JP2004335209A - 面光源装置、画像表示装置及び導光板 - Google Patents
面光源装置、画像表示装置及び導光板 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】導光板の入射面近傍の異常発光を抑えると共に、導光板のプリズム溝の溝深さが変化する境界位置を視認されにくくする。
【解決手段】導光板２の裏面４には、入射面５から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム溝１２が、入射面５に沿って多数平行に形成されている。プリズム溝１２は、入射面５の近傍位置Ｐから遠ざかる方向に向かって延設されたほぼ一定の溝深さの第１のプリズム溝部分１２Ａと、この第１のプリズム溝部分１２Ａの一端部である近傍位置Ｐから連続して入射面５に向かって延びると共に、その溝深さを入射面５に近づくにしたがって漸減する第２のプリズム溝部分１２Ｂとからなっている。そして、第１のプリズム溝部分１２Ａと第２のプリズム溝部分１２Ｂとの境界位置である前記近傍位置Ｐが、多数のプリズム溝１２同士でランダムに異なるように形成されている。
【選択図】 図３
【解決手段】導光板２の裏面４には、入射面５から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム溝１２が、入射面５に沿って多数平行に形成されている。プリズム溝１２は、入射面５の近傍位置Ｐから遠ざかる方向に向かって延設されたほぼ一定の溝深さの第１のプリズム溝部分１２Ａと、この第１のプリズム溝部分１２Ａの一端部である近傍位置Ｐから連続して入射面５に向かって延びると共に、その溝深さを入射面５に近づくにしたがって漸減する第２のプリズム溝部分１２Ｂとからなっている。そして、第１のプリズム溝部分１２Ａと第２のプリズム溝部分１２Ｂとの境界位置である前記近傍位置Ｐが、多数のプリズム溝１２同士でランダムに異なるように形成されている。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、携帯型電話機，携帯型電子端末装置，電子手帳，カーナビゲーション装置，デジタルカメラ，ＶＴＲ装置等において、液晶表示パネル（被照明部材）を面状に照明するバックライト等として使用される面光源装置及びこの面光源装置を備えた画像表示装置に関するものであり、また、これら面光源装置及び画像表示装置に使用される導光板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、携帯型電話機や携帯型電子端末装置等に使用される面光源装置は、導光板の側面（入射面）側に光源としての蛍光ランプを配置し、この蛍光ランプからの光を導光板を介して面状に出射し、その出射光で液晶表示パネルを照射するようになっている。そして、このような面光源装置は、液晶表示パネルと共に画像表示装置を構成するようになっている。また、面光源装置の輝度向上等を図るために、従来より種々の工夫が導光板に施されており、その一つとして導光板の裏面（出射面と反対側の面）に、入射面に対して略直交する方向へ延びるプリズム溝を多数平行に形成したものを本出願人は提案している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ところで、近年、携帯型電話機や携帯型電子端末装置等は、ユーザーの使い勝手を向上するため、電話機本体や装置本体の薄型化・軽量化を図りつつ、表示画面を可能な限り大型化するという試みがなされてきた。このような技術背景のもとにおいて、表示画面の端部を覆う額縁部分を可能な限り狭くすることにより、有効に画像表示できる部分を拡げるようにした面光源装置が開発されている。
【０００４】
このような面光源装置は、導光板の入射面の上端縁（入射面と出射面とが交わる端縁）及び下端縁（出射面と反対側の面と入射面とが交わる端縁）から入射する光に起因し、導光板の出射面の入射面近傍位置に輝線（入射面に沿って生じる線状の異常発光部分）が発生することがあり、この輝線が目立つために照明品質が低下し、表示画面が見難くなるという問題があった。とりわけ、特許文献１の面光源装置のように、導光板の裏面に形成されたプリズム溝間のプリズム状の突起が、導光板の内部を伝播する光を反射し、導光板の出射面から出射する光を出射面の法線方向寄りに集める集光機能を発揮する場合には、輝線がより一層強調されることがあった。
【０００５】
このような問題点を解消するため、本出願人は、導光板の裏面に形成するプリズム溝を、導光板の入射面近傍において、導光板の入射面に近づくに従って溝深さを漸減すると共に、プリズム溝の溝形状を断面略三角形状から断面略円弧形状に徐々に変化させ、輝線を生じやすい入射面近傍のプリズム溝間のプリズム状の突起の集光機能を入射面に近づくに従って漸減させて、輝線の発生を有効に防止すると共に、出射光輝度を均一化及び高輝度化させるようにした優れた面光源装置を既に案出している（特願２００１−２２８６７０）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２６８１３８号公報（図１及び段落番号００３１参照）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような面光源装置は、プリズム溝の溝深さ及び溝形状の変化点（以下、簡略化のため、単に溝深さの変化点と略称する）が入射面に沿って直線状に揃っているため、プリズム溝の溝深さの変化点が視認される場合があり、このプリズム溝の溝深さの変化点が視認されにくい面光源装置の提供が望まれていた。
【０００８】
そこで、本発明は、このような課題を解決することを目的とするものであり、輝線の発生を有効に防止できることはもちろんのこと、導光板のプリズム溝の溝深さの変化点が視認されにくい照明品質に優れた面光源装置及びこの面光源装置を備えた画像表示装置を提供することを目的とする。また、このような面光源装置及び画像表示装置を構成する導光板を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、導光板の側面側に光源を配置し、この光源からの光が前記導光板の内部に入射した後に前記導光板の内部を伝播し、この伝播の過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が前記導光板の前記出射面から出射するようになっている面光源装置に関するものである。この発明の面光源装置において、前記導光板の前記出射面と反対側の面には、前記側面側から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム溝が、前記側面に沿って多数平行に形成されている。また、この発明において、前記プリズム溝は、前記側面の近傍位置から遠ざかる方向に向かって延設されたほぼ一定の溝深さの第１のプリズム溝部分と、この第１のプリズム溝部分の一端部である前記近傍位置から連続して前記側面に向かって延びると共に、その溝深さを前記側面に近づくにしたがって漸減する第２のプリズム溝部分と、からなっている。そして、前記プリズム溝は、前記第１のプリズム溝部分と前記第２のプリズム溝部分との境界位置である前記近傍位置が、前記多数のプリズム溝同士でランダムに異なるように形成されている。
【００１０】
