JP5107341B2 - 面状照明装置およびそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、光源としてレーザ光源や発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用した面状照明装置とそれを用いた液晶表示装置に関する。

ディスプレイパネル等に用いられる液晶表示装置には、バックライト照明として一般的に放電管や発光ダイオード（ＬＥＤ）等の光源を有する面状照明装置が用いられる。これらの面状照明装置を大型ディスプレイ等に用いるときには、高輝度で単色性の強い光が求められるため、近年ではレーザ光源を用いた構成も検討が始められている。

このようなディスプレイパネルには、ディスプレイパネル面全体での輝度ムラをなくして輝度を均一化する工夫や、光利用効率を向上させて消費電力を低減する工夫が求められる。また、近年、大型化とともに、壁掛けＴＶ等の用途にむけて薄型化への要望も高まっている。

光利用効率が高く、かつ、輝度ムラの少ない構成としては、ディスプレイパネルを背面から直接照明する、いわゆる直下型配置が知られており、光源にレーザを用いた構成も提案されている。例えば、特許文献１には、赤色光、緑色光、および青色光の３つのレーザ光を１本のレーザ光に合成した後、ポリゴンミラーにより走査し、平板反射ミラーで反射させる構成が示されている。

また、薄型に適した構成としては、例えば、特許文献２に開示されたものがある。特許文献２には、側面から光が取り出せるように構成された棒状の導光体の両端面にＬＥＤを配置して線状の光源とし、この導光体からの光を導光板に側面から入射させ、導光板の一方の主面から出射させて面状の照明とする構成が示されている。

特開平６−１４８６３５号公報 特開平１１−２７１７６７号公報

しかしながら、特許文献１ではディスプレイパネル面全体を走査するために、平板反射ミラーとディスプレイパネルとの距離を大きく離す必要があり、薄型化が困難であるという課題がある。

また、特許文献２の構成は、ＬＥＤをレーザ光源に置き換えることにより、薄型大画面にも対応できると考えられるが、棒状の導光体を用いた線状の光源を均一に光らせるのは難しく、大画面の液晶ＴＶ等に求められる品質を達成するのは困難と考えられる。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、高輝度で輝度ムラがなく、装置の薄型化も可能な面状照明装置およびそれを用いた液晶表示装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一局面に係る面状照明装置は、照射光を発する光源と、前記光源からの照射光を入射させるための端面と、前記端面から入射された照射光を出射させるための主面とを有する導光板と、前記導光板の端面に入射する前記照射光の光量分布が前記端面の長手方向に所定の光量分布となるように、前記照射光を分岐した状態で前記導光板の端面に導くことが可能な導光体とを備え、前記導光体は、前記照射光を入射させるための入射面と、前記入射面から入射された照射光を出射させるための出射面と、前記入射面と前記出射面との間で前記照射光を反射させる反射側面とを備え、前記反射側面は、前記導光体を形作る外側面からなり、前記入射面、前記反射側面のうちの少なくとも１つは、前記照射光を複数の光路に向けて分岐するように構成され、前記光源は、レーザ光を出射するレーザ光源からなり、前記レーザ光源からのレーザ光を一次元方向に拡散した状態で前記導光体に入射させるための一次元拡散部材をさらに備え、前記一次元拡散部材は、ポリゴンミラーを有する。

本発明によれば、高輝度で輝度ムラなく、装置の薄型化も可能な面状照明装置とすることができる。

本発明の他の局面に係る液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを背面側から照明するバックライト照明装置と、を備え、前記バックライト照明装置として前記面状照明装置を用いる。

本発明によれば、大画面にしても色再現性がよく、高輝度で、かつ、輝度ムラが少ない液晶表示装置が実現できる。

本発明によれば、高輝度で輝度ムラがなく、装置の薄型化も可能な面状照明装置およびそれを用いた液晶表示装置を提供することができる。

本発明の実施の形態１に係る面状照明装置の概略構成図であり、背面から見た概略構成図である。 図１の面状照明装置をIIの方向から見た主要部の側面の構成の模式図である。 図２の面状照明装置におけるIII部の拡大図である。 本発明の実施の形態１に係る面状照明装置を用いた液晶表示装置の主要部の側面図である。 本発明の実施の形態１に係る面状照明装置の変形例を示す概略構成図である。 本発明の実施の形態１に係る面状照明装置の変形例を示す概略構成図であり、背面から見た概略構成図である。 図６の面状照明装置におけるVII部の拡大図である。 本発明の実施の形態２に係る面状照明装置の概略構成図であり、背面から見たものである。 図８の面状照明装置をIXの方向から見たときの主要部の側面図である。 本発明の実施の形態２に係る面状照明装置の変形例の概略構成図であり、背面から見たものである。 図１０の面状照明装置をXIの方向から見たときの主要部の側面図である。 本発明の実施の形態３に係る面状照明装置の概略構成図であり、背面から見たものである。 本発明の実施の形態４に係る面状照明装置の概略構成図であり、背面から見たものである。 図１３の面状照明装置をXIVの方向から見たときの主要部の側面図である。 図１３の面状照明装置におけるXV部の拡大図である。 本発明の実施の形態４に係る面状照明装置を用いた液晶表示装置の主要部の側面図である。 本発明の実施の形態４に係る面状照明装置の変形例を示す概略構成図であり、背面から見たものである。 図１７の面状照明装置における導光体をXVIIIの方向から見た模式図である。 本発明の実施の形態５に係る面状照明装置の概略構成図であり、背面から見たものである。 図１９のミラーの調整方法を示した説明図である。 本発明の実施の形態５に係る面状照明装置の変形例を背面から見た概略構成図である。 本発明の実施の形態５に係る面状照明装置のさら変形例を背面から見た概略構成図である。 図２２の面状照明装置をXXIIIの方向から見た側面図である。 本発明の実施の形態６に係る面状照明装置を背面から見た概略構成図である。 本発明の実施の形態６に係る面状照明装置の変形例を背面から見た概略構成図である。 本発明の実施の形態７に係る面状照明装置を背面から見た概略構成図である。 本発明の実施の形態８に係る面状照明装置を背面から見た概略構成図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。また、同じ要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合もある。また、図面は、理解しやすくするためにそれぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、形状等については正確な表示ではない。

