面70大致垂直即可，所以，从与导光板主体68垂直的方向看，也可以使V型槽76的长度方向倾斜与光入射端面70垂直的方向±10°左右。 
通过这样在倾斜面73设置指向性变换图形75，可得到减小从点光源62入射到导光板63的漏光的效果。例如，在导光板主体68的厚度t为0.4mm、光导入部69端面的厚度T为0.6mm、光导入部69的长度K为2.5mm、倾斜面73的倾斜角θ为5.89°的导光板中，在倾斜面73未设置指向性变换图形75的情况下，效率为92％。与此相对，在倾斜面73设置有由顶角为120°的V型槽76构成的指向性变换图形75的情况下，效率提高到98％。在此所说的效率是指在光入射到光入射端面70或其边缘平坦的光导入部69时，入射的光中几乎所有的光都不从光导入部69向导光板主体68泄露地传播。 
图10、图11所示的面光源装置61具有本发明的基本特征，因此，下面参照实施方式1的面光源装置61说明可实现导光板63的薄型化并且可减小漏光的理由及其它本发明的特征。 
(光封入的原理) 
首先，说明在本发明中通过倾斜面73和指向性变换图形75的组合，可实现导光板主体68的薄型化，并且可将光有效地封入在导光板63内的理由。 
在面光源装置61设置倾斜面73的理由是由于，增大光入射端面70的面积并增大可从点光源62取入的光量，同时，减小导光板主体68的厚度。另外，指向性变换图形75是为了难以从倾斜面73泄露光。在图12～图14中，考虑在倾斜面73设置指向性变换图形75的情况。另外，在图15、图16中，考虑在倾斜面73设置指向性变换图形75的情况。 
图13～图16表示指向特性。这些指向特性为从垂直于导光板63的光入射端面70的方向所看到的情形，x轴为与光入射端面70垂直地朝向导光板内部的方向的轴，z轴为垂直于导光板63的光射出面71的方向的轴，y轴为垂直于x轴及z轴的方向(与光入射端面70平行的方向)的轴。其中，在这些指向特性中，对光的强度进行抽象，用极坐标只表示导光板63内的光线的方向。另外，如图13～图16所示的圆G1的内侧的区域表示刚从点光源62入射到光导入部69内后的光的指向特性，相对于x轴的角度表示α＝arcsin(1 /n)的圆锥状区域。其中，n为导光板63的折射率。另外，边界线J表示在倾斜面73进行全反射的光线和透过倾斜面73的光线的边界，处于两条边界线J间的区域的光线被倾斜面73进行全反射，而处于边界线J间的外侧的光线透过倾斜面73向外部逃出。 
另外，若光线被倾斜面等全反射，则反射光线成为夹持x轴位于入射光线的相反侧的光线，另外，若通过被导光板的相反面进行全反射而返回到与倾斜面等相同侧，则为了便于说明，将其看做位于相同侧(即，y轴之上的区域)的光线。 
首先，考虑倾斜面73不设置指向性变换图形75的情况。如图12(a)所示，若倾斜面73的倾斜角θ变大，则可增大光射出窗67的高度H。或者，在可缩短光导入部69的长度并增大光射出面71的面积的比例方面优选。但是，在增大倾斜面73的倾斜角θ的情况下，第一次入射到倾斜面73的光L1(以下，将第一次入射到倾斜面73的称为一次入射光，将第二次入射的光称为二次入射光等。)的一部分成为从倾斜面73逃向外部而使光利用效率下降的原因。 
图13是作为从与光入射端面70垂直的方向看到的指向特性表示如图12(a)所示的光的行迹的图。在倾斜面73的倾斜角大的情况下，在倾斜面73全反射的前后的光线的角度变化大，因此若处于指向特性G1的边界上的光线p1被该倾斜面73进行全反射，则成为超出边界线J向z轴方向移动的光线p2。即，从倾斜面73逃出向外泄露。按整体指向特性而言，若指向特性G1的光被倾斜面73进行全反射则沿导光板63的厚度方向(z轴方向)扩散而成为指向特性G2(用虚线表示的椭圆)，超出边界线J的区域的光(一次入射光)丛倾斜面73泄露出去。 
若倾斜面73的倾斜角θ比图12(a)的情况小，则可抑制一次入射光L1的泄露。但是，通过减小倾斜面73的倾斜角θ，即使一次入射光L1不泄露，如图12(b)所示，也会使二次入射光L2的一部分从倾斜面73逃到外部而造成损失。 
