JP2004046076A - Optical deflecting element and surface light source unit - Google Patents

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JP2004046076A JP2003058255A JP2003058255A JP2004046076A JP 2004046076 A JP2004046076 A JP 2004046076A JP 2003058255 A JP2003058255 A JP 2003058255A JP 2003058255 A JP2003058255 A JP 2003058255A JP 2004046076 A JP2004046076 A JP 2004046076A
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Inventor
Kazukiyo Chiba
Tomoyoshi Yamashita
千葉 一清
山下 友義
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
三菱レイヨン株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source unit which has a superior field angle characteristic and image quality without spoiling a high-luminance characteristic with superior light use efficiency of a primary light source. <P>SOLUTION: This optical deflecting element has an incidence surface on which light is incident and a projection surface which is positioned on the opposite side to it and projects the incident light, and a plurality of prism arrays consisting of two prism surfaces are arrayed on the incidence surface almost in parallel to each other; and at least one prism surface of the prism arrays consists of at least two planes differing in tilt angle, a plane which is closer to the projection surface has a larger tilt angle, and the difference between the tilt angle of the plane closest to the projection surface and the plane farthest from the projection surface is ≤15°. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、ノートパソコン、液晶テレビ、携帯電話、携帯情報端末等において表示部として使用される液晶表示装置等を構成するエッジライト方式の光源装置およびそれに使用される光偏向素子に関するものであり、特に導光体の光出射面側に配置される光偏向素子の改良に関するものである。 The present invention laptops, LCD TVs, mobile phones, relates to a light source device and an optical deflection element used therein of an edge light type in which a liquid crystal display device or the like used as a display unit in a portable information terminal or the like, particularly to an improvement of the optical deflecting elements arranged on the light emitting surface side of the light guide.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
近年、カラー液晶表示装置は、携帯用ノートパソコンやパソコン等のモニターとして、あるいは液晶テレビやビデオ一体型液晶テレビ、携帯電話、携帯情報端末等の表示部として、種々の分野で広く使用されてきている。 Recently, color liquid crystal display device, as a monitor of a portable laptop or personal computer, or a liquid crystal television and video integrated liquid crystal television, a cellular phone, a display unit such as a portable information terminal, have been used widely in various fields there. また、情報処理量の増大化、ニーズの多様化、マルチメディア対応等に伴って、液晶表示装置の大画面化、高精細化が盛んに進められている。 Also, increase in the amount of information processing, the diversification of needs, with the multimedia or the like, a large screen of the liquid crystal display device, higher resolution is now popular.
【0003】 [0003]
液晶表示装置は、基本的にバックライト部と液晶表示素子部とから構成されている。 The liquid crystal display device, and a basic backlight unit and a liquid crystal display element unit. バックライト部としては、液晶表示素子部の直下に光源を配置した直下方式のものや導光体の側端面に対向するように光源を配置したエッジライト方式のものがあり、液晶表示装置のコンパクト化の観点からエッジライト方式が多用されている。 The backlight unit, may include the edge light type and the light source was disposed so as to face the side end surface of the objects or the light guide of the direct-type and the light source was disposed directly under the liquid crystal display element unit, a compact liquid crystal display device edge light system has been widely used from the viewpoint of reduction.
【0004】 [0004]
ところで、近年、比較的小さな画面寸法の表示装置であって観察方向範囲の比較的狭い例えば携帯電話機の表示部として使用される液晶表示装置等では、消費電力の低減の観点から、エッジライト方式のバックライト部として、一次光源から発せられる光量を有効に利用するために、画面から出射する光束の広がり角度をできるだけ小さくして所要の角度範囲に集中して光を出射させるものが利用されてきている。 In recent years, a relatively small screen a display of dimensions in the viewing direction range relatively narrow, for example, a liquid crystal display device or the like used as the display unit of the mobile phone, from the viewpoint of reduction of power consumption, the edge light type as a backlight unit, in order to effectively use the amount of light emitted from the primary light source, it has been utilized which emit light concentrated on a desired angular range by minimizing the spread angle of the light beam emitted from the screen there.
【0005】 [0005]
このように観察方向範囲が限定される表示装置であって、一次光源の光量の利用効率を高め消費電力を低減するために比較的狭い範囲に集中して光出射を行う光源装置として、本出願人は、特開2001−143515号公報(特許文献1)において、導光体の光出射面に隣接して両面にプリズム形成面を有するプリズムシートを使用することを提案している。 A display device thus viewing direction range is limited, as a light source device that performs light emission is concentrated in a relatively narrow range in order to reduce the power consumption increases the quantity utilization efficiency of the primary light source, this application people have proposed the use of a prism sheet having the JP 2001-143515 (Patent Document 1), a prism formed surface on both sides adjacent to the light emitting surface of the light guide. この両面プリズムシートでは、一方の面である入光面及び他方の面である出光面のそれぞれに、互いに平行な複数のプリズム列が形成されており、入光面と出光面とでプリズム列方向を合致させ且つプリズム列どうしを対応位置に配置している。 This double-sided prism sheet, each of the light incident surface and exit surface which is the other surface which is one surface is formed with a plurality of parallel prism rows from each other, the prism column direction between the light incident surface and exit surface disposed in corresponding positions are a and prism arrays each other align your. これにより、導光体の光出射面から該光出射面に対して傾斜した方向に出射光のピークを持ち適宜の角度範囲に分布して出射する光を、プリズムシートの入光面の一方のプリズム面から入射させ他方のプリズム面で内面反射させ、更に出光面のプリズムでの屈折作用を受けさせて、比較的狭い所要方向へ光を集中出射させる。 Accordingly, the light emitted from the light emitting surface of the light guide and distributed in an appropriate angular range has a peak of the emitted light in a direction inclined with respect to the light exit surface, one light incident surface of the prism sheet is incident from the prism surface is internally reflected by the other prism surface, further subjected to refraction at the prism exit surface, the light is concentrated emitted to relatively small required direction.
【0006】 [0006]
【特許文献1】 [Patent Document 1]
特開2001−143515号公報【0007】 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-143515 Publication [0007]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
しかし、このような光源装置によれば、狭い角度範囲の集中出射が可能であるが、光偏向素子として使用されるプリズムシートとして両面に互いに平行な複数のプリズム列を、入光面と出光面とでプリズム列方向を合致させ且つプリズム列どうしを対応位置に配置することが必要であり、この成形が複雑になる。 However, according to such a light source device, a narrow concentration emission angle range although it is possible, a plurality of prism rows parallel to each other on both sides as a prism sheet used as a light deflector, the incident surface and exit surface and in it is necessary to place and elongated prisms each other is matched to the prism column direction corresponding position, this molding becomes complicated.
【0008】 [0008]
そこで、本発明の目的は、出射光の分布が非常に狭くコントロールされ、一次光源の光量の利用効率の向上が可能となり(即ち、一次光源から発せられる光を所要の観察方向へ集中して出射させる効率が高くなり)、しかも簡素化された構成で画像品位の向上が容易な光偏向素子および光源装置を提供することにある。 An object of the present invention, the distribution of the emitted light is a control very narrow, it is possible to improve the utilization efficiency of the light amount of the primary light source (i.e., the exit to focus light emitted from the primary light source to the desired viewing direction is to efficiency is high), it lies in the improvement of the image quality to provide easy optical deflection element and the light source device moreover in a simplified configuration.
【0009】 [0009]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
すなわち、本発明の光偏向素子は、光を入射する入光面とその反対側に位置し入射した光を出射する出光面とを有しており、前記入光面には2つのプリズム面から構成されるプリズム列が互いに略並列に複数配列され、該プリズム列の少なくとも一方のプリズム面が少なくとも2つの傾斜角の異なる平面からなり、前記出光面に近い側に位置する平面ほどその傾斜角が大きく、前記出光面に最も近い平面の傾斜角と前記出光面から最も遠い平面の傾斜角の差が15度以下であることを特徴とするものである。 That is, the light deflecting device of the present invention has a light incident surface which light enters and a light exit surface for emitting light thereof located opposite to the incident, the light incident surface of two prism surfaces a plurality array consisting prism rows are substantially parallel with each other, at least one prism surface of the prism rows are at least two consist different planes of inclination angle, the plane as the inclination angle positioned closer to the light exit surface large, the difference in inclination angle of the farthest plane from the light exit surface and the inclined angle of the plane closest to the light exit surface is characterized in that more than 15 degrees.
【0010】 [0010]
また、本発明の光偏向素子は、光を入射する入光面とその反対側に位置し入射した光を出射する出光面とを有しており、前記入光面には2つのプリズム面から構成されるプリズム列が互いに略並列に複数配列され、該プリズム列の少なくとも一方のプリズム面が少なくとも3つの傾斜角の異なる平面からなり、前記出光面に近い側に位置する平面ほどその傾斜角が大きいことを特徴とするものである。 Further, the optical deflecting device of the present invention has a light incident surface which light enters and a light exit surface for emitting light thereof located opposite to the incident, the light incident surface of two prism surfaces a plurality array consisting prism rows are substantially parallel with each other, at least one prism surface of the prism column consists of at least three different planes of inclination angle, the plane as the inclination angle positioned closer to the light exit surface it is characterized in that large.
【0011】 [0011]
また、本発明の光偏向素子は、光を入射する入光面とその反対側に位置し入射した光を出射する出光面とを有しており、前記入光面には2つのプリズム面から構成されるプリズム列が互いに略並列に複数配列され、該プリズム列の少なくとも一方のプリズム面が少なくとも2つの傾斜角の異なる凸曲面からなり、前記出光面に近い側に位置する凸曲面ほどその傾斜角が大きいことを特徴とするものである。 Further, the optical deflecting device of the present invention has a light incident surface which light enters and a light exit surface for emitting light thereof located opposite to the incident, the light incident surface of two prism surfaces a plurality arranged substantially parallel to each other is configured prism row, at least one prism surface of the prism column consists of at least two different convex curved angles of inclination, the higher the convex curved surface positioned closer to the light exit surface thereof inclined square and is characterized in that large.
【0012】 [0012]
また、本発明の光偏向素子は、光を入射する入光面とその反対側に位置し入射した光を出射する出光面とを有しており、前記入光面には2つのプリズム面から構成されるプリズム列が互いに略並列に複数配列され、該プリズム列の少なくとも一方のプリズム面が少なくとも2つの傾斜角の異なる平面と少なくとの1つの凸曲面からなり、前記出光面に近い側に位置する平面または凸曲面ほどその傾斜角が大きいことを特徴とするものである。 Further, the optical deflecting device of the present invention has a light incident surface which light enters and a light exit surface for emitting light thereof located opposite to the incident, the light incident surface of two prism surfaces a plurality array consisting prism rows are substantially parallel with each other, consists of a single convex curved surface of the least at least one prism face at least two different planes of inclination angle of the prism rows, on a side closer to the light exit surface it is characterized in that the larger the inclination angle as the flat or convex surface is located.
【0013】 [0013]
さらに、本発明の光源装置は、一次光源と、該一次光源から発せられる光を入射する光入射面及び入射した光を導光して出射する光出射面を有する導光体と、該導光体の光出射面側に隣接配置した上記のような光偏向素子からなることを特徴とするものである。 Further, the light source device of the present invention includes a primary light source, a light guide having a light emitting surface for emitting and guiding the light light incident surface and incident incident light emitted from the primary light source, light guide it is made of a light deflecting element as described above which is disposed adjacent to the light emitting surface side of the body is characterized in.
【0014】 [0014]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, with reference to the drawings, an embodiment of the present invention.
図1は、本発明による面光源装置の一つの実施形態を示す模式的斜視図である。 Figure 1 is a schematic perspective view showing one embodiment of a surface light source device according to the present invention. 図1に示されているように、本発明の面光源装置は、少なくとも一つの側端面を光入射面31とし、これと略直交する一つの表面を光出射面33とする導光体3と、この導光体3の光入射面31に対向して配置され光源リフレクタ2で覆われた一次光源1と、導光体3の光出射面上に配置された光偏向素子4と、導光体3の光出射面33の裏面34に対向して配置された光反射素子5とから構成される。 As shown in FIG. 1, the surface light source device of the present invention, the light guide 3 that at least one side end surface and the light incident surface 31, and which the light emitting surface 33 of one of the surface substantially perpendicular a primary light source 1 that is covered with the light source reflector 2 is disposed opposite to the light incident surface 31 of the light guide 3, the light deflecting element 4 disposed on the light emitting surface of the light guide 3, light and an optical reflecting element 5 which is arranged to face the back surface 34 of the light emitting surface 33 of the body 3.
【0015】 [0015]
導光体3は、XY面と平行に配置されており、全体として矩形板状をなしている。 Light guide 3 is parallel to the XY plane, it has a rectangular plate shape as a whole. 導光体3は4つの側端面を有しており、そのうちYZ面と平行な1対の側端面のうちの少なくとも一つの側端面を光入射面31とする。 Light guide 3 has four side end faces, of which the light incident surface 31 at least one side end surface of the YZ plane and the side end face of the parallel pair. 光入射面31は光源1と対向して配置されており、光源1から発せられた光は光入射面31から導光体3内へと入射する。 The light incident surface 31 is disposed opposite to the light source 1, the light emitted from the light source 1 is incident from the light incident surface 31 into the light guide body 3. 本発明においては、例えば、光入射面31と対向する側端面32等の他の側端面にも光源を配置してもよい。 In the present invention, for example, it may be a light source to the other side end surface, such as the side end face 32 facing the light incident surface 31 is arranged.
【0016】 [0016]
導光体3の光入射面31に略直交した2つの主面は、それぞれXY面と略平行に位置しており、いずれか一方の面(図では上面)が光出射面33となる。 Two main surfaces that is substantially perpendicular to the light incident surface 31 of the light guide 3 is positioned substantially parallel to the XY plane, respectively, is a light emitting surface 33 (upper surface in the figure) either side. この光出射面33またはその裏面34のうちの少なくとも一方の面に粗面からなる指向性光出射機能部や、プリズム列、レンチキュラーレンズ列、V字状溝等の多数のレンズ列を光入射面31と略平行に形成したレンズ面からなる指向性光出射機能部などを付与することによって、光入射面31から入射した光を導光体3中を導光させながら光出射面33から光入射面31および光出射面33に直交する面(XZ面)内の出射光光度分布において指向性のある光を出射させる。 At least one of the directional light emitting function unit and made of rough surface on the surface of the light exit surface 33 or the back surface 34, the prism row, lenticular lens array, the light incident surface a plurality of lens columns such as V-shaped grooves by imparting such a substantially directional light emitting functional part made of formed parallel to the lens surface 31, the light incident light incident from the light incident surface 31 from the light emitting surface 33 while guiding the medium guide 3 in the outgoing light intensity distribution in the plane perpendicular to the plane 31 and the light emitting surface 33 (XZ plane) emit light having directivity. このXZ面内における出射光光度分布のピークの方向が光出射面33となす角度をaとすると、この角度aは10〜40度とすることが好ましく、出射光光度分布の半値全幅は10〜40度とすることが好ましい。 When the direction of the peak of the emitted light intensity distribution in the XZ plane is the angle between the light emitting surface 33 and a, the angle a is preferably set to 10 to 40 degrees full width at half maximum of the outgoing light intensity distribution 10 it is preferable to 40 degrees.
【0017】 [0017]
導光体3の表面に形成する粗面やレンズ列は、ISO4287/1−1984による平均傾斜角θaが0.5〜15度の範囲のものとすることが、光出射面33内での輝度の均斉度を図る点から好ましい。 Rough surface or lens array to be formed on the surface of the light guide 3, that the average inclination angle θa by ISO4287 / 1-1984 it is assumed in the range of 0.5 to 15 degrees, the luminance of the inside light emitting surface 33 from the viewpoint of achieving the uniformity. 平均傾斜角θaは、さらに好ましくは1〜12度の範囲であり、より好ましくは1.5〜11度の範囲である。 The average tilt angle θa is more preferably in the range of 1 to 12 degrees, more preferably in the range of 1.5 to 11 degrees. この平均傾斜角θaは、導光体3の厚さ(t)と入射光が伝搬する方向の長さ(L)との比(L/t)によって最適範囲が設定されることが好ましい。 The average inclination angle θa is preferably optimal range by the ratio (L / t) of the thickness of the light guide 3 (t) and the direction of the length of the incident light propagates and (L) is set. すなわち、導光体3としてL/tが20〜200程度のものを使用する場合は、平均傾斜角θaを0.5〜7.5度とすることが好ましく、さらに好ましくは1〜5度の範囲であり、より好ましくは1.5〜4度の範囲である。 That is, if L / t is use of about 20 to 200 as the light guide 3, preferably to 0.5 to 7.5 degrees average inclination angle .theta.a, more preferably from 1 to 5 degrees ranges, more preferably from 1.5 to 4 degrees. また、導光体3としてL/tが20以下程度のものを使用する場合は、平均傾斜角θaを7〜12度とすることが好ましく、さらに好ましくは8〜11度の範囲である。 Also, if the L / t as the light guide 3 is to use a degree of 20 or less, preferably to 7 to 12 degrees average inclination angle .theta.a, more preferably in the range of 8-11 degrees.
【0018】 [0018]
導光体3に形成される粗面の平均傾斜角θaは、ISO4287/1−1984に従って、触針式表面粗さ計を用いて粗面形状を測定し、測定方向の座標をxとして、得られた傾斜関数f(x)から次の(1)式および(2)式を用いて求めることができる。 Average inclination angle θa of the rough surface formed on the light guide 3 according to ISO4287 / 1-1984, a rough surface shape was measured using a stylus type surface roughness meter, the measuring direction of the coordinates as x, to give It was inclined function f (x) from the following (1) and (2) can be determined using the formula. ここで、Lは測定長さであり、Δaは平均傾斜角θaの正接である。 Here, L is the measured length, .DELTA.a is tangent of the average inclination angle .theta.a.
【0019】 [0019]
【数1】 [Number 1]
さらに、導光体3としては、その光出射率が0.5〜5%の範囲にあるものが好ましく、より好ましくは1〜3%の範囲である。 Further, as the light guide 3, the light emitting rate is preferably one in the range of 0.5% to 5%, more preferably in the range of 1-3%. これは、光出射率が0.5%より小さくなると導光体3から出射する光量が少なくなり十分な輝度が得られなくなる傾向にあり、光出射率が5%より大きくなると光源1近傍で多量の光が出射して、光出射面33内でのX方向における光の減衰が著しくなり、光出射面33での輝度の均斉度が低下する傾向にあるためである。 This will tend to light emitting rate can not be obtained sufficient luminance amount decreases emitted from the light guide 3 becomes smaller than 0.5%, a large amount in the light source 1 near the light emitting rate is greater than 5% the light is emitted, the light attenuation in the X direction within the light emitting surface 33 becomes remarkably, uniformity of luminance on the light exit surface 33 there is a tendency to decrease. このように導光体3の光出射率を0.5〜5%とすることにより、光出射面から出射する光の出射光光度分布(XZ面内)におけるピーク光の角度(ピーク角度)が光出射面の法線に対し50〜90度の範囲にあり、出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅が10〜40度であるような指向性の高い出射特性の光を導光体3から出射させることができ、その出射方向を光偏向素子4で効率的に偏向させることができ、高い輝度を有する面光源素子を提供することができる。 Thus by making the light emitting rate of the light guide 3 and 0.5% to 5%, the emitted light intensity distribution of the light emitted from the light exit surface angle of the peak light in the (XZ plane) (peak angle) in the range of 50 to 90 degrees to the normal of the light emitting surface, the light guide light of high emission characteristics directivity such as full width at half maximum is 10 to 40 degrees of the outgoing light intensity distribution (in the XZ-plane) 3 can be emitted from, it is possible that the emission direction by the light deflector 4 can be efficiently deflected to provide a surface light source device having high luminance.
【0020】 [0020]
本発明において、導光体3からの光出射率は次のように定義される。 In the present invention, the light emission rate from the light guide 3 is defined as follows. 光出射面33の光入射面31側の端縁での出射光の光強度(I )と光入射面31側の端縁から距離Lの位置での出射光強度(I)との関係は、導光体3の厚さ(Z方向寸法)をtとすると、次の(3)式のような関係を満足する。 Relationship between the emission light intensity at the position of the distance the light intensity of the light emitted by the edge of the light incident surface 31 side (I 0) from the edge of the light incident surface 31 side L of the light emitting surface 33 (I) is , the thickness of the light guide 3 (Z-direction dimension) and t, which satisfy the following (3), such as a type relationship.
【0021】 [0021]
【数2】 [Number 2]
ここで、定数Aが光出射率であり、光出射面33における光入射面31と直交するX方向での単位長さ(導光体厚さtに相当する長さ)当たりの導光体3から光が出射する割合(%)である。 Here, the constant A is a light emitting rate, unit length in the X direction perpendicular to the light incident surface 31 at the light emitting surface 33 (the length corresponding to the light guide thickness t) per light guide 3 light from is the proportion (%) for emitting. この光出射率Aは、縦軸に光出射面23からの出射光の光強度の対数と横軸に(L/t)をプロットすることで、その勾配から求めることができる。 The light emission rate A, by the vertical axis plotting the (L / t) in the logarithmic and the horizontal axis of the light intensity of the light emitted from the light emitting surface 23 can be determined from the slope.
【0022】 [0022]
また、指向性光出射機能部が付与されていない他の主面には、導光体3からの出射光の光源1と平行な面(YZ面)での指向性を制御するために、光入射面31に対して略垂直の方向(X方向)に延びる多数のレンズ列を配列したレンズ面を形成することが好ましい。 Also, other main surface directional light emitting function unit is not applied, in order to control the directivity of the light source 1 parallel to the plane of the light emitted from the light guide 3 (YZ plane), light it is preferable to form a lens surface having an array of numerous lenses rows extending in a substantially perpendicular direction (X direction) to the plane of incidence 31. 図1に示した実施形態においては、光出射面33に粗面を形成し、裏面34に光入射面31に対して略垂直方向(X方向)に延びる多数のレンズ列の配列からなるレンズ面を形成している。 In the embodiment shown in FIG. 1, a lens surface rough is formed on the light emitting surface 33, consisting of the sequence of a number of lens rows extending in a substantially perpendicular direction (X direction) with respect to the light incident surface 31 on the back surface 34 to form a. 本発明においては、図1に示した形態とは逆に、光出射面33にレンズ面を形成し、裏面34を粗面とするものであってもよい。 In the present invention, contrary to the embodiment shown in FIG. 1, a lens surface formed on the light emitting surface 33, the back surface 34 or may be a rough surface.
【0023】 [0023]
図1に示したように、導光体3の裏面34あるいは光出射面33にレンズ列を形成する場合、そのレンズ列としては略X方向に延びたプリズム列、レンチキュラーレンズ列、V字状溝等が挙げられるが、YZ方向の断面の形状が略三角形状のプリズム列とすることが好ましい。 As shown in FIG. 1, the case of forming a lens array on the back surface 34 or the light emitting surface 33 of the light guide 3, the prism rows extending substantially in the X direction as its lens array, a lenticular lens array, V-shaped grooves etc. the, it is preferable that the shape of the YZ direction section is substantially triangular prism row.
【0024】 [0024]
本発明において、導光体3に形成されるレンズ列としてプリズム列を形成する場合には、その頂角を70〜150度の範囲とすることが好ましい。 In the present invention, when forming a prism row as a lens array formed in the light guide 3 is preferably in a range of apex angle of 70 to 150 degrees. これは、頂角をこの範囲とすることによって導光体3からの出射光を十分集光さることができ、面光源素子としての輝度の十分な向上を図ることができるためである。 This is because the vertical angle of the light emitted from the light guide 3 by this range can monkey sufficiently condenser, it is possible to achieve sufficient improvement in the brightness of the surface light source device. すなわち、プリズム頂角をこの範囲内とすることによって、出射光光度分布(XZ面内)におけるピーク光を含みXZ面に垂直な面において出射光光度分布の半値全幅が35〜65度である集光された出射光を出射させることができ、面光源素子としての輝度を向上させることができる。 That is, the prism apex angle by in this range, the full width at half maximum of the outgoing light intensity distribution in the plane perpendicular to the XZ plane including the peak light in the emitted light intensity distribution (in the XZ-plane) is 35 to 65 degrees collector it can be emitted outgoing light light, thereby improving the luminance of the surface light source device. なお、プリズム列を光出射面33に形成する場合には、頂角は80〜100度の範囲とすることが好ましく、プリズム列を裏面34に形成する場合には、頂角は70〜80度または100〜150度の範囲とすることが好ましい。 When forming a prism row on the light emitting surface 33, the apex angle preferably in the range of 80 to 100 degrees, in the case of forming a prism row on the rear surface 34, apex angle 70-80 degrees or it is preferably in the range of 100 to 150 degrees.
【0025】 [0025]
なお、本発明では、上記のような光出射面33またはその裏面34に光出射機能部を形成する代わりにあるいはこれと併用して、導光体内部に光拡散性微粒子を混入分散することで指向性光出射機能を付与したものでもよい。 In the present invention, in combination or in that this instead of forming the light emitting functional part on the light emitting surface 33 or back surface 34 as described above, by mixing dispersing the light diffusing fine particles in the lightguide section the directional light emitting function may be one imparted. また、導光体3としては、図1に示したような断面形状に限定されるものではなく、くさび状、船型状等の種々の断面形状のものが使用できる。 As the light guide 3, it is not limited to the cross-sectional shape as shown in FIG. 1, wedge-shaped, those of various cross-sectional shapes of hull shape or the like can be used.
【0026】 [0026]
図2は、光偏向素子4のプリズム列の形状の説明図であり、光偏向素子4は主表面の一方を入光面41とし他方の面を出光面42とする。 Figure 2 is an explanatory view of a shape of the prism row of the light deflector 4, and Idemitsumen 42 and the other side one of the light deflector 4 the main surface and the light incident surface 41. 入光面41には多数のプリズム列が略並列に配列され、各プリズム列は光源側に位置する第1のプリズム面44と光源から遠い側に位置する第2のプリズム面45の2つのプリズム面から構成されている。 The light incident surface 41 has a number of elongated prisms are arranged in substantially parallel, each prism row first two prisms of the prism surface 44 and the second prism surface 45 located farther from the light source located on the light source side and a surface. 図2に示した実施形態においては、第1のプリズム面44が平面であり、第2のプリズム面45が3つの傾斜角の異なる平面46〜48から構成され、出光面に近い平面ほど傾斜角が大きくなっている。 In the embodiment shown in FIG. 2 is a first prism surface 44 flat, the second prism surface 45 is composed of different planes 46-48 of three inclination angles, an inclination angle as the plane closer to the light exit surface It is larger. また、平面46〜48のうち、最も出光面に近い平面48と最も出光面から遠い平面46との傾斜角の差が15度以下となっている。 Also, of the plane 46 to 48, the difference in inclination angle between distant plane 46 from the most light output surface and a plane 48 closest to the light exit surface is less than or equal to 15 degrees. なお、本発明において、平面の傾斜角とはプリズム列形成平面43に対する各平面の傾斜角度をいう。 In the present invention, the inclination angle of the plane refers to the inclination angle of each plane to the elongated prism formed plane 43.