（実施の形態１）
図１〜図３に本実施の形態に係る面状照明装置１の概略構成を示す。図１は、背面から見た面状照明装置の概略構成図である。図２は、図１のIIの方向から見た面状照明装置の主要部の側面図である。図３は、図２のIII部の拡大図を示している。

図１及び図２において、面状照明装置１は、レーザ光源２と、ダイクロイックミラー４及びダイクロイックミラー５と、導光体７と、導光板１０と、接続部９とを備えている。

レーザ光源２は、赤色レーザ光源（Ｒ光源）２Ｒと、緑色レーザ光源（Ｇ光源）２Ｇと、青色レーザ光源（Ｂ光源）２Ｂとを備えている。

ダイクロイックミラー４、５は、各レーザ光源２Ｒ、２Ｇ、２Ｂから出射する赤色レーザ光（Ｒ光）３Ｒ、緑色レーザ光（Ｇ光）３Ｇ及び青色レーザ光（Ｂ光）３Ｂをレーザ光６に合波するようになっている。

導光体７は、入射面７ａから入射した光を出射面７ｂから出射する板状の部材である。なお、波線で示している伝播光８は、導光体７の内部を伝搬する伝播光である。

導光板１０は、端面１０ａから入射した光を主面１０ｂから出射するように構成されている。なお、導光板１０から出射した出射光を符号１１で示す。

接続部９は、例えば、断面が三角形の棒状の導光体で構成され、導光体７から出射する光を導光板１０に導くように構成されている。

前記レーザ光源２は、偏光方向が導光板１０の主面１０ｂに対して平行あるいは垂直になるＲ光３Ｒ、Ｇ光３Ｇ、Ｂ光３Ｂをそれぞれ出射するように構成されている。また、レーザ光源２は、偏光方向が全て同じとされたＲ光３Ｒ、Ｇ光３Ｇ、Ｂ光３Ｂを出射するように構成されている。また図示を省略しているが、各光源２Ｒ、２Ｇ、２Ｂには、それぞれコリメートレンズが設けられ、前記導光体７に対しては平行光が入射するようになっている。

導光体７は、例えば、アクリル樹脂により構成されている。導光体７の外側面を構成する側面７ｃ〜７ｈは、伝搬光８が全反射するように構成されている。具体的には、アクリル樹脂の屈折率は、約１．４９、臨界角は約４２度であるので、各側面７ｃ〜７ｈは、伝搬光８に対して入射角が４２度以上となるように設計されている。

さらに、側面７ｃ〜７ｈは、導光板１０の主面１０ｂに対して略垂直に形成されるとともに、主面と平行な面による断面形状において曲率を有し、全反射した光が発散するように構成されている。また、導光体７は、接続部９に向かって厚みが増すテーパ形状となっている。

同様に、接続部９も、アクリル樹脂により構成されている。接続部９の側面９ａ、９ｂは、伝播光８が全反射するように構成されている。具体的には、側面９ａ、９ｂは、伝播光８に対して入射角が臨界角４２度より大きい４５度程度となるように設計されている。このように全反射可能な構成を採用する場合、原則として接続部９に反射コートは不要であるが、入射角が全反射条件に近い設計となるため、接続部９に入射する光がばらつく場合等は接続部９に反射コートを用いることが好ましい。

また、導光板１０の背面１０ｃには、導光板１０に入射した光を全反射により偏向し、主面１０ｂに向かわせる複数の偏向溝が形成されている。各偏向溝は、それぞれ端面１０ａに略平行となる方向に延びて形成されている。

次に、このようにして構成される面状照明装置１の動作について説明する。図１において、Ｒ光源２Ｒ、Ｇ光源２ＧおよびＢ光源２Ｂは、例えば、紙面と平行な平面上で偏光するレーザ光３Ｒ、３Ｇ、３Ｂを出射する。各レーザ光３Ｒ、３Ｇ、３Ｂは、ダイクロイックミラー４、５によりＲＧＢ光として１本のレーザ光６に合波される。このレーザ光６は、入射面７ａから導光体７へ入射し、伝搬光８として伝搬して、側面７ｃで全反射して側面７ｄに向かう。

ここで、側面７ｃで反射した伝搬光８は、僅かに発散する。この伝播光８は、側面７ｃから側面７ｄに至る間の導光路の内部で繰り返し反射しながら伝搬することにより、導光路断面での光量分布が均一化される。

均一化された伝搬光８は、側面７ｄで全反射する。全反射した伝播光８は、側面７ｅ、７ｆ、７ｇ、７ｈでそれぞれ一部が全反射され、出射面７ｂに向けて偏向される。このとき、側面７ｅ、７ｆ、７ｇ、７ｈで反射される伝搬光８の光量が均等となるように、側面７ｅ、７ｆ、７ｇ、７ｈを構成しておくと、伝播光８が均等に分岐される結果、出射面７ｂからは均一な光量分布の光が出射することになる。

さらに、導光体７の各側面７ｃ〜７ｈは、伝搬光８の偏光面に対して垂直であり、導光体７の主面は、伝搬光８の偏光に対して平行であるので、導光体７の内部で反射し伝搬する際に偏光が保持され、導光体７からは偏光の揃った光が出射される。

また、このとき、出射面７ｂから出射する光は、導光板１０の主面１０ｂに略平行となっている。図３は、導光体７の側面の一部を拡大した図であり、伝搬光８の進行方向が図面の左右方向に近づく様子を示している。図３において、伝搬光８は、導光体７の表裏２つの主面の間を全反射して伝搬していくが、導光体７は、出射面７ｂに近づくに従い厚み方向に広がるテーパ状に構成されているため、導光体７の表裏の主面で反射する度に進行方向は、図面の左右方向に近づく。進行方向が図面の左右方向からずれている光ほど、主面での反射回数が増えるので、このような光は、急速に進行方向が図面の左右方向に漸近する。したがって、導光体７内を伝播する伝搬光８は、進行方向のばらつきの小さい光となる。