請求項２の発明は、導光板の側面側に光源を配置し、この光源からの光が前記導光板の内部に入射した後に前記導光板の内部を伝播し、この伝播の過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が前記導光板の前記出射面から出射するようになっている面光源装置に関するものである。この発明の面光源装置において、前記導光板の前記出射面と反対側の面には、前記側面側から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム溝が、前記側面に沿って多数平行に形成されている。また、この発明において、前記プリズム溝は、前記側面の近傍位置から遠ざかる方向に向かって延設されたほぼ一定の溝深さの第１のプリズム溝部分と、この第１のプリズム溝部分の一端部である前記近傍位置から連続して前記側面に向かって延びると共に、その溝深さを前記側面に近づくにしたがって漸減する第２のプリズム溝部分と、からなっている。そして、前記プリズム溝は、前記第１のプリズム溝部分と前記第２のプリズム溝部分との境界位置である前記近傍位置が、隣り合う前記プリズム溝の前記近傍位置と異なる位置にあるように形成されている。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記プリズム溝は、前記第２のプリズム溝部分の溝深さの漸減率が、前記多数のプリズム溝同士でランダムに異なるように形成されている。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項２の発明において、前記プリズム溝は、前記第２のプリズム溝部分の溝深さの漸減率が、隣り合う前記第２のプリズム溝部分の溝深さの漸減率と異なるように形成されている。
【００１３】
請求項５の発明は、画像表示装置に関するものであり、上記請求項１〜４のいずれかの発明の面光源装置と、この面光源装置から出射される光によって面状に照明される被照明部材と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項６の発明は、側面から内部に入射した光源からの光が、内部を伝播する過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になると、前記出射面から出射するようになっている導光板に関するものである。この発明の導光板において、前記出射面と反対側の面には、前記側面側から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム溝が、前記側面に沿って多数平行に形成されている。また、この発明において、前記プリズム溝は、前記側面の近傍位置から遠ざかる方向に向かって延設されたほぼ一定の溝深さの第１のプリズム溝部分と、この第１のプリズム溝部分の一端部である前記近傍位置から連続して前記側面に向かって延びると共に、その溝深さを前記側面に近づくにしたがって漸減する第２のプリズム溝部分と、からなっている。そして、前記プリズム溝は、前記第１のプリズム溝部分と前記第２のプリズム溝部分との境界位置である前記近傍位置が、前記多数のプリズム溝同士でランダムに異なるように形成されている。
【００１５】
請求項７の発明は、側面から内部に入射した光源からの光が、内部を伝播する過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になると、前記出射面から出射するようになっている導光板に関するものである。この発明の導光板において、前記出射面と反対側の面には、前記側面側から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム溝が、前記側面に沿って多数平行に形成されている。また、この発明において、前記プリズム溝は、前記側面の近傍位置から遠ざかる方向に向かって延設されたほぼ一定の溝深さの第１のプリズム溝部分と、この第１のプリズム溝部分の一端部である前記近傍位置から連続して前記側面に向かって延びると共に、その溝深さを前記側面に近づくにしたがって漸減する第２のプリズム溝部分と、からなっている。そして、前記プリズム溝は、前記第１のプリズム溝部分と前記第２のプリズム溝部分との境界位置である前記近傍位置が、隣り合う前記プリズム溝の前記近傍位置と異なる位置にあるように形成されている。
【００１６】
請求項８の発明は、請求項６の発明において、前記プリズム溝は、前記第２のプリズム溝部分の溝深さの漸減率が、前記多数のプリズム溝同士でランダムに異なるように形成されている。
【００１７】
請求項９の発明は、請求項７の発明において、前記プリズム溝は、前記第２のプリズム溝部分の溝深さの漸減率が、隣り合う前記第２のプリズム溝部分の溝深さの漸減率と異なるように形成されている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。
【００１９】
図１〜図３は、本発明の実施の形態に係る画像表示装置１を示すものである。このうち、図１は、画像表示装置１の分解斜視図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿って切断して示す画像表示装置１の断面図である。また、図３は、反射シート２を取り除いて示す図２のＢ方向矢視図であり、導光板２の裏面（出射面３と反対側の面）４を簡略化して表した図である。また、図４は、図３のＣ−Ｃ線に沿って切断して示す導光板２の断面図である。
【００２０】
（画像表示装置の概略構成）
これらの図において、画像表示装置１は、導光板２の入射面（側面）５に対向するように光源としての蛍光ランプ６が配置されている。そして、導光板２の出射面（図１中上面）３に対向するように、光制御部材としてのプリズムシート７が重ねて配置され、更にプリズムシート７の図１中上面側に被照明部材としての液晶表示パネル８が重ねて配置されるようになっている。また、導光板２の裏面（図１中下面であって、出射面３と反対側の面）４に対向するように、光反射性に優れた反射シート１０が配置されている。尚、上記蛍光ランプ６，導光板２，プリズムシート７及び反射シート１０が、液晶表示パネル８を面状に照明する面光源装置１１を構成する。
【００２１】
（導光板）
導光板２は、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル），ＰＣ（ポリカーボネート），シクロオレフィン系樹脂材料等の光透過性に優れた材料を使用して形成されており、入射面５側から遠ざかるに従って板厚が薄くなるような断面略楔形形状で（図２参照）、且つ平面形状が略矩形形状になるように形成されている（図３参照）。そして、この導光板２の裏面４には、入射面５に略直交する方向に延びるプリズム溝１２が入射面５に沿って平行に多数形成されている。
【００２２】
この導光板２の裏面４に形成されたプリズム溝１２は、導光板２の入射面５の近傍位置Ｐから導光板２の先端面（入射面５と反対側の側面）１３まで延設された第１のプリズム溝部分１２Ａと、この第１のプリズム溝部分１２Ａの入射面側の一端部（近傍位置である境界位置Ｐ）から入射面５まで延びる第２のプリズム溝部分１２Ｂとからなっている。このうち、第１のプリズム溝部分１２Ａは溝深さが一定であるが、第２のプリズム溝部分１２Ｂは溝深さが入射面５に近づくに従って漸減するように形成されている。
【００２３】
図５（ａ）〜（ｄ）は、上述のプリズム溝１２の断面形状を示すものであり、図４の導光板２をＤ１−Ｄ１線〜Ｄ４−Ｄ４線のそれぞれに沿って切断して示す各断面の一部拡大図である。尚、図５（ａ）〜（ｄ）は、導光板２の裏面４が下側に位置するように記載した図である。
【００２４】
第１のプリズム溝部分１２Ａは、図５（ｄ）に示すように、断面略三角形状になっており、各第１のプリズム溝部分１２Ａ，１２Ａ間のプリズム状の突起１４の形状も断面略三角形状になっている。また、隣り合う第２のプリズム溝部分１２Ｂ，１２Ｂは、図５（ｃ）〜図５（ａ）に示すように、断面形状が略円弧形状を呈しており、第１のプリズム溝部分１２Ａの一端部である境界位置Ｐから入射面５に近づくに従って溝深さが漸減するように形成されており、図５（ｄ）に示す断面略三角形の溝形状から図５（ａ）に示す断面略円弧形状の溝形状まで滑らかに変化するようになっている。
【００２５】