【0027】 [0027]
本発明の光偏向素子4は、第2のプリズム面45を傾斜角の異なる少なくとも2つの平面より構成し、これら平面の傾斜角が出光面に近いほど大きくなり、最も出光面に近い平面と最も出光面から遠い平面との傾斜角の差を15度以下とすることにより、極めて高い集光効果を発揮させることができ、光源装置として極めて高い輝度を得ることができる。 Light deflector 4 of the present invention, the second prism surface 45 is constituted by at least two planes different inclination angles, as the inclination angle of these planes is close to the light exit surface increases, most planar closest to light exit surface with less difference between the 15 degree angle of inclination of the far plane from the light exit surface may be able to exhibit a very high light collecting effect, to obtain a very high intensity as the light source device. この最も出光面に近い平面と最も出光面から遠い平面との傾斜角の差は、好ましくは0.5〜10度の範囲であり、より好ましくは1〜7度の範囲である。 The difference in inclination angle between the most plane close to the light exit surface of the most light exit surface from a distant plane is preferably in the range of 0.5 to 10 degrees, more preferably in the range of 1-7 degrees. なお、傾斜角の異なる平面を3つ以上形成する場合には、この傾斜角の差は上記範囲とすることが好ましいが、特にこの範囲に限定されるものではない。 In the case of forming the different planes of inclination angle of 3 or more is preferably the difference between the tilt angle in the above range, it is not particularly limited to this range. また、第2のプリズム面45をこのような構造にすることにより、所望の集光性を有する偏向素子を容易に設計することもできるとともに、一定の光学特性を有する光偏向素子を安定して製造することもできる。 Further, by the second prism surface 45 in such a structure, it is possible also possible to easily design the deflection element having a desired light collecting, stable light deflection element having a constant optical properties It can also be produced.
【0028】 [0028]
次に、本発明の光偏向素子のプリズム面の形状について説明する。 It will be described the shape of the prism surface of the light deflector of the present invention. 図3〜14は、2つのプリズム面がともに平面であり、プリズム頂角が65.4度である従来の光偏向素子により導光体からの出射光光度分布(XZ面内)のピーク角度が20度である光が、導光体の光入射面および光出射面の両方の面に対して垂直な平面において、どのような出射光輝度分布(XZ面内)で光偏向素子から出射するかを示したものである。 Figure 3-14 is a two prism faces are both flat, the peak angle of the outgoing light intensity distribution from the light guide member by the conventional light deflector prism apex angle of 65.4 degrees (in the XZ-plane) or light is 20 degrees, in a plane perpendicular to both of the planes of the light incident surface and light exit surface of the light guide, in what outgoing light luminance distribution (in the XZ-plane) is emitted from the light deflecting element It shows the. 図3〜12は、第1プリズム面より入射した入射光が第2のプリズム面によって全反射され出光面42から出射される状態を、第2プリズム面をx方向に10個のエリアに均等に分割し、それぞれのエリアからの出射光輝度分布(XZ面内)を示したものである。 Figure 3-12 shows a state in which light incident from the first prism surface is emitted from the second prism totally reflected light exit surface by the surface 42, equally the second prism surface 10 area in the x-direction divided illustrates emitted light luminance distribution from the respective areas of (the XZ plane). 10個のエリアは、プリズム頂部に近い方から順にPart1、Part2、・・・Part10とした。 10 area, Part1 from the side closer to the prism apexes sequentially, Part2, was · · · Part 10. 第2プリズム面で全反射され出射する全体の光の出射光輝度分布(XZ面内)においては、図13に示すように、そのピ−ク光は法線方向に出射され、22度の半値全幅を有している。 In total reflected emitted light luminance distribution of the whole of the light emitted by the second prism surface (in the XZ-plane), as shown in FIG. 13, the peak - click light is emitted in the normal direction, 22 degrees half It has the full width.
【0029】 [0029]
しかし、これらをPart1〜Part10の各エリアにおける出射光輝度分布(XZ面内)を見ると、そのピーク角度は、Part1およびPart2では約−9度(負の角度値は法線方向を0度として光源方向に傾いた場合を示す。)付近に出射し、Part3〜Part7では0度方向(法線方向)にピ−ク光がシフトし、さらにPart8〜Part10ではピ−ク光は順に正の角度方向にシフトしているのがわかる。 However, looking at the outgoing light luminance distribution in each area of ​​the Part1~Part10 (in the XZ plane), the peak angle in Part1 and Part2 about -9 degrees (negative angle values ​​as the normal direction 0 ° . shows a case where inclined toward the light source) emits near, peak in the Part3~Part7 0 degree direction (normal direction) - shifted click light, the more Part8~Part10 peak - click light turn positive angle it can be seen that have been shifted in the direction. 最も出光面42に近いエリア(Part10)で全反射され出射するピーク角度は7度であり、第2のプリズム面(Part1〜Part10の間)ではピーク角度に16度の広がりがある。 Most areas (Part 10) close to the light exit surface 42 are totally reflected peak angle for emitting is 7 degrees, the second prism surface (between Part1~Part10) the peak angle is 16 degrees spread. また、各エリアからのピ−ク光の強度は、Part1からPart10へと徐々に小さくなっている。 Also, peak from each area - the intensity of the click light gradually decreases from Part1 to Part 10.
【0030】 [0030]
このように、一つの平面からなるプリズム面で全反射され出射した光は、プリズム面の全反射するエリアに依存してかなり広い範囲で分散していることがわかる。 Thus, the light is totally reflected by the prism surface consisting of a plane emitted, it can be seen that the distributed fairly wide range depending upon the area of ​​the total reflection prism surface. この各エリアからの出射光輝度分布(XZ面内)におけるピ−ク光を、各エリアのプリズム面の傾斜角をそれぞれ調整し、すべてのエリアでピーク角度を略同方向に出射させることによって、大部分の出射光を特定方向に集中して出射させることが可能となる。 Peak in the emission light luminance distribution (in the XZ-plane) from the respective area - the click light, the inclination angle of the prism surface for each area respectively adjusted, by substantially emitted in the same direction the peak angle in all areas, it is possible to be emitted to focus most of the emitted light in a specific direction. このとき、各エリアにおけるプリズム面の傾斜角は、Part1からPart10の順に、すなわち出光面42に近いエリアのプリズム面ほど傾斜角を大きくするようにする。 At this time, the inclination angle of the prism surface in each area, in order of Part10 from Part1, i.e. so as to increase the inclination angle closer prism surface area to the light exit surface 42. このように、各エリアのプリズム面の傾斜角を図14に示したように調整することで、プリズム面全体で全反射される出射光を一定の方向に集光させることができ、より指向性が高く、ピ−ク強度の大きな光を出射することができる。 Thus, by adjusting to the angle of inclination of the prism face of each area shown in FIG. 14, it is possible to condense the emitted light is totally reflected by the total prism surface in a predetermined direction, more directional high, peak - it is possible to emit a large light click intensity.
【0031】 [0031]
プリズム面を分割した各エリアの設定は、少なくとも2つのエリアを設定すればよいが、このエリア数(傾斜角の異なる平面の数)が少なすぎると、光偏向素子による集光性が低下し、輝度向上効果が損なわれる傾向にあるため、3つ以上とすることが好ましく、より好ましくは5つ以上、さらに好ましくは6つ以上である。 Setting of each area obtained by dividing the prism surface may be set at least two areas, but when the number of the area (the number of different planes of inclination angle) is too small, the light-collecting by the light deflector is lowered, because there is a tendency that the luminance improving effect is impaired, preferably 3 or more, more preferably 5 or more, still more preferably 6 or more. なお、エリア数を2つにする場合には、集光特性の低下をある程度抑止できるためには、2つの平面の傾斜角の差を15度以下とすることが必要であり、好ましくは0.5〜10度の範囲、より好ましくは1〜7度の範囲である。 In the case of the number of areas into two, in order to be able to suppress the reduction in the focusing characteristic to some extent, it is necessary to the difference between the inclination angle of the two planes 15 degrees or less, preferably 0. 5-10 degree range, more preferably in the range of 1-7 degrees. エリア数が3つ以上の場合であっても、出光面に最も近い平面の傾斜角と出光面から最も遠い平面の傾斜角の差を15度以下とすることが集光特性の点から好ましく、より好ましくは0.5〜10度、さらに好ましくは1〜7度の範囲である。 Even if the number of areas are three or more, preferably from the viewpoint of focusing characteristics be 15 degrees or less the difference between the inclination angle of the farthest plane from the closest tilt angle of the plane and the light exit surface to the light exit surface, more preferably from 0.5 to 10 degrees, more preferably in the range of 1-7 degrees.
【0032】 [0032]
一方、このエリア数を多くすと、プリズム面で全面にわたってピーク角度を細かく調整することができるため、全体としての集中度を高めることができるが、傾斜角の異なる平面を細かく形成しなければならず、光偏向素子のプリズム面を形成するための金型切削用のバイトの設計や製造が複雑となるとともに、一定の光学特性を有する光偏向素子を安定して得ることも難しくなる。 On the other hand, should the you increase the number of the area, it is possible to finely adjust the peak angle over the entire surface of the prism surface, it is possible to increase the degree of concentration as a whole, unless finely form the different planes of inclination It not, together with the bytes of the design and manufacturing for die cutting to form a prism surface of the light deflector is complicated, it is difficult to stably obtain an optical deflection element having a constant optical properties. このため、プリズム面に形成するエリア数は20以下とすることが好ましく、より好ましくは12以下である。 Therefore, the number of areas to be formed on the prism surface is preferably set to 20 or less, more preferably 12 or less. このプリズム面の分割は均等に分割することが好ましいが、必ずしも均等に分割する必要はなく、所望のプリズム面全体の出射光輝度分布(XZ面内)に応じて調整することができる。 Although it is preferred that the division of the prism surface that evenly divide need not necessarily be divided equally, it can be adjusted according to the emission light luminance distribution of the entire desired prism surface (in the XZ-plane). また、異なる傾斜角を有する各平面の幅(プリズム列断面における各平面部分の長さ)は、プリズム列のピッチに対して4〜47%の範囲とすることが好ましく、より好ましくは6〜30%、さらに好ましくは7〜20%の範囲である。 The width of each plane (the length of each flat portion in the elongated prism section) will have different tilt angles, preferably in the range of 4-47% of the pitch of the elongated prisms, more preferably 6 to 30 %, more preferably from 7 to 20%.
【0033】 [0033]
本発明においては、例えば、図15および図16に示したように、上記のような異なる傾斜角を有する平面の少なくとも1つを凸曲面とすることもでき、全ての平面を凸曲面としてもよい。 In the present invention, for example, as shown in FIGS. 15 and 16, it can also be at least one convex curved planes having different inclination angles as described above, may be any plane as the convex curved surface . 図15では、第2のプリズム面45を、4つのエリアに分割し、3つの平面49〜51と1つの凸曲面52から構成している。 In Figure 15, the second prism surface 45 is divided into four areas, constitute three planes 49-51 from one convex curved surface 52. 図16では、第2のプリズム面45を2つのエリアに分割し、形状の異なる2つの凸曲面53、54から構成している。 In Figure 16, the second prism surface 45 is divided into two areas, which consist of two different convex surface 53 shapes. 図中、55、56は、2つの曲面53、54の形状を決定する非球面形状である。 In the figure, 55 and 56 is an aspherical shape that determines the shape of the two curved surfaces 53 and 54. また、第2のプリズム面45を分割した各エリアの境界を通るような曲面で構成することもでき、この場合、輝度の大幅な低下を招かない範囲であれば曲面は各アリアの境界から多少ずれてもよい。 It is also possible to a curved surface, such as through the boundaries of each area obtained by dividing the second prism surface 45, in this case, the curved surface somewhat from the boundary of the aria so long as it does not cause a significant decrease in brightness it may be shifted. 例えば、曲面の通過位置(プリズム頂部からの距離)のプリズム列のピッチに対する割合のエリアの境界の割合に対するずれが4%以下であればよく、より好ましくは2%以下、さらに好ましくは1%以下の範囲である。 For example, the passing position of the curved long deviation of the ratio of the boundary of the ratio pitch area of ​​the elongated prisms of (distance from the prism apex) of 4% or less, more preferably 2% or less, more preferably 1% or less it is in the range of. なお、本発明において、凸曲面における傾斜角は、1つの凸曲面の全ての位置における傾斜角を平均したものをいう。 In the present invention, the inclination angle of the convex curved surface refers an average of the inclination angle at all positions of the one convex curved surface. このように、プリズム面を異なる傾斜角の複数の凸曲面で構成した場合には、異なる傾斜角の平面により構成する場合と比較して、エリア数は少なくすることができ、2〜10のエリア数とすることができ、好ましくは2〜8の範囲である。 Thus, in case where the prism surface at a plurality of convex curved surfaces of different inclination angles, as compared with the case of constituting a plane of different tilt angles, the number of areas can be reduced, 2-10 area It can be a number, preferably in the range of 2-8. しかし、エリア数が少なすぎると所望の出射光輝度分布(XZ面内)を調整するための各凸曲面の設計が困難となるため、エリア数は3〜8の範囲とすることがより好ましい。 However, since the number of areas is too small and difficult to design of the convex curved surface for adjusting the desired emitted light luminance distribution (in the XZ plane), the number of area and more preferably in the range of 3-8.
【0034】 [0034]
また、凸曲面の形状は、そのXZ方向の断面形状が球面あるいは非球面とすることができる。 The shape of the convex surface may be sectional shape of the XZ direction is spherical or aspherical. さらに、複数の凸曲面によりプリズム面を構成する場合には、各凸曲面の形状が異なることが好ましく、球面形状の凸曲面と非球面形状の凸曲面とを組み合わせることもできるが、少なくとも1つの凸曲面を非球面形状とすることが好ましい。 Further, when configuring the prism surface by a plurality of convex curved surfaces, are different it is preferable shape of each convex surface, it may also be combined with the convex surface of the convex surface and the aspherical shape of the spherical shape, at least one it is preferable that the convex curved surface an aspherical shape. 複数の凸曲面を球面形状とする場合には、各凸曲面でその曲率を変えたものであってもよい。 When a spherical shape a plurality of convex curved surfaces, may be obtained by changing the curvature in the convex curved surface. 非球面形状としては、楕円形状の一部、放物線形状の一部等が挙げられる。 The aspheric shape, a part of elliptical shape, like part of a parabola shape, and the like.
【0035】 [0035]
さらに、凸曲面は、その曲率半径(r)をプリズム列のピッチ(P)との比(r/P)が2〜50の範囲とすることが好ましく、より好ましくは5〜30、さらに好ましくは7〜10の範囲である。 Further, the convex curved surface, it is preferable that the curvature radius (r) The ratio between the pitch (P) of the prism row (r / P) is in the range of 2 to 50, more preferably 5 to 30, more preferably it is in the range of 7-10. このr/Pが2未満であったり、50を超えると、十分な集光特性を発揮できなくなり、輝度が低下する傾向にある。 Or less than the r / P 2, more than 50, will not be exhibited satisfactory focusing characteristics, they tend to decrease the luminance.
【0036】 [0036]
このような傾斜角の異なる平面および凸曲面は、各平面および凸曲面で全反射した光が出光面から出射した際の出射光輝度分布(XZ面内)におけるピーク角度が略一定の角度になるように設計されるが、この各ピーク角度は必ずしも略一定の角度となるようにする必要はなく、全てのピーク角度が15度以内の範囲内となるような範囲で設計することができ、好ましくは10度以下、より好ましくは7度以下、さらに好ましくは5度以下の範囲である。 Different planes and the convex curved surface of such inclination angle, the peak angle becomes substantially constant angle in the emitted light intensity distribution when the light totally reflected at each plane and the convex curved surface is emitted from the exit surface (in the XZ-plane) are designed so that, the respective peak angle is not necessarily to be substantially constant angle, it is possible that all peak angle is designed in a range such that the range of within 15 degrees, preferably 10 degrees or less, more preferably 7 ° or less, even more preferably from 5 degrees or less.
【0037】 [0037]
また、このような構成によるプリズム列においては、図3〜12に示したように、Part1〜Part5のエリアで全反射され出光面から出射した光の出射光輝度分布(XZ面内)における強度は、プリズム面全体で全反射され出光面から出射した光の出射光輝度分布(XZ面内)における強度の75%以上を占めることになるため、これらエリアで全反射され出射される出射光を所望の方向へ集光させることが特に重要となる。 Further, the prism row according to such a configuration, as shown in FIG. 3-12, the intensity of the total reflected emitted light luminance distribution of the light emitted from the light exit surface areas of Part1~Part5 (in the XZ-plane) since that would account for more than 75% of the intensity in the emitted light luminance distribution of light emitted from the total reflection by the light exit surface throughout the prism surface (in the XZ plane), the desired output light to be totally reflected by these areas exit It is particularly important to be focused in the direction. このため、プリズム列のプリズム頂部からの高さをh、プリズム列全体の高さをHとした場合に、少なくともh/Hが60%以下となる高さhの領域に傾斜角の異なる平面あるいは凸曲面を少なくとも2つ形成することが好ましく、3つ以上形成することがより好ましい。 Therefore, the height from the prism apexes of the prism column h, when the overall height of the prism row and H, at least h / H is or different planes of inclination in the region of the height h is 60% or less it is preferable that the convex curved surface at least two forms, it is more preferable to form three or more. 高さhの領域は、より好ましくはh/Hが50%以下となる領域であり、さらに好ましくは40%以下となる領域である。 Region of height h, and more preferably a region h / H is 50% or less, more preferably an area of ​​40% or less. なお、高さhの領域が小さくなりすぎると十分な集光特性が得られなくなる傾向になるとともに、金型の製造が複雑になることから、h/Hは20%以上であることが好ましい。 Incidentally, with tend to regions of the height h can not sufficient focusing characteristics can be obtained if too small, since the production of the mold becomes complicated, h / H is preferably 20% or more. この場合の高さhの領域におけるエリア数は、3〜8の範囲とすることが好ましく、より好ましくは3〜6、さらに好ましくは3〜4の範囲である。 Area number in the region of the height h in this case is preferably in the range of 3-8, more preferably 3-6, still more preferably from 3 to 4.
【0038】 [0038]
また、プリズム面が傾斜角の異なる複数の平面あるいは凸曲面より構成されるとき、十分な集光特性を確保するためには、プリズム列の頂部と低部とを結ぶ仮想平面Q(図2、15、16)と複数の平面あるいは凸曲面(実際のプリズム面)との最大距離dがプリズム列のピッチ(P)に対する割合(d/P)で0.4〜5%とすることが好ましい。 Also, when the prism surface is composed of a plurality of planar or convex surfaces having different inclination angles, in order to ensure sufficient focusing characteristics, the virtual plane Q (Fig. 2 connecting the top and lower part of the prism row, maximum distance d of 15, 16) and a plurality of flat or convex surface (actual prism surface) is preferably set to from 0.4 to 5% at a ratio (d / P) to the pitch of the elongated prisms (P). これは、d/Pが0.4%未満あるいは5%を超えると、集光特性が低下する傾向にあり、十分な輝度向上を図れなくなる傾向にあるためであり、より好ましくは0.4〜3%の範囲であり、さらに好ましくは0.7〜2.2%の範囲である。 This is because when d / P is more than or less than 5% 0.4%, tend to focusing property is lowered, and because it tends to be not maintain a sufficient brightness improvement, and more preferably 0.4 to 3% range, more preferably in the range of 0.7 to 2.2%.
【0039】 [0039]
本発明において、プリズム列の頂角は集光特性や光の利用効率を考えると、35〜80度とすることが好ましく、より好ましくは35〜70度の範囲であり、さらに好ましくは40〜70度の範囲である。 In the present invention, the apex angle of the prism rows think the use efficiency of light collection characteristics and light, preferably to 35 to 80 degrees, more preferably in the range of 35 to 70 degrees, more preferably 40 to 70 it is in the range of time. また、プリズム頂角の法線に対する左右の振り分け角(2つのプリズム面の法線に対する傾斜角度)α、βは、同一でも異なってもよいが、略法線方向(法線方向を0度とした場合のXZ面内における±10度の範囲をいう。)の輝度を効率よく高めようとする場合には、異なった角度に設定することが好ましい。 Further, (inclination angle relative to the normal of the two prism surfaces) distribution angles of the left and right relative to the normal of the prism apex angle alpha, beta, which may be the same or different, and substantially normal direction (normal direction 0 ° refers to a range of ± 10 degrees in the XZ plane in the case of.) when trying to increase efficiently brightness of it is preferably set to different angles. この場合、光源側に位置する振り分け角αを40度以下、βを25〜50度の範囲とすることが好ましい。 In this case, the distribution angle α located on the light source side 40 degrees or less, the β preferably in the range of 25 to 50 degrees. この頂角の振り分け角α、βは、その差がわずかにある場合が光利用効率が高くなり輝度をより向上させることができるため、振り分け角αを25〜40度、振り分け角βを25〜45度の範囲とし、振り分け角αとβの差の絶対値(Iα−βI)を0.5〜10度とすることが好ましく、より好ましくは1〜10度、さらに好ましくは1〜8度の範囲である。 Distribution angle of the apex angle alpha, beta, since if the difference is slight can be further improved high would luminance light utilization efficiency, the distribution angle alpha 25 to 40 degrees, the distribution angle beta. 25 to a 45-degree range, the absolute value of the difference between the distribution angle α and β is preferably in the (I.alpha-beta I) from 0.5 to 10 degrees, more preferably 1 to 10 degrees, more preferably 1 to 8 degrees it is in the range. なお、出射光輝度分布(XZ面内)におけるピ−ク光を略法線方向以外とする場合は、プリズム頂角の振り分け角α、βを調整することによって、所望の方向にピーク光を有する出射光輝度分布(XZ面内)を得ることができる。 Note that peak in the emission light luminance distribution (in the XZ-plane) - If the other direction approximately normal to click light distribution angle α of the prism apex angle, by adjusting the beta, it has a peak light in a desired direction it is possible to obtain emitted light luminance distribution (in the XZ-plane).
【0040】 [0040]
また、振り分け角αを20度以下とすることによっても光利用効率を高くでき輝度をより向上させることができる。 Further, it is possible to further improve the high can brightness light utilization efficiency by the distribution angle α between 20 degrees or less. この振り分け角αを小さくするほど光利用効率を高くすることができるが、振り分け角αを小さくしすぎるとプリズム列の頂角が小さくなる傾向にありプリズムシートの製造が困難となるため、振り分け角αは3〜15度の範囲とすることが好ましく、より好ましくは5〜10度の範囲である。 Although it is possible to increase the light utilization efficiency the smaller the distribution angle alpha, for the manufacture of prisms tend to apex angle of too small a distribution angle alpha elongated prism is reduced sheet is difficult, the distribution angle α is preferably in the range of 3 to 15 degrees, more preferably in the range of 5 to 10 degrees. この場合、出射光輝度分布(XZ面内)におけるピ−ク光を法線方向から±2度の範囲とし法線輝度を向上させるためには、振り分け角βを35〜40度の範囲とすればよい。 By in order to improve the normal luminance in a range of ± 2 degrees click light from the normal direction, the distribution angle β in the range of 35 to 40 degrees - in this case, peak in the emission light luminance distribution (in the XZ-plane) Bayoi.
【0041】 [0041]
このように振り分け角αを20度以下とする場合には、プリズム列の断面形状においてプリズム頂部と谷部を結んだ2つの直線の長さの比(光源に近い側の直線の長さL1に対する光源から遠い側の直線の長さL2の比L2/L1)を1.1倍以上とすることが好ましい。 When thus the distribution angle α with 20 ° or less, the prism top and two straight lines connecting the valleys in the cross-sectional shape of the prism row length ratio (the closer to the light source side linear to the length L1 it is preferable that the farther the straight line from the source the ratio L2 / L1) of the length L2 1.1 times or more. これは、L2/L1を1.1倍以上とすることにより光源に近い側のプリズム面から入射した光を光源から遠い側のプリズム面で効率よく受光することができ、光利用効率を高くでき輝度をより向上させることができるためであり、より好ましくは1.15倍以上であり、さらに好ましくは1.17倍以上である。 This can be efficiently receives light incident from the prism surface closer to the light source side in the prism surface far from the light source by setting the L2 / L1 1.1 times or more, can increase the light utilization efficiency is because that can improve the brightness, more preferably 1.15 times or more, further preferably 1.17 times or more. 一方、L2/L1を大きくしすぎるとプリズム列の頂角が小さくなる傾向にありプリズムシートの製造が困難となるため、1.3倍以下とすることが好ましく、より好ましくは1.25倍以下、さらに好ましくは1.2倍以下である。 Meanwhile, since the production of a prism sheet tend to apex angle of significantly too the prism rows of the L2 / L1 is less difficult, preferably to 1.3 times or less, more preferably 1.25 times or less , even more preferably not more than 1.2 times. また、プリズム列のピッチPに対する光源から遠い側の直線の長さL2の比(L2/P)を1.25倍以上とすることが同様の理由から好ましく、より好ましくは1.3倍以上であり、さらに好ましくは1.4倍以上である。 Further, preferably from the same reason that the ratio of the length L2 of the far side straight line from the light source with respect to the pitch P of the prism column (L2 / P) 1.25 times or more, more preferably 1.3 times or more There, further preferably 1.4 times or more. 一方、このL2/Pを大きくしすぎるとプリズム列の頂角が小さくなる傾向にありプリズムシートの製造が困難となるため、1.8倍以下とすることが好ましく、より好ましくは1.6倍以下、さらに好ましくは1.5倍以下である。 Meanwhile, since the production of there prism sheet tends to when the L2 / P is too large apex angle of the prism rows is reduced becomes difficult, preferably to 1.8 times or less, more preferably 1.6 times or less, more preferably 1.5 times or less.