導光体７から出射して接続部９に入射した光は、接続部９の側面９ａ、９ｂでそれぞれほぼ直角に偏向されて折り返され、接続部９から出射する。接続部９に入射する光の進行方向は、図面の左右方向にほぼ揃っているので、大部分の光が側面９ａ、９ｂで全反射してロス無く折り返される。

接続部９を出射した光は、端面１０ａから導光板１０に入射する。導光板１０に入射した光は、導光板１０の背面１０ｃに設けられた偏向溝により偏向され、照射光１１として主面１０ｂから出射する。前記偏向溝は、端面１０ａに平行、すなわち導光板１０の入射光に対して垂直に構成されているので、導光板１０からは偏光の揃った光１１が出射する。

このように構成された面状照明装置１は、導光板１０の側面１０ａに均一な光を入射させることができるので、導光板１０の主面１０ｂにおける輝度分布も均一なものとすることができる。また、前記面状照明装置１は、偏光の揃った出射光が得られるという利点を有し、かつ薄型化も可能である。また、前記実施形態における導光体７では、伝播光８を全反射可能な入射角となるように各側面７ｃ〜７ｈが設計されているため、側面に特別な反射コートが不要となりコストを低減できる。ただし、各側面７ｃ〜７ｈにコーティングを施す構成を除外する趣旨ではない。各側面７ｃ〜７ｈにコーティングを施して伝播光８を反射させるようにしても、光利用効率を高くすることができる。

図４は、図１の面状照明装置１をバックライト照明装置として用いた液晶表示装置１４の概略構成を示しており、図２の図に液晶パネル１６を付加して示している。

液晶表示装置１４は、液晶表示パネル１６と、図１〜図３に示した面状照明装置１とを備えている。面状照明装置１は、図１〜図３と同等の構成を有するものであるので、説明を省略する。

図４において、液晶表示パネル１６は、偏光板１７と、ガラス板１８と、液晶１９と、ＲＧＢ画素２０と、カラーフィルター２１と、ガラス板２２と、偏光板２３とを備えている。ここで偏光板１７の透過軸の方向は、面状照明装置１の照射光１１の偏光方向と一致するように構成されている。

このように構成された液晶表示装置１４において、面状照明装置１から出射した照射光１１のうちの大部分は、液晶表示パネル１６の偏光板１７を透過し、ガラス板１８を通過して、液晶１９及びＲＧＢ画素２０により変調される。変調された光は、カラーフィルター２１、ガラス板２２及び偏光板２３を通過して、液晶表示装置１４の画像として表示される。

以上のように構成された本実施の形態の液晶表示装置１４は、光源にレーザを用いることにより色再現性が高く、薄型にすることができる。また、バックライト照明の偏光が揃っているため、バックライト側の偏光板１７による光１１の損失が少なく、高輝度としながら低消費電力を実現できる。さらに、面状照明装置１からの出射光１１について光量分布を均一とすることができるので、輝度ムラの少ない高画質な液晶表示装置を実現できる。

なお、接続部９と導光体７あるいは導光板１０とを光学接着する、または、接続部９と導光体７との間あるいは接続部９と導光板１０との間に透明ゲル等を挿入することにより、端面１０ａ及び出射面７ｂの光の透過損失を低減することができる。したがって、光利用効率をさらに向上させることができる。

または、接続部９は、導光体７あるいは導光板１０と一体に樹脂成形されていてもよい。これにより、光利用効率の向上と、部品点数が削減されることによる低コスト化とを図ることができる。

また、本実施の形態の面状照明装置１では、レーザ光源２から出射したＲ光３Ｒ、Ｇ光３Ｇ、Ｂ光３Ｂをダイクロイックミラーで合波する構成としたが、各光３Ｒ、３Ｇ、３Ｂを別々に導光体７に入射させ、導光体７の内部で合波する構成としてもよい。

図５は、Ｒ光源１２Ｒ、Ｇ光源１２Ｇ及びＢ光源１２Ｂからなるレーザ光源１２からの各光を別々に導光体７に入射させるように構成した面状照明装置１５を示している。このように構成すると、ダイクロイックミラーが不要になり低コスト化が図れる。

また、本実施の形態の面状照明装置１５では、導光体７の外形面を構成する側面７ｃ〜７ｈで全反射させる構成としたが、導光体７の内部に形成された貫通穴あるいは溝の側面を用いる構成としても良い。つまり、導光体７の内側、外側を問わず、導光体７を形作る側面を反射側面として利用することができる。

図６及び図７は、貫通穴が形成された導光体を用いた面状照明装置２４を示している。図６は、面状照明装置２４を背面から見たときの概略構成図である。図７は、図６のVII部の拡大図を示している。

図６及び図７において、導光体２５以外の構成は、図１と同様であるため、その説明を省略する。

図６において、導光体２５は、その入射面２５ａから光を入射させ、その出射面２５ｂから光を出射するようになっている。貫通孔２５ｃ〜２５ｉは、導光体２５を厚み方向に貫通する貫通穴である。

入射面２５ａには、図７に示すように、円筒面を集積した一次元拡散面が形成されている。貫通孔２５ｃを囲む側面は、前記入射面２５ａにより拡散された伝搬光８を２つに分岐して異なる方向に全反射させるように構成されている。貫通孔２５ｄ〜２５ｉを囲む側面は、導光板１０の主面１０ｂ（図２参照）と平行な面による断面形状において曲率を有し、伝搬光８が全反射するとともに発散するように構成されている。