そして、多数のプリズム溝１２は、図３に示すように、第１のプリズム溝部分１２Ａと第２のプリズム溝部分１２Ｂの境界位置（第１のプリズム溝部分１２Ａの一端部であり、溝形状が断面略三角形状から略円弧形状に変化する変化点である近傍位置）Ｐがランダムに変化するようになっている。本実施の形態において、各プリズム溝１２は、導光板２の入射面５から先端面１３までの長さ寸法をＬとすると、導光板２の入射面５からほぼＬ／６の位置を基準境界位置Ｐ０として、この基準境界位置Ｐ０を中心にして所定の幅寸法（±Ｗ）の範囲内で境界位置Ｐがランダムに変化するようにそれぞれ形成されている。ここで、各プリズム溝１２は、境界位置Ｐの断面形状が同一であり（図５（ｄ）参照）、また、入射面５における断面形状が同一となるように形成されており（図５（ａ）参照）、境界位置Ｐがランダムに変化するように形成される結果、第２のプリズム溝部分１２Ｂの溝深さの漸減率もランダムに変化するようになっている。尚、溝深さの漸減率とは、プリズム溝１２の延設方向の基準寸法（Ｌ１）に対する溝深さの減少量（Δｈ）の割合（Δｈ／Ｌ１）をいうものとする。また、上述の基準境界位置Ｐ０は、本発明の実施の形態を理解し易くするための一例であり、これに限定されるものではなく、導光板２の入射面５側の板厚や導光板２の出射面３の表面積等に応じた最適な位置に設定することが好ましい。また、上述の所定の幅寸法（±Ｗ）は、例えば、本実施の形態において、±（Ｌ／４０）〜±（Ｌ／５０）の範囲に設定するが、これに限られず、導光板２の形状やサイズ等に応じて最適な寸法範囲に設定することが好ましい。
【００２６】
このように、本実施の形態の導光板２は、各プリズム溝１２の第１のプリズム溝部分１２Ａと第２のプリズム溝部分１２Ｂとの境界位置Ｐがランダムに変化するようになっているため、第１のプリズム溝部分１２Ａと第２のプリズム溝部分１２Ｂとの境界位置Ｐが入射面５に沿って一直線状に揃っている場合又は略波形形状のように規則的な形状になっている場合に比較し、各プリズム溝１２の第１のプリズム溝部分１２Ａと第２のプリズム溝部分１２Ｂとの境界位置Ｐが出射面３側から見たとしても視認し難くなっている。その結果、本実施の形態の導光板２は、照明品質が向上する。尚、本実施の形態の導光板２は、第１のプリズム溝部分１２Ａと第２のプリズム溝部分１２Ｂとの境界位置Ｐが各プリズム溝１２，１２同士でランダムに変化するようになっており、隣り合うプリズム溝１２，１２同士の境界位置Ｐが入射面５から遠ざかる方向にズレて異なるようになっているため、各境界位置Ｐが不規則に分散されて視認し難いが、境界位置Ｐがある規則性をもって配置されると、視認し易くなる。
【００２７】
また、本実施の形態の導光板２は、各プリズム溝１２の第２のプリズム溝部分１２Ｂの溝深さの漸減率がランダムに変化するため、各第２のプリズム溝部分１２Ｂの溝の形成方向に沿った傾斜角度（単に、溝の傾斜角度と略称する）もランダムに変化することになり、第２のプリズム溝部分１２Ｂにおける光の反射方向も各第２のプリズム溝部分１２Ｂ，１２Ｂ同士でランダムに変化することになる。その結果、導光板２は、第２のプリズム溝部分１２Ｂの溝深さを漸減することにより、入射面５近傍におけるプリズム溝１２の集光機能を抑える効果と、第２のプリズム溝部分１２Ｂの溝の傾斜角度がランダムに変化することにより、入射面５近傍における光の反射方向がランダムに変化する効果とが相俟って、より一層効果的に輝線の発生を防止できる。尚、導光板２は、その裏面４のプリズム溝１２を裏面４全域に渡って同一の溝深さに形成すると、プリズム溝１２の集光機能によって輝線が強調されて、輝線が目立ちやすくなるが、上述のようにプリズム溝１２を形成することにより、輝線を目立ち難くすることができるのである。
【００２８】
また、本実施の形態の導光板２は、照明光の輝度が低下しやすい部分（入射面５から離れた部分）において、裏面４側の多数の第１のプリズム溝部分１２Ａが出射光を出射面３の法線方向に集光するため、出射光の輝度を向上させることができる。したがって、本実施の形態の導光板２は、入射面５近傍に輝線が発生するのを防止することができると共に、高輝度で且つ均一の面照明を可能にする。
【００２９】
（プリズムシート）
プリズムシート７は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート），ＰＭＭＡやＰＣ等の光透過性に優れた材料で形成されており、導光板２の出射面３とほぼ同様の矩形形状に形成され、導光板２の出射面３に対向する面（図２の下面）にプリズム溝１５が多数形成されている。このプリズムシート７のプリズム溝１５は、上記導光板２のプリズム溝１２に略直交する方向へ延び、入射面５に略直交する方向に沿って多数平行に形成されている。又、このプリズムシート７のプリズム溝１５は、図５（ｄ）に示す導光板２の第１のプリズム溝部分１２Ａの断面形状とほぼ同様の形状に形成されている。このような構成のプリズムシート７は、導光板２の入射面５に直交し、且つ、導光板２の出射面３に直交する面内の光を、導光板２の出射面３の法線方向に偏向する機能を発揮する。尚、導光板２に形成されるプリズム溝１２と、プリズムシート７に形成されるプリズム溝１５とは、ほぼ同様の形状に形成されず、その頂角，ピッチ，高さ等は、両プリズム溝１２，１５で適宜異ならせても良い。
【００３０】
（反射シート）
反射シート１０は、白色ＰＥＴ等の光反射性に優れた材料で形成されており、導光板２の裏面４とほぼ同様の大きさの矩形形状に形成されている。この反射シート１０は、導光板２の裏面４から出射した光を反射して導光板２の内部に戻し、蛍光ランプ６からの光の有効利用を可能にする。
【００３１】
（本実施の形態の作用・効果）
以上のように構成された本実施の形態の画像表示装置１は、蛍光ランプ６から発せられた光が導光板２の入射面５から導光板２の内部に入射する。導光板２の内部に入射した蛍光ランプ６からの光は、出射面３と裏面４との間で反射を繰り返して導光板２の内部を伝播する。そして、この導光板２内を伝播する光は、裏面４で反射される毎に出射面３に対する入射角が低下し、その伝播の過程において出射面３に対する入射角が臨界角以下になったものが出射面３から導光板２の外部に出射する。
【００３２】
ここで、本実施の形態の画像表示装置１において、導光板２は、上述のように、その裏面４にプリズム溝１２が多数平行に形成されているが、第２のプリズム溝部分１２Ｂが入射面５に近づくに従って溝深さを漸減すると共に、第２のプリズム溝部分１２Ｂの溝の断面形状が第１のプリズム溝部分１２Ａの溝形状である略三角形状から略円弧形状に連続的に変化するように形成されている。これにより、本実施の形態の画像表示装置１は、導光板２の入射面５近傍において、第２のプリズム溝部分１２Ｂが入射面５に近づくに従って第２のプリズム溝部分１２Ｂ間のプリズム状の突起１４の集光機能が低下し、出射面３の入射面５近傍に生じる輝線がプリズム溝１２の存在によって強調されるのを防止でき、輝線を目立ち難くして、液晶表示パネル８の表示画像を見やすくすることができる。一方、本実施の形態の画像表示装置１は、導光板２からの出射光の輝度が低くなる部分（入射面５から離れた部分）では、プリズム溝１２の第１のプリズム溝部分１２Ａ，１２Ａ間のプリズム状の突起１４による集光機能が十分に発揮され、導光板２の出射面３の法線方向寄りの光の出射が促されるようになっているため、液晶表示パネル８を効率的に照明することができ、液晶表示パネル８を明るく照明することができる（図６参照）。
【００３３】
また、本実施の形態の画像表示装置１は、導光板２の第１のプリズム溝部分１２Ａと第２のプリズム溝部分１２Ｂとの境界位置Ｐがランダムに変化するようになっているため、第１のプリズム溝部分１２Ａと第２のプリズム溝部分１２Ｂとの境界位置Ｐが入射面５に沿って一直線状に揃っている場合又は略波形形状のように規則的な形状になっている場合に比較し、各プリズム溝１２の第１のプリズム溝部分１２Ａと第２のプリズム溝部分１２Ｂとの境界位置Ｐが出射面３側から見たとしても視認し難くなっている。その結果、本実施の形態の画像表示装置１は、液晶表示パネル８の表示画面の照明輝度が均一化され、画像表示品質が向上する。
【００３４】
また、本実施の形態の画像表示装置１において、導光板２は、第２のプリズム溝部分１２Ｂの溝深さの漸減率がランダムに変化するため、各第２のプリズム溝部分１２Ｂ，１２Ｂ間の溝の傾斜角度もランダムに変化することになり、第２のプリズム溝部分１２Ｂ，１２Ｂ間のプリズム状の突起１４における光の反射方向もランダムに変化することになる。その結果、本実施の形態の画像表示装置１は、導光板２の第２のプリズム溝部分１２Ｂの溝深さを漸減することにより、入射面５近傍におけるプリズム溝１２，１２間のプリズム状の突起１４の集光機能を抑える効果と、第２のプリズム溝部分１２Ｂ，１２Ｂ間の溝の傾斜角度がランダムに変化することにより、入射面５近傍における光の反射方向がランダムに変化する効果とが相俟って、輝線の発生をより一層効果的に防止でき、画像表示品質をより一層向上させることができる。