【0042】 [0042]
また、本発明の光偏向素子は、図17、18に例示すように隣接するプリズム列の間にプリズム列の傾斜角よりも傾斜角の小さい凸形状や平面(光透過領域)を形成してもよい。 Further, the optical deflecting device of the present invention is to form small convex or planar angles of inclination than the inclination angle of the prism row (light transmission region) between the prism adjacent rows as shown example in FIG. 17 and 18 it may be. このような光透過領域を形成することにより、液晶パネル側から入射した外光をこの部分から光源装置内に導入することができ、導光体の裏面に配置された反射シ−ト5により反射し、再び液晶パネル側に出射することにより、外光も有効に利用することができる。 Reflected by preparative 5 - By forming such light transmitting area, the external light incident from the liquid crystal panel side can be introduced from this portion in the light source device, the reflected disposed on the rear surface of the light guide sheet and, by re-emitted to the liquid crystal panel side, can also external light effectively. このとき、反射シート5により反射した外光の均一性を維持するため、反射シートに微弱な拡散性を付与したり、光偏向素子の出光面に光拡散層を形成したり、光偏向素子の出光面に光拡散シ−トを載置することが好ましい。 At this time, in order to maintain the uniformity of the external light reflected by the reflection sheet 5, to attach feeble diffusibility reflection sheet, or to form a light diffusion layer on the light exit surface of the light deflector, the light deflector light diffusion sheet on the light exit surface - it is preferable to place the bets. また、外光の利用効率を高めると、バックライトとしての光の利用効率が低下するため、使用形態等を考慮して光透過領域の割合を決めることが必要である。 Also, increasing the utilization efficiency of external light, since the utilization efficiency of light as the backlight is lowered, it is necessary to consider the use forms such as determining the ratio of the light transmission region. 例えば、光透過領域の幅は、プリズム列のピッチの20〜50%の範囲とすることが好ましく、より好ましくは20〜40%の範囲である。 For example, the width of the light transmission region is preferably 20 to 50% of the pitch of the elongated prisms, and more preferably in the range of 20-40%. 光透過領域としては、図17に示したような平面形状59、図18に示したような曲面形状60や多角形状等が挙げられる。 The light transmissive area, the planar shape 59 as shown in FIG. 17, a curved shape 60 or a polygonal shape as shown in FIG. 18 and the like. 中でも、光透過領域を多角形状や曲面とすることにより、外光の反射を制御することができるため好ましい。 Among them, by the light transmission region and a polygonal shape or a curved surface, preferably it is possible to control the reflection of external light.
【0043】 [0043]
本発明の光偏向素子においては、光を集光させて出射させる際に導光体からの出射光光度分布が強く反映されるため、光偏向素子の出光面からの出射光輝度分布(XZ面内)は法線方向前後の角度において非対称な分布になる傾向がある。 In the optical deflector of the present invention, since the emitted light intensity distribution from the light guide when to be emitted by condensing light is strongly reflected, emitted light luminance distribution from the light exit surface of the light deflector (XZ plane inner) tends to be asymmetric distribution in angle around the normal direction. 特に、第2プリズム面45を1つの曲面で構成した場合には、導光体の光入射面側の出射光輝度分布(XZ面内)が急激に低下し、法線方向から観察した場合に有効視野角範囲内において非対称性が強く視認される。 In particular, if the case where the second prism surface 45 on one curved surface, the emitted light luminance distribution of the light incident surface side of the light guide (in the XZ-plane) decreases rapidly, and observed from the normal direction asymmetry is viewed strongly in the effective viewing angle within the range. 本発明においては、プリズム面を傾斜角の異なる複数の平面あるいは凸曲面より構成することで、上記のような出射光輝度分布(XZ面内)の非対称性を緩和することができる。 In the present invention, by constituting a plurality of planar or convex surfaces with different inclination angles to the prism surface, it is possible to alleviate the asymmetry of the outgoing light intensity distribution as described above (in the XZ-plane). すなわち、出射光輝度分布(XZ面内)の非対称性は、図19に示すように、光偏向素子から出射した出射光輝度分布(XZ面内)のピーク角度と輝度がピーク光の輝度(ピーク輝度)の1/2となる角度の差の絶対値(広がり幅)Δθ とΔθ の差(|Δθ −Δθ |)により定義することができる。 That is, the asymmetry of the emitted light luminance distribution (in the XZ-plane), as shown in FIG. 19, the outgoing light intensity emitted from the light deflecting element distribution peak angle and brightness of the peak light intensity of (in the XZ-plane) (a peak can be defined by) | absolute value (spreading width) difference [Delta] [theta] a and [Delta] [theta] b of the difference 1/2 become angle of luminance) (| Δθ a -Δθ b. 従って、この|Δθ −Δθ |が9度以下となるように、プリズム面を構成する平面あるいは凸曲面の傾斜角を調整することにより、出射光輝度分布(XZ面内)の非対称性を緩和することができる。 Accordingly, the | Δθ a -Δθ b | so is 9 degrees or less, by adjusting the inclination angle of the plane or convex curved surface constituting the prism surface, the asymmetry of the emitted light luminance distribution (in the XZ-plane) it can be relaxed. この|Δθ −Δθ |は、より好ましくは6度以下、さらい好ましくは4度以下の範囲である。 The | Δθ a -Δθ b | is more preferably less than 6 degrees, recap preferably from less than 4 degrees. |Δθ −Δθ |を9度以下とすることにより視認性はほぼ良好となり、4度以下とすることにより非対称性に起因する不快さはほとんど感じなくなる。 | Δθ a -Δθ b | visibility by making the 9 degrees or less becomes nearly good, discomfort due to the asymmetry hardly felt by 4 degrees or less.
【0044】 [0044]
さらに、本発明の光偏向素子4においては、図20に示したように、第1のプリズム面44の平面が、プリズム列パターン形成の際に発生するそり等による形状の変化(プリズム列の頂部と底部を結ぶ平面からの変位)が起こる場合がある。 Further, in the optical deflector element 4 of the present invention, as shown in FIG. 20, the plane of the first prism surface 44, a change in shape due to warping or the like occurring when the prism row pattern formation (top of the prism row in some cases the displacement from the plane connecting the bottom) occurs. しかし、このような平面の変位が大きい場合には、光偏向素子4の光学特性に影響を及ぼすことになり、微小な変位に抑えることが好ましい。 However, in this case the plane of displacement is large, will be affecting the optical properties of the light deflector 4, it is preferable to suppress to a small displacement. すなわち、プリズム列の頂部と底部を結ぶ平面からのプリズム面の変位がプリズム列のピッチPに対する前記平面との最大距離Sの割合(S/P)で0.008以下であることが好ましく、さらに好ましくは0.0065以下、より好ましくは0.005以下の範囲である。 That is, it is preferable that the displacement of the prism faces from the plane connecting the top and bottom of the prism column is 0.008 at a ratio of the maximum distance S between the planes with respect to the pitch P of the prism row (S / P), further preferably 0.0065 or less, more preferably in the range of 0.005 or less. このような略平面の変形は、プリズム列パターンを形成する際の重合収縮などの影響に主として起因するため、あらかじめ重合収縮による変形の程度を定量化しておき、それを相殺するように金型のプリズム列の形状を設計しておくことが好ましい。 Such deformation of the substantially planar, because due primarily to the influence of polymerization shrinkage when forming a prism row pattern, leave quantify the degree of deformation due to advance polymerization shrinkage, the mold so as to cancel it it is preferable to design the shape of the prism row.
【0045】 [0045]
本発明において、上記のような凸曲面形状部46を有するプリズム面は、少なくとも一次光源1から遠い側の面(第2のプリズム面45)に形成することが好ましい。 In the present invention, the prism surface having a convex curved surface portion 46 as described above, is preferably formed from at least the primary light source 1 on the far side of the surface (second prism surface 45). これによれば、導光体3の端面32にも一次光源を配置する場合の光偏向素子4から出射する光の出射光輝度分布(XZ面内)における分布を十分に小さくすることができる。 According to this, it is possible to sufficiently reduce the distribution of outgoing light intensity distribution of light (in the XZ-plane) emitted from the light deflecting device 4 in the case of arranging the primary light source to the end face 32 of the light guide 3. 凸曲面形状部46を有するプリズム面は、例えば、導光体3を伝搬する光が光入射面31と反対側の端面32で反射して戻ってくる割合が比較的高い場合、導光体3の対向する2つの端面にそれぞれ一次光源1を配置する場合には、一次光源1に近い側のプリズム面(第1のプリズム面44)も同様の形状とすることがより好ましい。 Prism surface having a convex curved surface portion 46 is, for example, when the ratio of light propagating through the light guide 3 is reflected back at the opposite end face 32 and the light incident surface 31 is relatively high, the light guide 3 when placing the two opposite end faces, each primary light source 1, the prism surface closer to the primary light source 1 side (the first prism surface 44) also and more preferably in the same shape. 一方、導光体3を伝搬する光が光入射面31と反対側の端面32で反射して戻ってくる割合が比較的低い場合には、一次光源1に近い側のプリズム面を略平面としてもよい。 On the other hand, when the ratio of light propagating through the light guide 3 is reflected back at the opposite end face 32 and the light incident surface 31 is relatively low, a substantially flat side of the prism surface closer to the primary light source 1 it may be. また、本発明の光偏向素子4は、そのプリズム列の頂部のどちらかが略平面より構成されるのが好ましい。 Also, the light deflector 4 of the present invention is preferably either the top of the prism rows is constituted by a substantially flat surface. プリズム列形成のための成形用型部材の形状転写面形状のより正確な形成が可能になり、導光体3に光偏向素子4を載置した際のスティッキング現象の発生を抑止することができる。 More precise formation of the shape transfer surface shape of the mold member for the prism formed becomes possible, it is possible to suppress the occurrence of sticking at the time of mounting the optical deflector element 4 in the light guide 3 .
【0046】 [0046]
このように、導光体3の光出射面33上に上記のような光偏向素子4を、そのプリズム列形成面が入光面側となるように載置することによって、導光体3の光出射面33から出射する指向性出射光の出射光光度分布(XZ面内)をより狭くすることができ、光源装置としての高輝度化、狭視野化を図ることができる。 Thus, the light deflector 4 as described above on the light emitting surface 33 of the light guide 3, by placing such a prism formed surface thereof is incident surface side, of the light guide 3 emitted light intensity distribution of the directional emission light emitted from the light emitting surface 33 (in the XZ-plane) can be made narrower, higher brightness of the light source device, it is possible to narrowing of the visual field. このような光偏向素子4からの出射光の出射光輝度分布(XZ面内)の半値全幅は、5〜25度の範囲であることが好ましく、より好ましくは10〜20度の範囲であり、さらに好ましくは12〜18度の範囲である。 FWHM of such optical deflection element emitted light luminance distribution of the light emitted from 4 (in the XZ-plane) is preferably in the range of 5 to 25 degrees, more preferably in the range of 10 to 20 degrees, more preferably in the range of 12 to 18 degrees. これは、この出射光輝度分布(XZ面内)の半値全幅を5度以上とすることによって極端な狭視野化による画像等の見づらさをなくすことができ、25度以下とすることによって高輝度化と狭視野化を図ることができるためである。 This full width at half maximum of the emitted light luminance distribution (in the XZ-plane) can be eliminated Midzura of the image due extreme narrowing of the visual field by a 5 degrees or more, high brightness by less 25 degrees This is because it is possible to reduction and narrowing of the visual field.
【0047】 [0047]
本発明における光偏向素子4の狭視野化は、導光体3の光出射面33からの出射光光度分布(XZ面内)の広がりの程度(半値全幅)に影響されるため、光偏向素子4の出光面42からの出射光輝度分布(XZ面内)の半値全幅Aの導光体3の光出射面33からの出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅Bに対する割合も、導光体3からの出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅Bによって変わる。 Since narrowing of the visual field of the optical deflector 4 in the present invention, which is affected by the degree of divergence of the outgoing light intensity distribution from the light emitting surface 33 of the light guide 3 (the XZ plane) (FWHM), the light deflector ratio FWHM B of the outgoing light intensity distribution from the light exit surface 42 of 4 the emitted light intensity distribution from the light exit surface 33 of the light guide 3 of the full width at half maximum a of (in the XZ-plane) (in the XZ-plane) is also electrically It varies FWHM B of the outgoing light intensity distribution from the light body 3 (in the XZ-plane). 例えば、導光体3からの出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅Bが26度未満の場合には、半値全幅Aが半値全幅Bの30〜95%の範囲であることが好ましく、より好ましくは30〜80%の範囲であり、さらに好ましくは30〜70%の範囲である。 For example, when the full width half maximum B of the outgoing light intensity distribution from the light guide 3 (the XZ plane) is less than 26 degrees, preferably the full width half maximum A is in the range 30 to 95% of the full width at half maximum B, more preferably in the range of 30% to 80%, more preferably in the range of 30% to 70%. また、導光体3からの出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅Bが26度以上の場合には、半値全幅Aが半値全幅Bの30〜80%の範囲であることが好ましく、より好ましくは30〜70%の範囲であり、さらに好ましくは30〜60%の範囲である。 Further, when the full width half maximum B of the outgoing light intensity distribution from the light guide 3 (the XZ plane) is not less than 26 degrees, preferably the full width half maximum A is 30 to 80% of the full width half maximum B, more preferably in the range of 30% to 70%, more preferably in the range of 30% to 60%. 特に、導光体3からの出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅Bが26〜36度の場合には、半値全幅Aが半値全幅Bの30〜80%の範囲であることが好ましく、より好ましくは30〜70%の範囲であり、さらに好ましくは30〜60%の範囲である。 In particular, when the full width half maximum B of the outgoing light intensity distribution from the light guide 3 (the XZ plane) of 26 to 36 degrees, preferably the full width half maximum A is 30 to 80% of the full width half maximum B , more preferably from 30% to 70%, more preferably in the range of 30% to 60%. さらに、導光体3からの出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅Bが36度を超える場合には、半値全幅Aが半値全幅Bの30〜70%の範囲であることが好ましく、より好ましくは30〜60%の範囲であり、さらに好ましくは30〜50%の範囲である。 Further, when the full width half maximum B of the outgoing light intensity distribution from the light guide 3 (the XZ plane) exceeds 36 degrees, it is preferable that the full width half maximum A is 30 to 70% of the full width half maximum B, more preferably in the range of 30% to 60%, more preferably in the range of 30-50%.
【0048】 [0048]
一般に導光板の出射効率を高めようとすると、導光体3からの出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅Bは大きくなり集光効率は低下するように思えるが、実際は上記のように狭視野化の効果は大きくなるため、狭視野化の効率および面光源装置としての光利用効率という点では出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅Bが26度以上である導光体との組み合わせで光偏向素子を使用することが好ましく、より好ましくは半値全幅Bが36度を超える導光体である。 In general, when trying to increase the output efficiency of the light guide plate, although the full width half maximum B is increased and collection efficiency of the outgoing light intensity distribution from the light guide 3 (the XZ plane) seems to decrease, indeed, as described above since the greater the effect of the narrowing of the visual field, in terms of efficiency of use of light as an efficient and the surface light source device of the narrowing of the visual field is a light guide FWHM B is 26 degrees or more of the outgoing light intensity distribution (in the XZ-plane) it is preferred to use light deflector in combination, more preferably a lightguide FWHM B exceeds 36 degrees. また、導光体3からの出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅が小さい場合には狭視野化の効果は小さくなるが、導光体3からの出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅が小さいものほど高輝度化を図ることができるため、高輝度化という点では出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅Bが26度未満である導光体との組み合わせで光偏向素子を使用することが好ましい。 Further, the emitted light intensity distribution from the light guide 3 becomes smaller the effect of narrowing of the visual field when the full width at half maximum of the (in the XZ-plane) is small, the emitted light intensity distribution from the light guide 3 (XZ plane) for enough to achieve high brightness as the full width at half maximum is smaller, light in combination with the light guide FWHM B is less than 26 degrees of the outgoing light intensity distribution in terms of high brightness (in the XZ-plane) it is preferred to use a deflection element.
【0049】 [0049]
一次光源1はY方向に延在する線状の光源であり、該一次光源1としては例えば蛍光ランプや冷陰極管を用いることができる。 The primary light source 1 is a linear light source extending in the Y direction, can be used, for example a fluorescent lamp or a cold cathode tube as the primary light source 1. なお、本発明においては、一次光源1としては線状光源に限定されるものではなく、LED光源、ハロゲンランプ、メタハロランプ等のような点光源を使用することもできる。 In the present invention, as the primary light source 1 is not limited to the linear light source, LED light source, a halogen lamp, it may be used a point source such as Metaharoranpu. 特に、携帯電話機や携帯情報端末機等の比較的小さな画面寸法の表示装置に使用する場合には、LED等の小さな点光源を使用することが好ましい。 In particular, when used in a display device having a relatively small screen sizes, such as a mobile phone or a portable information terminal, it is preferable to use a small point light source such as an LED. また、一次光源1は、図1に示したように、導光体3の一方の側端面に設置する場合だけでなく、必要に応じて対向する他方の側端面にもさらに設置することもできる。 The primary light source 1, as shown in FIG. 1, not only when installed in one side end surface of the light guide 3 can be further installed on the other side end surface facing as required .
【0050】 [0050]
例えば、一次光源1としてLED光源等の略点状光源を導光体3のコーナー等に配置して使用する場合には、導光体3に入射した光は光出射面33と同一の平面内において一次光源1を略中心とした放射状に導光体3中を伝搬し、光出射面33から出射する出射光も同様に一次光源1を中心とした放射状に出射する。 For example, the primary a substantially point light source of the LED light source such as the light source 1 when used in placed corner or the like of the light guide 3, light incident on the light guide 3 light emitting surface 33 and the same plane in propagating medium guide 3 the primary light source 1 radially and substantially centered, outgoing light emitted from the light emitting surface 33 is also radially emitted centered Similarly the primary light source 1. このような放射状に出射する出射光を、その出射方向に関わらず効率よく所望の方向に偏向させるためには、光偏向素子4に形成するプリズム列を一次光源1を取り囲むように略弧状に略並列して配置することが好ましい。 Substantially the outgoing light emitted in such a radial, to deflect efficiently the desired direction irrespective of the emission direction, the prism rows formed on the optical deflector element 4 in a substantially arc shape so as to surround the primary light source 1 it is preferably arranged in parallel. このように、プリズム列を一次光源1を取り囲むように略弧状に略並列して配置することにより、光出射面33から放射状に出射する光の殆どが光偏向素子4のプリズム列に対して略垂直に入射するため、導光体3の光出射面33の全領域で出射光を効率良く特定の方向に向けることができ、輝度の均一性を向上させることができる。 Thus, by arranging the substantially parallel substantially arc so as to surround the primary light source 1 a prism row, substantially most of the light emitted radially from the light emitting surface 33 against the elongated prisms of the light deflector 4 because the vertically incident, the emitted light in the whole area of ​​the light emitting surface 33 of the light guide 3 can be efficiently directed in a particular direction, it is possible to improve the uniformity of brightness. 光偏向素子4に形成する略弧状のプリズム列は、導光体3中を伝搬する光の分布に応じてその弧状の程度を選定し、光出射面33から放射状に出射する光の殆どが光偏向素子4のプリズム列に対して略垂直に入射するようにすることが好ましい。 Light substantially arcuate prism row forming the deflection element 4 selects the degree of arc according to the distribution of light propagating in the light guide 3, most of the light emitted radially from the light emitting surface 33 the light it is preferable that the incident substantially perpendicularly to the elongated prisms of the deflection element 4. 具体的には、LED等の点状光源を略中心とした同心円状に円弧の半径が少しずつ大きくなるように略並列して配置されたものが挙げられ、プリズム列の半径の範囲は、面光源システムにおける点状光源の位置と、液晶表示エリアに相当する面光源の有効エリアとの位置関係や大きさによって決定される。 Specifically, LED, etc. point light source substantially centered the concentrically circular arc of the radius of can be mentioned those which are arranged substantially parallel so as to increase gradually, the radius of the range of the prism row, surface the position of the point light sources in the light source system, is determined by the positional relationship and size of the effective area of ​​the surface light source that corresponds to the liquid crystal display area.
【0051】 [0051]
光源リフレクタ2は一次光源1の光をロスを少なく導光体3へ導くものである。 Light source reflector 2 and guides the light of the primary light source 1 a little loss to the light guide 3. 材質としては、例えば表面に金属蒸着反射層有するプラスチックフィルムを用いることができる。 The material may be a plastic film having a metal deposited reflecting layer for example on the surface. 図1に示されているように、光源リフレクタ2は、光反射素子5の端縁部外面から一次光源1の外面を経て光偏向素子4の出光面端縁部へと巻きつけられている。 As shown in FIG. 1, the light source reflector 2 it is wound into a light exit surface end edge of the light deflector 4 from the edge portion the outer surface of the light reflecting element 5 through the outer surface of the primary light source 1. 他方、光源リフレクタ2は、光偏向素子4を避けて、光反射素子5の端縁部外面から一次光源1の外面を経て導光体3の光出射面端縁部へと巻きつけることも可能である。 On the other hand, the light source reflector 2, to avoid the light deflector 4, a take-put it possible from the edge portion the outer surface of the light reflecting element 5 to the light emitting surface edge portion of the light guide 3 through the outer surface of the primary light source 1 it is.
【0052】 [0052]
このような光源リフレクタ2と同様な反射部材を、導光体3の側端面31以外の側端面に付することも可能である。 Such a light source reflector 2 with similar reflecting member, it is also possible to subject the side end face of the other side end face 31 of the light guide 3. 光反射素子5としては、例えば表面に金属蒸着反射層を有するプラスチックシートを用いることができる。 The light reflective element 5 may be a plastic sheet having a metallized reflective layer for example on the surface. 本発明においては、光反射素子5として反射シートに代えて、導光体3の裏面34に金属蒸着等により形成された光反射層等とすることも可能である。 In the present invention, instead of the reflecting sheet as the light reflective element 5, it is possible to the light reflecting layer or the like formed by metal deposition or the like on the back surface 34 of the light guide 3.
【0053】 [0053]
本発明の導光体3及び光偏向素子4は、光透過率の高い合成樹脂から構成することができる。 Light guide 3 and the light deflection element 4 of the present invention can be made of high light transmittance synthetic resin. このような合成樹脂としては、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂が例示できる。 Examples of such synthetic resins, methacrylic resins, acrylic resins, polycarbonate resins, polyester resins, vinyl chloride resins can be exemplified. 特に、メタクリル樹脂が、光透過率の高さ、耐熱性、力学的特性、成形加工性に優れており、最適である。 In particular, methacrylic resin, a high light transmittance, heat resistance, mechanical properties, is excellent in moldability, is optimal. このようなメタクリル樹脂としては、メタクリル酸メチルを主成分とする樹脂であり、メタクリル酸メチルが80重量%以上であるものが好ましい。 Such a methacrylic resin, a resin composed mainly of methyl methacrylate, those of methyl methacrylate is 80 wt% or more. 導光体3及び光偏向素子4の粗面の表面構造やプリズム列等の表面構造を形成するに際しては、透明合成樹脂板を所望の表面構造を有する型部材を用いて熱プレスすることで形成してもよいし、スクリーン印刷、押出成形や射出成形等によって成形と同時に形状付与してもよい。 Light guide 3 and in forming a surface structure of the surface structure and elongated prism such rough surface of the light deflector 4 is formed by hot pressing using a mold member having a transparent synthetic resin plate desired surface structure may be, screen printing, it may be simultaneously shaping and molding by extrusion or injection molding. また、熱あるいは光硬化性樹脂等を用いて構造面を形成することもできる。 It is also possible to form the structured surface using heat or light-curable resin or the like. 更に、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリメタクリルイミド系樹脂等からなる透明フィルムあるいはシート等の透明基材上に、活性エネルギー線硬化型樹脂からなる粗面構造またレンズ列配列構造を表面に形成してもよいし、このようなシートを接着、融着等の方法によって別個の透明基材上に接合一体化させてもよい。 Furthermore, polyester resin, acrylic resin, polycarbonate resin, vinyl chloride resin, on a transparent base of transparent film or sheet or the like made of a polymethacrylic imide resin or the like material, rough surface structure consisting of an active energy ray curable resin Further to the lens column array structure may be formed on the surface, such sheet bonding, may be bonded integrally on a separate transparent substrate by the method of fusing like. 活性エネルギー線硬化型樹脂としては、多官能(メタ)アクリル化合物、ビニル化合物、(メタ)アクリル酸エステル類、アリル化合物、(メタ)アクリル酸の金属塩等を使用することができる。 The active energy ray-curable resin, a polyfunctional (meth) acrylic compound, a vinyl compound, (meth) acrylic esters, allyl compounds, can be used metal salts of (meth) acrylic acid.
【0054】 [0054]
以上のような一次光源1、光源リフレクタ2、導光体3、光偏向素子4および光反射素子5からなる面光源装置の発光面(光偏向素子4の出光面42)上に、液晶表示素子を配置することにより液晶表示装置が構成される。 Primary light source 1 as described above, the light source reflector 2, the light guide 3, on the light emitting surface of the surface light source device comprising a light deflector 4, and the light reflective element 5 (the light exit surface 42 of the light deflector 4), a liquid crystal display device the liquid crystal display device is constructed by arranging. 液晶表示装置は、図1における上方から液晶表示素子を通して観察者により観察される。 The liquid crystal display device is observed by an observer through the liquid crystal display device from the upper side in FIG. 1. また、本発明においては、十分にコリメートされた狭い分布の光を面光源装置から液晶表示素子に入射させることができるため、液晶表示素子での階調反転等がなく明るさ、色相の均一性の良好な画像表示が得られるとともに、所望の方向に集中した光照射が得られ、この方向の照明に対する一次光源の発光光量の利用効率を高めることができる。 In the present invention, since it is possible to light having a narrow distribution of fully collimated from the surface light source device in the liquid crystal display device, the gradation reversal and the like without the brightness of the liquid crystal display device, the uniformity of color with good image display can be obtained, to obtain a light irradiation centered in a desired direction, it is possible to enhance the utilization efficiency of the light emission amount of the primary light source with respect to this direction illumination.
【0055】 [0055]
さらに、本発明においては、このように光偏向素子4によって狭視野化され高輝度化された光源装置において、輝度の低下をできる限り招くことなく、視野範囲を目的に応じて適度に制御するために、光偏向素子4の出光面上に光拡散素子6を隣接配置する。 Further, in the present invention, in a light source device which is high brightness is narrowing of the visual field by the light deflector 4 in this manner, without causing as much as possible a reduction in luminance, to appropriately controlled according to the purpose of field of view to be located adjacent the light diffuser 6 on the light exit surface of the light deflector 4. また、本発明においては、このように光拡散素子6を配置することによって、品位低下の原因となるぎらつきや輝度斑等を抑止し品位向上を図ることもできる。 In the present invention, by arranging the light diffuser 6, it is also possible to quality enhancement suppresses glare and illumination spots such cause quality reduction.
【0056】 [0056]
光拡散素子6は、光偏向素子4の出光面側に光偏向素子4と一体化させてもよいし、光拡散素子6を個別に光偏向素子4の出光面側に載置してもよいが、個別に光拡散素子6を配置することが好ましい。 Light diffuser 6 may be a light exit surface side of the light deflector 4 is integrated with the light deflector 4 may be a light diffuser 6 is placed on the light outgoing surface side of individually light deflector 4 but it is preferable to dispose the light diffuser 6 individually. 個別に光拡散素子6を載置する場合には、光拡散素子6の光偏向素子4に隣接する側の面には、光偏向素子4とのスティッキングを防止するため、凹凸構造を付与することが好ましい。 When placed individually a light diffuser 6, the surface on the side adjacent to the light deflector 4 of the light diffuser 6, to prevent sticking between the light deflector 4, applying an uneven structure It is preferred. 同様に、光拡散素子6の出射面においても、その上に配置される液晶表示素子との間でのスティッキングを考慮する必要があり、光拡散素子6の出射面にも凹凸構造を付与することが好ましい。 Similarly, in the exit surface of the light diffuser 6, it is necessary to consider the sticking between the liquid crystal display element to be disposed thereon, also impart an uneven structure on the exit surface of the light diffuser 6 that It is preferred. この凹凸構造は、スティッキング防止の目的のみに付与する場合には、平均傾斜角が0.7度以上となるような構造とすることが好ましく、さらに好ましくは1度以上であり、より好ましくは1.5度以上である。 The relief structure, in the case of imparting purposes only anti-sticking is preferably an average inclination angle of a structure such that 0.7 degrees or more, still more preferably not less than 1 degree, more preferably 1 it is .5 degrees or more.