图14是作为从与光入射端面70垂直的方向看到的指向特性表示如图12(b)所示的光的行迹的图。在减小倾斜面73的倾斜角的情况下，由于被倾斜面73进行全反射的前后的光线的角度变化变小，因此，若处于指向特性G1的边界上的光线p1(一次入射光)被倾斜面73进行全反射，则向z轴方 向移动，正是因为成为边界线J内侧的光线p3，从而使光线p3不会从倾斜面73泄露。但是，该情况下，若光线p3再次被倾斜面73进行全反射，则光线p3(二次入射光)向z轴方向移动而超出边界线J，成为光线p4。其结果是，光逃出倾斜面73向外泄露。若根据整体的指向特性进行说明，则当指向特性G1的光被倾斜面73进行全反射时，其沿导光板63的厚度方向(z轴方向)扩散而成为指向特性G3，当第二次被倾斜面73进行全反射时，再次沿z轴方向扩散而成为指向特性G4，超出边界线J的区域的光(二次入射光)从倾斜面73泄露。 
若进一步减小倾斜面73的倾斜角θ，则可能不会使二次入射光L2泄露。但是，若倾斜角θ过小，则由于使光导入部69的长度变大，因此而造成导光板主体68的面积相应变小，可用作光源的面积变小，因而不实用。 
于是，在本发明中，(1)将倾斜面73的倾斜角θ减小至光导入部69内的光在第一次入射到倾斜面73时不会从倾斜面73泄露的范围(防止一次入射光泄露)；(2)由于若减小倾斜角θ，则光导入部69的最大厚度和导光板主体68的厚度之差变小，故而通过将光导入部69的长度延长至存在至少入射到倾斜面73两次以上的光的范围，而减小导光板主体68的厚度t(导光板的薄型化)；(3)由于存在至少入射到倾斜面73两次以上入射的光，从而使第二次入射到倾斜面73的光从倾斜面73泄露，因此，通过设置指向性变换图形75，而使第二次入射的光难以从倾斜面73泄露(抑制二次入射光泄露)。即，通过在倾斜面73设置指向性变换图形75，使第二次入射到倾斜面73的光也难以从倾斜面73泄露。参照表示在倾斜面73设置有指向性变换图形75的情况的图15、图16(a)、(b)的指向特性对该原理加以说明。另外，在该图中，倾斜面73的长度和指向性变换图形75的长度为相同长度。 
在设置有指向性变换图形75的情况下，如图15所示，若指向特性G1的边界上的光线p1(一次入射光)被倾斜面73全反射，则光线p1向z轴方向移动而成为边界线J内侧的光线p5。另外，若光线p5被指向性变换图形75全反射，则绕x轴旋转而变为光线p6。按指向特性而言，若指向特性G1的光第一次入射到倾斜面73进行全反射，则沿z轴方向延伸而成为指向特性G5，但是，由于以不使一次入射光泄露的方式确定倾斜面73的倾斜角θ，因而指向特性G5不会超出边界线J。另外，若指向特性G5的光被指向性变换图形75进行全反射，则指向特性G5绕x轴旋转而成为指向特性G6。因此， 指向特性G6收纳到边界线J间，一次入射光不会从倾斜面73泄露。 
另外，如图16(a)所示，若指向特性G6边界上的光线p6(二次入射光)被倾斜面73进行全反射，则光线p6向z轴方向移动而成为光线p7。另外，若光线p7被指向性变换图形75进行全反射，则绕x轴旋转而变为光线p8。按指向特性而言，若指向特性G6的光第二次入射到倾斜面73进行全反射，则沿z轴方向延伸而成为指向特性G7。另外，若指向特性G7的光指向性被变换图形75进行全反射，则指向特性G7绕x轴旋转而成为指向特性G8，仍然将指向特性G8收纳到边界线J间。因此，不论一次入射光还是二次入射光都不会从倾斜面73泄露。 
另外，在指向特性G7绕x轴向与图16(a)的相反方向旋转的情况下，如图16(b)所示成为指向特性G9，光线p7成为光线p9。因此，该情况下，不论一次入射光还是二次入射光都不会从倾斜面73泄露。另外，虽然附图没有记载，但是，在指向性变换图形75的长度比倾斜面73的长度短的情况下(图11中，倾斜面73中靠近光射出面71的区域没有指向性变换图形75而只有平坦的倾斜面73的情况)，二次入射光既不会像图16(a)的情况那样向G7→G8旋转，也不会像图16(b)的情况那样向G7→G9旋转，都不会使二次入射光泄露(按后述的倾斜角度数分布相当于在x轴方向密度为50％的情况)。即，较之倾斜面73的长度也可以使指向性变换图形75的长度变短。 