【００３５】
このように、本実施の形態の画像表示装置１は、導光板２のプリズム溝１２の構造を工夫することにより、視認されるような明暗の差が照明光に生じるのを効果的に抑えることができ、明るくて見やすい画像表示が可能になる。
【００３６】
（本実施の形態の変形例）
上述の実施の形態において、光源として蛍光ランプ６を使用する態様を例示したが、蛍光ランプ６の代わりにＬＥＤを単数又は複数使用するようにしてもよく、また、蛍光ランプ６の代わりになる他の発光体を配置するようにしてもよい。
【００３７】
また、上述の実施の形態において、導光板２の内部には、導光板２の屈折率と異なる屈折率の材料からなる微粒子を混入するようにしてもよい。
【００３８】
また、上述の実施の形態において、第２のプリズム溝部分１２Ｂは、図７に示すように、断面形状の輪郭が全体的に滑らかな曲線で形成されるようにしてもよい。
【００３９】
また、上述の実施の形態において、導光板２のプリズム溝１２は、入射面５に対して直交する方向へ延びるように形成される場合と、入射面５に対して直交する方向から数度程度傾けた方向へ延びるように形成される場合とがある。
【００４０】
また、上述の実施の形態において、導光板２の裏面４に形成される第２のプリズム溝部分１２Ｂは、入射面５まで延びる態様を例示したが、これに限られず、入射面５に到達する前に消滅させ、各プリズム溝１２，１２間の溝を入射面５に到達する前に切り上げるようにしてもよい。
【００４１】
また、上述の実施の形態において、入射面５における全プリズム溝１２の溝形状を同一にするため、第２のプリズム溝部分１２Ｂの溝深さの漸減率をランダムに変化させる態様を例示したが、これに限られず、全ての第２のプリズム溝部分１２Ｂの溝深さの漸減率をほぼ一定にし、入射面５における全プリズム溝１２の溝深さをランダムに変更するようにしてもよく、また、一部のプリズム溝１２を入射面５に到達する前に切り上げるようにしてもよい。
【００４２】
また、本発明は、上述の実施の形態に限られず、図８に示すように、導光板２の出射面３に拡散シート１６を重ねて配置し、更に、プリズム溝１７が液晶表示パネル８側に形成された第１のプリズムシート１８を拡散シート１６の上面に重ねて配置し、この第１のプリズムシート１８のプリズム溝１７と略直交する方向に上向きのプリズム溝２０が形成された第２のプリズムシート２１を第１のプリズムシート１８の上面に重ねて配置する態様にも適用することができる。
【００４３】
また、上述の実施の形態において、導光板２は、図１のＡ−Ａ断面が略楔形形状に形成されているが、これに限られず、図１のＡ−Ａ断面が矩形形状のものでもよい。また、導光板２は、図１のＡ−Ａ断面において、中央部で板厚が薄く、且つ対向する両側面で板厚が厚くなるようにしたものでもよい。このような場合、対向する両側面に光源としての蛍光ランプ６をそれぞれ配置するようにしてもよい。
【００４４】
また、上述の実施の形態において、蛍光ランプ６を導光板２の入射面５に対向させて入射面（側面）５側に配置する態様を例示したが（図２参照）、図９に示すように、蛍光ランプ６に代えてＬＥＤ２２を使用する場合には、導光板２の傾斜する側面２３側で裏面４に対向する側にＬＥＤ２２を配置し、ＬＥＤ２２からの光を側面２３で反射させて導光板２内部に取り入れるようにしてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、導光板の出射面と反対側の面に形成する多数のプリズム溝のそれぞれを、入射面の近傍位置から入射面から遠ざかる方向に延びる第１のプリズム溝部分と、この第１のプリズム溝部分の一端部から導光板の入射面に向かって延びる第２のプリズム溝部分とで構成し、この第２のプリズム溝部分の溝深さを入射面に近づくに従って漸減させてあるため、第２のプリズム溝部分の集光機構を入射面に近づくに従って漸減させることができ、出射面の入射面近傍に生じる輝線を目立ち難くすることができる。また、本発明は、第１のプリズム溝部分と第２のプリズム溝部分との境界位置（溝深さの変化点）が多数のプリズム溝同士でランダムにズレを生じるようになっているため、第１のプリズム溝部分と第２のプリズム溝部分との境界位置が不規則に分散して位置することになり、各プリズム溝の境界位置がし難くなる。さらに、本発明は、導光板の出射光輝度が低くなる部分において、第１のプリズム溝部分が十分に集光機構を発揮して、出射面の法線方向寄りの指向性をもった光を出射させて、高輝度化を図ることができる。したがって、本発明は、これらの効果の相乗効果として、従来技術又は先行技術によっては到底奏し得ない高品質の照明及び画像表示が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置の分解斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿って切断して示す画像表示装置の断面図である。
【図３】図２の反射シートを取り除いて示すＢ方向矢視図であり、導光板の裏面図である。
【図４】図３のＣ−Ｃ線に沿って切断して示す導光板の断面図である。
【図５】導光板の一部拡大断面図であり、（ａ）が図４のＤ１−Ｄ１線に沿って切断して示す一部拡大断面図、（ｂ）が図４のＤ２−Ｄ２線に沿って切断して示す一部拡大断面図、（ｃ）が図４のＤ３−Ｄ３線に沿って切断して示す一部拡大断面図、（ｄ）が図４のＤ４−Ｄ４線に沿って切断して示す一部拡大断面図である。
【図６】導光板のプリズム状突起の集光機能を示す図である。
【図７】プリズム溝の形状の第１変形例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る画像表示装置の第１の変形例を示す画像表示装置の分解斜視図である。
【図９】本発明の画像表示装置の第２の変形例を示す画像表示装置の断面図（図２に対応する図）である。
【符号の説明】
１……画像表示装置、２……導光板、３……出射面、４……裏面（出射面３と反対側の面）、５……入射面（側面）、６……蛍光ランプ（光源）、８……液晶表示パネル（被照明部材）、１１……面光源装置、１２……プリズム溝、１２Ａ……第１のプリズム溝部分、１２Ｂ……第２のプリズム溝部分、２２……ＬＥＤ（光源）、２３……側面、Ｐ……境界位置（近傍位置）
【発明の属する技術分野】
この発明は、携帯型電話機，携帯型電子端末装置，電子手帳，カーナビゲーション装置，デジタルカメラ，ＶＴＲ装置等において、液晶表示パネル（被照明部材）を面状に照明するバックライト等として使用される面光源装置及びこの面光源装置を備えた画像表示装置に関するものであり、また、これら面光源装置及び画像表示装置に使用される導光板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、携帯型電話機や携帯型電子端末装置等に使用される面光源装置は、導光板の側面（入射面）側に光源としての蛍光ランプを配置し、この蛍光ランプからの光を導光板を介して面状に出射し、その出射光で液晶表示パネルを照射するようになっている。そして、このような面光源装置は、液晶表示パネルと共に画像表示装置を構成するようになっている。また、面光源装置の輝度向上等を図るために、従来より種々の工夫が導光板に施されており、その一つとして導光板の裏面（出射面と反対側の面）に、入射面に対して略直交する方向へ延びるプリズム溝を多数平行に形成したものを本出願人は提案している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ところで、近年、携帯型電話機や携帯型電子端末装置等は、ユーザーの使い勝手を向上するため、電話機本体や装置本体の薄型化・軽量化を図りつつ、表示画面を可能な限り大型化するという試みがなされてきた。このような技術背景のもとにおいて、表示画面の端部を覆う額縁部分を可能な限り狭くすることにより、有効に画像表示できる部分を拡げるようにした面光源装置が開発されている。