【0057】 [0057]
本発明においては、輝度特性、視認性および品位等のバランスを考慮して光偏向素子4からの出射光を適度に拡散させる光拡散特性を有する光拡散素子6を使用することが必要である。 In the present invention, luminance characteristics, it is necessary to consider the balance of such visibility and quality using the light diffuser 6 having a light diffusing property to appropriately diffuse the light emitted from the light deflector 4. すなわち、光拡散素子6の光拡散性が低い場合には、視野角を十分に広げることが困難となり視認性を低下させるとともに、品位改善効果が十分でなくなる傾向にあり、逆に光拡散性が高すぎる場合には光偏向素子4による狭視野化の効果が損なわれるとともに、全光線透過率も低くなり輝度が低下する傾向にある。 That is, when the light diffusion property of the light diffuser 6 is low, together with reducing the difficulty and makes visibility is possible to widen the viewing angle enough, there is a tendency that the quality improving effect is not sufficient, the light diffusing conversely with the effect of the narrowing of the visual field by the light deflector 4 is impaired if too high, the luminance becomes the total light transmittance is low tends to decrease. そこで、本発明の光拡散素子6においては、平行光を入射したときの出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅が1〜13度の範囲であるものが使用される。 Therefore, in the light diffuser 6 of the present invention, those ranges full width at half maximum of 1 to 13 degrees of the outgoing light intensity distribution (in the XZ plane) when the incident parallel light is used. 光拡散素子6の半値全幅は、好ましくは3〜11度の範囲、さらに好ましくは4〜8.5度の範囲である。 Full width at half maximum of the light diffuser 6 is preferably in the range of 3 to 11 degrees, more preferably in the range of 4 to 8.5 degrees. なお、本発明において光拡散素子6の出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅とは、図21に示すように、光拡散素子6に入射した平行光線が出射時にどの程度拡散して広がるかを示したもので、光拡散素子6を透過し拡散した光の出射光光度分布(XZ面内)におけるピ−ク値に対する半値での広がり角の全幅の角度(Δθ )をいう。 Note that the full width at half maximum of the outgoing light intensity distribution of the light diffuser 6 (in the XZ plane) in the present invention, as shown in FIG. 21, extend parallel light incident on the light diffuser 6 is how diffuse at exit shows the or transmits light diffuser 6 diffused light emitted luminous intensity distribution of the light peak in (in the XZ-plane) - refers to the full width of angle of divergence angle at half against click value ([Delta] [theta] H).
【0058】 [0058]
このような光拡散特性は、光拡散素子6中に光拡散剤を混入したり、光拡散素子6の少なくとも一方の表面に凹凸構造を付与することによって付与することができる。 Such light diffusion characteristics can be imparted or by mixing a light diffusing agent in the light diffusing element 6, by applying an uneven structure on at least one surface of the light diffuser 6. 表面に形成する凹凸構造は、光拡散素子6の一方の表面に形成する場合と両方の表面に形成する場合とでは、その程度が異なる。 Uneven structure formed on the surface, in the case of forming the case with both the surface to be formed on one surface of the light diffuser 6, the degree thereof differs. 光拡散素子6の一方の表面に凹凸構造を形成する場合には、その平均傾斜角を0.8〜12度の範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは3.5〜7度であり、より好ましくは4〜6.5度である。 In the case of forming one surface relief structure of the light diffuser 6, it is preferably in the range of the average inclination angle of 0.8 to 12 degrees, more preferably from 3.5 to 7 degrees, and more preferably from 4 to 6.5 degrees. 光拡散素子6の両方の表面に凹凸構造を形成する場合には、一方の表面に形成する凹凸構造の平均傾斜角を0.8〜6度の範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは2〜4度であり、より好ましくは2.5〜4度である。 When forming a concave-convex structure on the surface of both of the light diffuser 6, it is preferred that the average inclination angle of the uneven structure formed on one surface in the range of 0.8 to 6 degrees, more preferably 2 to it is 4 degrees, more preferably 2.5 to 4 degrees. この場合、光拡散素子6の全光線透過率の低下を抑止するためには、光拡散素子6の入射面側の平均傾斜角を出射面側の平均傾斜角よりも大きくすることが好ましい。 In this case, in order to suppress the reduction in the total light transmittance of the light diffuser 6 is preferably larger than the average inclination angle of the emitting surface side of the average inclination angle of the incident surface side of the light diffuser 6. また、光拡散素子6のヘイズ値としては8〜82%の範囲とすることが、輝度特性向上と視認性改良の観点から好ましく、さらに好ましくは30〜70%の範囲であり、より好ましくは40〜65%の範囲である。 Further, as the haze value of the light diffuser 6 in a range of 8-82%, preferably in terms of visibility and improved luminance characteristics improve, more preferably in the range of 30% to 70%, more preferably 40 it is in the range of 65%.
【0059】 [0059]
本発明の光源装置においては、その発光面(光拡散素子6の出射面)の法線方向から観察した場合の表示エリア内における輝度が均一であることも要求される。 In the light source device of the present invention, the luminance at the light emission surface when observed from the normal direction of the (emission surface of the light diffuser 6) display area is also required to be uniform. この輝度の均一性は光源の表示エリアの大きさにも依存し、例えば、ノートパソコンやモニター等の表示エリアが大きい大型の光源装置では、比較的広い視野角特性が要求される場合があり、発光面からの出射する出射光光度分布(XZ面内)をより広くすることが要求される。 The uniformity of brightness also depends on the size of the display area of ​​the light source, for example, a large light source device is large display area, such as notebook computers and monitors, there are cases where a relatively wide viewing angle characteristics are required, emitted light intensity distribution emitted from the light emitting surface to be wider (in the XZ-plane) is required. 一方、携帯電話や携帯情報端末等の表示エリアが小さい小型の光源装置では、高輝度や表示品位向上が優先される場合があり、発光面からの出射する出射光光度分布(XZ面内)は比較的狭くてもよい。 On the other hand, in mobile phones and portable information display area is small compact light source device such as a terminal, may improve high luminance and display quality is prioritized, the emitted light intensity emitted from the light emitting surface distribution (in the XZ-plane) it may be relatively narrow. このため、光拡散素子6としては、光源装置の表示エリアの大きさに応じて適切な光拡散特性を有するものを使用することが好ましい。 Therefore, as the light diffuser 6, it is preferable to use one having a suitable light diffusing characteristics in accordance with the size of the display area of ​​the light source device.
【0060】 [0060]
このような光源装置の表示エリアの大きさに応じた光拡散素子6の光拡散特性について、説明する。 The light diffusion properties of the light diffusing elements 6 corresponding to the size of the display area of ​​such a light source device will be described. なお、光源装置の表示エリアの大きさは、その展開長を基準として説明する。 The size of the display area of ​​the light source device will be described the developed length as a reference. ここで、光源装置の展開長(導光体3の展開長)とは、図22に示したように、線状の冷陰極光源が一次光源1として導光体3の光入射面に配置された場合、導光体3に入射した光が導光する方向、すなわち光入射面と垂直な方向における表示エリアの最長距離Lをいう。 Here, the developed length (developed length of the light guide 3) of the light source device, as shown in FIG. 22, the linear cold cathode light source is disposed on the light incident surface of the light guide 3 as the primary light source 1 and if the direction in which light entering the light guide 3 is guided, i.e. refers to the longest distance L of the display area on the light incident surface perpendicular direction. また、図23に示したように、導光体3のコ−ナにLED等の点光源が一次光源1として配置された場合、光点源から最も遠い有効表示エリアと点光源を結ぶ直線上の表示エリアの距離Lをいう。 Further, as shown in FIG. 23, the light guide 3 co - if a point light source such as an LED na is arranged as a primary light source 1, on the line connecting the farthest effective display area and the point light source from the point source It refers to the distance L of the display area.
【0061】 [0061]
(1)導光体3の展開長が8cm以下の場合このような光源装置は、一次光源1として線状の冷陰極管(一灯型)やLED等が使用され、携帯電話、携帯情報端末、デジタルカメラ等の表示エリアが小さい表示装置に使用されるため、視野角をさほど大きくする必要はなく、品位低下の原因となるぎらつきや輝度斑等を抑える程度の光拡散性を光拡散素子6により付与し、光利用効率を高め高輝度を維持するとともに、消費電力を低く抑えることが必要となる。 (1) such a light source device if the developed length of 8cm or less of the light guide 3, the linear cold-cathode tube as the primary light source 1 (one lamp type) or LED or the like is used, a cellular telephone, , since the display area of ​​the digital camera or the like is used in a small display device, not much need to increase the viewing angle, the light diffuser the degree of light diffusivity to suppress glare and illumination spots such cause quality reduction grant by 6, while maintaining high luminance enhancing the light utilization efficiency, it is necessary to reduce the power consumption. このため、光拡散素子6としては、出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅が1〜6度の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは1〜5度、より好ましくは2〜5度の範囲である。 Therefore, as the light diffuser 6, it is preferable that the full width half maximum of the outgoing light intensity distribution (in the XZ-plane) is in the range of 1-6 degrees, more preferably 1 to 5 degrees, more preferably 2 to 5 degrees it is in the range of. また、ヘイズ値としては、8〜60%の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは8〜50%、より好ましくは20〜50%の範囲である。 Further, the haze value is preferably in the range of 8-60%, more preferably 8 to 50%, more preferably in the range of 20-50%. さらに、光拡散素子6の表面に凹凸構造を形成する場合には、その平均傾斜角が0.8〜5度の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは0.8〜4度、より好ましくは2〜4度の範囲である。 Furthermore, in the case of forming a concave-convex structure on the surface of the light diffuser 6, preferably it has an average inclination angle thereof is in the range of 0.8 to 5 degrees, more preferably 0.8 to 4 degrees, more preferably it is in the range of 2 to 4 degrees.
【0062】 [0062]
(2)導光体3の展開長が8cmを超え23cm以下の場合(一次光源1として一灯型の冷陰極管を使用) (2) if the developed length of the light guide 3 is less than 23cm exceed 8 cm (using cold cathode tube one-lamp type as the primary light source 1)
このような光源装置は、ノートパソコン、デスクトップ型パソコンのモニター、比較的小型の液晶テレビ等の表示装置に使用されるため、比較的広い視野角が必要であり、液晶表示装置の高解像度化に伴い品位の高い高輝度が必要となる。 Such light source device, laptop, desktop computer monitor, for use in a relatively small display device of a liquid crystal television or the like, requires a relatively wide viewing angle, the high resolution of the liquid crystal display device high with a quality high brightness is required. このため、光拡散素子6としては、出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅が3〜11度の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは4〜10度、より好ましくは4〜9度の範囲である。 Therefore, as the light diffuser 6, it is preferable that the full width half maximum of the outgoing light intensity distribution (in the XZ-plane) is in the range of 3 to 11 degrees, more preferably 4 to 10 degrees, more preferably 4-9 degrees it is in the range of. また、ヘイズ値としては、30〜80%の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは40〜73%、より好ましくは45〜70%の範囲である。 Further, the haze value is preferably in the range of 30% to 80%, more preferably 40-73%, more preferably from 45 to 70%. さらに、光拡散素子6の表面に凹凸構造を形成する場合には、その平均傾斜角が3〜9.5度の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは3.5〜8.5度、より好ましくは4.5〜7度の範囲である。 Furthermore, in the case of forming a concave-convex structure on the surface of the light diffuser 6, preferably it has an average inclination angle thereof is in the range of 3 to 9.5 degrees, more preferably from 3.5 to 8.5 degrees, more preferably in the range of 4.5 to 7 degrees.
【0063】 [0063]
導光体3の展開長が8cmを超え18cm以下の場合には、比較的小型のノートパソコンの表示装置に使用されるため、必要な視野角はやや狭いものである。 If the developed length of the light guide 3 is less than 18cm exceed 8cm is to be used for display of relatively small laptop, viewing angle is required it is somewhat narrow. このため、光拡散素子6としては、出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅が3〜8度の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは4〜8度、より好ましくは4〜7度の範囲である。 Therefore, as the light diffuser 6, it is preferable that the full width half maximum of the outgoing light intensity distribution (in the XZ-plane) is in the range of 3 to 8 degrees, more preferably 4 to 8 degrees, more preferably 4 to 7 degrees it is in the range of. また、ヘイズ値としては、30〜70%の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは40〜65%、より好ましくは45〜60%の範囲である。 Further, the haze value is preferably in the range of 30% to 70%, more preferably 40 to 65%, more preferably from 45 to 60%. さらに、光拡散素子6の表面に凹凸構造を形成する場合には、その平均傾斜角が3〜7度の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは3.5〜6.5度、より好ましくは4.5〜6度の範囲である。 Furthermore, in the case of forming a concave-convex structure on the surface of the light diffuser 6, preferably it has an average inclination angle thereof is in the range of 3 to 7 degrees, further preferably 3.5 to 6.5 degrees, more preferably 4.5 to 6 in the range degrees.
【0064】 [0064]
導光体3の展開長が18cmを超え22cm以下の場合には、比較的大形のノートパソコンの表示装置に使用されるため、比較的広い視野角が必要であるとともに、表示エリア内での輝度の均一性を達成することが必要である。 If the developed length of the light guide 3 is less than 22cm exceed 18cm is relatively for use in a display device of large laptop, as well as a required relatively wide viewing angle, in a display area it is necessary to achieve uniformity of luminance. このため、光拡散素子6としては、出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅が4〜10度の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは5〜9度、より好ましくは5〜8.5度の範囲である。 Therefore, as the light diffuser 6, it is preferable that the full width half maximum of the outgoing light intensity distribution (in the XZ-plane) is in the range of 4 to 10 degrees, more preferably 5-9 degrees and more preferably 5-8. 5 is in the range degrees. また、ヘイズ値としては、40〜75%の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは50〜70%、より好ましくは50〜65%の範囲である。 Further, the haze value is preferably in the range 40 to 75%, more preferably 50% to 70%, more preferably from 50 to 65%. さらに、光拡散素子6の表面に凹凸構造を形成する場合には、その平均傾斜角が3.5〜8度の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは4〜7度、より好ましくは4.5〜6.5度の範囲である。 Furthermore, in the case of forming a surface concavo-convex structure of the light diffuser 6, preferably it has an average inclination angle thereof is in the range of 3.5-8 degrees, more preferably 4 to 7 degrees, more preferably 4. 5 to 6.5 in the range degrees.
【0065】 [0065]
導光体3の展開長が22cmを超え23cm以下の場合は、比較的大型のノートパソコン等の表示装置に使用される。 If the developed length is less than 23cm beyond the 22cm of the light guide 3, it is used in relatively the display device of a large notebook personal computer. 一灯型の冷陰極管を一次光源1として使用するノートパソコンとしては表示エリアが大きいものであり、導光体3の展開長が22cm以下のものと比較すると、光利用効率をより高くし輝度を向上させることが必要となる。 The notebook computer that uses the cold cathode tube single-lamp type as the primary light source 1 are those large display area, the developed length of the light guide 3 is compared with that of 22cm or less, higher and the luminance efficiency of light utilization it is necessary to improve. このように輝度をより高くしようとすると、例えば、光源装置の導光体3の裏面に配置される反射シートとして、指向性反射性の低い発泡PET反射フィルムに代えて指向性反射特性に優れる銀反射シ−トやアルミ反射シ−ト等の金属反射シートを使用する必要がある。 With this attempt to further increase the brightness, for example, as a reflection sheet disposed on the rear surface of the light guide 3 of the light source device, silver excellent directional reflection characteristics instead of the lower foamed PET reflective film having directional reflection properties reflecting sheet - with or reflective aluminum sheet - it is necessary to use a metal reflecting sheet such bets. しかし、金属反射シ−トを使用した場合には、金属反射特有のぎらつき、入射面近傍に現れる暗線輝線、入射面両端部近傍に現れる暗部等の欠陥が強く発現され、光源装置としての品位が損なわれる傾向にある。 However, the metal reflective sheet - when using TMG, the metal reflecting specific glare, dark bright line appearing on the entrance surface near defects of the dark part such as appearing in the vicinity of the incident surface at both ends is strongly expressed, the quality of the light source apparatus there is a tendency that may be impaired. このような品位低下を抑止するためには、出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅が9度を超えるような光拡散性の高い光拡散素子6を使用することが必要となってくるが、このうような光拡散素子6を使用した場合には光拡散性が大きくなりすぎるとともに、全光線透過率の大幅な低下を招くため、十分に高い輝度が得られないという問題点を有する。 To suppress such a quality drop, becomes necessary to use a light diffusing property of high light diffuser 6, as FWHM exceeds 9 ° of the outgoing light intensity distribution (in the XZ-plane) but with light diffusing property becomes too large when using the light diffuser 6, as of this, because it causes a significant reduction in total light transmittance, it has a problem that a sufficiently high brightness can not be obtained . このため、このような品位低下を導光体3や光偏向素子4にて抑止し、光拡散素子6としては、出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅が5〜11度の範囲のものを使用することが好ましく、さらに好ましくは6〜10度、より好ましくは7〜9度の範囲である。 Therefore, such a quality reduction is suppressed in the light guide 3 and the light deflector 4, as the light diffuser 6, the full width half maximum of the outgoing light intensity distribution (in the XZ plane) in the range of 5 to 11 degrees it is preferred to use ones, more preferably 6-10 degrees, more preferably in the range of 7-9 degrees. また、ヘイズ値としては、50〜80%の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは55〜73%、より好ましくは55〜70%の範囲である。 Further, the haze value is preferably in the range of 50-80%, more preferably 55-73%, more preferably from 55 to 70%. さらに、光拡散素子6の表面に凹凸構造を形成する場合には、その平均傾斜角が4.5〜9.5度の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは5〜8.5度、より好ましくは5〜7度の範囲である。 Furthermore, in the case of forming a concave-convex structure on the surface of the light diffuser 6, preferably it has an average inclination angle thereof is in the range of 4.5 to 9.5 degrees, more preferably 5 to 8.5 degrees, more preferably in the range of 5-7 degrees.
【0066】 [0066]
(3)導光体3の展開長が22cmを超え28cm以下の場合(一次光源1として多灯型の冷陰極管を使用) (3) if the developed length of the light guide 3 is less than 28cm exceed 22 cm (using cold cathode tube multi-lamp type as the primary light source 1)
このような光源装置は、デスクトップ型パソコンのモニター、液晶テレビ等の表示装置に使用されるため、比較的広い視野角が必要であるとともに高い輝度が必要となる。 Such light source device, monitor desktop PC, for use in a display device such as a liquid crystal television requires a high luminance as well as a required relatively wide viewing angle. このため、一次光源1としては導光体3の対向する2つの端面にそれぞれ1個以上の冷陰極管を配置した多灯型のものが使用される。 Therefore, those multi-lamp type arranged respectively one or more of the cold cathode tube to two opposite end faces of the light guide 3 is used as the primary light source 1. このような光源装置では、一灯型の一次光源1を用いたものとは品位に関する視認性が異なり、後述するような出射光光度分布(XZ面内)の非対称性はその特性を失い、光源装置の中央部付近の出射光光度分布(XZ面内)は、図24に示したように、光拡散素子6を使用しない場合でも対称性が向上する。 In such a light source device has a different visibility regarding quality than those using the primary light source 1 according to one lamp type, the asymmetry of the outgoing light intensity distribution as described below (in the XZ-plane) loses its characteristics, the light source emitted light intensity distribution in the vicinity of the center portion of the device (in the XZ-plane), as shown in FIG. 24, symmetry even if you do not use a light diffusing element 6 is improved. さらに、光源に近い両端部近傍での出射光光度分布(XZ面内)は、それぞれ最も近いところから導光される光の影響をうけ、若干非対称性を帯びた出射光光度分布(XZ面内)となる。 Furthermore, the emitted light intensity distribution at near both ends near the light source (XZ plane) are affected by light guided from the nearest respective slightly asymmetric emitted light intensity distribution tinged (XZ plane ) and a. すなわち、図24の左側の端部近傍では、光源側の出射光光度分布(XZ面内)が急激に低下し、中央側の出射光光度分布(XZ面内)は滑らかなテイリング傾向を有しているため、左端部近傍での光の出射方向はやや中央部へ向いている成分が多くなっている。 That is, in the left end portion of FIG. 24, the emitted light intensity distribution of the light source side (in the XZ-plane) decreases rapidly, the emitted light intensity distribution on the center side (XZ plane) has a smooth tailing tendency and for which the emission direction of the light in the left end portion vicinity is increasingly ingredients slightly towards the central part. 一方、図24の右側の端部近傍では、これと反対の出射光光度分布(XZ面内)を有しており、光の出射方向はやや中央部へ向いている成分が多くなっている。 On the other hand, the right end portion of FIG. 24, which as has an outgoing light intensity distribution on the opposite (in the XZ plane), the emission direction of the light is increasingly ingredients slightly towards the central part. このため、中央部から両端部近傍を観察したときの視認性に優れた出射光特性が得られ、端部まで高品位な、高い輝度を有する光源装置となる。 Therefore, excellent emitted light characteristics visibility when observing the near both ends from the central portion is obtained, until the end of high quality, as a light source device having high luminance. このため、光拡散素子6としては、広い視野角を得る光拡散性が必要とされ、出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅が6〜13度の範囲のものを使用することが好ましく、さらに好ましくは6.5〜11度、より好ましくは7〜9度の範囲である。 Therefore, as the light diffuser 6, is required a light diffusing property to obtain a wide viewing angle, it is preferable that the full width at half maximum using the range of 6 to 13 degrees of the outgoing light intensity distribution (in the XZ-plane) , more preferably from 6.5 to 11 degrees, more preferably in the range of 7-9 degrees. また、ヘイズ値としては、50〜82%の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは60〜75%、より好ましくは65〜70%の範囲である。 Further, the haze value is preferably in the range of 50 to 82%, more preferably 60 to 75%, more preferably in the range of 65-70%. さらに、光拡散素子6の表面に凹凸構造を形成する場合には、その平均傾斜角が4.5〜12度の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは5.5〜8.5度、より好ましくは6〜7度の範囲である。 Furthermore, in the case of forming a concave-convex structure on the surface of the light diffuser 6, preferably it has an average inclination angle thereof is in the range of 4.5 to 12 degrees, more preferably 5.5 to 8.5 degrees, more preferably in the range of 6-7 degrees.
【0067】 [0067]
本発明の光源装置においては、上記のような光拡散素子6を用いる場合、光偏向素子4からの出射光輝度分布(XZ面内)の半値全幅が19〜26度程度の集光性が比較的弱い光偏向素子4を使用するとともに、光拡散性の比較的弱い光拡散素子6を使用した方がYZ面での拡散による輝度の低下を抑えられるため、輝度向上の観点からは好ましい場合がある。 In the light source device of the present invention, when using a light diffuser 6, as described above, the light-collecting FWHM of about 19-26 degrees of the emitted light luminance distribution of the light deflector 4 (the XZ plane) is compared with using a target weak light deflector 4, since the person using the relatively weak light diffuser 6 of the light diffusing is suppressing a decrease in luminance due to diffusion in the YZ plane, it is preferred in view of the luminance enhancement is there. この場合、光拡散素子6としては、広い視野角を得る光拡散性が必要とされ、出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅が1〜8度の範囲のものを使用することが好ましく、さらに好ましくは2〜8度、より好ましくは3〜7度の範囲である。 In this case, as the light diffuser 6, is required a light diffusing property to obtain a wide viewing angle, it is preferable to use a range of full width at half maximum 1-8 ° of the outgoing light intensity distribution (in the XZ-plane) , more preferably 2 to 8 degrees, more preferably in the range of 3-7 degrees. また、ヘイズ値としては、8〜70%の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは30〜65%、より好ましくは40〜60%の範囲である。 Further, the haze value is preferably in the range of 8-70%, more preferably 30 to 65%, more preferably from 40% to 60%. さらに、光拡散素子6の一方の表面に凹凸構造を形成する場合には、その平均傾斜角が0.8〜7度の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは3〜6.5度、より好ましくは3.5〜6度の範囲である。 Furthermore, when forming one surface relief structure of the light diffuser 6, preferably it has an average inclination angle thereof is in the range of 0.8 to 7 degrees, more preferably 3 to 6.5 degrees, more preferably in the range of 3.5 to 6 degrees. 凹凸構造を両面に形成する場合には、その一方の表面の平均傾斜角が0.8〜4度の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは1〜4度、より好ましくは2〜4度の範囲である。 When forming an uneven structure on both sides, preferably has an average inclination angle of the one surface is in the range of 0.8 to 4 degrees, more preferably 1-4 degrees and more preferably 2 to 4 degrees it is in the range.
【0068】 [0068]
本発明の光源装置においては、光偏向素子4の出光面から出射する出射光は図25に示したような非対称的な出射光輝度分布(XZ面内)を有する場合がある。 In the light source device of the present invention, the emission light emitted from the light exit surface of the light deflector 4 may have an asymmetric emission light luminance distribution (in the XZ-plane) as shown in FIG. 25. この出射光輝度分布(XZ面内)は、導光体3から出射した出射光光度分布(XZ面内)に由来するものである。 The emitted light luminance distribution (in the XZ-plane) is derived from the emitted light intensity distribution emitted from the light guide 3 (the XZ plane). このような非対称的な出射光輝度分布(XZ面内)は、例えば、光偏向素子4からの出射光輝度分布(XZ面内)の半値全幅が、20度以下の指向性の高い出射光が出射される場合に発現する傾向にある。 Such asymmetric emission light luminance distribution (in the XZ-plane), for example, the full width at half maximum of the emission light luminance distribution from the light deflector 4 (the XZ plane), is high following directional 20 degrees outgoing light They tend to express when emitted. 特に、表示エリアの比較的大きな光源装置においては、このような出射光輝度分布(XZ面内)の非対称性を緩和させるためには、光拡散性の比較的強い光拡散素子6を使用することが必要となる。 In particular, a relatively large light source device of the display area, in order to alleviate the asymmetry of such emitted light luminance distribution (in the XZ-plane) is to use a relatively strong light diffuser 6 of the light-diffusing Is required. 一方、光拡散素子6として、出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅が4度以上、ヘイズ値が35%以上のものを使用した場合には、光拡散素子6から出射する出射光光度分布(XZ面内)のピーク角度が光偏向素子4からの出射光輝度分布(XZ面内)のピーク角度に対して、光源と反対側の方向へ1〜3度程度偏角される。 On the other hand, as the light diffuser 6, the full width half maximum of the outgoing light intensity distribution (in the XZ-plane) is 4 degrees or more, if the haze value was used for more than 35%, the emitted light intensity emitted from the light diffuser 6 distribution with respect to the peak angle of the outgoing light intensity distribution from the light deflector 4 the peak angle (in the XZ-plane) (in the XZ-plane), are opposite to 3 degrees declination in the direction of the light source. このため、光偏角素子からの出射光輝度分布(XZ面内)のピーク角度が所望の方向(例えば法線方向)にある場合には、光拡散素子6を使用することによって所望の方向での輝度の低下を招くことになる。 Therefore, when the peak angle of outgoing light intensity distribution from the light deflection angle element (in the XZ-plane) is in a desired direction (e.g., normal line direction) is the desired direction by using the light diffuser 6 which leads to reduction in the brightness of the. 従って、光偏向素子4からの出射光輝度分布(XZ面内)の半値全幅が20度以下である場合に上記のような光拡散素子6を使用する際には、予め、光偏向素子4からの出射光輝度分布(XZ面内)のピーク角度が所望の方向から光源側に0.5〜3度、さらに好ましくは0.5〜2度、より好ましくは1〜2度傾くように光偏向素子4等を設計しておくことが好ましい。 Therefore, when using a light diffusing element 6 as described above if the full width at half maximum of the emission light luminance distribution from the light deflector 4 (the XZ plane) is less than 20 degrees, in advance, from the light deflector 4 emitted light luminance distribution of 0.5 to 3 degrees to the light source side peak angle from a desired direction (in the XZ-plane), more preferably 0.5 to 2 degrees, more preferably light deflection to be inclined 1-2 ° it is preferable to design the element 4 or the like.