このように構成された面状照明装置２４において、レーザ光６は、入射面２５ａから導光体２５に入射する。ここで、レーザ光６は、入射面２５ａに形成された複数の円筒面ごとに分割され、発散しながら導光体２５の内部を伝搬光８として伝搬する。このように各円筒面から発散された伝播光８は、遠方で互いに重なり合うので、それぞれの円筒面に入射した光の強度が重畳し合って、貫通孔２５ｃには略均一な光が到達する。貫通孔２５ｃを囲む側面に到達した光は、全反射して２つに分岐される。分岐された一方の光は、貫通孔２５ｄに導かれてこの貫通孔２５ｄを囲む側面において全反射する。全反射した伝播光８は、それぞれ貫通孔２５ｅ、２５ｆを囲む側面における全反射により偏向されて出射面２５ｂに向かい、出射面２５ｂから出射する。同様に、貫通孔２５ｃを囲む側面により分岐された他方の光は、貫通孔２５ｇに導かれてこの貫通孔２５ｇを囲む側面において全反射する。全反射した伝搬光８は、それぞれ貫通孔２５ｈ、２５ｉを囲む側面において全反射により偏向されて出射面２５ｂから出射する。

このように構成した場合も、図１〜図３の構成と同様に、光量分布が均一とされ、かつ、偏光の保持された光を導光体２５から出射させることができる。さらに、このように貫通孔２５ｃ〜２５ｉを囲む側面において光を分岐、偏向、収束、発散させる構成は設計の自由度が高い。

（実施の形態２）
図８及び図９に本発明の実施の形態２における面状照明装置２６を示す。図８は、面状照明装置２６を背面から見た概略構成図である。図９は、図８の面状照明装置２６をIXの方向から見た主要部の側面図を示している。図８及び図９において、実施の形態１と同じ構成要素は、同じ符号を付し、説明を省略する。

図８及び図９において、面状照明装置２６は、レーザ光６を反射させるとともに走査するポリゴンミラー２７と、レーザ光６を入射面２８ａから入射させるとともに出射面２８ｂから出射する導光体２８とを備えている。

導光体２８には、その厚み方向に貫通する４つの貫通孔が形成されている。また、導光体２８は、前記４つの貫通孔を囲む側面、及び、入射面２８ａと出射面２８ｂ以外の外形側面において伝搬光８が全反射するように構成されている。具体的に、導光体２８の外形側面は、伝播光８を全反射させることが可能となる角度に調整されている。

なお、全反射を利用しない場合には、導光体２８の外形側面にコーティングを施して、伝播光を反射させる構成とすることもできる。

さらに、導光体２８は、接続部９に向かうに従い厚みが増すテーパ形状となっている。

このように構成された面状照明装置２６において、例えば、光源２は、紙面と平行な平面上で偏光するレーザ光６を出射する。レーザ光６は、ポリゴンミラー２７により反射されることにより偏向され、ポリゴンミラー２７の回転に応じて走査される。ポリゴンミラー２７によって走査されたレーザ光６は、円弧状の入射面２８ａから導光体２８へ入射する。導光体２８に入射した光は、伝搬光８として伝搬し、４つの貫通孔により分岐された５つの導光路のいずれかを通過し、出射面２８ｂから出射面２８ｂに略垂直な光となって出射する。

この動作を説明すると、例えば、中央の導光路に進入した伝播光８は、直進して出射面２８ｂに導かれ、出射面２８ｂから出射する。側面２８ｃに到達した伝播光８は、側面２８ｃ及び側面２８ｄで全反射するとともに偏向されて出射面２８ｂに導かれ、出射面２８ｂから出射する。側面２８ｅに到達した伝播光８は、側面２８ｅ及び側面２８ｆで全反射するとともに偏向されて出射面２８ｂに導かれ、出射面２８ｂから出射する。同様に、図中の左側の２つの導光路に進入した伝播光８は、前記側面２８ｃ及び２８ｄ又は側面２８ｅ及び２８ｆに相当する２つの側面で２回全反射して出射面２８ｂから出射する。このように左右の４つの導光路を通過する伝播光８は、側面で２回全反射することにより偏向されて出射面２８ｂに対して略垂直な光に変換される。

このとき、左右２つの導光路で２回目に全反射する側面、例えば、２８ｄ及び２８ｆを放物面とすることにより、導光体２８から出射する光の出射角を出射面２８ｂに対して、より垂直に近づけることができる。

また、５つの導光路に分岐される光量がほぼ等しくなるように構成しておくと、出射面２８ｂからは均一な光量分布の光が出射することになる。

さらに、導光体２８の各側面は、伝搬光８の偏光面に対して垂直であり、導光体２８の主面は、伝搬光８の偏光に対して平行であるので、導光体２８内部で反射し伝搬する際に偏光が保持され、導光体２８からは偏光の揃った光が出射される。

また、このとき、導光体２８は、厚みがテーパ状に変化するように構成しているので、第１の実施の形態と同様に、出射面２８ｂから出射する光は、導光板１０の主面１０ｂに略平行となる。

導光体２８から出射した光は、接続部９に入射し、側面９ａ、９ｂで全反射して折り返され、接続部９から出射する。接続部９を出射した光は、端面１０ａから導光板１０に入射し、背面１０ｃに設けられた偏向溝により偏向され、照射光１１として主面１０ｂから出射する。ここで、背面１０ｃに設けられた偏向溝は、端面１０ａに平行、すなわち導光板１０の入射光に対して垂直に構成されているので、導光板１０からは偏光の揃った光１１が出射する。

このように構成された面状照明装置２６は、導光体２８の入射面２８ａに沿って均一性の高い光を入射させることにより、第１の実施の形態よりも均一性の高い光を出射させることができる。さらに、ポリゴンミラー２７の回転により照射光２０が走査されるので、スペックルを除去する効果も有する。

また、実施の形態２によれば、第１の実施の形態と同様に、偏光の揃った出射光が得られるとともに、面状照明装置２６の薄型化が可能で、光利用効率も高く、面状照明装置２６を安価に製作できる。

なお、本実施の形態の面状照明装置２６では、ポリゴンミラー２７によってレーザ光６を走査して導光体２８へ入射させる構成としたが、曲面ミラーによってレーザ光６を反射により一次元に拡散させて導光体２８へ入射させる構成としても良い。

