JP2005049857A

JP2005049857A - 光源装置

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Publication number: JP2005049857A
Application number: JP2004207451A
Authority: JP
Inventors: Tomoyoshi Yamashita; 友義山下; Masae Ono; 雅江小野
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 2003-07-15
Filing date: 2004-07-14
Publication date: 2005-02-24
Anticipated expiration: 2024-07-14
Also published as: JP4544517B2

Abstract

【課題】２つ以上の方向に指向性をもつ光を出射させ、低消費電力にて２つ以上の方向からの良好な表示画像の観察に適する光源装置を提供する。
【解決手段】互いに反対側に位置する第１及び第２の光入射端面並びに平均傾斜角０．５〜１５°の粗面からなる光出射面３３を有する導光体３と、第１及び第２の光入射端面にそれぞれ隣接して配置された第１及び第２の一次光源と、光出射面３３に対向して配置される入光面４１及びその反対側の出光面４２を有する光偏向素子４とを備える。入光面４１に形成され導光体の第１及び第２の光入射端面と平行なプリズム列のそれぞれは、第１及び第２のプリズム面４１１，４１２を有する。第１のプリズム面４１１は第１及び第２の領域４１１１，４１１２を有する。プリズム列の頂角（α＋β）は８０〜１２０°で、第１及び第２の領域４１１１，４１１２のなす角度（α−α’）は５〜２０°である。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶表示装置等の表示装置を構成するエッジライト方式の光源装置およびこれに使用される光偏向素子に関するものであり、特に、互いに異なる２つ以上の方向に指向性をもって光を出射させることで、これら２つ以上の方向からの表示画像の観察に特に適するように構成した光源装置に関するものである。

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。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。

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。バックライト部としては、液晶表示装置のコンパクト化の観点から、導光体の側端面に対向するように一次光源を配置したエッジライト方式のものが多用されている。

ところで、近年、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、携帯用ノートパソコン、携帯電話、携帯情報端末等においては、一次光源から発せられる光量を有効に利用するために、光の利用効率を高くした輝度の高い光源装置が利用されてきている。

例えば、特開平２−１７号公報（特許文献１）や特開平２−８４６１８号公報（特許文献２）には、導光体の光出射面およびその裏面の少なくとも一方の面を多数のレンズ単位を形成したレンズ面や梨地面とするとともに、光出射面上にプリズムシートを載置した光源装置が提案されている。しかし、このような光源装置では、比較的高い輝度が得られるものの、光出射面における輝度の均一性の点では未だ満足できるものではなかった。そこで、光出射面における輝度の均一性の向上を図る目的で、特開平９−１３３９１８号公報（特許文献３）等に導光体に形成するレンズ面や梨地面の平均傾斜角を０．５〜７．５°とした光源装置が提案されている。しかし、このような光源装置においては、輝度の均一性が改善され、前記特許文献１および２に記載のように比較的高い輝度が得られるものの、高輝度化という観点からは十分に満足できるものではなかった。

また、導光体から出射された光をプリズムシートを用いて偏向させる際に、光の集光性や指向性を高め、比較的狭い範囲に集中して光を出射させること等を目的として、プリズムシートを構成するプリズム列のプリズム面を凸曲面形状にすることが、特表平９−５０７５８４号公報（特許文献４）、特開平９−１０５８０４号公報（特許文献５）、特開平１１−３８２０９号公報（特許文献６）、特開２０００−３５７６３号公報（特許文献７）に提案されている。しかし、これらのプリズムシートは、出射する光を１つの方向（略法線方向）にできるだけ集中して出射させるものであり、互いに異なる２つ以上の方向に指向性をもって光出射させるものではない。

さらに、上記特許文献４〜７と同様の目的で、プリズムシートを構成するプリズム列のプリズム面を複数の平面から構成することが、特開昭６３−２９８９０２号公報（特許公報８）や特開２００２−１９７９０８号（特許文献９）に提案されている。しかし、これらのプリズムシートにおいても、出射する光を１つの方向（略法線方向）にできるだけ集中して出射させるものであり、互いに異なる２つ以上の方向に指向性をもって光出射させることはできないものであった。

近年、液晶表示装置として、低消費電力化を推進しつつ少なくとも２つの互いに異なる方向、特に少なくとも互いに異なる３つの方向に指向性をもって光出射させるものが要望されている。このような液晶表示装置としてカーナビゲーションシステムの車載表示装置が例示される。この車載表示装置はカーナビゲーション用の画像表示のみならず、テレビジョン用の画像表示などにも使用される。従って、運転者及び助手席搭乗者が表示画像を見ることに加えて、後部座席搭乗者が表示画像を見ることもあるので、車載バッテリーによる限られた電源供給のもとで、運転者、助手席搭乗者及び後部座席搭乗者の全てに対して所要の明るさでの表示がなされねばならない。この車載表示装置は、一般的には、運転席と助手席との中間にて、表示画面が自動車の進行方向に対し直交するように配置される。このため、運転者及び助手席搭乗者に対しては表示画面法線の方向に対して互いに反対側に２５〜３５°程度の角度をなす方向の２つの指向性が要求され、後部座席搭乗者に対してはほぼ表示画面法線方向の指向性が要求される。