【０００４】
このような面光源装置は、導光板の入射面の上端縁（入射面と出射面とが交わる端縁）及び下端縁（出射面と反対側の面と入射面とが交わる端縁）から入射する光に起因し、導光板の出射面の入射面近傍位置に輝線（入射面に沿って生じる線状の異常発光部分）が発生することがあり、この輝線が目立つために照明品質が低下し、表示画面が見難くなるという問題があった。とりわけ、特許文献１の面光源装置のように、導光板の裏面に形成されたプリズム溝間のプリズム状の突起が、導光板の内部を伝播する光を反射し、導光板の出射面から出射する光を出射面の法線方向寄りに集める集光機能を発揮する場合には、輝線がより一層強調されることがあった。
【０００５】
このような問題点を解消するため、本出願人は、導光板の裏面に形成するプリズム溝を、導光板の入射面近傍において、導光板の入射面に近づくに従って溝深さを漸減すると共に、プリズム溝の溝形状を断面略三角形状から断面略円弧形状に徐々に変化させ、輝線を生じやすい入射面近傍のプリズム溝間のプリズム状の突起の集光機能を入射面に近づくに従って漸減させて、輝線の発生を有効に防止すると共に、出射光輝度を均一化及び高輝度化させるようにした優れた面光源装置を既に案出している（特願２００１−２２８６７０）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２６８１３８号公報（図１及び段落番号００３１参照）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような面光源装置は、プリズム溝の溝深さ及び溝形状の変化点（以下、簡略化のため、単に溝深さの変化点と略称する）が入射面に沿って直線状に揃っているため、プリズム溝の溝深さの変化点が視認される場合があり、このプリズム溝の溝深さの変化点が視認されにくい面光源装置の提供が望まれていた。
【０００８】
そこで、本発明は、このような課題を解決することを目的とするものであり、輝線の発生を有効に防止できることはもちろんのこと、導光板のプリズム溝の溝深さの変化点が視認されにくい照明品質に優れた面光源装置及びこの面光源装置を備えた画像表示装置を提供することを目的とする。また、このような面光源装置及び画像表示装置を構成する導光板を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、導光板の側面側に光源を配置し、この光源からの光が前記導光板の内部に入射した後に前記導光板の内部を伝播し、この伝播の過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が前記導光板の前記出射面から出射するようになっている面光源装置に関するものである。この発明の面光源装置において、前記導光板の前記出射面と反対側の面には、前記側面側から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム溝が、前記側面に沿って多数平行に形成されている。また、この発明において、前記プリズム溝は、前記側面の近傍位置から遠ざかる方向に向かって延設されたほぼ一定の溝深さの第１のプリズム溝部分と、この第１のプリズム溝部分の一端部である前記近傍位置から連続して前記側面に向かって延びると共に、その溝深さを前記側面に近づくにしたがって漸減する第２のプリズム溝部分と、からなっている。そして、前記プリズム溝は、前記第１のプリズム溝部分と前記第２のプリズム溝部分との境界位置である前記近傍位置が、前記多数のプリズム溝同士でランダムに異なるように形成されている。
【００１０】
請求項２の発明は、導光板の側面側に光源を配置し、この光源からの光が前記導光板の内部に入射した後に前記導光板の内部を伝播し、この伝播の過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が前記導光板の前記出射面から出射するようになっている面光源装置に関するものである。この発明の面光源装置において、前記導光板の前記出射面と反対側の面には、前記側面側から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム溝が、前記側面に沿って多数平行に形成されている。また、この発明において、前記プリズム溝は、前記側面の近傍位置から遠ざかる方向に向かって延設されたほぼ一定の溝深さの第１のプリズム溝部分と、この第１のプリズム溝部分の一端部である前記近傍位置から連続して前記側面に向かって延びると共に、その溝深さを前記側面に近づくにしたがって漸減する第２のプリズム溝部分と、からなっている。そして、前記プリズム溝は、前記第１のプリズム溝部分と前記第２のプリズム溝部分との境界位置である前記近傍位置が、隣り合う前記プリズム溝の前記近傍位置と異なる位置にあるように形成されている。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記プリズム溝は、前記第２のプリズム溝部分の溝深さの漸減率が、前記多数のプリズム溝同士でランダムに異なるように形成されている。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項２の発明において、前記プリズム溝は、前記第２のプリズム溝部分の溝深さの漸減率が、隣り合う前記第２のプリズム溝部分の溝深さの漸減率と異なるように形成されている。
【００１３】
請求項５の発明は、画像表示装置に関するものであり、上記請求項１〜４のいずれかの発明の面光源装置と、この面光源装置から出射される光によって面状に照明される被照明部材と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項６の発明は、側面から内部に入射した光源からの光が、内部を伝播する過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になると、前記出射面から出射するようになっている導光板に関するものである。この発明の導光板において、前記出射面と反対側の面には、前記側面側から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム溝が、前記側面に沿って多数平行に形成されている。また、この発明において、前記プリズム溝は、前記側面の近傍位置から遠ざかる方向に向かって延設されたほぼ一定の溝深さの第１のプリズム溝部分と、この第１のプリズム溝部分の一端部である前記近傍位置から連続して前記側面に向かって延びると共に、その溝深さを前記側面に近づくにしたがって漸減する第２のプリズム溝部分と、からなっている。そして、前記プリズム溝は、前記第１のプリズム溝部分と前記第２のプリズム溝部分との境界位置である前記近傍位置が、前記多数のプリズム溝同士でランダムに異なるように形成されている。
【００１５】
請求項７の発明は、側面から内部に入射した光源からの光が、内部を伝播する過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になると、前記出射面から出射するようになっている導光板に関するものである。この発明の導光板において、前記出射面と反対側の面には、前記側面側から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム溝が、前記側面に沿って多数平行に形成されている。また、この発明において、前記プリズム溝は、前記側面の近傍位置から遠ざかる方向に向かって延設されたほぼ一定の溝深さの第１のプリズム溝部分と、この第１のプリズム溝部分の一端部である前記近傍位置から連続して前記側面に向かって延びると共に、その溝深さを前記側面に近づくにしたがって漸減する第２のプリズム溝部分と、からなっている。そして、前記プリズム溝は、前記第１のプリズム溝部分と前記第２のプリズム溝部分との境界位置である前記近傍位置が、隣り合う前記プリズム溝の前記近傍位置と異なる位置にあるように形成されている。
【００１６】
請求項８の発明は、請求項６の発明において、前記プリズム溝は、前記第２のプリズム溝部分の溝深さの漸減率が、前記多数のプリズム溝同士でランダムに異なるように形成されている。