另外，如后述的实施方式4，在将指向性变换图形75设置于倾斜面73的相反侧的面的情况下，指向特性按G1→G5→G6→G7→G8(或者G1→G5→G6→G7→G9)这一顺序变化，但是，如实施方式1，在将指向性变换图形75设置于倾斜面73的情况下，由于指向特性同时发生在z轴方向的延伸和绕x轴的旋转，因而指向特性变为G1→G6→G8(或者G1→G6→G9)。 
(光封入的条件) 
接着，考察用于实现如图15、图16那样的指向特性的行迹的条件。首先，考察一次入射光不在倾斜面73发生泄露而进行全反射并在导光板63的背面也不再次发生泄露而进行全反射，再次入射到倾斜面73的条件。由于该状况与推导出的式1～式4的情况相同，因而求出的条件参照式4，为 
θ≤45°-α(式9) 
其中，α＝arcsin(1/n) 
在此，θ为倾斜面73的倾斜角，α为导光板材料全反射的临界角，n为导光板 材料的折射率。但是，在实施方式1的情况下，由于在倾斜面73设置有由V型槽76构成的指向性变换图形75，因而倾斜角θ的最大值变得比45°-α略大。 
另外，由于通过光被指向性变换图形75进行反射而在导光板63的厚度方向使指向特性变窄，在宽度方向变宽，因而优选从与导光板63垂直的方向看V型槽76在与光入射端面70垂直的方向(x轴方向)延伸。 
接着，考察用于使入射到倾斜面73两次以上的光存在的条件。考察在存在刚刚入射到倾斜面73两次的情况，即、入射到倾斜面73两次以上入射的光的情况下的达到最短长度的情况，如图17所示，在以最小的入射角入射到倾斜面73上端的光被倾斜面73和底面进行全反射，之后，入射到倾斜面73的下端，此时，倾斜面73的长度X(x轴方向的长度)成为 
X＝(T+t)cot(α+2θ) 
其中，α＝arcsin(1/n) 
在此，T为倾斜面73上端的光导入部69的厚度，t为导光板主体68的厚度，θ为倾斜面73的倾斜角，n为导光板材料的折射率。因此，在倾斜面73设置有指向性变换图形75的情况下，用于使入射到倾斜面73两次以上的光存在的条件为 
X≥(T+t)cot(α+2θ)   (式10) 
另外，式10可用 
X≥(T+t)tanα(式11)表示。 
关于指向性变换图形75，在上述实施方式1中，表示的是由顶角为120°的V型槽76构成的情况。因此，若V型槽76的截面形状左右对称，则V型槽76的倾斜角变为30°。对这样通过将V型槽76的顶角设为120°(将倾斜角设为30度)而可提高效率的理由进行说明。 
图18(a)是表示入射到光导入部69的倾斜面73的光的概略图。图18(b)是沿图18(a)的D-D线的概略剖面图，表示与V型槽76的长度方向垂直的截面。为了在倾斜面73的倾斜角θ大的情况下也不会使入射到倾斜面73的光泄露，需要增大与指向性变换图形75接触并进行了全反射的光的反射前后的光线的偏移角度β。如图18(b)所示，此处所说的(反射前后的)光线的偏移角度β是指从V型槽76的长度方向观察时的反射前的光线和反射后的光线形成的角度。另外，将与V型槽76的长度方向垂直的截面(例如图 18(a)的D-D截面)的V型槽76的倾斜面77的角度称为V型槽76的倾斜角φ 
图18(b)是表示V型槽76的倾斜面77的倾斜角φ小的情况(例如，φ＝10°的情况)。该情况下，由于被指向性变换图形75进行了全反射的光线L的偏移角度β也变小，因而效率下降。 
图19(a)、(b)也是表示沿图18(a)的D-D线的概略截面，但是V型槽76的倾斜角φ变大(例如，φ＝40°)。若V型槽76的倾斜角φ大，则如图19(a)所示的光线L11那样，被倾斜面77进行了全反射的光线的偏移角度β变大。但是，一部分光线如图19(a)所示的光线L12那样，又被另一倾斜面77进行全反射，因而，其结果有时使偏移角度β变小。 
另外，在V型槽76的倾斜角φ大的情况下，若入射光在指向特性保持扩展，则如图19(b)所示的光线L13那样，偏移角度β小的光增加，如目标那样，偏移度β不会变大。 