しかし、特許文献４〜９に記載されている光源装置は、出射光が特定の一方向（例えば、表示画面の略法線方向）にのみ高い指向性を有して出射されるため、それ以外の方向では極端に輝度が低下し、車載表示装置の光源装置として適さないものであった。

このような２つ以上の指向性の要求される表示装置としては、更に、表示画面に対して予め決められた少なくとも２つの位置において少なくとも２人の遊戯者または観察者により遊戯され又は観察されるゲーム機等の表示装置が例示される。
特開平２−１７号公報特開平２−８４６１８号公報特開平９−１３３９１８号公報特表平９−５０７５８４号公報特開平９−１０５８０４号公報特開平１１−３８２０９号公報特開２０００−３５７６３号公報特開昭６３−２９８９０２号公報特開２００２−１９７９０８号公報

そこで、本発明の目的は、互いに異なる２つ以上の方向に指向性をもって光を出射させることで、低消費電力にて２つ以上の方向からの良好な表示画像の観察に特に適するように構成した光源装置を提供することにある。

本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、
互いにほぼ平行の方向に延び互いに反対側に位置する第１の光入射端面及び第２の光入射端面並びに光出射面を有する導光体と、前記第１の光入射端面及び前記第２の光入射端面にそれぞれ隣接して配置された第１の一次光源及び第２の一次光源と、前記光出射面に対向して配置される入光面及びその反対側に位置する出光面を有する光偏向素子とを備えた光源装置であって、
前記導光体の光出射面またはその反対側に位置する裏面の少なくとも一方の面に平均傾斜角が０．５〜１５°の指向性光出射機能部が形成されており、
前記光偏向素子の入光面には前記第１の光入射端面及び前記第２の光入射端面とほぼ平行な方向に延びた互いに平行な複数のプリズム列が形成されており、該プリズム列のそれぞれは前記第１の一次光源に近い側の第１のプリズム面と前記第２の一次光源に近い側の第２のプリズム面とを有しており、
前記第１のプリズム面は、前記プリズム列の延在方向に延びる第１領域と、前記プリズム列の延在方向に延びる第２領域とを有しており、
前記プリズム列の頂角は８０〜１２０°であり、前記第２領域は前記第１領域よりプリズム列形成平面法線方向に対する傾斜角度が小さく、前記第１領域と前記第２領域との傾斜角度の差は５〜２０°であることを特徴とする光源装置、
が提供される。

また、本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、
互いにほぼ平行の方向に延び互いに反対側に位置する２つの端面の一方である光入射端面及び光出射面を有する導光体と、前記光入射端面に隣接して配置された一次光源と、前記光出射面に対向して配置される入光面及びその反対側に位置する出光面を有する光偏向素子とを備えた光源装置であって、
前記導光体の光出射面またはその反対側に位置する裏面の少なくとも一方の面に平均傾斜角が０．５〜１５°の指向性光出射機能部が形成されており、
前記光偏向素子の入光面には前記光入射端面とほぼ平行な方向に延びた互いに平行な複数のプリズム列が形成されており、該プリズム列のそれぞれは前記一次光源から遠い側の第１のプリズム面と前記一次光源に近い側の第２のプリズム面とを有しており、
前記第１のプリズム面は、前記プリズム列の延在方向に延びる第１領域と、前記プリズム列の延在方向に延びる第２領域とを有しており、
前記プリズム列の頂角は５０〜９０°であり、前記第２領域は前記第１領域よりプリズム列形成平面法線方向に対する傾斜角度が小さく、前記第１領域と前記第２領域との傾斜角度の差は１０〜２５°であることを特徴とする光源装置、
が提供される。

本発明によれば、導光体の２つの端面の双方である第１及び第２の光入射端面に隣接してそれぞれ第１及び第２の一次光源を配置し、導光体の光出射面またはその反対側に位置する裏面の少なくとも一方の面に平均傾斜角が０．５〜１５°の指向性光出射機能部を形成するとともに、光偏向素子のプリズム列の第１のプリズム面を第１領域と第２領域とから構成し、プリズム列の頂角を８０〜１２０°とし、第１領域と第２領域との傾斜角度の差を５〜２０°とし、第２領域の傾斜角度を第１領域より小さくすることで、互いに異なる２つ以上の方向に指向性をもって光を出射させることができ、低消費電力にて２つ以上の方向から良好な表示画像の観察を行うことが可能になる。

また、本発明によれば、導光体の２つの端面の一方である光入射端面に隣接して一次光源を配置し、導光体の光出射面またはその反対側に位置する裏面の少なくとも一方の面に平均傾斜角が０．５〜１５°の指向性光出射機能部を形成するとともに、光偏向素子のプリズム列の第１のプリズム面を第１領域と第２領域とから構成し、プリズム列の頂角を５０〜９０°とし、第１領域と第２領域との傾斜角度の差を１０〜２５°とし、第２領域の傾斜角度を第１領域より小さくすることで、互いに異なる２つ以上の方向に指向性をもって光を出射させることができ、特に低い消費電力にて２つ以上の方向から良好な表示画像の観察を行うことが可能になる。