【００１７】
請求項９の発明は、請求項７の発明において、前記プリズム溝は、前記第２のプリズム溝部分の溝深さの漸減率が、隣り合う前記第２のプリズム溝部分の溝深さの漸減率と異なるように形成されている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。
【００１９】
図１〜図３は、本発明の実施の形態に係る画像表示装置１を示すものである。このうち、図１は、画像表示装置１の分解斜視図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿って切断して示す画像表示装置１の断面図である。また、図３は、反射シート２を取り除いて示す図２のＢ方向矢視図であり、導光板２の裏面（出射面３と反対側の面）４を簡略化して表した図である。また、図４は、図３のＣ−Ｃ線に沿って切断して示す導光板２の断面図である。
【００２０】
（画像表示装置の概略構成）
これらの図において、画像表示装置１は、導光板２の入射面（側面）５に対向するように光源としての蛍光ランプ６が配置されている。そして、導光板２の出射面（図１中上面）３に対向するように、光制御部材としてのプリズムシート７が重ねて配置され、更にプリズムシート７の図１中上面側に被照明部材としての液晶表示パネル８が重ねて配置されるようになっている。また、導光板２の裏面（図１中下面であって、出射面３と反対側の面）４に対向するように、光反射性に優れた反射シート１０が配置されている。尚、上記蛍光ランプ６，導光板２，プリズムシート７及び反射シート１０が、液晶表示パネル８を面状に照明する面光源装置１１を構成する。
【００２１】
（導光板）
導光板２は、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル），ＰＣ（ポリカーボネート），シクロオレフィン系樹脂材料等の光透過性に優れた材料を使用して形成されており、入射面５側から遠ざかるに従って板厚が薄くなるような断面略楔形形状で（図２参照）、且つ平面形状が略矩形形状になるように形成されている（図３参照）。そして、この導光板２の裏面４には、入射面５に略直交する方向に延びるプリズム溝１２が入射面５に沿って平行に多数形成されている。
【００２２】
この導光板２の裏面４に形成されたプリズム溝１２は、導光板２の入射面５の近傍位置Ｐから導光板２の先端面（入射面５と反対側の側面）１３まで延設された第１のプリズム溝部分１２Ａと、この第１のプリズム溝部分１２Ａの入射面側の一端部（近傍位置である境界位置Ｐ）から入射面５まで延びる第２のプリズム溝部分１２Ｂとからなっている。このうち、第１のプリズム溝部分１２Ａは溝深さが一定であるが、第２のプリズム溝部分１２Ｂは溝深さが入射面５に近づくに従って漸減するように形成されている。
【００２３】
図５（ａ）〜（ｄ）は、上述のプリズム溝１２の断面形状を示すものであり、図４の導光板２をＤ１−Ｄ１線〜Ｄ４−Ｄ４線のそれぞれに沿って切断して示す各断面の一部拡大図である。尚、図５（ａ）〜（ｄ）は、導光板２の裏面４が下側に位置するように記載した図である。
【００２４】
第１のプリズム溝部分１２Ａは、図５（ｄ）に示すように、断面略三角形状になっており、各第１のプリズム溝部分１２Ａ，１２Ａ間のプリズム状の突起１４の形状も断面略三角形状になっている。また、隣り合う第２のプリズム溝部分１２Ｂ，１２Ｂは、図５（ｃ）〜図５（ａ）に示すように、断面形状が略円弧形状を呈しており、第１のプリズム溝部分１２Ａの一端部である境界位置Ｐから入射面５に近づくに従って溝深さが漸減するように形成されており、図５（ｄ）に示す断面略三角形の溝形状から図５（ａ）に示す断面略円弧形状の溝形状まで滑らかに変化するようになっている。
【００２５】
そして、多数のプリズム溝１２は、図３に示すように、第１のプリズム溝部分１２Ａと第２のプリズム溝部分１２Ｂの境界位置（第１のプリズム溝部分１２Ａの一端部であり、溝形状が断面略三角形状から略円弧形状に変化する変化点である近傍位置）Ｐがランダムに変化するようになっている。本実施の形態において、各プリズム溝１２は、導光板２の入射面５から先端面１３までの長さ寸法をＬとすると、導光板２の入射面５からほぼＬ／６の位置を基準境界位置Ｐ０として、この基準境界位置Ｐ０を中心にして所定の幅寸法（±Ｗ）の範囲内で境界位置Ｐがランダムに変化するようにそれぞれ形成されている。ここで、各プリズム溝１２は、境界位置Ｐの断面形状が同一であり（図５（ｄ）参照）、また、入射面５における断面形状が同一となるように形成されており（図５（ａ）参照）、境界位置Ｐがランダムに変化するように形成される結果、第２のプリズム溝部分１２Ｂの溝深さの漸減率もランダムに変化するようになっている。尚、溝深さの漸減率とは、プリズム溝１２の延設方向の基準寸法（Ｌ１）に対する溝深さの減少量（Δｈ）の割合（Δｈ／Ｌ１）をいうものとする。また、上述の基準境界位置Ｐ０は、本発明の実施の形態を理解し易くするための一例であり、これに限定されるものではなく、導光板２の入射面５側の板厚や導光板２の出射面３の表面積等に応じた最適な位置に設定することが好ましい。また、上述の所定の幅寸法（±Ｗ）は、例えば、本実施の形態において、±（Ｌ／４０）〜±（Ｌ／５０）の範囲に設定するが、これに限られず、導光板２の形状やサイズ等に応じて最適な寸法範囲に設定することが好ましい。
【００２６】
このように、本実施の形態の導光板２は、各プリズム溝１２の第１のプリズム溝部分１２Ａと第２のプリズム溝部分１２Ｂとの境界位置Ｐがランダムに変化するようになっているため、第１のプリズム溝部分１２Ａと第２のプリズム溝部分１２Ｂとの境界位置Ｐが入射面５に沿って一直線状に揃っている場合又は略波形形状のように規則的な形状になっている場合に比較し、各プリズム溝１２の第１のプリズム溝部分１２Ａと第２のプリズム溝部分１２Ｂとの境界位置Ｐが出射面３側から見たとしても視認し難くなっている。その結果、本実施の形態の導光板２は、照明品質が向上する。尚、本実施の形態の導光板２は、第１のプリズム溝部分１２Ａと第２のプリズム溝部分１２Ｂとの境界位置Ｐが各プリズム溝１２，１２同士でランダムに変化するようになっており、隣り合うプリズム溝１２，１２同士の境界位置Ｐが入射面５から遠ざかる方向にズレて異なるようになっているため、各境界位置Ｐが不規則に分散されて視認し難いが、境界位置Ｐがある規則性をもって配置されると、視認し易くなる。
【００２７】
また、本実施の形態の導光板２は、各プリズム溝１２の第２のプリズム溝部分１２Ｂの溝深さの漸減率がランダムに変化するため、各第２のプリズム溝部分１２Ｂの溝の形成方向に沿った傾斜角度（単に、溝の傾斜角度と略称する）もランダムに変化することになり、第２のプリズム溝部分１２Ｂにおける光の反射方向も各第２のプリズム溝部分１２Ｂ，１２Ｂ同士でランダムに変化することになる。その結果、導光板２は、第２のプリズム溝部分１２Ｂの溝深さを漸減することにより、入射面５近傍におけるプリズム溝１２の集光機能を抑える効果と、第２のプリズム溝部分１２Ｂの溝の傾斜角度がランダムに変化することにより、入射面５近傍における光の反射方向がランダムに変化する効果とが相俟って、より一層効果的に輝線の発生を防止できる。尚、導光板２は、その裏面４のプリズム溝１２を裏面４全域に渡って同一の溝深さに形成すると、プリズム溝１２の集光機能によって輝線が強調されて、輝線が目立ちやすくなるが、上述のようにプリズム溝１２を形成することにより、輝線を目立ち難くすることができるのである。
【００２８】
また、本実施の形態の導光板２は、照明光の輝度が低下しやすい部分（入射面５から離れた部分）において、裏面４側の多数の第１のプリズム溝部分１２Ａが出射光を出射面３の法線方向に集光するため、出射光の輝度を向上させることができる。したがって、本実施の形態の導光板２は、入射面５近傍に輝線が発生するのを防止することができると共に、高輝度で且つ均一の面照明を可能にする。
【００２９】
（プリズムシート）