与此相对，图20(a)、(b)表示V型槽76的倾斜角φ为30°的情况。在V型槽76的倾斜面77的倾斜角φ为30°左右的情况下，若沿着V型槽76笔直行进的光线(严格地说是沿xz面内行进的光线)如图20(a)所示的光线L21那样，被一倾斜面77进行了全反射，则向与另一倾斜面77平行的方向反射，可得到大的偏移角度β。另外，该情况下，如图20(b)所示的光线L21、L22、L23，即使入射到指向性变换图形75的光线的指向特性变宽，大部分的光中被一倾斜面77进行了反射的反射光也难以被另一倾斜面反射，偏移角度β也难以变小。即使一部分光被一倾斜面77进行全反射再被另一倾斜面77进行全反射，但是，如图20(b)所示的光线L24，其反射方向为反射光的扩展宽度内，可以使光向大致如同目标的方向(图20(b)的情况下，与光线L23平行的方向)进行反射。 
在倾斜面77的倾斜角φ为30°的情况下，沿V型槽76笔直行进的光线被倾斜面77进行了反射后的方向和另一倾斜面77平行，但是，若该光线被倾斜面77进行了反射后的光线方向和倾斜面77的关系偏离平行，则指向性变换图形75的反射角度小的反射光成分增加。因此，理论上说，认为指向性变换图形75由顶角为120°的V型槽76构成更为优选。 
图21是表示为了验证V型槽76的倾斜角φ的优选的范围而对倾斜角φ和效率的关系进行了计算的结果。已经在前面进行了叙述，所谓效率是指光入 射到光入射端面70或其边缘平坦的光导入部69时，入射的光中有多少光从光导入部69不泄露地传向导光板主体68的比例。所谓效率为1是指入射到光导入部69的光没有泄露，100％送入导光板主体68的情况。 
根据图21表明，效率在倾斜角为φ＝30°时最好，倾斜角φ小于或大于30°效率都将下降，但是，若大幅度地偏离30°则效率的下降速度变得缓慢。图21中作为特征的是效率为高于约0.952的线的范围。因此，优选V型槽76的倾斜角φ为15.5°以上43.5°以下。更优选倾斜角φ为23°以上36°以下(效率为0.972以上)。 
其中，V型槽76的实际形状为，前端为圆形或者产生平坦的部分，因此，较之由倾斜角φ的范围所规定，还是使用由成分的比例规定的一方更适合。因此，作为指向性变换图形75，若以上述优选的倾斜角范围的V型槽76达到50％以上的方式构成，则与光导入部69只设置倾斜面73的情况相比，可提高效率。另外，由于形成有V型槽76的区域的点光源62的指向性集中于中心附近，因而优选相对于点光源62的中心密集的一方，优选分布左右对称。相反，中心附近都是平坦面在中心附近以外设置V型槽76的状态会使效率低下。 
(倾斜角度数分布) 
另外，优选的指向性变换图形75也可以使用倾斜角度数分布的概念来表示。即，优选指向性变换图形75在倾斜角度数分布中，倾斜角为15.5°以上43.5°以下这一范围中的度数占据整体的50％以上。下面，说明此处所使用的倾斜角、度数分布的概念。 
首先，将形成有指向性变换图形75的区域中的规定区域分割为小面积的微小区域，设各微小区域的投影面积为M1、M2、......，设其(最大)倾斜角为φ1、φ2、......。此处所说的投影面积M1、M2、......是指从垂直于导光板主体68的方向看到的各微小区域的投影面积。而且，将微小区域的倾斜角φ1、φ2、......按1°分开进行分类，按每个倾斜角求出投影面积的合计，将投影面积的合计除以全投影面积(所述规定区域的面积)所得的设为度数。例如，设倾斜角0.5°～1.5°这一范围为1°，求出处于倾斜角0.5°～1.5°这一范围的微小区域的投影面积之和，将其除以总投影面积所得的设为倾斜角1°的度数。同样地求出倾斜角2°、3°、......的度数。将设这样求出的度数为纵轴、设倾斜角φ为横轴表示的图称为倾斜角度数分布。 
在构成指向性变换图形75的单位图形都是同一形状，且各单位图形沿其长度方向具有均匀的截面的情况下，倾斜角度数分布只要考虑一个单位图形的截面(与单位图形的长度方向垂直的截面)即可。图22(a)表示某山形截面的单位图形78，设一倾斜面的倾斜角为φ1、其宽度幅为d1，设另一倾斜面的倾斜角为φ2、其宽度为d2。该情况下，倾斜角φ1、φ2的度数分别为d1/(d1+d2)、d2/(d1+d2)，称为如图22(b)所示的倾斜角度数分布。 