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。

図１は、本発明による光源装置の一つの実施形態を示す模式的斜視図である。図１に示されているように、本発明の光源装置は、互いに平行にＹ方向に延び互いに反対側に位置する２つの側端面を光入射端面３１とし、これと略直交する一つの表面（主面）を光出射面３３とする導光体３と、この導光体３の２つの光入射端面３１にそれぞれ隣接して配置されそれぞれ光源リフレクタ２で覆われた２つの一次光源１と、導光体３の光出射面上に隣接して配置された光偏向素子４と、導光体３の光出射面３３と反対側にある裏面３４に隣接して配置された光反射素子５と、光偏向素子４上に配置された光拡散素子６とから構成される。なお、本実施形態では、光偏向素子４上に光拡散素子６を配置したが、光拡散素子６は必要に応じて配置することができ、光拡散素子６を配置しない構成とすることもできる。

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。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対の側端面を光入射端面３１とする。図１において右側に位置する側端面３１が第１の光入射端面であり、図１において左側に位置する側端面３１が第２の光入射端面である。各光入射端面３１にはそれぞれ一次光源１が配置されており、一次光源１から発せられた光は各光入射端面３１に入射し導光体３内へと導入される。図１において右側に位置する一次光源１が第１の一次光源であり、図１において左側に位置する一次光源１が第２の一次光源である。

導光体３の光入射端面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。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端面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を付与することによって、光入射端面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から光入射端面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。

導光体３の表面に指向性光出射機構部として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°の範囲のものとすることが、上記のような指向性を有する光を出射させることができるとともに、光出射面３３内での輝度の均斉度を高める点から好ましい。平均傾斜角θａは、さらに好ましくは１〜１２°の範囲であり、より好ましくは１．５〜１１°の範囲である。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。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０．５〜１０°とすることが好ましく、さらに好ましくは１〜９°の範囲である。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°とすることが好ましく、さらに好ましくは８〜１１°の範囲である。

このように導光体３の光出射面３３またはその裏面３４に平均傾斜角θａが０．５〜１５°の指向性出射機能部を形成することにより、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）ａが光出射面の法線に対し左右に（即ち、互いに反対側に）それぞれ１０〜４０°の範囲にあり、出射光光度分布（ＸＺ面内）の半値全幅が１０〜５０°であるような指向性の高い出射特性の光を導光体３から光出射面法線に対して対称な左右２方向に出射させることができ、その出射方向を後述するような構成の光偏向素子４で効率的に２つ以上の所望方向に偏向させ、これらの方向に指向性を有した高い輝度を有する光源装置を提供することができる。

ここで、角度ａは、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となす角度である。この角度ａは、１０〜４０°とすることが好ましく、より好ましくは１５〜３６°であり、さらに好ましくは２０〜３０°の範囲である。また、出射光光度分布の半値全幅は１０〜５０°とすることが好ましく、より好ましくは１５〜４７°であり、さらに好ましくは２０〜４５°の範囲である。

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。

Δａ＝（１／Ｌ）∫₀ ^L｜（ｄ／ｄｘ）ｆ（ｘ）｜ｄｘ・・・（１）
θａ＝ｔａｎ^-1（Δａ）・・・（２）
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。

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。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％より大きくなると一次光源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。

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。一方の一次光源１のみを点灯した場合の光出射面３３の光入射端面３１側の端縁での出射光の光強度（Ｉ₀ ）と光入射端面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。

Ｉ＝Ｉ₀・［α／１００］（１−［α／１００］）^L/t ・・・（３）
ここで、定数αが光出射率であり、光出射面３３における光入射端面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。この光出射率αは、縦軸に光出射面３３からの出射光の光強度の対数をとり、横軸に（Ｌ／ｔ）をとり、これらの関係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。

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からの出射光の光入射端面３１と平行な面（ＹＺ面）での指向性を制御するために、光入射端面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。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に光入射端面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。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。

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に光入射端面３１に対して略垂直方向（略Ｘ方向）に延びるレンズ列を形成する場合、そのレンズ列としてはプリズム列、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。

本発明において、導光体３に形成される略Ｘ方向に延び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°の範囲とすることが好ましい。これは、頂角をこの範囲とすることによって導光体３からの出射光を集光させることができ、光源装置としての輝度の向上を図ることができるためである。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（ＹＺ面）において出射光光度分布の半値全幅が３５〜６５°である集光された出射光を出射させることができ、光源装置としての輝度を向上させることができる。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°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°または１００〜１５０°の範囲とすることが好ましい。

なお、本発明では、導光体内部に光拡散性微粒子を混入分散してもよい。また、導光体３としては、図１に示したような形状のものに限定されるものではなく船型状等の種々の断面形状のものが使用できる。例えば、図２に示されるように、ＸＺ断面形状において、裏面３４が湾曲し、光入射端面３１から中央部へと次第に厚さが小さくなっているものが挙げられる。このようにすることで、光出射面３３から出射する光の出射率を大きくすることができる。

図３は、本発明の一実施形態である光偏向素子４のプリズム列の形状の説明図である。光偏向素子４は主表面の一方を入光面４１とし他方を出光面４２とする。入光面４１には多数のプリズム列が略並列に配列されている。これらのプリズム列は、その延在方向が導光体３の光入射端面３１と略平行となるように導光体３の光出射面３３上に配置されている。各プリズム列は、第１の一次光源に近い側に位置する第１のプリズム面４１１と第２の一次光源に近い側に位置する第２のプリズム面４１２の２つのプリズム面を有する。第１のプリズム面４１１は、Ｙ方向に延び且つそれぞれが単一平面からなり且つ互いに傾斜角度の異なる第１領域４１１１および第２領域４１１２から構成されている。第１領域４１１１はプリズム列の頂部に近い領域であり、第２領域４１１２は第１領域４１１１に連なっており第１領域４１１１よりプリズム列の頂部から遠くに位置する領域である。なお、本発明において、平面などの面の傾斜角度とは、プリズム列の底面に対応するプリズム列形成平面４３と直交する方向（以下「プリズム列形成平面法線方向」という）に対する各平面などの面の傾斜角度をいう。