プリズムシート７は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート），ＰＭＭＡやＰＣ等の光透過性に優れた材料で形成されており、導光板２の出射面３とほぼ同様の矩形形状に形成され、導光板２の出射面３に対向する面（図２の下面）にプリズム溝１５が多数形成されている。このプリズムシート７のプリズム溝１５は、上記導光板２のプリズム溝１２に略直交する方向へ延び、入射面５に略直交する方向に沿って多数平行に形成されている。又、このプリズムシート７のプリズム溝１５は、図５（ｄ）に示す導光板２の第１のプリズム溝部分１２Ａの断面形状とほぼ同様の形状に形成されている。このような構成のプリズムシート７は、導光板２の入射面５に直交し、且つ、導光板２の出射面３に直交する面内の光を、導光板２の出射面３の法線方向に偏向する機能を発揮する。尚、導光板２に形成されるプリズム溝１２と、プリズムシート７に形成されるプリズム溝１５とは、ほぼ同様の形状に形成されず、その頂角，ピッチ，高さ等は、両プリズム溝１２，１５で適宜異ならせても良い。
【００３０】
（反射シート）
反射シート１０は、白色ＰＥＴ等の光反射性に優れた材料で形成されており、導光板２の裏面４とほぼ同様の大きさの矩形形状に形成されている。この反射シート１０は、導光板２の裏面４から出射した光を反射して導光板２の内部に戻し、蛍光ランプ６からの光の有効利用を可能にする。
【００３１】
（本実施の形態の作用・効果）
以上のように構成された本実施の形態の画像表示装置１は、蛍光ランプ６から発せられた光が導光板２の入射面５から導光板２の内部に入射する。導光板２の内部に入射した蛍光ランプ６からの光は、出射面３と裏面４との間で反射を繰り返して導光板２の内部を伝播する。そして、この導光板２内を伝播する光は、裏面４で反射される毎に出射面３に対する入射角が低下し、その伝播の過程において出射面３に対する入射角が臨界角以下になったものが出射面３から導光板２の外部に出射する。
【００３２】
ここで、本実施の形態の画像表示装置１において、導光板２は、上述のように、その裏面４にプリズム溝１２が多数平行に形成されているが、第２のプリズム溝部分１２Ｂが入射面５に近づくに従って溝深さを漸減すると共に、第２のプリズム溝部分１２Ｂの溝の断面形状が第１のプリズム溝部分１２Ａの溝形状である略三角形状から略円弧形状に連続的に変化するように形成されている。これにより、本実施の形態の画像表示装置１は、導光板２の入射面５近傍において、第２のプリズム溝部分１２Ｂが入射面５に近づくに従って第２のプリズム溝部分１２Ｂ間のプリズム状の突起１４の集光機能が低下し、出射面３の入射面５近傍に生じる輝線がプリズム溝１２の存在によって強調されるのを防止でき、輝線を目立ち難くして、液晶表示パネル８の表示画像を見やすくすることができる。一方、本実施の形態の画像表示装置１は、導光板２からの出射光の輝度が低くなる部分（入射面５から離れた部分）では、プリズム溝１２の第１のプリズム溝部分１２Ａ，１２Ａ間のプリズム状の突起１４による集光機能が十分に発揮され、導光板２の出射面３の法線方向寄りの光の出射が促されるようになっているため、液晶表示パネル８を効率的に照明することができ、液晶表示パネル８を明るく照明することができる（図６参照）。
【００３３】
また、本実施の形態の画像表示装置１は、導光板２の第１のプリズム溝部分１２Ａと第２のプリズム溝部分１２Ｂとの境界位置Ｐがランダムに変化するようになっているため、第１のプリズム溝部分１２Ａと第２のプリズム溝部分１２Ｂとの境界位置Ｐが入射面５に沿って一直線状に揃っている場合又は略波形形状のように規則的な形状になっている場合に比較し、各プリズム溝１２の第１のプリズム溝部分１２Ａと第２のプリズム溝部分１２Ｂとの境界位置Ｐが出射面３側から見たとしても視認し難くなっている。その結果、本実施の形態の画像表示装置１は、液晶表示パネル８の表示画面の照明輝度が均一化され、画像表示品質が向上する。
【００３４】
また、本実施の形態の画像表示装置１において、導光板２は、第２のプリズム溝部分１２Ｂの溝深さの漸減率がランダムに変化するため、各第２のプリズム溝部分１２Ｂ，１２Ｂ間の溝の傾斜角度もランダムに変化することになり、第２のプリズム溝部分１２Ｂ，１２Ｂ間のプリズム状の突起１４における光の反射方向もランダムに変化することになる。その結果、本実施の形態の画像表示装置１は、導光板２の第２のプリズム溝部分１２Ｂの溝深さを漸減することにより、入射面５近傍におけるプリズム溝１２，１２間のプリズム状の突起１４の集光機能を抑える効果と、第２のプリズム溝部分１２Ｂ，１２Ｂ間の溝の傾斜角度がランダムに変化することにより、入射面５近傍における光の反射方向がランダムに変化する効果とが相俟って、輝線の発生をより一層効果的に防止でき、画像表示品質をより一層向上させることができる。
【００３５】
このように、本実施の形態の画像表示装置１は、導光板２のプリズム溝１２の構造を工夫することにより、視認されるような明暗の差が照明光に生じるのを効果的に抑えることができ、明るくて見やすい画像表示が可能になる。
【００３６】
（本実施の形態の変形例）
上述の実施の形態において、光源として蛍光ランプ６を使用する態様を例示したが、蛍光ランプ６の代わりにＬＥＤを単数又は複数使用するようにしてもよく、また、蛍光ランプ６の代わりになる他の発光体を配置するようにしてもよい。
【００３７】
また、上述の実施の形態において、導光板２の内部には、導光板２の屈折率と異なる屈折率の材料からなる微粒子を混入するようにしてもよい。
【００３８】
また、上述の実施の形態において、第２のプリズム溝部分１２Ｂは、図７に示すように、断面形状の輪郭が全体的に滑らかな曲線で形成されるようにしてもよい。
【００３９】
また、上述の実施の形態において、導光板２のプリズム溝１２は、入射面５に対して直交する方向へ延びるように形成される場合と、入射面５に対して直交する方向から数度程度傾けた方向へ延びるように形成される場合とがある。
【００４０】
また、上述の実施の形態において、導光板２の裏面４に形成される第２のプリズム溝部分１２Ｂは、入射面５まで延びる態様を例示したが、これに限られず、入射面５に到達する前に消滅させ、各プリズム溝１２，１２間の溝を入射面５に到達する前に切り上げるようにしてもよい。
【００４１】
また、上述の実施の形態において、入射面５における全プリズム溝１２の溝形状を同一にするため、第２のプリズム溝部分１２Ｂの溝深さの漸減率をランダムに変化させる態様を例示したが、これに限られず、全ての第２のプリズム溝部分１２Ｂの溝深さの漸減率をほぼ一定にし、入射面５における全プリズム溝１２の溝深さをランダムに変更するようにしてもよく、また、一部のプリズム溝１２を入射面５に到達する前に切り上げるようにしてもよい。
【００４２】
また、本発明は、上述の実施の形態に限られず、図８に示すように、導光板２の出射面３に拡散シート１６を重ねて配置し、更に、プリズム溝１７が液晶表示パネル８側に形成された第１のプリズムシート１８を拡散シート１６の上面に重ねて配置し、この第１のプリズムシート１８のプリズム溝１７と略直交する方向に上向きのプリズム溝２０が形成された第２のプリズムシート２１を第１のプリズムシート１８の上面に重ねて配置する態様にも適用することができる。
【００４３】
また、上述の実施の形態において、導光板２は、図１のＡ−Ａ断面が略楔形形状に形成されているが、これに限られず、図１のＡ−Ａ断面が矩形形状のものでもよい。また、導光板２は、図１のＡ−Ａ断面において、中央部で板厚が薄く、且つ対向する両側面で板厚が厚くなるようにしたものでもよい。このような場合、対向する両側面に光源としての蛍光ランプ６をそれぞれ配置するようにしてもよい。
【００４４】