図１０及び図１１は、曲面ミラーを用いた面状照明装置２９を示している。図１０は、面状照明装置２９を背面から見た概略構成図である。図１１は、図１０の面状照明装置２９をXIの方向から見たときの主要部の側面図を示している。図１０において、図８及び図９に示した形態と同じ構成要素は同じ符号を付し、説明を省略する。

図１０において、面状照明装置２９は、Ｒ光源３０Ｒ、Ｇ光源３０Ｇ及びＢ光源３０Ｂを有するレーザ光源３０と、レーザ光源３０から入射した光を均一化するロッドインテグレータ３１と、ロッドインテグレータ３１から出射する光を一次元方向に拡散する曲面ミラー３２とを備えている。

ここで、ロッドインテグレータ３１は、曲面ミラー３２に向かって幅が広くなるテーパ形状であり、出射光が平行光に近づくように構成されている。また、ロッドインテグレータ３１は、レーザ光源３０側の端面から曲面ミラー３２側の端面までレーザ光が至るまでの間に、このレーザ光を側面間で繰り返し反射させることにより、ロッドインテグレータ３１の長手方向と直交する断面におけるレーザ光の光量分布を略均一にするように構成されている。

このように構成された面状照明装置２９において、レーザ光源３０から出射したレーザ光は、ロッドインテグレータ３１により合波されるとともに均一化される。さらに、レーザ光は、ロッドインテグレータ３１のテーパ形状によって略平行光に変換される。ロッドインテグレータ３１から出射したレーザ光は、曲面ミラー３２によって一次元方向に拡散され、導光体２８に向けて偏向され、入射面２８ａから導光体２８に入射する。

導光体２８に入射したレーザ光は、図８及び図９に示した実施形態と同様に、出射面２８ｂから出射面２８ｂに略垂直な光となって出射し、接続部９で折り返され、導光板１０に入射する。導光板１０に入射したレーザ光は、導光板１０の背面１０ｃに設けられた偏向溝により偏向され、照射光１１として主面１０ｂから出射する。

このように構成された面状照明装置２９は、図８及び図９に示した形態とスペックル除去以外は同様の効果が得られる。しかも、面状照明装置２９では、ポリゴンミラーを曲面ミラーに置き換えることができるので、よりコストを抑えることができる。

また、実施の形態２で示した面状照明装置２６、２９をバックライト照明装置として用いて図２のような液晶表示装置を構成することもできる。このように構成すると大画面にしても色再現性がよく、高輝度で輝度ムラが少ない液晶表示装置が実現できる。また、薄型の液晶表示装置も実現できる。

（実施の形態３）
図１２に本発明の実施の形態３における面状照明装置３３を示す。なお、図１２において、実施の形態１又は２と同じ構成要素は、同じ符号を付して、その説明を省略する。また、図１２における上下左右の方向を用いて以下説明する。

図１２において、面状照明装置３３は、レーザ光６を入射面３４ａから入射させるとともに、入射した伝播光８を出射面３４ｂから出射する導光体３４を備えている。

導光体３４は、前記入射面３４ａから入射した伝播光８を下方に反射させる反射面３４ｃと、この反射面３４ｃによって反射された伝播光８を左方へ反射させる反射面３４ｄとを有している。反射面３４ｄは、伝播光８をわずかに発散した状態で反射させるようになっている。

前記導光体３４は、左上がりの階段状に形成された下面を有し、この下面の段差を連結する傾斜面である反射側面３５ａ、３６ａ、３７ａを有している。導光体３４は、図１２において左側へ突出する部分を有しており、この突出部分の下面である反射側面３８ａを有している。これら反射側面３５ａ〜３８ａは、それぞれ前記反射面３４ｄにより反射された伝播光８の一部をそれぞれ上方に反射させるようになっている。

また、導光体３４には、厚み方向に貫通する４つの貫通孔が形成されている。左側の３つの貫通孔をそれぞれ囲む側面のうちの下向きとなる部分は、曲面３５ｂ、３６ｂ、３７ｂとされている。また、導光体３４の左側へ突出する部分の上面は、曲面３８ｂとされている。これら曲面３５ｂ〜３８ｂは、それぞれ前記導光板１０の主面１０ｂと平行な面による断面形状において曲率を有し、前記反射側面３５ａ〜３８aにより反射された伝播光８を発散しつつ右側に全反射させるように構成されている。

さらに、前記各貫通孔をそれぞれ囲む側面のうち左向きとなる部分は、それぞれ放物面３５ｃ、３６ｃ、３７ｃ、３８ｃとされている。各放物面３５ｃ〜３８ｃは、それぞれ前記導光板１０の主面１０ｂと平行な面での断面形状が放射線となる面であり、より具体的には、前記曲面３５ｂ〜３８ｂにより反射された伝播光８を、それぞれ出射面３４ｂに略垂直な平行光として反射させることができるように設計された面である。

前記面状照明装置３３において、前記レーザ光源２から出射したレーザ光６は、入射面３４ａを介して導光体３４内に導入され、反射面３４ｃにより下方へ反射するとともに、反射面３４ｄにより左方へ反射する。伝播光８は、反射面３４ｃから反射面３４ｄへ至る導光路内を伝播する過程において、前記導光路の左右の側面間で繰り返し反射しつつ下方へ伝播することにより、均一化される。また、伝播光８は、反射面３４ｄによってわずかに発散した状態で左方へ反射される。

反射面３４ｄにより反射された伝播光８は、それぞれ反射側面３５ａ〜３８ａによって上方に反射される。反射側面３５ａ〜３８ａにより反射した伝播光８は、曲面３５ｂ〜３８ｂによって発散するとともに右方に反射される。曲面３５ｂ〜３８ｂによって反射された伝播光８は、それぞれ放物面３５ｃ〜３８ｃによって出射面３４ｂに略垂直な平行光として反射され、接続部９に入射する。