第１領域４１１１は傾斜角度αをなし、第２領域４１１２は傾斜角度α’をなし、第２のプリズム面４１２は傾斜角度βをなしている。プリズム列の頂角（α＋β、プリズム頂角）は、８０〜１２０°が好ましく、８０〜１１０°がより好ましい。プリズム頂角が８０°未満の場合にはプリズム列形成平面法線方向から所要の角度だけ異なる方向の光出射指向性を得ることが困難になる傾向にあり、プリズム頂角が１２０°を越える場合には十分な輝度を得ることが困難になる傾向にある。プリズム頂角のプリズム列形成平面法線方向に対する左右の振り分け角α，βは、４０〜６０°、好ましくは４０〜５５°とすることが望ましい。また、第１領域４１１１と第２領域４１１２との傾斜角度の差（α−α’）は、５〜２０°が好ましく、７〜１７°がより好ましく、１０〜１５°がさらに好ましい。この傾斜角度の差（α−α’）が５°未満または２０°を越える場合には、プリズム列形成平面の法線方向から所要の角度だけ異なる方向に指向性を有する光を出射させることが困難になる傾向にある。

図３に示した実施形態においては、第１の一次光源から発せられ第１の光入射端面に入射して導光体３内に導入された光は、光出射面３３から図３中で左上向きに斜めに出射し、入光面４１の第１のプリズム面４１１から光偏向素子４内に導入され、第２のプリズム面４１２により内面全反射され、プリズム列形成平面法線方向に対して左斜めの方向（第２の角度をなす方向）に出射する。この経路の光を符号Ｌ２で示す。一方、第２の一次光源から発せられ第２の光入射端面に入射して導光体３内に導入された光は、光出射面３３から図３中で右上向きに斜めに出射し、入光面４１の第２のプリズム面４１２から光偏向素子４内に導入される。その一部が第１のプリズム面４１１の第１領域４１１１により内面全反射されプリズム列形成平面法線方向に対して右斜めの方向（第１の角度をなす方向）に出射する。この経路の光を符号Ｌ１１で示す。また、他の一部が第１のプリズム面４１１の第２領域４１１２により内面全反射されプリズム列形成平面法線方向に出射する。この経路の光を符号Ｌ１２で示す。

図４に、出光面４２から出射する光のＸＺ面内での光度分布を示す。主として光Ｌ１２によりプリズム列形成平面法線方向（角度０°）にピークをもつ指向性の出射光が得られ、主として光Ｌ１１によりプリズム列形成平面法線方向に対して第１の角度θ１の方向にピークをもつ指向性の出射光が得られ、主として光Ｌ２によりプリズム列形成平面法線方向に対して第２の角度θ２の方向にピークをもつ指向性の出射光が得られ、合計３つの方向へ指向性を有する出射光が得られる。角度θ１，θ２は、たとえば２０〜４０°となるように設定されることが好ましく、特に好ましくは２５〜３５°の範囲である。

図３に示されているように、プリズム列のピッチ即ちプリズム列の幅（Ｘ方向寸法）はＰであり、第１のプリズム面の幅はＷ１であり、第２のプリズム面の幅はＷ２であり、第１のプリズム面の第１領域４１１１及び第２領域４１１２の幅はそれぞれＷ１１，Ｗ１２である。ピッチＰは、たとえば１０〜１００μｍであり、幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ１１，Ｗ１２は、所望の方向への指向性出射光の強度比に応じて、適宜設定される。例えば、幅Ｗ１１，Ｗ１２の比率を変化させることで、光Ｌ１１と光Ｌ１２とのピーク光強度比を変化させることができる。プリズム列形成平面法線方向への指向性出射に主として寄与する第２領域の幅Ｗ１２は、ピッチＰの１０〜４０％とするのが好ましく、より好ましくは１２〜３５％の範囲、さらに好ましくは１５〜３０％の範囲である。

本発明において、異なる２つの方向の指向性（指向性の分離）の判断基準として、これらの方向の出射光強度のうちの小さい方（Ｍ）とそれらの方向の間の方向における出射光強度のうちの最小値（Ｎ）とに関して、｛（Ｍ−Ｎ）／（Ｍ＋Ｎ）｝≧０．１５が成り立つ場合を、これら２つの方向に別々の指向性があるものとする。（Ｍ−Ｎ）／（Ｍ＋Ｎ）は、好ましくは０．２以上、さらに好ましくは０．３以上の範囲である。

本実施形態の光偏向素子４は、第１のプリズム面４１１に互いに５〜２０°だけ傾斜角度の異なる第１領域４１１１及び第２領域４１１２を設けることによって、これら２つの領域と第２のプリズム面４１２とで互いに異なる３つの方向の指向性をもって光を出射させることができる。このため、一次光源の消費電力を低減しつつ、所要の３つの方向に良好な輝度をもって光出射することができる。