また、上述の実施の形態において、蛍光ランプ６を導光板２の入射面５に対向させて入射面（側面）５側に配置する態様を例示したが（図２参照）、図９に示すように、蛍光ランプ６に代えてＬＥＤ２２を使用する場合には、導光板２の傾斜する側面２３側で裏面４に対向する側にＬＥＤ２２を配置し、ＬＥＤ２２からの光を側面２３で反射させて導光板２内部に取り入れるようにしてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、導光板の出射面と反対側の面に形成する多数のプリズム溝のそれぞれを、入射面の近傍位置から入射面から遠ざかる方向に延びる第１のプリズム溝部分と、この第１のプリズム溝部分の一端部から導光板の入射面に向かって延びる第２のプリズム溝部分とで構成し、この第２のプリズム溝部分の溝深さを入射面に近づくに従って漸減させてあるため、第２のプリズム溝部分の集光機構を入射面に近づくに従って漸減させることができ、出射面の入射面近傍に生じる輝線を目立ち難くすることができる。また、本発明は、第１のプリズム溝部分と第２のプリズム溝部分との境界位置（溝深さの変化点）が多数のプリズム溝同士でランダムにズレを生じるようになっているため、第１のプリズム溝部分と第２のプリズム溝部分との境界位置が不規則に分散して位置することになり、各プリズム溝の境界位置がし難くなる。さらに、本発明は、導光板の出射光輝度が低くなる部分において、第１のプリズム溝部分が十分に集光機構を発揮して、出射面の法線方向寄りの指向性をもった光を出射させて、高輝度化を図ることができる。したがって、本発明は、これらの効果の相乗効果として、従来技術又は先行技術によっては到底奏し得ない高品質の照明及び画像表示が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置の分解斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿って切断して示す画像表示装置の断面図である。
【図３】図２の反射シートを取り除いて示すＢ方向矢視図であり、導光板の裏面図である。
【図４】図３のＣ−Ｃ線に沿って切断して示す導光板の断面図である。
【図５】導光板の一部拡大断面図であり、（ａ）が図４のＤ１−Ｄ１線に沿って切断して示す一部拡大断面図、（ｂ）が図４のＤ２−Ｄ２線に沿って切断して示す一部拡大断面図、（ｃ）が図４のＤ３−Ｄ３線に沿って切断して示す一部拡大断面図、（ｄ）が図４のＤ４−Ｄ４線に沿って切断して示す一部拡大断面図である。
【図６】導光板のプリズム状突起の集光機能を示す図である。
【図７】プリズム溝の形状の第１変形例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る画像表示装置の第１の変形例を示す画像表示装置の分解斜視図である。
【図９】本発明の画像表示装置の第２の変形例を示す画像表示装置の断面図（図２に対応する図）である。
【符号の説明】
１……画像表示装置、２……導光板、３……出射面、４……裏面（出射面３と反対側の面）、５……入射面（側面）、６……蛍光ランプ（光源）、８……液晶表示パネル（被照明部材）、１１……面光源装置、１２……プリズム溝、１２Ａ……第１のプリズム溝部分、１２Ｂ……第２のプリズム溝部分、２２……ＬＥＤ（光源）、２３……側面、Ｐ……境界位置（近傍位置）
Claims (9)
- 導光板の側面側に光源を配置し、この光源からの光が前記導光板の内部に入射した後に前記導光板の内部を伝播し、この伝播の過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が前記導光板の前記出射面から出射するようになっている面光源装置において、
前記導光板の前記出射面と反対側の面には、前記側面側から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム溝が、前記側面に沿って多数平行に形成され、
前記プリズム溝は、
前記側面の近傍位置から遠ざかる方向に向かって延設されたほぼ一定の溝深さの第１のプリズム溝部分と、
この第１のプリズム溝部分の一端部である前記近傍位置から連続して前記側面に向かって延びると共に、その溝深さを前記側面に近づくにしたがって漸減する第２のプリズム溝部分と、からなり、
前記第１のプリズム溝部分と前記第２のプリズム溝部分との境界位置である前記近傍位置が、前記多数のプリズム溝同士でランダムに異なるように形成されたことを特徴とする面光源装置。 - 導光板の側面側に光源を配置し、この光源からの光が前記導光板の内部に入射した後に前記導光板の内部を伝播し、この伝播の過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が前記導光板の前記出射面から出射するようになっている面光源装置において、
前記導光板の前記出射面と反対側の面には、前記側面側から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム溝が、前記側面に沿って多数平行に形成され、
前記プリズム溝は、
前記側面の近傍位置から遠ざかる方向に向かって延設されたほぼ一定の溝深さの第１のプリズム溝部分と、
この第１のプリズム溝部分の一端部である前記近傍位置から連続して前記側面に向かって延びると共に、その溝深さを前記側面に近づくにしたがって漸減する第２のプリズム溝部分と、からなり、
前記第１のプリズム溝部分と前記第２のプリズム溝部分との境界位置である前記近傍位置が、隣り合う前記プリズム溝の前記近傍位置と異なる位置にあるように形成されたことを特徴とする面光源装置。 - 前記第２のプリズム溝部分の溝深さの漸減率が、前記多数のプリズム溝同士でランダムに異なるように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
- 前記第２のプリズム溝部分の溝深さの漸減率が、隣り合う前記第２のプリズム溝部分の溝深さの漸減率と異なるように形成されたことを特徴とする請求項２に記載の面光源装置。
- 前記請求項１〜４のいずれか１項に記載の面光源装置と、この面光源装置から出射される光によって照明される被照明部材と、を備えたことを特徴とする画像表示装置。
- 側面から内部に入射した光源からの光が、内部を伝播する過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になると、前記出射面から出射するようになっている導光板において、
前記出射面と反対側の面には、前記側面側から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム溝が、前記側面に沿って多数平行に形成され、
前記プリズム溝は、
前記側面の近傍位置から遠ざかる方向に向かって延設されたほぼ一定の溝深さの第１のプリズム溝部分と、
この第１のプリズム溝部分の一端部である前記近傍位置から連続して前記側面に向かって延びると共に、その溝深さを前記側面に近づくにしたがって漸減する第２のプリズム溝部分と、からなり、
前記第１のプリズム溝部分と前記第２のプリズム溝部分との境界位置である前記近傍位置が、前記多数のプリズム溝同士でランダムに異なるように形成されたことを特徴とする導光板。 - 側面から内部に入射した光源からの光が、内部を伝播する過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になると、前記出射面から出射するようになっている導光板において、
前記出射面と反対側の面には、前記側面側から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム溝が、前記側面に沿って多数平行に形成され、
前記プリズム溝は、
前記側面の近傍位置から遠ざかる方向に向かって延設されたほぼ一定の溝深さの第１のプリズム溝部分と、
この第１のプリズム溝部分の一端部である前記近傍位置から連続して前記側面に向かって延びると共に、その溝深さを前記側面に近づくにしたがって漸減する第２のプリズム溝部分と、からなり、
前記第１のプリズム溝部分と前記第２のプリズム溝部分との境界位置である前記近傍位置が、隣り合う前記プリズム溝の前記近傍位置と異なる位置にあるように形成されたことを特徴とする導光板。 - 前記第２のプリズム溝部分の溝深さの漸減率が、前記多数のプリズム溝同士でランダムに異なるように形成されたことを特徴とする請求項６に記載の導光板。
- 前記第２のプリズム溝部分の溝深さの漸減率が、隣り合う前記第２のプリズム溝部分の溝深さの漸減率と異なるように形成されたことを特徴とする請求項７に記載の導光板。
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