另外，图23(a)表示某梯形截面的单位图形78，设一倾斜面的倾斜角为φ1、其宽度为d1，设另一倾斜面的倾斜角为φ2、其宽度为d2，中央水平面的宽度为d3。该情况下，倾斜角0°、φ1、φ2的度数分别为d3/(d1+d2+d3)、d1/(d1+d2+d3)、d2/(d1+d2+d3)，成为如图23(b)所示的倾斜角度数分布。 
图24表示配置于点光源62前方的指向性变换图形75，用粗实线包围的区域表示用于计算倾斜角度数分布的上述规定区域。在将指向性变换图形75设置于光导入部69的倾斜面73的情况下，倾斜角度数分布位于倾斜面73的上端缘和下端缘之间，且在与点光源62的光射出窗67(发光面)相等的宽度区域进行计算。 
图25～图29表示几个倾斜角度数分布的例子。图25(a)、(b)表示做成倾斜角φ＝30°(顶角120°)的山形的单位图形和其倾斜角度数分布。这是如图10、图11所示的面光源装置61的指向性变换图形75的情况。图26(a)、(b)表示两端的倾斜面的倾斜角φ为30°的梯形状的单位图形和其倾斜角度数分布。图27表示两端倾斜面的倾斜角φ为30°且中央部弯曲的单位图形，图28表示其倾斜角度数分布。图29表示截面为半圆状的单位图形，图30表示其倾斜角度数分布。图31表示圆弧状的单位图形，图32表示其倾斜角度数分布。 
根据图21，优选V型槽76的倾斜角φ为15.5°以上43.5°以下，更优选倾斜角φ为23°以上36°以下。考虑到V型槽76的成形偏差及形状的差异等，则该最佳条件可使用倾斜角度数分布而表示如下。即，在指向性变换图形75中，优选位于光导入部69的倾斜面73的上端缘和下端缘之间且与点光源62的光射出窗67(发光面)相等的宽度的区域中的指向性变换图形的倾斜角度数分布为，倾斜角15.5°以上43.5°以下这一范围内的度数为整体的50％以上，另外，更优选倾斜角23°以上36°以下这一范围内的度数为整体的50％ 以上。 
另外，作为构成指向性变换图形75的单位图形，不限于左右对称的截面为V型槽及山形图形等，如图33所示的由斜面(在图示例中倾斜角为30°的斜面)和垂直面构成的截面为锯齿状的图形也可得到同样的效果。总之，至少局部由斜面构成即可。 
(其它的条件) 
在本发明中使用的导光板63中，如图34所示，光导入部69的倾斜面73的倾斜角θ在沿倾斜面73的最大倾斜方向(x轴方向)的垂直截面，比连结倾斜面73的上端和导光板主体68的与倾斜面73的相反侧的面的远离点光源62的一侧端的线段的倾斜角γ大，且小于90°。这具有与整体上使厚度逐渐变薄的楔形导光板区别的意义。在整体做成楔形的导光板中，由于前端部变薄，所以成形困难且难以使导光板薄型化。 
另外，在本发明所使用的导光板63中，将导光板主体68的厚度t相对于光导入部69的厚度T(最大厚度)的比t/T设为0.8以下。在光导入部69不设置指向性变换图形75而只设置倾斜面73的情况下，可专注于封入光并确定可变薄的导光板主体68的厚度。根据上述图4，将光封入时的光导入部69的厚度T和导光板主体68的厚度t之比，在丙烯树脂的情况下为t/T＝0.91，在聚碳酸酯树脂的情况下为t/T＝0.84。至为重要的是，在此以上的比值中只可与倾斜面73对应，但是若在此以下则是与指向性变换图形75的组合。因此，在本发明，设为t/T≤0.8。 
另外，在本发明的面光源装置61中，优选指向性变换图形75(在实施方式中为V型槽76)的深度或者高度相对于倾斜面73为一定。边与比较例进行比较边说明该理由。 
图35(a)是表示比较例1的面光源装置81的立体图，图35(b)是其侧面图。在该比较例1中，在倾斜面73上，在点光源62的正前方设置有由顶角为120°的V型槽82构成的指向性变换图形75。V型槽82在点光源62侧逐渐变深，V型槽82的谷线位于使导光板主体68的光射出面71延长的面内。该情况下，若在位于点光源62的前方的区域计算倾斜角度数分布，则如图36。 