このように構成された面状照明装置３３によれば、各放物面３５ｃ〜３８ｃによって出射面３４ｂに略垂直な平行光を対して出射面３４ｂから出射することができるので、導光板１０の主面１０ｂにおける光量分布をより均一にすることができる。

なお、前記実施の形態３における導光体３４の反射面３４ｃ、３４ｄ、反射側面３５ａ〜３８ａ、曲面３５ｂ〜３８ｂ、及び放物面３５ｃ〜３８ｃは、それぞれレーザ光６を全反射するように構成されていることが好ましい。具体的に、導光体３４の反射側面３５ａ〜３８ａ、曲面３５ｂ〜３８ｂ、及び放物面３５ｃ〜３８ｃは、レーザ光６を全反射させることが可能となる角度に調整されていることが好ましい。

一方、全反射を利用しない場合には、導光体３４の反射側面３５ａ〜３８ａ、曲面３５ｂ〜３８ｂ、及び放物面３５ｃ〜３８ｃにコーティングを施して、レーザ光６を反射させる構成とすることもできる。

（実施の形態４）
図１３、図１４及び図１５に本実施の形態における面状照明装置３９の概略構成を示す。図１３は、面状照明装置３９を背面から見た概略構成図である。図１４は、図１３の面状照明装置３９をXIVの方向から見た主要部の側面図である。図１５は、図１３の面状照明装置３９のXV部の拡大図を示している。

図１３及び図１４において、面状照明装置３９は、レーザ光源２と、ダイクロイックミラー４及びダイクロイックミラー５と、シリンドリカルレンズ４０と、ミラー４１と、導光体４２〜４６と、導光板４８と、接続部４７とを備えている。

レーザ光源２は、赤色レーザ光源（Ｒ光源）２Ｒと、緑色レーザ光源（Ｇ光源）２Ｇと、青色レーザ光源（Ｂ光源）２Ｂとを備えている。

ダイクロイックミラー４及び５は、各レーザ光源２Ｒ、２Ｇ、２Ｂから出射する赤色レーザ光（Ｒ光）３Ｒ、緑色レーザ光（Ｇ光）３Ｇおよび青色レーザ光（Ｂ光）３Ｂをレーザ光６に合波するように構成されている。

シリンドリカルレンズ４０は、紙面と平行な面による断面形状おいて曲率を有するレンズである。

ミラー４１は、シリンドリカルレンズ４０からのレーザ光６を各導光体４２〜４６に反射させるためのものである。

導光体４２〜４６は、それぞれ入射面（図１３における下面）と平行な断面が長方形に形成されているとともに、出射面（図１３における上面）に向かって幅が増大するように構成されている。

導光板４８は、側面４８ａから入射した光を主面４８ｂから出射するように構成されている。

接続部４７は、例えば、バー状のプリズムにより構成され、導光体４２〜４６から出射する光を導光板４８に導くように構成されている。

前記レーザ光源２は、偏光方向が導光板４８の主面４８ｂに対して平行あるいは垂直になるＲ光３Ｒ、Ｇ光３Ｇ、Ｂ光３Ｂをそれぞれ出射ように構成されている。また、レーザ光源２は、偏光方向が全て同じとされたＲ光３Ｒ、Ｇ光３Ｇ、Ｂ光３Ｂを出射するように構成されている。また図示は省略しているが、各光源２R、２G、２Bには、それぞれコリメートレンズが設けられ、前記導光体４２〜４６に対しては平行光が入射するようになっている。

導光体４２〜４６の入射面は、ホログラムやレンズアレイ等の１次元拡散面からなる。例えば、図１５に示すように、導光体４２〜４６の入射面には、シリンドリカルレンズを集積したレンズアレイが形成されている。

また、各導光体４２〜４６の入射面の幅（図１３の左右方向の幅）は、各導光体４２〜４６に入射する光が均等、あるいは、所定の光量比となるように設定されている。具体的に、ミラー４１からのレーザ光６の光束に臨む入射面の面積を大きくすれば、当該導光体に入射するレーザ光６の光量を多くすることができる。

一方、各導光体４２〜４６に入射する光量比に応じて出射面の幅（図１３の左右方向の幅）を設定することもできる。具体的に、各導光体の４２〜４６の出射面の幅を大きくすると、当該出射面から出射するレーザ光６の単位面積当たりの光量を小さくすることができる。

また、導光板４８の背面４８ｃは、導光板内部を進行する光の入射角との関係で全反射条件を満たすように構成されている。

次に、このようにして構成される面状照明装置３９の動作について説明する。図１３において、Ｒ光源２Ｒ、Ｇ光源２ＧおよびＢ光源２Ｂは、例えば、紙面と平行な平面上で偏光するレーザ光３Ｒ、３Ｇ、３Ｂを出射する。各レーザ光３R、３G、３Bは、ダイクロイックミラー４、５によりＲＧＢ光として１本のレーザ光６に合波される。このレーザ光６は、シリンドリカルレンズ４０により導光板４８の主面４８ｂと平行な方向に広げられ、ミラー４１によって反射されて導光体４２〜４６に導かれる。

本実施の形態４において、各導光体４２〜４６の入射面の幅は、例えば各入射面が受ける光量が均等になるように設定されている。したがって、各導光体４２〜４６には、ほぼ同じ光量のレーザ光が入射する。

導光体４２〜４６に導かれたレーザ光６は、入射面に形成された複数のシリンドリカルレンズごとに分割されて発散しながら導光体４２〜４６の内部に伝搬する。このとき、各シリンドリカルレンズにより発散された光は、遠方で互いに重なり合う。したがって、それぞれのシリンドリカルレンズに入射した光の強度が重畳することにより、入射面から遠方の位置におけるレーザ光６の強度分布は、略均一となる。また、発散した光の内、入射方向から大きくずれた方向に伝搬する光は、例えば、側面４４ａで反射することにより伝搬方向が入射方向に近づくため、導光体４４から出射する光の出射角ばらつきは小さくなる。また、導光体４２〜４６の入射面と平行な面による断面が長方形に形成されていることに伴い、導光体４２〜４６の側面に対して入射光の偏光は水平あるいは垂直となるので、導光体内部を伝搬する際に偏光は、保たれる。