図５は、光偏向素子４のプリズム列の形状の更に別の実施形態の説明図である。また、図６は、出光面４２から出射する光のＸＺ面内での光度分布を示す図である。これらの図において、図１〜４におけると同様の機能を有する部材には同一の符号が付されている。

本実施形態では、第１のプリズム面４１１に加え、第２のプリズム面４１２も、Ｙ方向に延び且つそれぞれが単一平面からなり且つ互いに傾斜角度の異なる第３領域４１２１および第４領域４１２２の２つの平面から構成されている。第３領域４１２１はプリズム列の頂部に近い領域であり、第４領域４１２２は第３領域４１２１に連なっており第３領域４１２１よりプリズム列の頂部から遠くに位置する領域である。第３領域４１２１及び第４領域４１２２の幅はそれぞれＷ２１，Ｗ２２である。プリズム列形成平面法線方向に対して、第３領域４１２１は傾斜角度βをなし、第４領域４１２２は傾斜角度β’をなしている。第３領域４１２１と第４領域４１２２との傾斜角度の差（β−β’）は、５〜２０°が好ましく、７〜１７°がより好ましく、１０〜１５°がさらに好ましい。

第４領域４１２２は、第２領域４１１２とともに、主としてプリズム列形成平面法線方向の指向性光出射に寄与する。このため、角度αと角度βとをほぼ同一とし、角度α’と角度β’とをほぼ同一としている。本実施形態では、プリズム列形成平面法線方向への指向性光出射に主として寄与する第２領域及び第４領域の幅の合計（Ｗ１２＋Ｗ２２）は、ピッチＰの１０〜４０％とするのが好ましく、より好ましくは１２〜３５％の範囲、さらに好ましくは１５〜３０％の範囲である。

本実施形態では、第１の一次光源から発せられ第１の光入射端面に入射して導光体３内に導入された光は、光出射面３３から図５中で左上向きに斜めに出射し、入光面４１の第１のプリズム面４１１から光偏向素子４内に導入される。その一部が第２のプリズム面４１２の第３領域４１２１により内面全反射されプリズム列形成平面法線方向に対して左斜めの方向（第２の角度をなす方向）に出射する。この経路の光を符号Ｌ２１で示す。また、他の一部が第２のプリズム面４１２の第４領域４１２２により内面全反射されプリズム列形成平面法線方向に出射する。この経路の光を符号Ｌ２２で示す。

本実施形態では、図４の場合と比較して、プリズム列形成平面法線方向の出射光強度が高くなっており、それと第２の角度θ２をなす方向の出射光強度が低くなっている。

図７は、光偏向素子４のプリズム列の形状の更に別の実施形態の説明図である。また、図８は、出光面４２から出射する光のＸＺ面内での光度分布を示す図である。これらの図において、図１〜６におけると同様の機能を有する部材には同一の符号が付されている。

本実施形態は、第２領域４１１２及び第４領域４１２２が凸曲面から構成されていることが図５及び図６の実施形態と異なる。この凸曲面は、ＸＺ断面の形状が円弧形状（円柱面の一部分の形状）であってもよいし、ＸＺ断面の形状が非円弧形状（たとえば楕円または放物線の一部分の形状）の凸曲面であってもよい。これら第２領域４１１２及び第４領域４１２２の凸曲面の形状を適宜設定することで、プリズム列形成平面法線方向の指向性の程度すなわち出射光光度分布を所望のものにすることができる。たとえば、曲率半径を適宜設定することで、図８に示されているようにプリズム列形成平面法線方向の指向性の程度を高めて出射光のピーク値を高めることができるし、逆にこの方向の指向性の程度を低下させて出射光の分布範囲を広げ、視野範囲を広げることも可能である。

本実施形態では、第２領域４１１２及び第４領域４１２２を凸曲面から構成したが、第２領域４１１２及び第４領域４１２２を凹曲面からなるものとすることも可能である。この場合には、プリズム列形成平面法線方向の指向性の程度が低下して出射光の分布範囲を広げ、視野範囲を広げることができる。その程度は曲率半径の設定により所望のものにすることができる。

本発明においては、第１領域４１１１、第２領域４１１２、第３領域４１２１、第４領域４１２２の少なくとも１つの領域を凸または凹状の曲面から構成し、他の領域を平面で構成することで、特定方向に出射する出射光の指向性の程度を制御することができる。

なお、本発明において、凸曲面などの曲面の傾斜角度は、１つの凸曲面などの面の全ての位置における傾斜角度を平均したものをいうが、近似的には、図７に示されているように、ＸＺ断面において曲線部の両端を結ぶ線分の傾きをもって代表させることができる。

以上の実施形態においては、プリズム列形成平面法線方向と、この方向に対して左右方向にあるそれぞれ１つの方向との３つの方向に指向性を有する出射光を出射させる場合を例として説明したが、本発明においては、指向性の方向は３つに限定されるものではなく、２つの方向であっても４つ以上の方向であってもよい。