图37(a)是表示比较例2的面光源装置83的立体图，图37(b)是其侧面图。该比较例2的V型槽82也具有与比较例1同样的形状，为顶角120 °的V型槽。其中，指向性变换图形75设置于倾斜面73长度1/2的区域，光入射端面70中的V型槽82的深度为比较例1的1/2。即，在比较例2中，V型槽82的谷线从光射出面71垂直测定位于光射出面71和光入射端面70的上端缘的垂直距离的1/2高度。该情况下，若在位于点光源62前方的区域计算倾斜角度数分布，则如图38。 
图39(a)是表示比较例3的面光源装置84的立体图，图39(b)是其侧面图。在比较例3中，省略一个比较例2的V型槽82而减少V型槽82的个数。该情况下，若在位于点光源62前方的区域计算倾斜角度数分布，则如图40那样。 
求出该比较例1～3的面光源装置81、83、84的效率(＝到达导光板主体的光量/进入光导入部的光量)，与实施方式1的面光源装置61的效率相比较，表示如下。 
实施方式1    效率：98％ 
比较例1      效率：83％ 
比较例2      效率：89％ 
比较例3      效率：90％ 
由此得知，与槽的深度均匀的V型槽76相比，在槽的深度发生变化的V型槽82中，效率降低。 
比较例1～3中效率低的理由可做如下考虑。在比较例1的情况下，由于为了将倾斜角度数分布中的倾斜角30°的比率设为最大而增加V型槽82的深度，由此，如图41(a)、(b)所示，从光入射端面70不进入导光板63内而直接通过V型槽82的空气层侧之间易于造成来自点光源62的光L泄露。 
在比较例2中，由于V型槽82的深度较之比较例1浅，故而不入射到导光板63而在V型槽82内通过的光比比较例1少而效率提高，但是，由于倾斜角度数分布中的倾斜角30°的度数的比率达到50％以下，所以将光封入的效果降低，效率比实施方式1低。 
另外，在减少V型槽82的个数的比较例3中，虽然不入射到导光板63而在V型槽82内通过的光比比较例2更少，但是倾斜角度数分布中的倾斜角30°的度数的比率更小，从而封入光的效果下降，效率比实施方式1低。 
因此，在本发明中，指向性变换图形75(或V型槽76)通过将其深度或者高度设为均匀且与光导入部69的倾斜面73平行地形成，由于从光入射面 封入了所有的光因而可使来自点光源62的光难以泄露，且规定区域中的指向性变换图形的倾斜角度数分布可使倾斜角30°中(一般在倾斜角15.5°以上43.5°以下的范围)的度数达到整体的50％以上，进而可很容易提高面光源装置的效率。 
[第二实施方式] 
图42(a)是表示本发明实施方式2的面光源装置91的立体图，图42(b)是其侧面图。在实施方式2的面光源装置91中，其特征在于，构成指向性变换图形75的V型槽76的上端未到达至水平面72的光入射端面侧的端部。根据这样的实施方式，由于在V型槽76的上端和光入射端面70之间留有水平面72，因而容易制作用于形成导光板63的模型。 
[第三实施方式] 
图43是表示本发明实施方式3的面光源装置92的立体图。在实施方式3的面光源装置92中，其特征在于，只是没有点光源62正前方的区域，在倾斜面73及水平面72的整个宽度上设置有指向性变换图形75。根据这样的实施方式，由于在沿光入射端面70的任意位置设有点光源62，因而得到了导光板63的通用性，不需要根据光源的位置及个数更改设计导光板63或更改制造成形用的模型。 
在该实施方式的情况下，也可以代替点光源而使用冷阴极管之类的线状光源。 
[第四实施方式] 
图44是表示本发明实施方式4的面光源装置93的立体图。在实施方式4的面光源装置93中，遍及倾斜面73的整个宽度设置指向性变换图形75。另外，在与光入射端面70对置的位置设置有线状光源94。 