導光体４２〜４６から出射した光は、接続部４７により１８０度折り返されて、接続部４７から出射する。接続部４７から出射した光は、端面４８ａを介して導光板４８に導入されて導光板４８内で散乱され、出射光４９として主面４８ｂから出射する。

このように構成された面状照明装置３９は、導光板４８の端面４８ａから均一な光を入射させることにより、均一な輝度分布を実現することができる。また、面状照明装置３９によれば、偏光のそろった出射光を得ることができるという利点を有し、かつ面状照明装置３９の薄型化も可能である。

図１６は、図１３〜図１５の面状照明装置３９をバックライト照明装置として用いた液晶表示装置５０の概略構成を示しており、図１４の図に液晶パネル１６の概略断面図を付加して示している。

液晶表示装置５０は、液晶表示パネル１６と、図１３〜図１５に示した面状照明装置３９とを備えている。面状照明装置３９は、図１３〜図１５と同等の構成を有するものあるので説明を省略する。

図１６において、液晶表示パネル１６は、偏光板１７と、ガラス板１８、液晶１９と、ＲＧＢ画素２０と、カラーフィルター２１と、ガラス板２２と、偏光板２３とを備えている。ここで偏光板１７の透過軸の方向は、面状照明装置３９の出射光４９の偏光方向と一致するように構成されている。

このように構成された液晶表示装置５０において、面状照明装置３９から出射した出射光４９のうちの大部分は、液晶表示パネル１６の偏光板１７を透過し、ガラス板１８を通過して、液晶１９及びＲＧＢ画素２０により変調される。変調された光は、カラーフィルター２１、ガラス板２２及び偏光板２３を通過して、液晶表示装置５０の画像として表示される。

以上のように構成された本実施の形態の液晶表示装置５０は、光源にレーザを用いることにより色再現性が広く、薄型にすることができる。また、バックライト照明の偏光が揃っているため、バックライト側の偏光板１７による光４９の損失が少なく、高輝度としながら低消費電力を実現できる。さらに、面状照明装置３９からの出射光について光量分布を均一にすることができるので、輝度ムラの少ない高画質な液晶表示装置が実現できる。

なお、本実施の形態では、レーザ光６を５つの導光体４２〜４６で分岐する構成としたが、分岐する数は５つでなくてもよい。ただし、分岐する数が少なくなると、導光板から出射する光の均一性が低下し、また分岐する数が増えると、導光体の入射面での損失が大きくなる。

また、本実施の形態では、レーザ光６を均等に５つに分岐して導光体４２〜４６に入射させ、画面（導光板４８の主面４８ｂ）の光量分布の均一化を図る構成としたが、各導光体４２〜４６のうち、中央の導光体４４の入射面の幅を広げて、入射する光量を増やし、画面（導光板４８）における中央の輝度を向上させることも可能である。つまり、大画面のディスプレイにおいては、視点が画面中央に集中し、端の輝度が多少下がっていても気にならない場合があるが、このような場合に画面端の輝度を相対的に下げることにより消費電力を削減することができる。

前記実施の形態４では、各導光体４２〜４６の入射面又は出射面の幅を調整することにより、各導光体４２〜４６から出射する光の光量を調整することとしているが、シリンドリカルレンズ４０を光軸方向に移動させることによっても各導光体４２〜４６から出射する光の光量を調整することもできる。つまり、シリンドリカルレンズ４０を光軸方向に移動させることにより各導光体４２〜４６の入射面に対する光束の大きさを調整することができるので、導光体４２〜４６の入射面に入る光量を調整することができる。したがって、導光体４４の入射面が受ける光の光量が多くなるように、シリンドリカルレンズ４０を光軸方向に移動させることとすれば、中央に輝度を寄せて省電力化を図ることもできる。

また、本実施の形態では、接続部４７としてバー状のプリズムを採用しているが、接続部４７は、導光板４８と一体に樹脂成型されたものでもよく、あるいは、導光体４２〜４６のそれぞれと一体に樹脂成型されたものでもよい。これにより、部品点数が削減され、低コスト化が可能である。

また、本実施の形態では、各導光体４２〜４６の入射面が導光板４８の主面４８ｂに平行な方向に並ぶ構成としたが、主面４８ｂに垂直な方向に並ぶ構成としても良い。

図１７及び図１８は、各導光体の入射部が重なるように構成した面状照明装置５１を示している。図１７は、面状照明装置５１を背面から見た概略構成図である。図１８は、図１７の面状照明装置５１をXVIIIの方向から見た模式図を示している。なお、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。

図１７及び図１８において、面状照明装置５１は、レンズ５２と、導光体５３〜５７とを備えている。

レンズ５２は、レーザ光源２からのレーザ光６の光束を広げるように構成されたレンズである。

導光体５３〜５７は、図１８に示すように、それぞれの入射面が導光板４８の主面４８ｂに垂直な方向（導光板４８の厚み方向）に重なるように配置されている。図１８において、レーザ光６の光束は、破線で示されている。

この構成においても、各導光体５３〜５７の入射面の厚み寸法を変更することにより、レーザ光６の光束に望む各入射面の面積を調整することができるので、所定の光量比で分岐したレーザ光６を各導光板５３〜５７に入射させることができる。したがって、図１に示した構成と同様の効果が得られる。

なお、図１８では、各導光体５３〜５７の入射面の厚みが異なることを明示するために、各導光体５３〜５７の厚み寸法を誇張して描いている。したがって、図１８では、導光体５３から導光体５７までの間隔が大きく見えるが、実際の間隔は、導光板４８の端面４８ａに概ね線状のレーザ光６を入射できる程度の間隔である。また、導光板４８に入射されるレーザ光６をより線上に近づけるために、図１８に示すように入射面を重ねた状態で、各導光体５３〜５７の出射面が導光板４８の主面４８ｂに沿って並ぶように、各導光体５３〜５７の形状を設計することも可能である。