２つの方向に指向性を有する出射光を出射させる場合には、例えば、図３に示した例において、第２のプリズム面４１２により内面全反射された光の出射方向がプリズム列形成平面法線方向となるように、第２のプリズム面４１２の傾斜角度βを設定すればよい。また、４つ以上の方向に指向性を有する出射光を出射させる場合には、例えば、図３に示した例において、第１のプリズム面４１１に第１の領域４１１１および第２の領域４１１２とは傾斜角度の異なる他の領域を形成してもよいし、図５に示した例において、第２のプリズム面４１２に第３の領域４１２１および第４の領域４１２２とは傾斜角度の異なる他の領域を形成してもよいし、図５に示した例において、第４の領域４１２２の傾斜角度を変更して第１〜第３の領域による内面反射光の方向とは異なる方向に内面反射させるようにしてもよい。

また、上記の実施形態においては、第２の領域４１１２を第１の領域４１１１よりプリズム列の頂部から遠い側に位置するようにしたが、逆に傾斜角度αの第１の領域４１１１を傾斜角度α’の第２の領域４１１２よりプリズム列の頂部から遠い側に位置するようにしてもよい。同様に、傾斜角度βの第３の領域４１２１を傾斜角度β’の第４の領域４１２２よりプリズム列の頂部から遠い側に位置するようにしてもよい。しかし、光偏向素子４の生産性や耐久性等の観点から、上記の実施形態のように傾斜角度の小さい第２の領域４１１２を第１の領域４１１１よりプリズム列の頂部から遠い側に位置するようにし、傾斜角度の小さい第４の領域４１２２を第３の領域４１２１よりプリズム列の頂部から遠い側に位置するようにすることが好ましい。

さらに、上記の実施形態においては、第１のプリズム面に第１領域および第２領域を形成し、第２のプリズム面に第３領域および第４領域を形成した場合（４つの領域を形成した場合）について説明をしたが、本発明においては、いずれか一方のプリズム面または両方のプリズム面に更に他の領域を形成してもよい。この場合、他の領域は、第１領域と第２領域との間あるいは第３領域と第４領域との間に形成し、その傾斜角度は第１領域または第３領域の傾斜角度より小さく、第２領域または第４領域の傾斜角度より大きくする。

一次光源１はＹ方向に延在する線状の光源であり、例えば蛍光ランプや冷陰極管を用いることができる。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。また、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。材質としては、例えば表面に金属蒸着反射層を有するプラスチックフィルムを用いることができる。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。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。

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の光入射端面３１以外の側端面に付することも可能である。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。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を用いることも可能である。

本発明においては、他の実施形態として、導光体の１つの端面を光入射端面とし、この光入射端面に隣接して一次光源を配置した光源装置とすることもできる。この場合、導光体の光出射面上に配置される光偏向素子としては、導光体の光出射面に対向して配置される入光面に光入射端面とほぼ平行な方向に延びた互いに平行な複数のプリズム列が形成され、プリズム列のそれぞれは一次光源から遠い側の第１のプリズム面と一次光源に近い側の第２のプリズム面とから形成され、第１のプリズム面にプリズム列の延在方向に延びる第１領域と、前記プリズム列の延在方向に延びる第２領域とを有し、プリズム列の頂角を５０〜９０°とし、第１領域と前記第２領域との傾斜角度の差を１０〜２５°とし、第２領域の傾斜角度を第１領域の傾斜角度より小さくする。すなわち、図３に示した実施形態において、プリズム頂角（α＋β）を５０〜９０°の範囲とし、第１のプリズム面４１１を構成する第１領域４１１１と第２領域４１１２との傾斜角度の差（α−α’）を１０〜２５°の範囲としたものである。

このプリズム頂角（α＋β）が５０°未満の場合にはプリズム列形成平面法線方向から所要の角度だけ異なる方向の光出射指向性を得ることが困難になる傾向にあり、プリズム頂角が９０°を越える場合には十分な輝度を得ることが困難になる傾向にある。プリズム頂角のプリズム列形成平面法線方向に対する左右の振り分け角α，βは、αが５〜５０°の範囲、βが４０〜６０°の範囲とすることが好ましく、さらに好ましくはαが１０〜４０°の範囲、βが４０〜５５°の範囲である。また、第１領域４１１１と第２領域４１１２との傾斜角度の差（α−α’）は、１０〜２５°が好ましく、１５〜２５°がより好ましく、１７〜２３°がさらに好ましい。この傾斜角度の差（α−α’）が１０°未満または２５°を越える場合には、プリズム列形成平面の法線方向から所要の角度だけ異なる方向の光出射指向性を得ることが困難になる傾向にある。

本実施形態においては、一次光源から発せられ光入射端面に入射して導光体３内に導入された光は、光出射面３３から図３中で右上向きに斜めに出射し、入光面４１の第２のプリズム面４１２から光偏向素子４内に導入される。その一部が第１のプリズム面４１１の第１領域４１１１により内面全反射されプリズム列形成平面法線方向に対して右斜めの方向（第１の角度をなす方向）に出射する。この経路の光は符号Ｌ１１で示した光となる。また、他の一部が第１のプリズム面４１１の第２領域４１１２により内面全反射されプリズム列形成平面法線方向に対して左斜めの方向（第２の角度をなす方向）に出射する。この光は、第２領域４１１２に入射するまではＬ１２で示す光と同一の経路であって、第２領域４１１２による内面全反射後はＬ２で示される光と平行な方向に進行する。これによって、主としてプリズム列形成平面法線方向に対して第１の角度θ１の方向にピークをもつ指向性の出射光と、主としてプリズム列形成平面法線方向に対して第２の角度θ２の方向にピークをもつ指向性の出射光とが得られ、２つの方向へ指向性を有する出射光が得られる。角度θ１，θ２は、たとえば２０〜４０°となるように設定されることが好ましく、より好ましくは２５〜３５°の範囲である。