线状光源94由楔状导光体95、反射板98及发光源99构成。楔状导光体95由折射率高的透明树脂及玻璃形成楔状，射出光的发光面96与导光板63的光入射端面70对置。反射板98由白色板等形成，与楔状导光体95的发光面96的相反面对置。发光源99为LED等点光源，与楔状导光体95的入射面97对置。其次，从发光源99射出的光从入射面97进入楔状导光体95内，边由发光面96和其相反面反复进行全反射边将其导入楔状导光体95内。导入楔状导光体95内的光随着在发光面96和其相反面进行全反射而减小向发光面96的入射角，若向发光面96的入射角小于全反射的临界角，则从发光 面96射出。其结果是，发光面96整体进行发光，从发光面96射出的光从光入射端面70向导光板63内入射。另外，在发光面96和光入射端面70之间，也可以为了使来自发光面96的射出光的方向大致平行而设置棱镜片。 
[第五实施方式] 
图45是表示本发明实施方式5的面光源装置101的概略俯视图。在该面光源装置101中，通过将导光板63的角部倾斜地切断而形成光入射端面70，以与光入射端面70对置的方式配置点光源62。在与导光板63的光入射端面70邻接的区域设置有将表面做成倾斜面73的点光源62，在倾斜面73上形成有指向性变换图形75。指向性变换图形75由彼此平行排列的V型槽76构成，V型槽76沿与光入射端面70垂直的方向延伸。 
[第六实施方式] 
图46是表示本发明实施方式6的面光源装置111的立体图。图47(a)是该面光源装置111的俯视图，图47(b)是其侧面图。在该面光源装置111中，在导光板63的与光射出面71相同侧的面设置有倾斜面73，在设置有倾斜面73的面的相反面形成有指向性变换图形75。指向性变换图形75与实施方式1的情况相同，使在与光入射端面70垂直的方向延伸的多个V型槽76平行排列，但形成于导光板63背面的平坦面。 
在这样实施方式的情况下，入射到光导入部69的光中的一部分被倾斜面73全反射，并被形成于其对置面的指向性变换图形75进行全反射，再次入射到倾斜面73并被倾斜面73进行全反射而导入导光板主体68。 
实施方式6中也实现了与实施方式1同样的作用效果，但是由于指向性变换图形75的位置的不同而产生不同之处，因而对与实施方式1不同之处进行说明。 
首先，与光封入的原理相关联，指向特性的变化方式有差异。在实施方式1中，在光一次入射及二次入射到倾斜面73时的指向特性在图15及图16中变化为G1→G6→G8(或者G1→G6→G9)。与此相对，在实施方式6的情况下，由于指向性变换图形75设置于倾斜面73的相反侧的面，所以在图15及图16中，指向特性依次变化为G1→G5→G6→G7→G8(或者G1→G5→G6→G7→G9)。 
其次，在实施方式1中，光的一部分入射到倾斜面73两次以上的条件为式9、式10。在实施方式6中，这些条件中还附加有条件。图48(a)、(b) 是用于说明该条件的概略图。如图48(a)所示，若光导入部69内的光较之倾斜面73先入射到指向性变换图形75，则在指向性变换图形75中光的指向特性不发生变化，因此不能抑制漏光。因此，如图48(b)所示，需要以使光较之指向性变换图形75而先入射到倾斜面73的方式确定指向性变换图形75的范围。因此，如图48(b)所示，只要在倾斜面73的上端进行了反射的光从入射到背面的位置指向性变换图形75开始，在倾斜面73的下端进行了反射的光从入射到背面的位置指向性变换图形75结束即可。因此，从垂直于导光板63的方向看，若设倾斜面73的上端和指向性变换图形75的始端的距离为ΔX1、设倾斜面73的下端和指向性变换图形75的终端的距离为ΔX2，则 
ΔX1＝T·tan(90°-α-2θ) 
＝T·cot(α+2θ)(式12) 
ΔX2＝t·tan(90°-α-2θ) 
＝t·cot(α+2θ)(式13) 
在此，α＝arcsin(1/n)，n为导光板材料的折射率，θ为倾斜面73的倾斜角，T为光导入部69的最大厚度，t为导光板主体68的厚度。 
另外，在实施方式6的情况下，计算倾斜角度数分布时的规定区域为由图49的粗实线包围的区域。该区域可使用式12、式13的ΔX1、ΔX2如下表示。即、规定区域在从垂直于导光板63的方向看时，位于从倾斜面73的上端向点光源62的相反侧只偏移ΔX1的位置和从倾斜面73的下端向点光源62的相反侧只偏移ΔX2的位置之间，且为与点光源62的光射出窗67相等宽度的区域。而且，若该区域中的指向性变换图形75的倾斜角度数分布达到在倾斜角15.5°以上43.5°以下这一范围内的度数为整体的50％以上，则效率达到良好。 