【0069】 [0069]
本発明においては、光拡散素子6として光拡散性に異方性を有するものを使用することが、光拡散素子6の全光線透過率を高め、光偏向素子4からの出射光を効率的に拡散でき、輝度を向上させることができるため好ましい。 In the present invention, the use of which has an anisotropic light diffusion property as a light diffuser 6, increasing the total light transmittance of the light diffuser 6, the light emitted from the light deflector 4 efficiently diffusion can be preferably used, since it can improve the luminance. 例えば、導光体3の一つの端面に線上の冷陰極管を一次光源1として配置した光源装置においては、狭視野化を図る光偏向素子4では、導光体3の光出射面から出射する出射光をXZ面において主として狭視野化を図るものであり、さらに光拡散素子6により狭視野化されたXZ面の光を主として拡散させ視野角を広げることを目的としている。 For example, in the light source apparatus arranged cold cathode tubes on the line as the primary light source 1 to one end face of the light guide 3, the light deflector 4 a narrower visual field is emitted from the light emitting surface of the light guide 3 It is intended to achieve a predominantly narrowing of the visual field in the XZ plane outgoing light, and its object is to further predominantly diffuse light narrowing of the visual field has been XZ plane by the light diffuser 6 widen the viewing angle. しかし、光拡散素子6として等方性拡散性のものを使用した場合には、光偏角素子により狭視野化されていないYZ面の光も同等に拡散されるため、輝度の低下を招くことになる。 However, when using those isotropic diffusion property as the light diffuser 6, the light of the YZ plane which is not narrow viewing by light deflection angle element is also spread equally, causing a decrease in luminance become. そこで、図26に示したように、XZ面よりもYZ面での光拡散性が高いような異方拡散性を有する光拡散素子6を使用することにより、光偏向素子4により狭視野化されたXZ面の光を強く拡散し、狭視野化されていないYZ面の光の拡散を弱くすることができ、光偏向素子4からの出射光を効率的に拡散することができ、輝度の低下をできる限り最小に抑えることができる。 Therefore, as shown in FIG. 26, by using a light diffuser 6 having an anisotropic diffusion property such as a high light diffusion property of the YZ plane from the XZ plane, a narrower field of view by the light deflector 4 diffused light strongly in the XZ plane, it can weaken the diffusion of narrowing of the visual field are not even light YZ plane, it is possible to diffuse the light emitted from the light deflector 4 efficiently, decrease in brightness it can be suppressed to a minimum as much as possible.
【0070】 [0070]
本発明においては、このような光拡散素子6の異方拡散性については、どのような異方性を有する光拡散素子6を使用するかは、上記のようにXZ面とYZ面での異方性に限定されるものではなく、導光体3の光出射機構、光偏向素子4のレンズ形状や配列、光源装置の用途等に応じて適宜選定することができる。 In the present invention, the anisotropic diffusion of such light diffuser 6, is to use a light diffusing element 6 having any anisotropy, different in the XZ plane and YZ plane, as described above is not limited to isotropic, light emitting mechanism of the light guide 3, the lens shape and arrangement of the light deflector 4, can be appropriately selected depending on the application of the light source device. すなわち、図27に示したように、光拡散素子6の出射面に対する法線軸を含む任意の面(ZP−n面(n=1,2,・・・))を想定し、これらの任意の面における出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅を相違させることによって異方性を付与することができる。 That is, as shown in FIG. 27, any surface (ZP-n plane (n = 1,2, ···)) containing normal axis with respect to the exit surface of the light diffuser 6 assumes, of these optional it is possible to impart anisotropy by different full width at half maximum of the outgoing light intensity distribution (in the XZ plane) in the plane. なお、ZP−n面の中で最も大きい半値全幅を最大半値全幅、最も小さい半値全幅を最小半値全幅とする。 Incidentally, the largest FWHM maximum FWHM in ZP-n plane, the smallest FWHM to minimize FWHM. 同様に、光拡散素子6に異方拡散性を付与する凹凸構造の平均傾斜角についても、ZP−n面と光拡散素子6(XY面)が交差する任意のP−n方向における平均傾斜角を相違させることによって平均傾斜角の異方性を付与することができる。 Similarly, the average inclination angle of the uneven structure on the light diffuser 6 to impart anisotropic diffusivity, the average inclination angle at an arbitrary P-n direction ZP-n plane and the light diffuser 6 (XY plane) intersect it is possible to impart anisotropy of the average inclination angle by differences of. このとき、P−n方向の中で最も大きい平均傾斜角を最大平均傾斜角、最も小さい平均傾斜角を最小平均傾斜角とする。 In this case, the maximum average inclination angle the largest average inclination angle in a P-n direction, a minimum average inclination angle the smallest average inclination angle.
【0071】 [0071]
例えば、導光体3の一つの端面に線上の冷陰極管を配置し一次光源1とした場合、光偏向素子4は主としてXZ面で狭視野化を主として図り、YZ面では殆ど作用しないため、XZ面で効果的に出射光を拡散し、YZ面では出射光を拡散させないような異方拡散性を有する光拡散素子6を使用することが最適である。 For example, in the case where the cold cathode tubes arranged primary light source 1 on the line to one end face of the light guide 3, which aims the light deflector 4 is primarily mainly narrowing of the visual field in the XZ plane, hardly acts in the YZ plane, effectively diffuse the emitted light in the XZ plane, it is optimal to use a light diffuser 6 having an anisotropic diffusion property so as not to diffuse the emitted light in the YZ plane. 従って、光拡散素子6としては、XZ面で最大半値全幅を示し、YZ面で最小半値全幅を示すような異方拡散性を有するものが好ましい。 Therefore, as the light diffuser 6, the maximum full width half maximum in the XZ plane, having an anisotropic diffusion property as the minimum full width half maximum in the YZ plane it is preferred. 同様に、光拡散素子6に形成する凹凸構造も、X方向に最大平均傾斜角を有し、Y方向に最小平均傾斜角を有するような構造あるいは配置とすることが好ましい。 Similarly, uneven structure formed on the light diffuser 6 also has a maximum average inclination angle in the X direction, it is preferable that the structure or arrangement as having a minimum average inclination angle in the Y direction.
【0072】 [0072]
このような異方拡散性を有する光拡散素子6においても、輝度特性、視認性および品位等のバランスを考慮して光偏向素子4からの出射光を適度に拡散させる光拡散特性を有する光拡散素子6を使用することが必要である。 Also in the light diffuser 6 having such anisotropic diffusion property, light diffusing having light diffusing characteristics to appropriately diffuse the light emitted from the light deflector 4 in consideration of the balance of the luminance characteristics, visibility and quality, etc. it is necessary to use the device 6. すなわち、光拡散素子6の光拡散性が低い場合には、視野角を十分に広げることが困難となり視認性を低下させるとともに、品位改善効果が十分でなくなる傾向にあり、逆に光拡散性が高すぎる場合には光偏向素子4による狭視野化の効果が損なわれるとともに、全光線透過率も低くなり輝度が低下する傾向にある。 That is, when the light diffusion property of the light diffuser 6 is low, together with reducing the difficulty and makes visibility is possible to widen the viewing angle enough, there is a tendency that the quality improving effect is not sufficient, the light diffusing conversely with the effect of the narrowing of the visual field by the light deflector 4 is impaired if too high, the luminance becomes the total light transmittance is low tends to decrease. そこで、出射光光度分布(XZ面内)の最大半値全幅が1〜13度の範囲であるものが使用され、好ましくは3〜11度の範囲、さらに好ましくは4〜9度の範囲である。 Therefore, it is used as the maximum full width at half maximum of 1 to 13 ° range of the outgoing light intensity distribution (in the XZ-plane), preferably in the range of 3 to 11 degrees, more preferably in the range of 4-9 degrees. また、最小半値全幅に対する最大半値全幅の比(最大半値全幅/最小半値全幅)が1.1〜20の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは2〜15の範囲、より好ましくは4〜10の範囲である。 It is preferable that the ratio of the maximum full width half maximum (maximum FWHM / Min FWHM) is in the range of 1.1 to 20 with respect to the minimum full width half maximum, more preferably in the range of 2 to 15, more preferably from 4 to 10 it is in the range. これは、最大半値全幅/最小半値全幅を1.1以上とすることによって光の利用効率を向上させ輝度を高めることができるためであり、20以下とすることによって強い光拡散性による輝度の低下を抑止することができるためである。 This is because it is possible to increase the brightness to improve the utilization efficiency of light by a 1.1 or more maximum FWHM / minimum full width half maximum, lowering of brightness due to high light diffusibility by 20 or less This is because it is possible to suppress.
【0073】 [0073]
光拡散素子6の一方の表面に凹凸構造を形成する場合には、その最大平均傾斜角を0.8〜15度の範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは3.5〜11度であり、より好ましくは4〜9度である。 In the case of forming one surface relief structure of the light diffuser 6, it is preferably in the range the maximum average inclination angle of 0.8 to 15 degrees, more preferably from 3.5 to 11 degrees, more preferably from 4 to 9 degrees. また、最大半値全幅/最小半値全幅と同様の観点から、最小平均傾斜角に対する最大平均傾斜角の比(最大平均傾斜角/最小平均傾斜角)は、1.1〜20の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは2〜15の範囲、より好ましくは4〜10の範囲である。 From the same viewpoint and the maximum full width half maximum / minimum full width half maximum, the maximum ratio of the average inclination angle (maximum average inclination angle / minimum mean tilt angle) with respect to the minimum average inclination angle is in the range of 1.1 to 20 preferably, more preferably in the range of 2 to 15, more preferably from 4 to 10. 凹凸構造は、光拡散素子6の両方の表面に形成してもよく、この場合、光拡散素子6の全光線透過率の低下を抑止するためには、光拡散素子6の入射面側の平均傾斜角を出射面側の平均傾斜角よりも大きくすることが好ましい。 Concavo-convex structure may be formed on both surfaces of the light diffuser 6, in this case, in order to suppress the reduction in the total light transmittance of the light diffuser 6, the average of the incident surface of the light diffuser 6 it is preferably larger than the average inclination angle of the emitting surface side of the inclination angle. また、光拡散素子6のヘイズ値としては8〜82%の範囲とすることが、輝度特性向上と視認性改良の観点から好ましく、さらに好ましくは30〜70%の範囲であり、より好ましくは40〜65%の範囲である。 Further, as the haze value of the light diffuser 6 in a range of 8-82%, preferably in terms of visibility and improved luminance characteristics improve, more preferably in the range of 30% to 70%, more preferably 40 it is in the range of 65%.
【0074】 [0074]
また、光拡散素子6としては、光源装置の表示エリアの大きさに応じて適切な光拡散特性を有するものを使用することが好ましい。 Further, as the light diffuser 6, it is preferable to use one having a suitable light diffusing characteristics in accordance with the size of the display area of ​​the light source device. 導光体3の展開長が8cm以下の場合には、光拡散素子6としては、出射光光度分布(XZ面内)の最大半値全幅が1〜6度の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは1〜5度、より好ましくは2〜5度の範囲である。 If the developed length of the light guide 3 is 8cm or less, as the light diffuser 6, preferably up to full width half maximum of the outgoing light intensity distribution (in the XZ-plane) is in the range of 1-6 degrees, more preferably 1-5 degrees, more preferably in the range of 2-5 degrees. また、ヘイズ値としては、8〜60%の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは8〜50%、より好ましくは20〜50%の範囲である。 Further, the haze value is preferably in the range of 8-60%, more preferably 8 to 50%, more preferably in the range of 20-50%. さらに、光拡散素子6の表面に凹凸構造を形成する場合には、その最大平均傾斜角が0.8〜5度の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは0.8〜4度、より好ましくは2〜4度の範囲である。 Furthermore, in the case of forming a concave-convex structure on the surface of the light diffuser 6 preferably has its maximum average inclination angle is in the range of 0.8 to 5 degrees, more preferably 0.8 to 4 degrees, more preferably is in the range of 2 to 4 degrees.
【0075】 [0075]
導光体3の展開長が8cmを超え23cm以下の場合(一次光源1として一灯型の冷陰極管を使用)には、光拡散素子6としては、出射光光度分布(XZ面内)の最大半値全幅が3〜11度の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは4〜10度、より好ましくは4〜9度の範囲である。 The case developed length of the light guide 3 is less than 23cm exceed 8 cm (using cold cathode tube one-lamp type as the primary light source 1), the light diffuser 6, the emitted light intensity distribution (in the XZ-plane) preferably the maximum full width half maximum is in the range of 3 to 11 degrees, more preferably 4 to 10 degrees, more preferably in the range of 4-9 degrees. また、ヘイズ値としては、30〜80%の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは40〜73%、より好ましくは45〜70%の範囲である。 Further, the haze value is preferably in the range of 30% to 80%, more preferably 40-73%, more preferably from 45 to 70%. さらに、光拡散素子6の表面に凹凸構造を形成する場合には、その最大平均傾斜角が3〜15度の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは3.5〜10度、より好ましくは4.5〜8度の範囲である。 Furthermore, in the case of forming a surface concavo-convex structure of the light diffuser 6 preferably has its maximum average inclination angle is in the range of 3 to 15 degrees, more preferably 3.5 to 10 degrees, more preferably 4 .5~8 in the range degrees. 中でも、導光体3の展開長が8cmを超え18cm以下の場合には、光拡散素子6としては、出射光光度分布(XZ面内)の最大半値全幅が3〜10度の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは4〜10度、より好ましくは4〜9度の範囲である。 Among them, when the developed length of the light guide 3 is less than 18cm exceed 8cm, as the light diffuser 6, the maximum full width at half maximum of 3 to 10 ° range of the outgoing light intensity distribution (in the XZ-plane) by weight, more preferably 4 to 10 degrees, more preferably in the range of 4-9 degrees. また、ヘイズ値としては、30〜70%の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは40〜65%、より好ましくは45〜60%の範囲である。 Further, the haze value is preferably in the range of 30% to 70%, more preferably 40 to 65%, more preferably from 45 to 60%. さらに、光拡散素子6の表面に凹凸構造を形成する場合には、その最大平均傾斜角が3〜9度の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは3.5〜8度、より好ましくは4.5〜8度の範囲である。 Furthermore, in the case of forming a surface concavo-convex structure of the light diffuser 6 preferably has its maximum average inclination angle is in the range of 3-9 degrees, more preferably 3.5 to 8 degrees, more preferably 4 .5~8 in the range degrees. また、導光体3の展開長が18cmを超え22cm以下の場合には、光拡散素子6としては、出射光光度分布(XZ面内)の最大半値全幅が4〜13度の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは5〜11度、より好ましくは5〜8.5度の範囲である。 It if the developed length of the light guide 3 is less than 22cm exceed 18cm, as the light diffuser 6, the maximum full width at half maximum of 4 to 13 ° range of the outgoing light intensity distribution (in the XZ-plane) by weight, more preferably 5 to 11 degrees, more preferably from 5 to 8.5 degrees. また、ヘイズ値としては、40〜75%の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは50〜70%、より好ましくは50〜65%の範囲である。 Further, the haze value is preferably in the range 40 to 75%, more preferably 50% to 70%, more preferably from 50 to 65%. さらに、光拡散素子6の表面に凹凸構造を形成する場合には、その最大平均傾斜角が3.5〜15度の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは4〜9度、より好ましくは4.5〜6.5度の範囲である。 Furthermore, in the case of forming a concave-convex structure on the surface of the light diffuser 6 preferably has its maximum average inclination angle is in the range of 3.5 to 15 degrees, more preferably 4-9 degrees and more preferably 4 .5~6.5 in the range degrees. さらに、導光体3の展開長が22cmを超え23cm以下の場合は、光拡散素子6としては、出射光光度分布(XZ面内)の最大半値全幅が5〜13度の範囲のものを使用することが好ましく、さらに好ましくは6〜12度、より好ましくは7〜9度の範囲である。 Furthermore, if the developed length is less than 23cm beyond the 22cm of the light guide 3, as the light diffuser 6, using the largest full width at half maximum of 5 to 13 ° range of the outgoing light intensity distribution (in the XZ-plane) it is preferred to, more preferably 6-12 degrees, more preferably in the range of 7-9 degrees. また、ヘイズ値としては、50〜80%の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは55〜73%、より好ましくは55〜70%の範囲である。 Further, the haze value is preferably in the range of 50-80%, more preferably 55-73%, more preferably from 55 to 70%. さらに、光拡散素子6の表面に凹凸構造を形成する場合には、その最大平均傾斜角が4.5〜15度の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは5〜10度、より好ましくは5〜7度の範囲である。 Furthermore, in the case of forming a concave-convex structure on the surface of the light diffuser 6 preferably has its maximum average inclination angle is in the range of 4.5 to 15 degrees, more preferably 5 to 10 degrees, more preferably 5 to 7 in the range degrees.
【0076】 [0076]
導光体3の展開長が22cmを超え28cm以下の場合(一次光源1として多灯型の連陰極管を使用)には、光拡散素子6としては、広い視野角を得る光拡散性が必要とされ、出射光光度分布(XZ面内)の最大半値全幅が6〜13度の範囲のものを使用することが好ましく、さらに好ましくは6.5〜11度、より好ましくは7〜9度の範囲である。 If the developed length of the light guide 3 is less than 28cm exceed 22 cm (using continuous cathode tube multi-lamp type as the primary light source 1), as the light diffuser 6, it requires a light diffusing property to obtain a wide viewing angle and is, it is preferable that the half maximum full width of the outgoing light intensity distribution (in the XZ-plane) is to use the range of 6 to 13 degrees, more preferably from 6.5 to 11 degrees, more preferably 7-9 degrees it is in the range. また、ヘイズ値としては、50〜82%の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは60〜75%、より好ましくは65〜70%の範囲である。 Further, the haze value is preferably in the range of 50 to 82%, more preferably 60 to 75%, more preferably in the range of 65-70%. さらに、光拡散素子6の表面に凹凸構造を形成する場合には、その最大平均傾斜角が4.5〜15度の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは5.5〜13度、より好ましくは6〜7度の範囲である。 Furthermore, in the case of forming a concave-convex structure on the surface of the light diffuser 6 preferably has its maximum average inclination angle is in the range of 4.5 to 15 degrees, more preferably from 5.5 to 13 degrees, more preferably is in the range of 6-7 degrees.
【0077】 [0077]
このような異方拡散性を有する光拡散素子6の拡散性付与構造としては、例えば、図28〜30に示したような凹凸構造が挙げられる。 The diffusive providing structure of the light diffuser 6 having such anisotropic diffusion property, for example, concave-convex structure as shown in FIG. 28-30. 図28に示した凹凸構造は、一軸上に長く伸びたレンチキュラーレンズ列等の多数のレンズ列を略並列して連設した配列構造である。 Uneven structure shown in FIG. 28 is a sequence structure that is continuously provided with substantially parallel multiple lens array of lenticular lens array or the like elongated on axis. このようなレンズ列の配列ピッチは表示装置として使用される液晶素子のピッチおよび光偏向素子4のプリズム列等のレンズ列の配列ピッチに対してモアレの発生しにくいピッチを選定するか、ランダムな配列ピッチとすることが好まし。 Is this arrangement pitch of such a lens column selecting hardly generated pitch of moire with respect to the arrangement pitch of the lens array of the prism row, etc. pitch and the light deflector 4 of the liquid crystal element used as a display device, random preferably be an array pitch. 通常、レンズ列の配列ピッチは1〜70μmの範囲とすることが好ましく、製造の容易さやモアレの発生を防止する観点から5〜40μmがさらに好ましく、より好ましくは10〜30μmの範囲である。 Usually, the array pitch of the lens array is preferably in the range of 1~70Myuemu, more preferably 5~40μm from the viewpoint of preventing the occurrence of ease and moire production, more preferably from 10 to 30 [mu] m. また、レンズ列の長手方向と直交する方向の平均傾斜角は0.8〜15度の範囲とすることが輝度向上と視認性の観点から好ましく、さらに好ましくは3.5〜11度、より好ましくは4〜9度の範囲である。 The average tilt angle in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the lens array is preferred in view of visibility and that the luminance improvement in a range of 0.8 to 15 degrees, more preferably from 3.5 to 11 degrees, more preferably is in the range of 4-9 degrees.
【0078】 [0078]
図29に示した凹凸構造は、多数のシリンドリカルレンズ形状体を離散的に配列した構造である。 Uneven structure shown in FIG. 29 is a discretely arranged structure a number of cylindrical lens-shaped body. シリンドリカルレンズ形状体の配列間隔は、一定の規則的なピッチでもよく、ランダムな配列ピッチであってもよい。 Arrangement intervals of the cylindrical lens-shaped body may be a certain regular pitch, it may be a random arrangement pitch. 通常、シリンドリカルレンズ形状体の配列ピッチは、1〜70μmの範囲とすることが好ましく、製造の容易さやモアレの発生を防止する観点から5〜40μmがさらに好ましく、より好ましくは10〜30μmの範囲である。 Usually, the array pitch of the cylindrical lens-shaped body is preferably in a range of 1~70Myuemu, more preferably 5~40μm from the viewpoint of preventing the occurrence of ease and moire production, more preferably in the range of 10~30μm is there. また、シリンドリカルレンズ形状体の長手方向と直交する方向の平均傾斜角は0.8〜15度とすることが輝度向上と視認性の観点から好ましく、さらに好ましくは3.5〜11度、より好ましくは4〜9度の範囲である。 The average tilt angle in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the cylindrical lens-shaped body is preferably from the viewpoint of visibility and that the luminance improvement to 0.8 to 15 degrees, more preferably from 3.5 to 11 degrees, more preferably is in the range of 4-9 degrees. このような離散的な配列構造は、光拡散素子6として最大半値全幅であることが必要な面と光拡散素子6の出射面との交差する線と、シリンドリカルレンズ形状体の長手方向が略直交する量的確率が高くなるように配列することが好ましい。 Such discrete array structure includes a line that intersects with the required surface and the exit surface of the light diffuser 6 as a light diffuser 6 is a half maximum full-width, the longitudinal direction substantially perpendicular to the cylindrical lens-shaped body it is preferable to arrange such quantitative probability increases to. また、光拡散素子6として最小半値全幅であることが必要な面と光拡散素子6の出射面と交差する線と、シリンドリカルレンズ形状体の長手方向が略平行になる量的確率が高くなるよう配列することが好ましい。 Also, so that a line intersecting the emitting surface of the light diffuser 6 minimum full width half maximum is it necessary surface and a light diffusing element 6 as, quantitative probability that the longitudinal direction of the cylindrical lens-shaped body is substantially parallel to the higher it is preferable to arrange.
【0079】 [0079]
図30に示した凹凸構造はヘアライン構造である。 Uneven structure shown in FIG. 30 is a hairline structure. ヘアラインの延びる方向に直交方向の平均傾斜角は0.8〜15度とすることが輝度向上と視認性の観点から好ましく、さらに好ましくは3.5〜11度、より好ましくは4〜9度の範囲である。 Average inclination angle of the perpendicular to the extending direction of the hairline direction preferably from the viewpoint of visibility and that the luminance improvement to 0.8 to 15 degrees, more preferably from 3.5 to 11 degrees, more preferably 4 to 9 degrees it is in the range. ヘアラインの延びる方向は、光拡散素子6として最大半値全幅であることが必要な面と光拡散素子6の出射面との交差する線と略直交する方向が好ましい。 The extending direction of the hairline is intersecting lines in a direction substantially perpendicular to the exit surface of the light diffuser 6 half maximum full width at it is necessary surface and a light diffusing element 6 as is preferred.
【0080】 [0080]
このような異方拡散性を付与する凹凸構造が形成された面およびその裏面の少なくとも一方にマット構造を付与することにより、ぎらつきや輝度斑等を抑止することができ品位を向上させることができる。 By imparting matting structure such on at least one of anisotropic diffusing surface and the uneven structure is formed to impart the back surface, to improve the quality can suppress glare and illumination spots such it can. しかし、マット構造の光拡散性が強くなると異方拡散性が損なわれ輝度の低下を招く場合があるため、比較的光拡散性の弱いマット構造を付与することが好ましい。 However, since there is a case where the light diffusibility of the mat structure is strongly impair the anisotropic diffusion property leads to a decrease in luminance, it is preferable to apply a relatively light diffusibility weak mat structure. このようなマット構造としては、平均傾斜角度が0.5〜5度の範囲のものが好ましく、さらに好ましくは0.8〜4度、より好ましくは1〜3.5度の範囲である。 Such mat structure is preferably in the range the average inclination angle of 0.5 to 5 degrees, more preferably 0.8 to 4 degrees, more preferably in the range of 1 to 3.5 degrees. なお、異方性付与凹凸構造の表面にマット構造を付与した場合のマット構造の平均傾斜角は、凹凸構造に起因する平均傾斜角度を除いたマット構造自体の平均傾斜角をいう。 The average tilt angle of the mat structure in the case of imparting a matte structure on the surface of the anisotropy imparting unevenness structure refers to the average inclination angle of the mat structure itself, excluding the average inclination angle due to the uneven structure. すなわち、凹凸構造の無い部分や凹凸構造の長手方向に平行な平均傾斜角を測定することができ、触針粗さ計による計測、光拡散素子6の断面形状を画像解析する方法、原子間力顕微鏡等によって測定することができる。 That is, it is possible to measure the average inclination angle parallel to the longitudinal direction of the portion without or uneven structures irregular structure, measured by stylus roughness meter, a method of the cross-sectional shape of the light diffusing elements 6 to the image analysis, an atomic force it can be measured by a microscope or the like.