本実施形態の光偏向素子４は、第１のプリズム面４１１に互いに１０〜２５°だけ傾斜角度の異なる第１領域４１１１及び第２領域４１１２を設けることによって、これら２つの領域により互いに異なる２つの方向の指向性をもって光を出射させることができる。このため、一次光源の消費電力を低減しつつ、所要の２つの方向に良好な輝度をもって光出射することができる。

本実施形態においては、図１７に示されるように、第１領域４１１１と第２領域４１１２との間に、第１領域４１１１より傾斜角度が小さく、第２領域４１１２より傾斜角度の大きい第５領域４１１３を形成することによって、上記第１の角度θ１を有する方向と第２の角度θ２を有する方向とプリズム列形成平面法線方向あるいはその近傍の第３の方向へピークをもつ指向性の出射光が得られ、これら３つの領域により互いに異なる３つの方向の指向性をもって光を出射させることができる。この場合、プリズム列形成平面法線方向への指向性出射に主として寄与する第５領域４１１３の幅は、ピッチＰの１０〜４０％とするのが好ましく、より好ましくは１２〜３５％の範囲、さらに好ましくは１５〜３０％の範囲である。

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。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。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。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単位を主成分とする樹脂であり、メタクリル酸メチル単位が８０重量％以上であるものが好ましい。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。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。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。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。

光拡散素子６は、画像表示の品位低下の原因となるぎらつきや輝度斑等を抑止する等の目的で、必要に応じて使用される。光拡散素子６としては、指向特性、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を使用することが好ましいが、光拡散素子６の使用により指向性の程度が低下する傾向にあるため、比較的光拡散性の弱いものを使用することが好ましい。

光拡散素子６は、光拡散素子６を別体として光偏向素子４の出光面側に載置してもよいし、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が、別体として光拡散素子６を配置する方が好ましい。別体として光拡散素子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。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。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°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°以上であり、より好ましくは１．５°以上である。

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。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。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°の範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは３．５〜７°であり、より好ましくは４〜６．５°である。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°の範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは２〜４°であり、より好ましくは２．５〜４°である。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。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、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。

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、光反射素子５及び光拡散素子６からなる光源装置の発光面（光拡散素子６の表面）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。液晶表示装置は、図１における上方から３方向に（即ち、プリズム列形成平面法線方向に、並びにＸＺ面内にてプリズム列形成平面法線方向とそれぞれ角度θ１及び角度θ２をなす方向に）液晶表示素子を通して観察者により観察される。所望の方向に集中した光照射が得られるので、これら３つ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。

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。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、シリコーンビーズ、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からなるものが挙げられる。光拡散材としては、光偏向素子４による指向特性や光拡散素子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。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。また、拡散材の粒径は、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。

以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。なお、以下の実施例における各特性値の測定は下記のようにして行った。

光度分布の測定
一次光源として冷陰極管を用い、その駆動回路のインバータ（ハリソン社製ＨＩＵ−７４２Ａ）にＤＣ１２Ｖを印加して高周波点灯させた。導光体または光源装置の光偏向素子の表面に４ｍｍφのピンホールを有する黒色の紙をピンホールが導光体または光源装置の光偏向素子の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平行の方向の周り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、回転軸を＋９０°〜−９０°まで０．５°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）を測定した。なお、ピーク角度は、法線方向に対して一方側に傾いている場合を負の値とし、他方側に傾いている場合を正の値とした。

平均傾斜角（θａ）の測定
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。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。

［実施例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平均傾斜角８°のマットで、他方の面に長さ３００ｍｍの辺（長辺）に直交する方向に延びるプリズム頂角１００°、ピッチ５０μｍのプリズム列が並列して連設配列された２１０ｍｍ×３００ｍｍ、厚さ６ｍｍの１４インチの導光体を作製した。導光体の長さ３００ｍｍの辺（長辺）に対応する両方の側端面に沿って冷陰極管を光源リフレクタ（麗光社製銀反射フィルム）で覆い配置した。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、プリズム列配列面（裏面）に反射シートを配置した。以上の構成を枠体に組み込んだ。この導光体は、光入射端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）において、ピーク角度が光出射面に対して互いに反対側に２７°の２つの方向に、半値全幅がそれぞれ４４°である光度分布を有していた。

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、図９に示したような断面の形状（角度）及び寸法（単位μｍ）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のポリエ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。

得られたプリズムシートを、上記導光体の光出射面（マット面）上にプリズム列形成面が導光体側となり、導光体の光入射端面にプリズム稜線が平行となるように載置し、光源装置を得た。この光源装置の光入射端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）を求めたところ、図１０の通り３方向の指向性をもつものであった。

［実施例２］
プリズムシートのプリズム列として図１１に示したような断面の形状（角度）及び寸法（単位μｍ）のものを使用したこと以外は実施例１と同様にして、光源装置を得た。この光源装置の光入射端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）を求めたところ、図１２の通り３方向の指向性をもつものであった。