[其它的实施方式] 
图50(a)～(c)、图51(a)～(c)及图52(a)、(b)是表示导光板63的其它形状的侧面图。在使用这些导光板的情况下也可实现本发明的效果。 
图50(a)是表示省略了水平面72而使倾斜面73的上端位于光入射端面侧端部的图。 
图50(b)是表示将倾斜面73设为多层的图。 
图50(c)是表示将倾斜面73做成弯曲面的图。 
图51(a)是表示使导光板主体68的光射出面71侧的表面倾斜将导光板 主体68形成为锥形状的图。 
图51(b)、(c)是表示使光导入部69上面的光入射端面70侧端部向倾斜面73的相反方向倾斜而设置反倾斜部121的图。特别是在图51(c)中，通过设置反倾斜部121，使光导入部69端部的高度Tk变得比导光板主体68的厚度t小。 
图52(a)是表示在光导入部69的上下两面设置有倾斜面73，在其中的一倾斜面73或者两倾斜面73设置指向性变换图形75的图。 
另外，如图52(b)所示，也可以在导光板主体68的局部设置比光导入部69的厚度大的部分123。 
另外，如图52(a)、(b)所示，也可以使作为水平面72的面缓慢倾斜而成为缓倾斜面122。 

Claims (5)

1.一种面光源装置，具备：光源和将所述光源的光从光入射面导入并从光射出面射出到外部的导光板，其特征在于，
所述光源的发光面设于与所述导光板的光入射面对置的位置，
所述导光板具备：用于将来自从光入射面入射的光源的光封入的光导入部；按比所述光导入部的最大厚度小的厚度以与所述光导入部连续的方式设置并将封入的光通过光射出装置从光射出面射出到外部的导光板主体，
所述导光板主体的厚度相对于所述光导入部的最大厚度之比为0.8以下，
所述光导入部在所述导光板的光射出侧的面或其相反面具有从比所述导光板主体的厚度大的部分的表面向所述导光板主体的表面端倾斜的倾斜面，
所述倾斜面的倾斜角在沿着所述倾斜面的最大倾斜方向的垂直截面，比连结所述倾斜面的上端和所述导光板主体的与所述倾斜面的相反侧的面的远离所述光源的一侧端的线段的倾斜角大且小于90°，
所述导光板在所述光射出侧的面或其相反面具有用于使入射到所述光导入部的光的所述导光板厚度方向的指向性扩展变换为向与导光板的面方向平行的方向倾斜的指向特性的指向性变换图形，
所述倾斜面和所述指向性变换图形以使入射到所述光导入部的光的一部分与所述倾斜面和所述指向性变换图形同时或者交互反射并在导光板内导光的方式而配置，
所述倾斜面的倾斜方向的长度以使入射到所述光导入部的光的一部分至少两次入射到所述倾斜面的方式而确定。
2.如权利要求1所述的面光源装置，其特征在于，
所述指向性变换图形形成于所述倾斜面，
位于所述倾斜面的上端缘与下端缘之间且与所述光源的发光面相等宽度的区域的所述指向性变换图形的倾斜角度数分布为，倾斜角在15.5°以上43.5°以下范围的度数是整体的50%。
3.如权利要求1所述的面光源装置，其特征在于，
所述指向性变换图形形成于所述导光板的与所述倾斜面相反侧的面，
在从与所述光射出面垂直的方向看时，处于从所述倾斜面的上端向所述光源的相反侧偏移T·tan（90°－α－2θ）的位置和从所述倾斜面的下端向所述光源的相反侧偏移t·tan（90°－α－2θ）的位置之间且与所述光源的发光面相等的宽度区域的所述指向性变换图形的倾斜角度数分布为，倾斜角在15.5°以上43.5°以下范围的度数是整体的50%以上，其中，T为所述光导入部的最大厚度，t为所述导光板主体的厚度，α为导光板材料的全反射的临界角，θ为所述倾斜面的倾斜角。
4.如权利要求1所述的面光源装置，其特征在于，
所述指向性变换图形的深度或者高度相对于倾斜面的表面为一定。
5.如权利要求1所述的面光源装置，其特征在于，
所述指向性变换图形由凹或者凸的单位图形构成，
在从与所述光射出面垂直的方向看时，所述单位图形在与所述光入射面垂直的方向延伸且在与该发光面平行的方向彼此平行地排列。
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