【0081】 [0081]
本発明においては、光偏向素子4を用いて導光体3からの出射光を法線方向等の特定な方向に出射させ、この出射光を異方拡散性を有する光拡散素子6を用いて所望の方向に出射させることもできる。 In the present invention, by using a light deflector 4 is emitted light emitted from the light guide 3 in a specific direction in the normal direction or the like, using a light diffuser 6 having anisotropic diffusing the emitted light It may be emitted in a desired direction. この場合、光拡散素子6に異方拡散作用と光偏向角作用の両方の機能を付与することもできる。 In this case, it is also possible in the light diffuser 6 imparts both functions of anisotropic diffusion action and a light deflection angle action. 例えば、凹凸構造としてレンチキュラーレンズ列やシリンドリカルレンズ形状体を用いたものでは、その断面形状を非対称形状にすることで、異方拡散作用と光偏向作用の両機能を付与することができる。 For example, the one using a lenticular lens array and the cylindrical lens shaped body as uneven structure, by making the sectional shape asymmetrical, it is possible to impart both function of the anisotropic diffusion effect and optical deflection effect.
【0082】 [0082]
また、本発明においては、光源装置としての視野角を調整し、品位を向上させる目的で、光偏向素子4や光拡散素子6に光拡散材を含有させることもできる。 In the present invention, by adjusting the viewing angle of the light source device, for the purpose of improving the quality, the optical deflector element 4 and the light diffuser 6 may contain a light diffusing material. このような光拡散材としては、光偏向素子4や光拡散素子6を構成する材料と屈折率が異なる透明な微粒子を使用することができ、例えば、シリコンビーズ、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレ−ト、フッ素化メタクリレ−ト等の単独重合体あるいは共重合体等が挙げられる。 Such light diffusion material may be a material the refractive index constituting the light deflector 4 and light diffuser 6 uses a different transparent fine particles, for example, a silicon bead, polystyrene, polymethyl methacrylate - DOO , fluorinated methacrylates - homopolymers such bets or copolymers, and the like. 光拡散材としては、光偏向素子4による狭視野効果や光拡散素子6による適度な拡散効果を損なわないように、含有量、粒径、屈折率等を適宜選定する必要がある。 The light diffusing material, so as not to impair the narrow viewing effect and moderate diffusion effect by the light diffuser 6 by the light deflector 4, content, particle size, it is necessary to appropriately select the refractive index or the like. 例えば、光拡散材の屈折率は、光偏向素子4や光拡散素子6を構成する材料との屈折率差が小さすぎると拡散効果が小さく、大きすぎると過剰な散乱屈折作用が生じるため、屈折率差が0.01〜0.1の範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは0.03〜0.08、より好ましくは0.03〜0.05の範囲である。 For example, the refractive index of the light diffusion material, the refractive index difference between the material constituting the light deflector 4 and a light diffuser 6 is too small diffusion effect is small, because the excess scattered refraction effect is too large occurs, the refractive preferably the rate difference is in the range of 0.01 to 0.1, more preferably 0.03 to 0.08, more preferably from 0.03 to 0.05. また、拡散材の粒径は、粒径が大きすぎると散乱が強くなりぎらつきや輝度の低下を引き起こし、小さすぎると着色が発生するため、平均粒径が0.5〜20μmの範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは2〜15μm、より好ましくは2〜10μmの範囲である。 The particle size of the diffusing material causes a reduction in glare and the brightness becomes strong scattering particle size is too large, the too small and coloring occurs, the average particle size of from 0.5~20μm it is preferred, more preferably 2 to 15 [mu] m, more preferably from 2 to 10 [mu] m.
【0083】 [0083]
なお、本発明のような光偏向素子を用いた光源装置の出射光輝度分布(XZ面内)は、ピ−ク位置を境に、光源側での出射光輝度分布(XZ面内)がピ−ク光から遠くなるにつれ急激に輝度が低下し、光源から遠い側での出射光輝度分布(XZ面内)は比較的緩やかに輝度が低下する非対称な出射光輝度分布(XZ面内)を示す場合がある。 Note that the emitted light luminance distribution of a light source device using a light deflector such as in the present invention (in the XZ plane), peak - the boundary of click position, the emitted light intensity distribution on the light source side (XZ plane) Gapi - decreased sharply luminance as the distance from the click light, the emitted light luminance distribution in the side farther from the light source (in the XZ-plane) is relatively loosely asymmetrical emitted light luminance distribution of luminance decreases to (in the XZ-plane) there is a case that shows. 例えば、このような出射光輝度分布(XZ面内)の光源装置を10インチ以上のノ−ト型パソコン等の比較的広い視野角を必要とする液晶表示装置に用いる場合、比較的光拡散性の高い光拡散素子を光偏向素子の出光面上に配置し、出射光光度分布(XZ面内)を広げて視野角を広げることが行われている。 For example, the light source device of such emitted light luminance distribution (in the XZ-plane) Bruno of 10 inches or more - when used in a liquid crystal display device requiring a relatively wide viewing angle, such as preparative PC, relatively light diffusing a high light diffusing element with disposed on the light exit surface of the light deflector, have been made to widen the viewing angle widening the emitted light intensity distribution (in the XZ-plane). ヘイズ値が50%以上という光拡散性の強い光拡散素子を用いる場合には、出射光光度分布(XZ面内)のピーク角度が1〜3度程度光源から遠い側に偏向される。 If the haze value is used strong light diffusing element of the light diffusing of 50% or more, the peak angle of the outgoing light intensity distribution (in the XZ-plane) is deflected farther from 1-3 degrees source. このため、光偏向素子からの出射光輝度分布(XZ面内)のピーク角度がその出光面の法線方向に位置する場合、光拡散素子により出射光光度分布(XZ面内)のピーク角度が、法線方向から1〜3度程度光源から遠い側に偏光され、結果として法線方向から観察した場合の輝度を極端に低下させることになる。 Therefore, when the peak angle of outgoing light intensity distribution from the light deflector (the XZ plane) is positioned in the direction normal to the light exit surface, the peak angle of the outgoing light intensity distribution by the light diffusing element (in the XZ-plane) , polarized in a direction normal to the side away from 1-3 degrees source, resulting in possible to extremely lower the luminance of when observed from the normal direction. これは、光拡散素子を使用することにより、光偏向素子から出射した出射光輝度分布(XZ面内)の非対称性は幾分緩和されるものの、比較的急激に輝度が低下する出射光輝度分布(XZ面内)の部位が法線方向位置するためである。 This can be achieved by using a light diffuser, although asymmetry of the outgoing light intensity emitted from the light deflector distribution (in the XZ-plane) is somewhat relaxed, relatively rapidly emitted light luminance distribution of the luminance decreases This is because the site (in the XZ-plane) is the normal direction position. このような輝度の極端な低下を避けるために、あらかじめ光偏向素子からの出射光輝度分布(XZ面内)のピーク角度を法線方向から光源側に1〜3度傾けておくことが好ましい。 To avoid extreme reduction of such intensity, it is preferable to tilt 1-3 degrees to the light source a peak angle of the outgoing light intensity distribution from the advance light deflector (the XZ plane) in the normal direction.
【0084】 [0084]
【実施例】 【Example】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, specific examples illustrate the present invention.
なお、以下の実施例における各物性の測定は下記のようにして行った。 The measurement of the properties in the following examples were carried out as follows.
【0085】 [0085]
面光源装置の法線輝度、光度半値全幅の測定 Normal brightness of the surface light source device, the measurement of the luminous intensity full width at half maximum
光源として冷陰極管を用い、インバータ(ハリソン社製HIU−742A)にDC12Vを印加して高周波点灯させた。 The cold cathode tube as a light source, was high frequency lighting by applying a DC12V inverter (Harrison Co. HIU-742A). 輝度は、面光源装置あるいは導光体の表面を20mm四方の正方形に3×5分割し、各正方形の法線方向の輝度値の15点平均を求めた。 Luminance, the surface of the surface light source device or the light guide and 3 × 5 divided into 20mm square square was determined 15-point average of the luminance values ​​in the normal direction of each square. 導光体の光度半値全幅は、導光体の表面に4mmφのピンホールを有する黒色の紙をピンホールが表面の中央に位置するように固定し、輝度計の測定円が8〜9mmとなるように距離を調整し、冷陰極管の長手方向軸と垂直方向および平行方向でピンホールを中心にゴニオ回転軸が回転するように調節した。 Intensity full width at half maximum of the light guide body, a black paper having a pinhole of 4mmφ the surface of the light guide pin holes and fixed so as to be positioned at the center of the surface, the measuring circle of the luminance meter becomes 8~9mm distance adjust as, goniometer rotation axis is adjusted so as to rotate the longitudinal axis and the vertical direction and around the pin holes in the parallel direction of the cold cathode tube. それぞれの方向で回転軸を+80°〜−80°まで1°間隔で回転させながら、輝度計で出射光の光度分布(XZ面内)を測定し、ピーク角度、光度分布(XZ面内)の半値全幅(ピーク値の1/2の分布(XZ面内)の広がり角)を求めた。 While rotating at 1 ° intervals in each direction of the rotary shaft up to + 80 ° ~-80 °, the luminous intensity distribution of the emitted light at a luminance meter (in the XZ-plane) is measured, peak angle, light intensity distribution (in the XZ-plane) It was determined FWHM (spread angle of 1/2 of the distribution of the peak values ​​(in the XZ-plane)). また、面光源装置の輝度半値全幅は、輝度計の視野角度を0.1度にし、面光源装置の中央の面に位置するよう調整し、ゴニオ回転軸が回転するように調節した。 The luminance full width at half maximum of the surface light source device, the viewing angle of the luminance meter to 0.1 degrees, and adjusted so as to be positioned at the center of the surface of the surface light source device, goniometer rotation axis is adjusted so as to rotate. それぞれの方向で回転軸を+80°〜−80°まで1°間隔で回転させながら、輝度計で出射光の輝度分布(XZ面内)を測定し、ピーク輝度、ピーク角度を求めた。 While rotating at 1 ° intervals in each direction of the rotary shaft up to + 80 ° ~-80 °, the luminance distribution of the emitted light at a luminance meter (in the XZ-plane) was measured to determine the peak brightness, the peak angle.
【0086】 [0086]
平均傾斜角(θa)の測定 Measurement of the average inclination angle (θa)
ISO4287/1−1987に従って、触針として010−2528(1μmR、55°円錐、ダイヤモンド)を用いた触針式表面粗さ計(東京精器(株)製サーフコム570A)にて、粗面の表面粗さを駆動速度0.03mm/秒で測定した。 According ISO4287 / 1-1987, 010-2528 as probe (1μmR, 55 ° cone, diamond) stylus surface roughness meter using the at (Tokyo Seiki Co., Ltd. Surfcom 570A), the surface of the rough surface the roughness was measured at driving speed 0.03 mm / sec. この測定により得られたチャートより、その平均線を差し引いて傾斜を補正し、前記式(1)式および(2)式によって計算して求めた。 From the chart obtained by the measurement, to correct the inclination by subtracting the average line, it was calculated by the formula (1) and (2) below.
【0087】 [0087]
ヘイズ値の測定 Measurement of the haze value
ヘイズ値は、JIS K−7105のB法に従って、50mm×50mmの大きさの試料を積分球式反射透過率計(村上色彩技術研究社製RT−100型)を用いて得られた全光線透過率(Tt)、拡散光線透過率(Td)から、次の式(4)によって計算して求めた。 Haze value, according to Method B of JIS K-7105, 50mm × 50mm in size of the sample to the integrating sphere type reflection transmittance meter (Murakami Color Technology Research Co. RT-100 type) total light transmittance obtained by using the from rate (Tt), diffuse light transmittance (Td), was calculated by the following equation (4).
【0088】 [0088]
【数3】 [Number 3]
光拡散分布角度の測定 Measurements of light diffusion distribution angle
光拡散分布角度は、50mm×50mmの大きさの試料を自動変角光度計(村上色彩研究所社製GP−200型)を用いて測定し、求めたピーク光度の1/2光度である半値半幅角度の2倍をサンプルの半値全幅角度(a)とした。 Light diffusion distribution angle of 50 mm × 50 mm size of the sample was measured using an automatic goniophotometer (the Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd. GP-200 type), is 1/2 intensity of the peak was determined luminosity half twice the half-width angle was full width at half maximum angle of sample (a). なお、試料に入射させる光は、光源からの光をコンデンサーレンズによりピンホールに集光し、コリメーターレンズを通して平行光(平行度±0.5度以下)とし、光束絞り(開口径10.5mm)を通過し試料の入射面に入射させる。 The light to be incident on the sample, the light from the light source is focused to the pinhole by a condenser lens, a collimated beam (hereinafter parallelism ± 0.5 degrees) through the collimator lens, aperture light beam (opening diameter 10.5mm ) passes through to be incident on the incident surface of the sample. 試料を透過した光は、受光レンズ(開口径11.4mmを通り(試料面が平滑である場合は、受光絞りの位置に集光する)、受光絞りを通過して受光素子に達し、電圧値として出力する。また、試料を回転させ同様の測定を行い、最大半値全幅(Maxa)と最小半値全幅(Mina)を求めた。 Light transmitted through the sample, if a light receiving lens (as the opening diameter 11.4 mm (specimen surface is smooth, is focused on the position of the stop light), passes through the light receiving aperture reaches the light receiving element, a voltage value output as. also, perform the same measurement the sample is rotated to determine the maximum full width at half maximum (Maxa) and the minimum full width at half maximum (Mina).
【0089】 [0089]
実施例1 Example 1
アクリル樹脂(三菱レイヨン(株)製アクリペットVH5#000)を用い射出成形することによって一方の面がマットである導光体を作製した。 One surface by injection molding using an acrylic resin (Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Acrypet VH5 # 000) was prepared in a light guide mat. 該導光体は、216mm×290mm、厚さ2.0mm−0.7mmのクサビ板状をなしていた。 Light guide body, 216 mm × 290 mm, had no thickness 2.0 mm-0.7 mm wedge-shaped. この導光体の鏡面側に、導光体の長さ230mmの辺(短辺)と平行になるように、アクリル系紫外線硬化樹脂によってプリズム列のプリズム頂角100°、ピッチ50μmのプリズム列が並列に連設配列されたプリズム層を形成した。 A mirror side of the light guide, side length 230mm of the light guide so as to be parallel to the (short side), the prism apex angle 100 ° of the prism row by acrylic UV curing resin, the prism row pitch 50μm thereby forming a prism layer which is continuously provided arranged in parallel. 導光体の長さ290mmの辺(長辺)に対応する一方の側端面(厚さ2.0mmの側の端面)に沿って冷陰極管を光源リフレクター(麗光社製銀反射フィルム)で覆い配置した。 In side length 290mm of the light guide (silver reflective film Urarahikarisha Ltd.) light source reflector cold cathode tubes along the side end surface of one corresponding (end surface thickness 2.0mm side) to (long side) It was covered arrangement. さらに、その他の側端面に光拡散反射フィルム(東レ社製E60)を貼付し、プリズム列配列(裏面)に反射シートを配置した。 Further, attached to the other side end face to the light diffusible reflective film (made by Toray E60), it was placed a reflecting sheet of the prism column array (back surface). 以上の構成を枠体に組み込んだ。 Incorporated into the frame of the above configuration. この導光体は、光入射面および光出射面の双方に垂直な面内での出射光光度分布(XZ面内)の最大ピーク角度は光出射面法線方向に対して70度、半値全幅は22.5度であった。 The lightguide maximum peak angle 70 degrees with respect to the light-emitting surface normal direction of the outgoing light intensity distribution in the plane perpendicular to both the light incident surface and the light exit surface (in the XZ plane), the full width at half maximum It was 22.5 degrees.
【0090】 [0090]
一方、屈折率1.5064のアクリル系紫外線硬化性樹脂を用いて、表1に示したように、プリズム列を構成する一方のプリズム面(第1のプリズム面)を法線とのなす角度(α)が32.5度の平面とし、他方のプリズム面(第2のプリズム面)をプリズム頂部からプリズム列の高さ21.4μmまでを短軸の曲率半径400μm、長軸の曲率半径800μmの非球面形状(曲率半径800μmの曲面)の凸曲面(傾斜角=56.6度、β=33.8度)、プリズム頂部からプリズム列の高さ21.4μm以上を曲率半径400μmの球面形状の凸曲面(傾斜角=59.0度)とする2つの凸曲面(プリズム頂部側からエリア1、2)で構成したピッチ56.5μmのプリズム列が略並列に連設されたプリズム列形成面を、厚さ125μmのポリ On the other hand, using an acrylic ultraviolet curable resin having a refractive index 1.5064, as shown in Table 1, the angle between the normal line of one of the prism surfaces constituting the prism row (first prism surface) ( alpha) is a 32.5 degree plane, other prism face (second radius of curvature 400μm to a height 21.4μm to the minor axis of the elongated prism to prism surface) from the prism apexes, of the long axis of the curvature radius 800μm convex surface of aspherical shape (curved surface of radius of curvature 800 [mu] m) (inclination angle = 56.6 °, beta = 33.8 degrees), the prism apexes or more height 21.4μm elongated prism curvature radius 400μm spherical shape the prism row forming surface prism row pitch 56.5μm configured is provided continuously in substantially parallel with two convex curved surface and convex curved surface (inclination angle = 59.0 degrees) (area from the prism top side 1, 2) and a thickness of 125μm poly ステルフィルムの一方の表面に形成したプリズムシートを作製した。 To prepare a prism sheet formed on one surface of ester film. プリズムシートの第2のプリズム面の仮想平面との最大距離(d)のプリズム列のピッチ(P)に対する割合(d/P)は1.03%であった。 Ratio prism row pitch (P) of the maximum distance (d) between the virtual plane of the second prism surface of the prism sheet (d / P) was 1.03%.
【0091】 [0091]
得られたプリズムシートを、上記導光体の光出射面側にプリズム列形成面が向き、導光体の光入射面にプリズム稜線が平行であり第1のプリズム面が光源側となるように載置し、面光源装置を得た。 The resulting prism sheet, orientation prism formed surface on the light emitting surface side of the light guide, a prism ridgeline on the light incident surface of the light guide is parallel to the first prism surface is the light source side placed to obtain a surface light source device. この面光源装置の光入射面および光出射面の双方に垂直な面内での出射光輝度分布(XZ面内)を求め、比較例1を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度(半値全幅)、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度の差の絶対値(|Δθ −Δθ |)を測定し、その結果を表2に示した。 The emitted light luminance distribution in the plane perpendicular to both the light incident surface and light exit surface of the surface light source device seeking (in the XZ plane), the peak intensity ratio in the case relative to the Comparative Example 1, the peak angle, the peak angle with half the luminance of the luminance (FWHM), the absolute value of the difference of angle with half the luminance of the peak luminance (| Δθ a -Δθ b |) was measured, and the results in Table 2 Indicated.
【0092】 [0092]
実施例2 Example 2
プリズム列を構成する第2のプリズム面を、表1に示したように、プリズム頂部からプリズム列の高さ16μmまでを傾斜角を55.2度の平面(β=34.8度)、プリズム列の高さ16μmからプリズム底部までをプリズム頂部に近い側から傾斜角が55.5度、56.2度、57.0度、57.8度、58.4度、59.4度の同一幅の6つの平面とする7つの平面(プリズム頂部側からエリア1、2・・・7)で構成した以外は、実施例1と同様にしてプリズムシートを作製した。 A second prism surfaces constituting the prism row, as shown in Table 1, the plane of 55.2 degrees inclination angle from the prism apex to a height 16μm elongated prism (beta = 34.8 degrees), the prism height inclination angle to the prism bottom from the side close to the prism apexes of 16μm is 55.5 degrees column, 56.2 degrees, 57.0 degrees, 57.8 degrees, 58.4 degrees, 59.4 degrees of the same except that consists of seven planes that six planes of width (areas 1, 2, 7 from the prism top side), to prepare a prism sheet in the same manner as in example 1. プリズムシートの第2のプリズム面の仮想平面との最大距離(d)のプリズム列のピッチ(P)に対する割合(d/P)は1.10%であった。 Ratio prism row pitch (P) of the maximum distance (d) between the virtual plane of the second prism surface of the prism sheet (d / P) was 1.10%.
【0093】 [0093]
得られたプリズムシートを、実施例1の導光体の光出射面側にプリズム列形成面が向き、導光体の光入射面にプリズム稜線が平行であり第1のプリズム面が光源側となるように載置し、面光源装置を得た。 The resulting prism sheet, the prism formed surface faces the light emitting surface side of the light guide of Example 1, the first prism surface is parallel prism ridge lines to the light incident surface of the light guide and the light source-side so as to be placed to obtain a surface light source device. この面光源装置の光入射面および光出射面の双方に垂直な面内での出射光輝度分布(XZ面内)を求め、比較例1を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度(半値全幅)、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度の差の絶対値(|Δθ −Δθ |)を測定し、その結果を表2に示した。 The emitted light luminance distribution in the plane perpendicular to both the light incident surface and light exit surface of the surface light source device seeking (in the XZ plane), the peak intensity ratio in the case relative to the Comparative Example 1, the peak angle, the peak angle with half the luminance of the luminance (FWHM), the absolute value of the difference of angle with half the luminance of the peak luminance (| Δθ a -Δθ b |) was measured, and the results in Table 2 Indicated.
【0094】 [0094]
実施例3 Example 3
プリズム列を構成する第2のプリズム面を、表1に示したように、プリズム頂部からプリズム列の高さ10.6μmまでを傾斜角が56.4度の平面(β=33.6度)、プリズム列の高さ10.6〜21.3μmまでを傾斜角が56.8度の平面、プリズム列の高さ21.3μm以上を曲率半径400μmの球面形状の凸曲面(傾斜角=59.2度)とする2つの平面と1つの凸曲面(プリズム頂部側からエリア1、2、3)から構成した以外は、実施例1と同様にしてプリズムシートを作製した。 A second prism surfaces constituting the prism row, as shown in Table 1, the plane of the inclination angle of 56.4 degrees from the prism apex to a height 10.6μm elongated prism (beta = 33.6 °) , prism row height inclination angle until 10.6~21.3μm 56.8 degrees of the plane, convex surface of the spherical shape of the curvature radius 400μm or more height 21.3μm elongated prism (inclination angle = 59. from twice) two planes and one convex curved surface (the prism top side except constructed from the area 1, 2 and 3), to prepare a prism sheet in the same manner as in example 1. プリズムシートの第2のプリズム面の仮想平面との最大距離(d)のプリズム列のピッチ(P)に対する割合(d/P)は1.03%であった。 Ratio prism row pitch (P) of the maximum distance (d) between the virtual plane of the second prism surface of the prism sheet (d / P) was 1.03%.
【0095】 [0095]
得られたプリズムシートを、実施例1の導光体の光出射面側にプリズム列形成面が向き、導光体の光入射面にプリズム稜線が平行であり第1のプリズム面が光源側となるように載置し、面光源装置を得た。 The resulting prism sheet, the prism formed surface faces the light emitting surface side of the light guide of Example 1, the first prism surface is parallel prism ridge lines to the light incident surface of the light guide and the light source-side so as to be placed to obtain a surface light source device. この面光源装置の光入射面および光出射面の双方に垂直な面内での出射光輝度分布(XZ面内)を求め、比較例1を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度(半値全幅)、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度の差の絶対値(|Δθ −Δθ |)を測定し、その結果を表2に示した。 The emitted light luminance distribution in the plane perpendicular to both the light incident surface and light exit surface of the surface light source device seeking (in the XZ plane), the peak intensity ratio in the case relative to the Comparative Example 1, the peak angle, the peak angle with half the luminance of the luminance (FWHM), the absolute value of the difference of angle with half the luminance of the peak luminance (| Δθ a -Δθ b |) was measured, and the results in Table 2 Indicated.
【0096】 [0096]
実施例4 Example 4
プリズム列を構成する第2のプリズム面を、表1に示したように、プリズム頂部からプリズム列の高さ21.5μmまでを傾斜角が56.8度の平面(β=33.2度)、プリズム列の高さ21.5μm以上を傾斜角が58.7度の平面とする2つの平面(プリズム頂部側からエリア1、2)とから構成した以外は、実施例1と同様にしてプリズムシートを作製した。 A second prism surfaces constituting the prism row, as shown in Table 1, the plane of the inclination angle of 56.8 degrees from the prism apex to a height 21.5μm elongated prism (beta = 33.2 °) , except constructed from (the prism top side areas 1,2) two planes inclined angle or height 21.5μm of the prism row and 58.7 ° of the plane a, in the same manner as in example 1 prism to prepare a sheet. プリズムシートの第2のプリズム面の仮想平面との最大距離(d)のプリズム列のピッチ(P)に対する割合(d/P)は0.76%であった。 Ratio prism row pitch (P) of the maximum distance (d) between the virtual plane of the second prism surface of the prism sheet (d / P) was 0.76%.
【0097】 [0097]
得られたプリズムシートを、実施例1の導光体の光出射面側にプリズム列形成面が向き、導光体の光入射面にプリズム稜線が平行であり第1のプリズム面が光源側となるように載置し、面光源装置を得た。 The resulting prism sheet, the prism formed surface faces the light emitting surface side of the light guide of Example 1, the first prism surface is parallel prism ridge lines to the light incident surface of the light guide and the light source-side so as to be placed to obtain a surface light source device. この面光源装置の光入射面および光出射面の双方に垂直な面内での出射光輝度分布(XZ面内)を求め、比較例1を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度(半値全幅)、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度の差の絶対値(|Δθ −Δθ |)を測定し、その結果を表2に示した。 The emitted light luminance distribution in the plane perpendicular to both the light incident surface and light exit surface of the surface light source device seeking (in the XZ plane), the peak intensity ratio in the case relative to the Comparative Example 1, the peak angle, the peak angle with half the luminance of the luminance (FWHM), the absolute value of the difference of angle with half the luminance of the peak luminance (| Δθ a -Δθ b |) was measured, and the results in Table 2 Indicated.
【0098】 [0098]
実施例5 Example 5
表1に示したように、プリズム列を構成する第1のプリズム面と法線となす角度(α)を29.0度、プリズム列を構成する第2のプリズム面を、プリズム頂部からプリズム列の高さ16.0μmまでを傾斜角を55.3度の平面(β=34.7度)、プリズム列の高さ16.0μmからプリズム底部までをプリズム頂部に近い側から傾斜角が55.7度、56.5度、57.4度、58.2度、59.0度、59.6、60.3度の同一幅の7つの平面とする8つの平面(プリズム頂部側からエリア1,2,・・ ・8)で構成した以外は、実施例1と同様にしてプリズムシートを作製した。 As shown in Table 1, the first angle (alpha) 29.0 ° formed by the prism surface and the normal line, the second prism surfaces constituting the prism rows, the prism rows from prism apexes constituting the prism row height 16.0μm to the inclination angle 55.3 degrees of the plane (beta = 34.7 degrees), tilt angle 55 of the prism column from a height 16.0μm to the prism bottom from the side close to the prism apexes. 7 degrees, 56.5 degrees, 57.4 degrees, 58.2 degrees, 59.0 degrees, the area 1 of eight planes (prism apex side to seven planes of the same width 59.6,60.3 degrees , 2, except configured in ··· 8), to prepare a prism sheet in the same manner as in example 1. プリズムシートの第2のプリズム面の仮想平面との最大距離(d)のプリズム列のピッチ(P)に対する割合(d/P)は0.73%であった。 Ratio prism row pitch (P) of the maximum distance (d) between the virtual plane of the second prism surface of the prism sheet (d / P) was 0.73%.