［実施例３］
プリズムシートのプリズム列として図１３に示したような断面の形状（角度）及び寸法（単位μｍ）のものを使用したこと以外は実施例１と同様にして、光源装置を得た。この光源装置の光入射端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）を求めたところ、図１４の通り３方向の指向性をもつものであった。

［実施例４］
プリズムシートのプリズム列として図１５に示したような断面の形状（角度）及び寸法（単位μｍ）のものを使用したこと以外は実施例１と同様にして、光源装置を得た。この光源装置の光入射端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）を求めたところ、図１６の通り３方向の指向性をもつものであった。

［実施例５］
プリズムシートのプリズム列として図１７に示したような断面の形状（角度）及び寸法（単位μｍ）のものを使用し、導光体の長さ３００ｍｍの辺（長辺）に対応する一方の側端面に沿って冷陰極管を配置したこと以外は実施例１と同様にして、光源装置を得た。この光源装置の光入射端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）を求めたところ、図１８の通り３方向の指向性をもつものであった。

本発明による光源装置の一つの実施形態を示す模式的斜視図である。導光体の変形例を示す模式図である。光偏向素子のプリズム列の形状の説明図である。出光面から出射する光のＸＺ面内での光度分布を示す図である。光偏向素子のプリズム列の形状の説明図である。出光面から出射する光のＸＺ面内での光度分布を示す図である。光偏向素子のプリズム列の形状の説明図である。出光面から出射する光のＸＺ面内での光度分布を示す図である。実施例で用いたプリズム列の断面の形状及び寸法を示す図である。実施例で得られた光源装置の出射光光度分布図である。実施例で用いたプリズム列の断面の形状及び寸法を示す図である。実施例で得られた光源装置の出射光光度分布図である。実施例で用いたプリズム列の断面の形状及び寸法を示す図である。実施例で得られた光源装置の出射光光度分布図である。実施例で用いたプリズム列の断面の形状及び寸法を示す図である。実施例で得られた光源装置の出射光光度分布図である。実施例で用いたプリズム列の断面の形状及び寸法を示す図である。実施例で得られた光源装置の出射光光度分布図である。

符号の説明

１一次光源
２光源リフレクタ
３導光体
３１光入射端面
３３光出射面
３４裏面
４光偏向素子
４１入光面
４１１第１のプリズム面
４１１１第１領域
４１１２第２領域
４１１３第５領域
４１２第２のプリズム面
４１２１第３領域
４１２２第４領域
４２出光面
４３プリズム列形成平面
５光反射素子
６光拡散素子

Claims

互いにほぼ平行の方向に延び互いに反対側に位置する第１の光入射端面及び第２の光入射端面並びに光出射面を有する導光体と、前記第１の光入射端面及び前記第２の光入射端面にそれぞれ隣接して配置された第１の一次光源及び第２の一次光源と、前記光出射面に対向して配置される入光面及びその反対側に位置する出光面を有する光偏向素子とを備えた光源装置であって、
前記導光体の光出射面またはその反対側に位置する裏面の少なくとも一方の面に平均傾斜角が０．５〜１５°の指向性光出射機能部が形成されており、
前記光偏向素子の入光面には前記第１の光入射端面及び前記第２の光入射端面とほぼ平行な方向に延びた互いに平行な複数のプリズム列が形成されており、該プリズム列のそれぞれは前記第１の一次光源に近い側の第１のプリズム面と前記第２の一次光源に近い側の第２のプリズム面とを有しており、
前記第１のプリズム面は、前記プリズム列の延在方向に延びる第１領域と、前記プリズム列の延在方向に延びる第２領域とを有しており、
前記プリズム列の頂角は８０〜１２０°であり、前記第２領域は前記第１領域よりプリズム列形成平面法線方向に対する傾斜角度が小さく、前記第１領域と前記第２領域との傾斜角度の差は５〜２０°であることを特徴とする光源装置。
前記第２のプリズム面は、前記プリズム列の延在方向に延びる第３領域と、前記プリズム列の延在方向に延びる第４領域とを有しており、前記第４領域は前記第３領域よりプリズム列形成平面法線方向に対する傾斜角度が小さく、前記第３領域と前記第４領域との傾斜角度の差は５〜２０°であることを特徴とする、請求項１に記載の光源装置。
互いにほぼ平行の方向に延び互いに反対側に位置する２つの端面の一方である光入射端面及び光出射面を有する導光体と、前記光入射端面に隣接して配置された一次光源と、前記光出射面に対向して配置される入光面及びその反対側に位置する出光面を有する光偏向素子とを備えた光源装置であって、
前記導光体の光出射面またはその反対側に位置する裏面の少なくとも一方の面に平均傾斜角が０．５〜１５°の指向性光出射機能部が形成されており、
前記光偏向素子の入光面には前記光入射端面とほぼ平行な方向に延びた互いに平行な複数のプリズム列が形成されており、該プリズム列のそれぞれは前記一次光源から遠い側の第１のプリズム面と前記一次光源に近い側の第２のプリズム面とを有しており、
前記第１のプリズム面は、前記プリズム列の延在方向に延びる第１領域と、前記プリズム列の延在方向に延びる第２領域とを有しており、
前記プリズム列の頂角は５０〜９０°であり、前記第２領域は前記第１領域よりプリズム列形成平面法線方向に対する傾斜角度が小さく、前記第１領域と前記第２領域との傾斜角度の差は１０〜２５°であることを特徴とする光源装置。