【0099】 [0099]
得られたプリズムシートを、実施例1の導光体の光出射面側にプリズム列形成面が向き、導光体の光入射面にプリズム稜線が平行であり第1のプリズム面が光源側となるように載置し、面光源装置を得た。 The resulting prism sheet, the prism formed surface faces the light emitting surface side of the light guide of Example 1, the first prism surface is parallel prism ridge lines to the light incident surface of the light guide and the light source-side so as to be placed to obtain a surface light source device. この面光源装置の光入射面および光出射面の双方に垂直な面内での出射光輝度分布を求め、比較例1を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度(半値全幅)、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度の差の絶対値(|Δθ −Δθ |)を測定し、その結果を表2に示した。 Seeking emitted light luminance distribution in the plane perpendicular to both the light incident surface and light exit surface of the surface light source device, the peak intensity ratio in the case relative to the Comparative Example 1, the peak angle, the peak luminance 1/2 angle with the brightness (FWHM), the absolute value of the difference of angle with half the luminance of the peak luminance (| Δθ a -Δθ b |) was measured, and the results are shown in Table 2.
【0100】 [0100]
実施例6 Example 6
表1に示したように、実施例5のプリズム列高さ16.0μmからプリズム底部までの7つのエリアの境界を通る曲面で構成した(プリズム頂部に近い側からの各エリアの傾斜角が55.4度、56.2度、57.1度、57.9度、58.7度、59.3、60.0度)以外は、実施例1と同様にしてプリズムシートを作製した。 As shown in Table 1, the angle of inclination of each area from the prism row has a curved surface passing through seven area boundaries from a height 16.0μm to the prism bottom (the side close to the prism apexes of Example 5 55 .4 degrees, 56.2 degrees, 57.1 degrees, 57.9 degrees, 58.7 degrees, 59.3,60.0 degrees) than to prepare a prism sheet in the same manner as in example 1. プリズムシートの第2のプリズム面の仮想平面との最大距離(d)のプリズム列のピッチ(P)に対する割合(d/P)は0.0.68%であった。 Ratio prism row pitch (P) of the maximum distance (d) between the virtual plane of the second prism surface of the prism sheet (d / P) was 0.0.68%.
【0101】 [0101]
得られたプリズムシートを、実施例1の導光体の光出射面側にプリズム列形成面が向き、導光体の光入射面にプリズム稜線が平行であり第1のプリズム面が光源側となるように載置し、面光源装置を得た。 The resulting prism sheet, the prism formed surface faces the light emitting surface side of the light guide of Example 1, the first prism surface is parallel prism ridge lines to the light incident surface of the light guide and the light source-side so as to be placed to obtain a surface light source device. この面光源装置の光入射面および光出射面の双方に垂直な面内での出射光輝度分布を求め、比較例1を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度(半値全幅)、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度の差の絶対値(|Δθ −Δθ |)を測定し、その結果を表2に示した。 Seeking emitted light luminance distribution in the plane perpendicular to both the light incident surface and light exit surface of the surface light source device, the peak intensity ratio in the case relative to the Comparative Example 1, the peak angle, the peak luminance 1/2 angle with the brightness (FWHM), the absolute value of the difference of angle with half the luminance of the peak luminance (| Δθ a -Δθ b |) was measured, and the results are shown in Table 2.
【0102】 [0102]
実施例7 Example 7
表1に示したように、プリズム列を構成する第1のプリズム面を法線となす角度(α)が15.0度の平面とし、第2のプリズム面をプリズム頂部からプリズム列の高さ10.4μmまでを傾斜角を52.0度の平面(β=38度)、プリズム列の高さ10.4μmからプリズム底部までをプリズム頂部に近い側から傾斜角が52.6度、52.8度、53.7度、54.5度、55.3度、56.1度、56.8度、57.5度、58.4度、60.0度の同一幅の10の平面とする11の平面(プリズム頂部側からエリア1,2,・・ ・11)で構成した以外は、実施例1と同様にしてプリズムシートを作製した。 As shown in Table 1, the height of the first angle formed the prism surface and the normal (alpha) is a 15.0-degree plane, the prism rows of the second prism surface from the prism apexes constituting the prism row 10.4μm until the tilt angle 52.0 degrees of the plane (beta = 38 degrees), the inclination angle from the side close to the prism apexes of the prism column from a height 10.4μm to the prism bottom 52.6 °, 52. 8 degrees, 53.7 degrees, 54.5 degrees, 55.3 degrees, 56.1 degrees, 56.8 degrees, 57.5 degrees, 58.4 degrees, and 10 of the plane of the same width of 60.0 degrees to 11 of the plane (area from the prism top side 1, 2, & 11) except that the structure in to prepare a prism sheet in the same manner as in example 1. プリズムシートの第2のプリズム面の仮想平面との最大距離(d)のプリズム列のピッチ(P)に対する割合(d/P)は1.48%であった。 Ratio prism row pitch (P) of the maximum distance (d) between the virtual plane of the second prism surface of the prism sheet (d / P) was 1.48%.
【0103】 [0103]
得られたプリズムシートを、実施例1の導光体の光出射面側にプリズム列形成面が向き、導光体の光入射面にプリズム稜線が平行であり第1のプリズム面が光源側となるように載置し、面光源装置を得た。 The resulting prism sheet, the prism formed surface faces the light emitting surface side of the light guide of Example 1, the first prism surface is parallel prism ridge lines to the light incident surface of the light guide and the light source-side so as to be placed to obtain a surface light source device. この面光源装置の光入射面および光出射面の双方に垂直な面内での出射光輝度分布を求め、比較例1を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度(半値全幅)、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度の差の絶対値(|Δθ −Δθ |)を測定し、その結果を表2に示した。 Seeking emitted light luminance distribution in the plane perpendicular to both the light incident surface and light exit surface of the surface light source device, the peak intensity ratio in the case relative to the Comparative Example 1, the peak angle, the peak luminance 1/2 angle with the brightness (FWHM), the absolute value of the difference of angle with half the luminance of the peak luminance (| Δθ a -Δθ b |) was measured, and the results are shown in Table 2.
【0104】 [0104]
実施例8 Example 8
表1に示したように、プリズム列を構成する第1のプリズム面と法線となす角度(α)を10.0度、第2のプリズム面をプリズム頂部からプリズム列の高さ11.5μmまでを傾斜角を52.0度の平面(β=38.0度)、プリズム列の高さ11.5μmからプリズム底部までをプリズム頂部に近い側から傾斜角が52.6度、52.8度、53.7度、54.5度、55.3度、56.1度、56.8度、57.5度、58.4度、の同一幅の9つの平面と60度の平面とする11の平面(プリズム頂部側からエリア1,2,・・ ・11)で構成した以外は、実施例1と同様にしてプリズムシートを作製した。 As shown in Table 1, the first prism surface and the normal and the angle (alpha) 10.0 ° constituting the prism row, the height of the prism row and the second prism surface from the prism apexes 11.5μm the inclination angle of 52.0 degrees of the plane (beta = 38.0 degrees), the inclination angle from the side close to the prism apexes of the prism column from a height 11.5μm to the prism bottom 52.6 degrees to 52.8 degrees, 53.7 degrees, 54.5 degrees, 55.3 degrees, 56.1 degrees, 56.8 degrees, and 57.5 degrees, 58.4 degrees, nine planes and 60 degrees of the plane of the same width to 11 of the plane (area from the prism top side 1, 2, & 11) except that the structure in to prepare a prism sheet in the same manner as in example 1. プリズムシートの第2のプリズム面の仮想平面との最大距離(d)のプリズム列のピッチ(P)に対する割合(d/P)は1.64%であった。 Ratio prism row pitch (P) of the maximum distance (d) between the virtual plane of the second prism surface of the prism sheet (d / P) was 1.64%.
【0105】 [0105]
得られたプリズムシートを、実施例1の導光体の光出射面側にプリズム列形成面が向き、導光体の光入射面にプリズム稜線が平行であり第1のプリズム面が光源側となるように載置し、面光源装置を得た。 The resulting prism sheet, the prism formed surface faces the light emitting surface side of the light guide of Example 1, the first prism surface is parallel prism ridge lines to the light incident surface of the light guide and the light source-side so as to be placed to obtain a surface light source device. この面光源装置の光入射面および光出射面の双方に垂直な面内での出射光輝度分布を求め、比較例1を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度(半値全幅)、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度の差の絶対値(|Δθ −Δθ |)を測定し、その結果を表2に示した。 Seeking emitted light luminance distribution in the plane perpendicular to both the light incident surface and light exit surface of the surface light source device, the peak intensity ratio in the case relative to the Comparative Example 1, the peak angle, the peak luminance 1/2 angle with the brightness (FWHM), the absolute value of the difference of angle with half the luminance of the peak luminance (| Δθ a -Δθ b |) was measured, and the results are shown in Table 2.
【0106】 [0106]
実施例9 Example 9
表1に示したように、プリズム列を構成する第1のプリズム面と法線のなす角度(α)を5度、第2のプリズム面をプリズム頂部からプリズム列の高さ12.9μmまでを傾斜角を52.0度の平面(β=38度)、プリズム列の高さ12.9μmからプリズム底部までをプリズム頂部に近い側から傾斜角が52.6度、52.8度、53.7度、54.5度、55.3度、56.1度、56.8度、57.5度、58.4度、の同一幅の9つの平面と60度の平面とする11の平面(プリズム頂部側からエリア1,2,・・ ・11)で構成した以外は、実施例1と同様にしてプリズムシートを作製した。 As shown in Table 1, the first prism surface and the normal of the angle (alpha) of 5 ° to constitute the prism row, the second prism surface from the prism apex to a height 12.9μm elongated prism the plane of the tilt angle 52.0 degrees (beta = 38 degrees), the inclination angle from the side close to the prism apexes of the prism column from a height 12.9μm to the prism bottom 52.6 degrees, 52.8 degrees, 53. 7 degrees, 54.5 degrees, 55.3 degrees, 56.1 degrees, 56.8 degrees, 57.5 degrees, 58.4 degrees, nine planes and 11 plane to 60 degrees of the plane of the same width (area from the prism top side 1, 2, & 11) except that the structure in to prepare a prism sheet in the same manner as in example 1. プリズムシートの第2のプリズム面の仮想平面との最大距離(d)のプリズム列のピッチ(P)に対する割合(d/P)は1.83%であった。 Ratio prism row pitch (P) of the maximum distance (d) between the virtual plane of the second prism surface of the prism sheet (d / P) was 1.83%.
【0107】 [0107]
得られたプリズムシートを、実施例1の導光体の光出射面側にプリズム列形成面が向き、導光体の光入射面にプリズム稜線が平行であり第1のプリズム面が光源側となるように載置し、面光源装置を得た。 The resulting prism sheet, the prism formed surface faces the light emitting surface side of the light guide of Example 1, the first prism surface is parallel prism ridge lines to the light incident surface of the light guide and the light source-side so as to be placed to obtain a surface light source device. この面光源装置の光入射面および光出射面の双方に垂直な面内での出射光輝度分布を求め、比較例1を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度(半値全幅)、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度の差の絶対値(|Δθ −Δθ |)を測定し、その結果を表2に示した。 Seeking emitted light luminance distribution in the plane perpendicular to both the light incident surface and light exit surface of the surface light source device, the peak intensity ratio in the case relative to the Comparative Example 1, the peak angle, the peak luminance 1/2 angle with the brightness (FWHM), the absolute value of the difference of angle with half the luminance of the peak luminance (| Δθ a -Δθ b |) was measured, and the results are shown in Table 2.
【0108】 [0108]
実施例10 Example 10
表1に示したように、プリズム列を構成する第1のプリズム面と法線のなす角度(α)を0.1度、第2のプリズム面をプリズム頂部からプリズム列の高さ14.5μmまでを傾斜角を52.0度の平面(β=38度)、プリズム列の高さ14.5μmからプリズム底部までをプリズム頂部に近い側から傾斜角が52.6度、52.8度、53.7度、54.5度、55.3度、56.1度、56.8度、57.5度、58.4度、の同一幅の9つの平面と60度の平面とする11の平面(プリズム頂部側からエリア1,2,・・ ・11)で構成した以外は、実施例1と同様にしてプリズムシートを作製した。 As shown in Table 1, the first prism surface and the normal of the angle (alpha) of 0.1 degrees constituting the prism row, the height of the prism row and the second prism surface from the prism apexes 14.5μm the inclination angle of 52.0 degrees of the plane (beta = 38 degrees), the inclination angle from the side close to the prism apexes of the prism column from a height 14.5μm to the prism bottom 52.6 degrees to 52.8 degrees, 53.7 degrees, 54.5 degrees, 55.3 degrees, 56.1 degrees, 56.8 degrees, and 57.5 degrees, 58.4 degrees, nine planes and 60 degrees of the plane of the same width 11 plane (the area from the prism top side 1, 2, & 11) except that the structure in to prepare a prism sheet in the same manner as in example 1. プリズムシートの第2のプリズム面の仮想平面との最大距離(d)のプリズム列のピッチ(P)に対する割合(d/P)は2.06%であった。 Ratio prism row pitch (P) of the maximum distance (d) between the virtual plane of the second prism surface of the prism sheet (d / P) was 2.06%.
【0109】 [0109]
得られたプリズムシートを、実施例1の導光体の光出射面側にプリズム列形成面が向き、導光体の光入射面にプリズム稜線が平行であり第1のプリズム面が光源側となるように載置し、面光源装置を得た。 The resulting prism sheet, the prism formed surface faces the light emitting surface side of the light guide of Example 1, the first prism surface is parallel prism ridge lines to the light incident surface of the light guide and the light source-side so as to be placed to obtain a surface light source device. この面光源装置の光入射面および光出射面の双方に垂直な面内での出射光輝度分布を求め、比較例1を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度(半値全幅)、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度の差の絶対値(|Δθ −Δθ |)を測定し、その結果を表2に示した。 Seeking emitted light luminance distribution in the plane perpendicular to both the light incident surface and light exit surface of the surface light source device, the peak intensity ratio in the case relative to the Comparative Example 1, the peak angle, the peak luminance 1/2 angle with the brightness (FWHM), the absolute value of the difference of angle with half the luminance of the peak luminance (| Δθ a -Δθ b |) was measured, and the results are shown in Table 2.
【0110】 [0110]
比較例1 Comparative Example 1
プリズムシートのプリズム列を、2つのプリズム面がともに平面であり、プリズム頂角が65.4度である断面二等辺三角形(α=β=32.7度)とした以外は、実施例1と同様にして面光源装置を得た。 The prism row of the prism sheet, a two prism faces are both flat, except that prism apex angle is a cross-sectional isosceles triangle (α = β = 32.7 °) is 65.4 degrees, as in Example 1 to obtain a surface light source device in the same manner. この面光源装置の光入射面および光出射面の双方に垂直な面内での出射光輝度分布(XZ面内)を求め、ピーク輝度を1.00とし、ピーク角度、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度(半値全幅)、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度の差の絶対値(|Δθ −Δθ |)を測定し、その結果を表2に示した。 The emitted light luminance distribution in the plane perpendicular to both the light incident surface and light exit surface of the surface light source device seeking (in the XZ plane), the peak luminance was 1.00, peak angle, the peak luminance 1/2 angle with the brightness (FWHM), the absolute value of the difference of angle with half the luminance of the peak luminance (| Δθ a -Δθ b |) was measured, and the results are shown in Table 2.
【0111】 [0111]
【表1】 [Table 1]
【表2】 [Table 2]
実施例11〜22 Example 11 to 22
プリズム列を構成する第2のプリズム面を、表2に示した傾斜角および分割高さの3つの平面(プリズム頂部側からエリア1、2、3)で構成した以外は、実施例1と同様にしてプリズムシートを作製した。 A second prism surfaces constituting the prism row, except configured in three planes inclined angle and dividing the height shown in Table 2 (Area from the prism top side 1, 2, 3), as in Example 1 to prepare a prism sheet to. 得られたプリズムシートを、実施例1の導光体の光出射面側にプリズム列形成面が向き、導光体の光入射面にプリズム稜線が平行であり第1のプリズム面が光源側となるように載置し、面光源装置を得た。 The resulting prism sheet, the prism formed surface faces the light emitting surface side of the light guide of Example 1, the first prism surface is parallel prism ridge lines to the light incident surface of the light guide and the light source-side so as to be placed to obtain a surface light source device. この面光源装置の光入射面および光出射面の双方に垂直な面内での出射光輝度分布(XZ面内)を求め、比較例1を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度(半値全幅)、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度の差の絶対値(|Δθ −Δθ |)を測定し、その結果を表3に示した。 The emitted light luminance distribution in the plane perpendicular to both the light incident surface and light exit surface of the surface light source device seeking (in the XZ plane), the peak intensity ratio in the case relative to the Comparative Example 1, the peak angle, the peak angle with half the luminance of the luminance (FWHM), the absolute value of the difference of angle with half the luminance of the peak luminance (| Δθ a -Δθ b |) was measured, and the results in Table 3 Indicated.
【0112】 [0112]
比較例2 Comparative Example 2
プリズム列を構成する第2のプリズム面全体を曲率半径452μmの球面形状の凸曲面(傾斜角=57.3度、β=36.3度)とした以外は、実施例1と同様にしてプリズムシートを作製した。 Convex surface (inclination angle = 57.3 °, beta = 36.3 °) of the spherical shape of the second prism surface across a curvature radius 452μm except for using, in the same manner as in Example 1 prisms constituting the prism row to prepare a sheet. 得られたプリズムシートを、実施例1の導光体の光出射面側にプリズム列形成面が向き、導光体の光入射面にプリズム稜線が平行であり第1のプリズム面が光源側となるように載置し、面光源装置を得た。 The resulting prism sheet, the prism formed surface faces the light emitting surface side of the light guide of Example 1, the first prism surface is parallel prism ridge lines to the light incident surface of the light guide and the light source-side so as to be placed to obtain a surface light source device. この面光源装置の光入射面および光出射面の双方に垂直な面内での出射光輝度分布(XZ面内)を求め、比較例1を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度(半値全幅)、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度の差の絶対値(|Δθ −Δθ |)を測定し、その結果を表3に示した。 The emitted light luminance distribution in the plane perpendicular to both the light incident surface and light exit surface of the surface light source device seeking (in the XZ plane), the peak intensity ratio in the case relative to the Comparative Example 1, the peak angle, the peak angle with half the luminance of the luminance (FWHM), the absolute value of the difference of angle with half the luminance of the peak luminance (| Δθ a -Δθ b |) was measured, and the results in Table 3 Indicated.
【0113】 [0113]
【表3】 [Table 3]
実施例23〜34 Example 23-34
アクリル樹脂(三菱レイヨン(株)製アクリペットVH5#000)を用い射出成形することによって一方の面がマットである導光体を作製した。 One surface by injection molding using an acrylic resin (Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Acrypet VH5 # 000) was prepared in a light guide mat. 該導光体は、230mm×310mm、厚さ3.5mm−1.2mmのクサビ板状をなしていた。 Light guide body, 230 mm × 310 mm, had no thickness 3.5 mm-1.2 mm wedge-shaped. この導光体の鏡面側に、導光体の長さ230mmの辺(短辺)と平行になるように、アクリル系紫外線硬化樹脂によってプリズム列のプリズム頂角100°、ピッチ50μmのプリズム列が略並列に連設配列されたプリズム層を形成した。 A mirror side of the light guide, side length 230mm of the light guide so as to be parallel to the (short side), the prism apex angle 100 ° of the prism row by acrylic UV curing resin, the prism row pitch 50μm thereby forming a prism layer which is continuously provided arranged substantially parallel. 導光体の長さ310mmの辺(長辺)に対応する一方の側端面(厚さ3.5mmの側の端面)に沿って冷陰極管を光源リフレクター(麗光社製銀反射フィルム)で覆い配置した。 In side length 310mm of the light guide (silver reflective film Urarahikarisha Ltd.) light source reflector cold cathode tubes along the side end surface of one corresponding (end surface on the side of the thickness 3.5 mm) into (long side) It was covered arrangement. さらに、その他の側端面に光拡散反射フィルム(東レ社製E60)を貼付し、プリズム列配列(裏面)に反射シートを配置した。 Further, attached to the other side end face to the light diffusible reflective film (made by Toray E60), it was placed a reflecting sheet of the prism column array (back surface). 以上の構成を枠体に組み込んだ。 Incorporated into the frame of the above configuration. この導光体は、光入射面および光出射面の双方に垂直な面内での出射光光度分布(XZ面内)の最大ピーク角度は光出射面法線方向に対して70度、半値全幅は33度であった。 The lightguide maximum peak angle 70 degrees with respect to the light-emitting surface normal direction of the outgoing light intensity distribution in the plane perpendicular to both the light incident surface and the light exit surface (in the XZ plane), the full width at half maximum It was 33 degrees.
【0114】 [0114]
一方、プリズム列を構成する第2のプリズム面を、表3に示した傾斜角および分割高さの3つの平面(プリズム頂部側からエリア1、2、3)で構成した以外は、実施例1と同様にしてプリズムシートを作製した。 On the other hand, the second prism surfaces constituting the prism row, except configured in three planes inclined angle and dividing the height shown in Table 3 (Area from the prism top side 1, 2, 3), Example 1 to prepare a prism sheet in the same manner as.
【0115】 [0115]
得られたプリズムシートを、実施例1の導光体の光出射面側にプリズム列形成面が向き、導光体の光入射面にプリズム稜線が平行であり第1のプリズム面が光源側となるように載置し、面光源装置を得た。 The resulting prism sheet, the prism formed surface faces the light emitting surface side of the light guide of Example 1, the first prism surface is parallel prism ridge lines to the light incident surface of the light guide and the light source-side so as to be placed to obtain a surface light source device. この面光源装置の光入射面および光出射面の双方に垂直な面内での出射光輝度分布(XZ面内)を求め、比較例4を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度(半値全幅)、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度の差の絶対値(|Δθ −Δθ |)を測定し、その結果を表4に示した。 The emitted light luminance distribution in the plane perpendicular to both the light incident surface and light exit surface of the surface light source device seeking (in the XZ plane), the peak intensity ratio in the case relative to the Comparative Example 4, the peak angle, the peak angle with half the luminance of the luminance (FWHM), the absolute value of the difference of angle with half the luminance of the peak luminance (| Δθ a -Δθ b |) was measured, and the results in Table 4 Indicated.
【0116】 [0116]
比較例3 Comparative Example 3
比較例2のプリズムシートを使用した以外は、実施例23〜34と同様にして、面光源装置を得た。 Except for using the prism sheet of Comparative Example 2, in the same manner as in Example 23 to 34, to obtain a surface light source device. この面光源装置の光入射面および光出射面の双方に垂直な面内での出射光輝度分布(XZ面内)を求め、比較例4を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度(半値全幅)、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度の差の絶対値(|Δθ −Δθ |)を測定し、その結果を表4に示した。 The emitted light luminance distribution in the plane perpendicular to both the light incident surface and light exit surface of the surface light source device seeking (in the XZ plane), the peak intensity ratio in the case relative to the Comparative Example 4, the peak angle, the peak angle with half the luminance of the luminance (FWHM), the absolute value of the difference of angle with half the luminance of the peak luminance (| Δθ a -Δθ b |) was measured, and the results in Table 4 Indicated.
【0117】 [0117]
比較例4 Comparative Example 4
比較例1のプリズムシートを使用した以外は、実施例23〜34と同様にして、面光源装置を得た。 Except for using the prism sheet of Comparative Example 1, the same procedure as in Example 23 to 34, to obtain a surface light source device. この面光源装置の光入射面および光出射面の双方に垂直な面内での出射光輝度分布(XZ面内)を求め、このピーク輝度を1.00とし、ピーク角度、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度(半値全幅)、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度の差の絶対値(|Δθ −Δθ |)を測定し、その結果を表4に示した。 Seeking emitted light luminance distribution in the vertical plane (XZ plane) to both of the light incident surface and light exit surface of the surface light source device, the peak intensity was 1.00, peak angle, the peak brightness 1 / angle with the second luminance (FWHM), the absolute value of the difference of angle with half the luminance of the peak luminance (| Δθ a -Δθ b |) was measured, and the results are shown in Table 4.
【0118】 [0118]
【表4】 [Table 4]
実施例35〜39 Example 35-39
プリズム列を構成する一方のプリズム面(第1のプリズム面)と法線とのなす角度(α)、他方のプリズム面(第2のプリズム面)と法線とのなす角度(β)を表4に示した角度とし、第2のプリズム面を表4に示した傾斜角および分割高さの2つの平面(プリズム頂部側からエリア1、2)で構成した以外は、実施例1と同様にしてプリズムシートを作製した。 Table angle (beta) formed of an angle of one prism surfaces constituting the prism row (first prism surface) and the normal (alpha), other prism face (second prism surface) and the normal and angles shown in 4, except that the second prism surface is composed of two planes of inclination angle and dividing the height shown in Table 4 (areas from the prism top side 1, 2), in the same manner as in example 1 to prepare a prism sheet Te. 得られたプリズムシートを、実施例1の導光体の光出射面側にプリズム列形成面が向き、導光体の光入射面にプリズム稜線が平行であり第1のプリズム面が光源側となるように載置し、面光源装置を得た。 The resulting prism sheet, the prism formed surface faces the light emitting surface side of the light guide of Example 1, the first prism surface is parallel prism ridge lines to the light incident surface of the light guide and the light source-side so as to be placed to obtain a surface light source device. この面光源装置の光入射面および光出射面の双方に垂直な面内での出射光輝度分布(XZ面内)を求め、比較例1を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度(半値全幅)、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度の差の絶対値(|Δθ −Δθ |)を測定し、その結果を表5に示した。 The emitted light luminance distribution in the plane perpendicular to both the light incident surface and light exit surface of the surface light source device seeking (in the XZ plane), the peak intensity ratio in the case relative to the Comparative Example 1, the peak angle, the peak angle with half the luminance of the luminance (FWHM), the absolute value of the difference of angle with half the luminance of the peak luminance (| Δθ a -Δθ b |) was measured, and the results in Table 5 Indicated.
【0119】 [0119]
比較例5 Comparative Example 5
プリズム列を構成する第2のプリズム面全体を傾斜角55.0度(β=35.0度)の平面とした以外は、実施例1と同様にしてプリズムシートを作製した。 Except that the entire second prism surfaces constituting the prism row with the plane of tilt angle 55.0 degrees (beta = 35.0 °) was prepared prism sheet in the same manner as in Example 1. 得られたプリズムシートを、実施例1の導光体の光出射面側にプリズム列形成面が向き、導光体の光入射面にプリズム稜線が平行であり第1のプリズム面が光源側となるように載置し、面光源装置を得た。 The resulting prism sheet, the prism formed surface faces the light emitting surface side of the light guide of Example 1, the first prism surface is parallel prism ridge lines to the light incident surface of the light guide and the light source-side so as to be placed to obtain a surface light source device. この面光源装置の光入射面および光出射面の双方に垂直な面内での出射光輝度分布(XZ面内)を求め、比較例5を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度(半値全幅)、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度の差の絶対値(|Δθ −Δθ |)を測定し、その結果を表5に示した。 The emitted light luminance distribution in the plane perpendicular to both the light incident surface and light exit surface of the surface light source device seeking (in the XZ plane), the peak intensity ratio in the case relative to the Comparative Example 5, the peak angle, the peak angle with half the luminance of the luminance (FWHM), the absolute value of the difference of angle with half the luminance of the peak luminance (| Δθ a -Δθ b |) was measured, and the results in Table 5 Indicated.
【0120】 [0120]
【表5】 [Table 5]
実施例40〜44 Example 40 to 44
プリズム列を構成する一方のプリズム面(第1のプリズム面)と法線とのなす角度(α)、他方のプリズム面(第2のプリズム面)と法線とのなす角度(β)を表5に示した角度とし、第2のプリズム面を表5に示した傾斜角および分割高さの2つの平面(プリズム頂部側からエリア1、2)で構成した以外は、実施例23〜34と同様にしてプリズムシートを作製した。 Table angle (beta) formed of an angle of one prism surfaces constituting the prism row (first prism surface) and the normal (alpha), other prism face (second prism surface) and the normal and angles shown in 5, except that the second prism surface is composed of two planes of inclination angle and dividing the height shown in Table 5 (the area from the prism top side 1, 2), and example 23 to 34 to prepare a prism sheet in the same manner. 得られたプリズムシートを、実施例1の導光体の光出射面側にプリズム列形成面が向き、導光体の光入射面にプリズム稜線が平行であり第1のプリズム面が光源側となるように載置し、面光源装置を得た。 The resulting prism sheet, the prism formed surface faces the light emitting surface side of the light guide of Example 1, the first prism surface is parallel prism ridge lines to the light incident surface of the light guide and the light source-side so as to be placed to obtain a surface light source device. この面光源装置の光入射面および光出射面の双方に垂直な面内での出射光輝度分布(XZ面内)を求め、比較例6を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度(半値全幅)、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度の差の絶対値(|Δθ −Δθ |)を測定し、その結果を表6に示した。 The emitted light luminance distribution in the plane perpendicular to both the light incident surface and light exit surface of the surface light source device seeking (in the XZ plane), the peak intensity ratio in the case relative to the Comparative Example 6, the peak angle, the peak angle with half the luminance of the luminance (FWHM), the absolute value of the difference of angle with half the luminance of the peak luminance (| Δθ a -Δθ b |) was measured, and the results in Table 6 Indicated.
【0121】 [0121]
比較例6 Comparative Example 6
プリズム列を構成する第2のプリズム面全体を傾斜角55.0度(β=35.0度)の平面とした以外は、実施例1と同様にしてプリズムシートを作製した。 Except that the entire second prism surfaces constituting the prism row with the plane of tilt angle 55.0 degrees (beta = 35.0 °) was prepared prism sheet in the same manner as in Example 1. 得られたプリズムシートを、実施例23〜34の導光体の光出射面側にプリズム列形成面が向き、導光体の光入射面にプリズム稜線が平行であり第1のプリズム面が光源側となるように載置し、面光源装置を得た。 The resulting prism sheet, orientation prism formed surface on the light emitting side of the light guide of Example 23-34, the first prism surface is parallel prism ridge lines to the light incident surface of the light guide light source placed such that the side, to obtain a surface light source device. この面光源装置の光入射面および光出射面の双方に垂直な面内での出射光輝度分布(XZ面内)を求め、比較例1を基準とした場合のピーク輝度比率、ピーク角度、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度(半値全幅)、ピーク輝度の1/2の輝度を有する角度の差の絶対値(|Δθ −Δθ |)を測定し、その結果を表6に示した。 The emitted light luminance distribution in the plane perpendicular to both the light incident surface and light exit surface of the surface light source device seeking (in the XZ plane), the peak intensity ratio in the case relative to the Comparative Example 1, the peak angle, the peak angle with half the luminance of the luminance (FWHM), the absolute value of the difference of angle with half the luminance of the peak luminance (| Δθ a -Δθ b |) was measured, and the results in Table 6 Indicated.
【0122】 [0122]
【表6】 [Table 6]
実施例45 Example 45
実施例1の面光源装置に一方の表面が平均傾斜角度7.27度のマット面で、他方の表面が平均傾斜角度が0.7度のマット面であり、出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅が9.4度の光拡散素子を光偏向素子の出光面上に、平均傾斜角度が7.27度のマット面が光偏光素子側に向くように載置し、面光源装置を得た。 In matte average inclination angle 7.27 ° one surface to the surface light source device of Embodiment 1, the average inclination angle other surface is a matte 0.7 degrees, the emitted light intensity distribution (XZ plane a light diffusing element of full width at half maximum 9.4 degrees on the light exit surface of the light deflector) of the average inclination angle is mounted such matte 7.27 degrees toward the light polarizing element side, a surface light source device It was obtained. 作製された面光源装置の出射光輝度分布(XZ面内)における比較例5を基準とした場合のピーク輝度比率、輝度半値全幅、目視で確認した品位の評価結果を表7に示した。 Fabricated a surface light source device emitting light luminance distribution peak intensity ratio in the case relative to the Comparative Example 5 in (in the XZ-plane) of the luminance FWHM, the evaluation results of the quality was visually observed are shown in Table 7.
【0123】 [0123]
実施例46 Example 46
一方の表面が平均傾斜角度5.0度のマット面で、他方の表面が平均傾斜角度が0.7度のマット面であり、出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅が6度の光拡散素子を光偏向素子の出光面上に、平均傾斜角度が5.0度のマット面が光偏光素子側に向くように載置した以外は、実施例1と同様にして面光源装置を得た。 In matte one surface average inclination angle of 5.0 degrees, the average inclination angle other surface is a matte 0.7 degrees, the full width at half maximum of the outgoing light intensity distribution (in the XZ-plane) is 6 degrees the light diffuser on the light exit surface of the light deflector, except that matte average inclination angle of 5.0 degrees was placed so as to face the light polarizing element side, a surface light source device in the same manner as in example 1 Obtained. 作製された面光源装置の出射光輝度分布(XZ面内)における比較例5を基準とした場合のピーク輝度比率、輝度半値全幅、目視で確認した品位の評価結果を表7に示した。 Fabricated a surface light source device emitting light luminance distribution peak intensity ratio in the case relative to the Comparative Example 5 in (in the XZ-plane) of the luminance FWHM, the evaluation results of the quality was visually observed are shown in Table 7.
【0124】 [0124]
実施例47 Example 47
厚さ125μmのポリエステルフィルムの一方の表面にピッチ30μmの多数のレンチキュラーレンズ列が略並列して連設され、レンチキュラーレンズ列の表面を平均傾斜角1度に粗面化した最大平均傾斜角度が10.4度であり、最大傾斜角度/最小傾斜角度が10.4であるレンズ配列構造を形成し、他方の表面には平均傾斜角度0.7度のマット面を形成した出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅が11.2度の光拡散素子を、レンチキュラーレンズ列が光偏向素子のプリズム列と平行となり、レンズ配列構造面が光偏光素子側に向くように載置した以外は、実施例1と同様にして面光源装置を得た。 Numerous lenticular lens array pitch 30μm on one surface of a polyester film having a thickness of 125μm is continuously provided in parallel substantially, maximum average angle of inclination that roughening the surface of the lenticular lens array on the average inclination angle of 1 ° 10 a .4 degrees, the maximum inclination angle / minimum inclination angle to form a lens array structure is 10.4, the emitted light intensity distribution on the other surface formed the matte side of the average inclination angle of 0.7 degrees (XZ a light diffusing element of full width at half maximum 11.2 ° in the plane), except that the lenticular lens array is parallel to the elongated prisms of the light deflector, a lens array structure surface is placed so as to face the light polarizing element side, to obtain a surface light source device in the same manner as in example 1. 作製された面光源装置の出射光輝度分布(XZ面内)における比較例5を基準とした場合のピーク輝度比率、輝度半値全幅、目視で確認した品位の評価結果を表7に示した。 Fabricated a surface light source device emitting light luminance distribution peak intensity ratio in the case relative to the Comparative Example 5 in (in the XZ-plane) of the luminance FWHM, the evaluation results of the quality was visually observed are shown in Table 7.
【0125】 [0125]
実施例48 Example 48
厚さ125μmのポリエステルフィルムの一方の表面に最大平均傾斜角度が8.2度のヘアラインを形成し、他方の表面には平均傾斜角度0.7度のマット面を形成した出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅が10.5度の光拡散素子を、ヘアラインの方向を光偏向素子のプリズム列と略平行となり、ヘアライン形成面が光偏向素子側に向くように載置したとした以外は実施例1と同様にして、面光源装置を得た。 One of the largest average inclination angle on the surface of a polyester film having a thickness of 125μm to form a hairline of 8.2 degrees, the emitted light intensity distribution on the other surface formed the matte side of the average inclination angle of 0.7 degrees (XZ except that the full width at half maximum of the plane) is 10.5 degrees of the light diffusing element, becomes substantially parallel to the elongated prisms of the light deflector in the direction of hairline, was hairline forming surface is placed to face the light deflector side in the same manner as in example 1 to obtain a surface light source device. 作製された面光源装置の出射光輝度分布(XZ面内)における比較例5を基準とした場合のピーク輝度比率、輝度半値全幅、目視で確認した品位の評価結果を表7に示した。 Fabricated a surface light source device emitting light luminance distribution peak intensity ratio in the case relative to the Comparative Example 5 in (in the XZ-plane) of the luminance FWHM, the evaluation results of the quality was visually observed are shown in Table 7.
【0126】 [0126]
実施例49 Example 49
厚さ125μmのポリエステルフィルムの一方の表面にエッチングにより形成した幅30μm、長さ60μmの多数のシリンドリカルレンズが同一方向に離散的に配列した最大平均傾斜角度が6.0度であり、最大傾斜角度/最小傾斜角度が6.0、であるレンズ配列構造を形成し、他方の表面には平均傾斜角度0.7度のマット面を形成した出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅が7.0度の光拡散素子を、シリンドリカルレンズの配列方向と光偏向素子のプリズム列が略平行となり、レンズ配列構造面が光偏向素子側に向くように載置したとした以外は実施例1と同様にして、面光源装置を得た。 The thickness 125μm width 30μm were formed by etching on one surface of the polyester film, the maximum average inclination angle of 6.0 degrees a large number of cylindrical lenses are discretely arranged in the same direction of the length 60 [mu] m, the maximum angle of inclination minimum inclination angle / form a lens array structure is 6.0, the full width at half maximum of the average inclination angle of 0.7 degrees outgoing light intensity distribution to form a mat surface of the other surface (in the XZ-plane) 7 .0 ° light diffuser, a prism array column direction and the light deflector of the cylindrical lens is substantially parallel, except that the lens array structure surface was was placed so as to face the light deflector side of the example 1 It was obtained in the same manner a surface light source device. 作製された面光源装置の出射光輝度分布(XZ面内)における比較例5を基準とした場合のピーク輝度比率、輝度半値全幅、目視で確認した品位の評価結果を表7に示した。 Fabricated a surface light source device emitting light luminance distribution peak intensity ratio in the case relative to the Comparative Example 5 in (in the XZ-plane) of the luminance FWHM, the evaluation results of the quality was visually observed are shown in Table 7.
【0127】 [0127]
【表7】 [Table 7]
【0128】 [0128]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
以上説明したように、本発明によれば、光偏向素子の入光面に形成されるプリズム列の少なくとも一方のプリズム面を傾斜角の異なる複数の平面あるいは凸曲面から構成することにより、一次光源から発せられる光を所要の観察方向へ集中して出射させる効率(一次光源の光量の利用効率)のい光源装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, by constituting at least one of the prism surfaces of the prism rows formed on the light incident surface of the light deflector from different planes or convex surface inclination angle, the primary light source it is possible to provide a noise source device (light quantity utilization efficiency of the primary light source) efficiency to emit focused to the light to desired viewing direction emanating from.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本発明による光源装置を示す模式的斜視図である。 1 is a schematic perspective view showing a light source apparatus according to the present invention.
【図2】本発明の光偏向素子の入光面のプリズム列の形状の説明図である。 FIG. 2 is an explanatory view of a shape of the prism row light incident surface of the light deflector of the present invention.
【図3】光偏向素子の第2プリズム面(平面)の各エリアからの出射光輝度分布(XZ面内)を示す説明図である。 3 is an explanatory diagram showing the emitted light luminance distribution (in the XZ-plane) from respective areas of the second prism surface of the light deflector (plane).
【図4】光偏向素子の第2プリズム面(平面)の各エリアからの出射光輝度分布(XZ面内)を示す説明図である。 4 is an explanatory diagram showing an emitted light luminance distribution (in the XZ-plane) from respective areas of the second prism surface of the light deflector (plane).
【図5】光偏向素子の第2プリズム面(平面)の各エリアからの出射光輝度分布(XZ面内)を示す説明図である。 5 is an explanatory diagram showing an emitted light intensity distribution from each area of ​​the second prism surface of the light deflector (plane) (in the XZ-plane).
【図6】光偏向素子の第2プリズム面(平面)の各エリアからの出射光輝度分布(XZ面内)を示す説明図である。 6 is an explanatory diagram showing an emitted light intensity distribution from each area of ​​the second prism surface of the light deflector (plane) (in the XZ-plane).
【図7】光偏向素子の第2プリズム面(平面)の各エリアからの出射光輝度分布(XZ面内)を示す説明図である。 7 is an explanatory diagram showing an emitted light intensity distribution from each area of ​​the second prism surface of the light deflector (plane) (in the XZ-plane).
【図8】光偏向素子の第2プリズム面(平面)の各エリアからの出射光輝度分布(XZ面内)を示す説明図である。 8 is an explanatory diagram showing an emitted light intensity distribution from each area of ​​the second prism surface of the light deflector (plane) (in the XZ-plane).
【図9】光偏向素子の第2プリズム面(平面)の各エリアからの出射光輝度分布(XZ面内)を示す説明図である。 9 is an explanatory diagram showing an emitted light intensity distribution from each area of ​​the second prism surface of the light deflector (plane) (in the XZ-plane).
【図10】光偏向素子の第2プリズム面(平面)の各エリアからの出射光輝度分布(XZ面内)を示す説明図である。 10 is an explanatory diagram showing the emitted light luminance distribution (in the XZ-plane) from respective areas of the second prism surface of the light deflector (plane).
【図11】光偏向素子の第2プリズム面(平面)の各エリアからの出射光輝度分布(XZ面内)を示す説明図である。 11 is an explanatory diagram showing an emitted light intensity distribution from each area of ​​the second prism surface of the light deflector (plane) (in the XZ-plane).
【図12】光偏向素子の第2プリズム面(平面)の各エリアからの出射光輝度分布(XZ面内)を示す説明図である。 12 is an explanatory diagram showing an emitted light intensity distribution from each area of ​​the second prism surface of the light deflector (plane) (in the XZ-plane).
【図13】光偏向素子の第2プリズム面(平面)全体からの出射光輝度分布(XZ面内)を示す説明図である。 13 is an explanatory diagram showing a second prism surface of the light deflector (plane) emitted light luminance distribution from the whole (in the XZ-plane).
【図14】本発明の光偏向素子の第2プリズム面全体からの出射光輝度分布(XZ面内)を示す説明図である。 14 is an explanatory diagram showing the emitted light luminance distribution (in the XZ-plane) from the entire second prism surface of the light deflector of the present invention.
【図15】本発明の光偏向素子の入光面のプリズム列の形状の説明図である。 15 is an explanatory view of the shape of the prism row of the light incident surface of the light deflector of the present invention.
【図16】本発明の光偏向素子の入光面のプリズム列の形状の説明図である。 16 is an explanatory diagram of a shape of the prism row of the light incident surface of the light deflector of the present invention.
【図17】本発明の光偏向素子の入光面のプリズム列の形状の説明図である。 17 is an explanatory view of the shape of the prism row of the light incident surface of the light deflector of the present invention.
【図18】本発明の光偏向素子の入光面のプリズム列の形状の説明図である。 18 is an explanatory view of the shape of the prism row of the light incident surface of the light deflector of the present invention.
【図19】光偏向素子からの各種出射光輝度分布(XZ面内)を示す説明図である。 19 is an explanatory view showing various outgoing light intensity distribution from the light deflecting element (in the XZ-plane).
【図20】本発明の光偏向素子の入光面のプリズム列の形状の説明図である。 FIG. 20 is an explanatory view of a shape of the prism row of the light incident surface of the light deflector of the present invention.
【図21】出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅の説明図である。 21 is an explanatory diagram of a full width at half maximum of the outgoing light intensity distribution (in the XZ-plane).
【図22】光源装置の展開長の説明図である。 22 is an explanatory view of the developed length of the light source device.
【図23】光源装置の展開長の説明図である。 23 is an explanatory view of the developed length of the light source device.
【図24】本発明の光源装置の光偏向素子からの出射光輝度分布(XZ面内)を示す説明図である。 [Figure 24] emitted light luminance distribution of the light deflector of the light source device of the present invention (XZ plane) is an explanatory view showing a.
【図25】本発明の光源装置の光偏向素子からの出射光輝度分布(XZ面内)を示すグラフである。 [Figure 25] emitted light luminance distribution of the light deflector of the light source device of the present invention (XZ plane) is a graph showing a.
【図26】本発明の光拡散素子の異方拡散性の出射光光度分布(XZ面内)を示す説明図である。 Figure 26 is an explanatory view showing an anisotropic diffusion of the outgoing light intensity distribution of the light diffusing element (in the XZ-plane) of the present invention.
【図27】本発明の光偏向素子の異方拡散性の説明図である。 FIG. 27 is an explanatory view of the anisotropic diffusion of the light deflector of the present invention.
【図28】本発明の異方拡散性を有する光偏向素子の凹凸構造を示す概略図である。 Figure 28 is a schematic diagram showing the uneven structure of the light deflection element having an anisotropic diffusion of the present invention.
【図29】本発明の異方拡散性を有する光偏向素子の凹凸構造を示す概略図である。 29 is a schematic diagram showing the uneven structure of the light deflection element having an anisotropic diffusion of the present invention.
【図30】本発明の異方拡散性を有する光偏向素子の凹凸構造を示す概略図である。 Figure 30 is a schematic diagram showing the uneven structure of the light deflection element having an anisotropic diffusion of the present invention.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
1 一次光源2 光源リフレクタ3 導光体4 光偏向素子5 光反射素子6 光拡散素子31 光入射面32 端面33 光出射面34 裏面41 入光面42 出光面 1 primary light source 2 light source reflector 3 guide 4 optical deflection element 5 light reflective element 6 light diffuser 31 light entrance surface 32 end face 33 light emitting surface 34 rear surface 41 incident surface 42 exiting surface

Claims (17)

  1. 光を入射する入光面とその反対側に位置し入射した光を出射する出光面とを有しており、前記入光面には2つのプリズム面から構成されるプリズム列が互いに略並列に複数配列され、該プリズム列の少なくとも一方のプリズム面が少なくとも2つの傾斜角の異なる平面からなり、前記出光面に近い側に位置する平面ほどその傾斜角が大きく、前記出光面に最も近い平面の傾斜角と前記出光面から最も遠い平面の傾斜角の差が15度以下であることを特徴とする光偏向素子。 Has a light incident surface and light exit surface thereof located opposite to emit incident light that enters the light, before the light incident surface substantially parallel to each other is constituted prism row of two prism surfaces are arrayed, at least one prism surface of the prism rows is at least two inclination angles different planes, the higher the plane located on the side closer to the light exit surface angle of inclination is large, the plane closest to the light exit surface optical deflection element the difference between the inclination angle of the farthest plane from the light exit surface and the inclined angle is equal to or less than 15 degrees.
  2. 光を入射する入光面とその反対側に位置し入射した光を出射する出光面とを有しており、前記入光面には2つのプリズム面から構成されるプリズム列が互いに略並列に複数配列され、該プリズム列の少なくとも一方のプリズム面が少なくとも3つの傾斜角の異なる平面からなり、前記出光面に近い側に位置する平面ほどその傾斜角が大きいことを特徴とする光偏向素子。 Has a light incident surface and light exit surface thereof located opposite to emit incident light that enters the light, before the light incident surface substantially parallel to each other is constituted prism row of two prism surfaces are arrayed, an optical deflection element, characterized in that comprises at least one prism surface is at least three different planes of inclination angle of the prism row, the plane as the inclination angle positioned closer to the light exit surface is large.
  3. 光を入射する入光面とその反対側に位置し入射した光を出射する出光面とを有しており、前記入光面には2つのプリズム面から構成されるプリズム列が互いに略並列に複数配列され、該プリズム列の少なくとも一方のプリズム面が少なくとも2つの傾斜角の異なる凸曲面からなり、前記出光面に近い側に位置する凸曲面ほどその傾斜角が大きいことを特徴とする光偏向素子。 Has a light incident surface and light exit surface thereof located opposite to emit incident light that enters the light, before the light incident surface substantially parallel to each other is constituted prism row of two prism surfaces are arrayed, at least one prism surface of the elongated prisms is different convex surface of the at least two inclination angles, the light deflector, characterized in that the more convex surface and the inclination angle is large, located closer to the light exit surface element.
  4. 光を入射する入光面とその反対側に位置し入射した光を出射する出光面とを有しており、前記入光面には2つのプリズム面から構成されるプリズム列が互いに略並列に複数配列され、該プリズム列の少なくとも一方のプリズム面が少なくとも2つの傾斜角の異なる平面と少なくとも1つの凸曲面からなり、前記出光面に近い側に位置する平面または凸曲面ほどその傾斜角が大きいことを特徴とする光偏向素子。 Has a light incident surface and light exit surface thereof located opposite to emit incident light that enters the light, before the light incident surface substantially parallel to each other is constituted prism row of two prism surfaces are arrayed, at least one of the prism surfaces of the prism rows is at least one convex curved surface different planes of at least two inclination angles, a large angle of inclination as the flat or convex surface positioned on the side closer to the light exit surface optical deflection element, characterized in that.
  5. 前記出光面に最も近い平面または凸曲面の傾斜角と前記出光面から最も遠い平面または凸曲面の傾斜角の差が15度以下であることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の光偏向素子。 According to claim 2, wherein the difference in inclination angle of the farthest flat or convex surface from said light exit plane and the inclined angle of the plane closest or convex curved light exit surface is 15 degrees or less light deflection element of.
  6. 前記凸曲面の形状がそれぞれ異なることを特徴とする請求項3に記載の光偏向素子。 Optical deflection device according to claim 3, characterized in that the shape of the convex curved surface are different.
  7. 前記凸曲面の曲率半径(r)とプリズム列のピッチ(P)の比(r/P)が2〜50であることを特徴とする請求項3〜6のいずれかに記載の光偏向素子。 Optical deflection device according to any one of claims 3-6 the ratio of the radius of curvature of the convex curved surface (r) and the prism rows of the pitch (P) (r / P) is equal to or 2 to 50.
  8. 前記凸曲面の少なくとも1つが非球面形状であることを特徴とする請求項3〜7のいずれかに記載の光偏向素子。 Optical deflection device according to any one of claims 3-7, wherein at least one of said convex curved surface has an aspheric shape.
  9. 前記平面および/または凸曲面が、プリズム頂部からの高さhの領域に少なくとも2つ形成され、プリズム列の高さをHとしたときh/Hが60%以下であることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の光偏向素子。 Wherein the plane and / or convex curved surface, at least two formed in a region of a height h from the prism apexes, which h / H when the height of the prism row is H is equal to or less than 60% optical deflection device according to any one of claim 1-8.
  10. 前記平面および/または凸曲面とプリズム頂部とプリズム低部とを結ぶ仮想平面との最大距離(d)のプリズム列のピッチ(P)に対する割合(d/P)が0.4〜5%であることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の光偏向素子。 It is the ratio (d / P) is 0.4 to 5% with respect to the pitch (P) of the prism rows of the maximum distance between the imaginary plane (d) connecting the said plane and / or convex curved and the prism top and the prism low section optical deflection device according to any one of claims 1 to 9, wherein the.
  11. 前記プリズム列の頂角の一方の振り分け角αが40度以下であり、他方の振り分け角βが25〜50度であることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の光偏向素子。 The one of the distribution angle α of the apex angle of the prism rows is not more than 40 degrees, the other optical deflecting device according to any one of claims 1 to 10 distribution angle β is equal to or 25 to 50 degrees .
  12. 前記2つのプリズム面の振り分け角α、βの差の絶対値(|α−β|)が0.5〜10度であることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の光偏向素子。 Sorting angle of the two prism faces alpha, absolute value of the difference between β (| α-β |) is light deflection according to any one of claims 1 to 11, characterized in that 0.5 to 10 degrees element.
  13. 前記プリズム列を構成する一方の振り分け角αが20度以下であることを特徴とする請求項項1〜11のいずれかに記載の光偏向素子。 Optical deflection device according to any one of claims Koko 1 to 11 wherein one of the distribution angle constituting the prism row α is equal to or less than 20 degrees.
  14. 前記プリズム列を構成する一方のプリズム面が前記平面および/または凸曲面から構成され、他方のプリズム面が略平面であることを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の光偏向素子。 The one prism surfaces constituting the prism row is formed from the flat and / or convex curved, optical deflection device according to any one of claims 1 to 13, other prism surface is characterized by a substantially planar .
  15. 一次光源と、該一次光源から発せられる光を入射する光入射面及び入射した光を導光して出射する光出射面を有する導光体と、該導光体の光出射面側に隣接配置した請求項1〜14のいずれかに記載の光偏向素子からなることを特徴とする光源装置。 A primary light source, a light guide having a light emitting surface for emitting and guiding the light light incident surface and incident incident light emitted from the primary light source, arranged adjacent to the light emitting surface side of the light guide body light source device characterized by comprising the light deflector according to any one of claims 1 to 14 and.
  16. 前記光偏向素子の出光面上に、平行光を入射したときの出射光光度分布の半値全幅が1〜13度である光拡散素子を隣接配置したことを特徴とする請求項15に記載の光源装置。 The light source of claim 15, characterized in that on the light exit surface of the light deflection element, and the light diffuser FWHM is 1 to 13 degrees of the emitted light intensity distribution when the incident parallel light disposed adjacent apparatus.
  17. 前記光偏向素子の出光面上に、ヘイズ値が8〜82%である光拡散素子を隣接配置したことを特徴とする請求項15または16に記載の光源装置。 On Idemitsu surface of the light deflection element, the light source apparatus according to claim 15 or 16 haze value, characterized in that disposed adjacent the light diffusing element is 8-82%.
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