（実施の形態５）
図１９及び図２０に本発明の実施の形態５に係る面状照明装置５８を示す。図１９は、面状照明装置５８を背面から見た概略構成図である。図２０は、面状照明装置５８におけるミラーの調整方法を示した説明図である。上述した実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。

図１９において、面状照明装置５８は、ミラー５９、６０、６１、６２と、導光体６３〜６６とを備えている。

ミラー５９、６０、６１は、レーザ光６の一部を透過し、残りを反射するミラーである。ミラー６２は、レーザ光６を略１００％の割合で反射するミラーである。

導光体６３〜６６は、入射面と平行な断面が長方形であり、出射面に向かうに従い幅（図１９の左右方向の幅）が増大するように構成されている。

ミラー５９、６０、６１、６２は、レーザ光源２から遠ざかるもの程、その反射率が順に高くなるように配置されている。本実施形態では、その一例として、ミラー５９の反射率が２５％、ミラー６０の反射率が３３％、ミラー６１の反射率が５０％、ミラー６２の反射率が１００％となっている。

また、導光体６３〜６６の入射面は、実施の形態１と同様にホログラムやレンズアレイ等の一次元拡散面からなる。一次元拡散面としては、例えば、レーザ光６の光束径よりも小さなピッチのシリンドリカルレンズを集積したレンズアレイを採用することができる。

このようにして構成された面状照明装置５８において、レーザ光源２は、例えば、紙面と平行な平面上で偏光するレーザ光６を出射する。レーザ光源２からのレーザ光６の一部は、ミラー５９によって導光体６３の入射面に向けて反射され、レーザ光６の残りの部分は、ミラー５９を透過してミラー６０に導かれる。ミラー６０に導かれたレーザ光６の一部は、ミラー６０によって導光体６４の入射面に向けて反射され、レーザ光６の残りの部分は、ミラー６０を透過してミラー６１に導かれる。ミラー６１に導かれたレーザ光６の一部は、ミラー６１によって導光体６５の入射面に向けて反射され、レーザ光６の残りの部分は、ミラー６１を透過してミラー６２に導かれる。ミラー６２に導かれたレーザ光６は、ミラー６２によって全て導光体６６の入射面に向けて反射される。

このように、ミラー５９〜６２の反射率をそれぞれ２５％、３３％、５０％、１００％としているので、各ミラー５９〜６２によって反射するレーザ光６の光量は、ほぼ等しくなる。したがって、導光体６３〜６６には、ほぼ同じ光量のレーザ光６が導かれる。

導光体６３〜６６に導かれたレーザ光６は、各導光体６３〜６６の入射面に形成された複数のシリンドリカルレンズごとに分割され、発散しながら導光体の内部を伝搬する。このように各シリンドリカルレンズから発散された光は、遠方で互いに重なり合うので、それぞれのシリンドリカルレンズに入射した光の強度が重畳し合って、遠方で略均一な強度分布となる。

また、発散した光の内、入射方向から大きくずれた方向に伝搬する光は、導光体６６を例に挙げると、側面６６ａで反射して伝搬方向が入射方向に近づくことになる。したがって、各導光体６３〜６６から出射する光の出射角ばらつきは、小さくなる。また、導光体６３〜６６の入射面と平行な断面が長方形に形成されていることに伴い、導光体６３〜６６の側面に対する入射光の偏光方向は、平行あるいは垂直となるので、導光体内部を伝搬する際に偏光は、保たれる。

導光体６３〜６６から出射した光は、接続部４７により１８０度折り返されて、接続部４７から出射する。接続部４７から出射した光は、端面４８ａを介して導光板４８に導入されて導光板４８内で散乱され、出射光４９として主面４８ｂから出射する。

このように構成された面状照明装置５８は、導光板４８の端面４８ａから均一な光を入射させることにより、均一な輝度分布を実現することができる。また、面状照明装置５８によれば、偏光のそろった出射光を得ることができるという利点を有し、かつ面状照明装置５８の薄型化も可能である。

さらに、本実施の形態では、ミラー５９〜６２で構成された分岐光学系を用いて光を分岐するため、分岐比の精度が向上し、各導光板６３〜６６からの出射光の均一性がさらに向上する。

また、前記各導光体６３〜６６は、入射面から出射面に向かうに従い幅が大きく形成されているので、導光体６３〜６６からの光の出射角のばらつきもさらに小さくすることができる。したがって、出射光の偏光のばらつきを低減することにより輝度を向上することもできる。

なお、本実施の形態においても、光束を分岐する数はいくつでも構わない。

また、本実施の形態でも、光束を均等に分岐して輝度を均一化する構成を説明したが、所定の分岐比となるようにミラー５９〜６２の反射率を設定することも可能である。例えば、ミラー６０及び６１の反射率を上げて中央部の輝度を向上させるとともに、ミラー５９及び６２の反射率を下げて中央部以外の輝度を低減するように構成すれば、消費電力の削減を図ることも可能である。

なお、本実施の形態では、ミラー５９〜６２を直列に配置しているため、ミラーの反射率が全て異なっている。そのため、分岐する光線の数が増えるほど光源に近い側のミラーの反射率を下げる必要があり、ミラーの反射率ばらつきの影響を強く受けるという課題がある。

例えば、本実施の形態のようにレーザ光を４つに均等に分岐する場合、最も光源側のミラー５９の反射率が２５％であるのに対し、ミラー５９自体の反射率のばらつきが±２％程度だとすると、反射光量には±８％のばらつきが生じる。同様に、レーザ光を８つに均等に分岐する場合、最も光源側のミラーの反射率が１２．５％であるのに対し、ミラー自体の反射率のばらつきが±２％程度だとすると、反射光量には±１６％のばらつきが生じる。

この課題に対しては、図２０の説明図に示すように、組立時にミラーの位置を調整して反射光量を微調整することにより、対応することができる。すなわち、ミラーの反射率が設計値より高い場合は、例えば、ミラー５９をレーザ光６の光路から離して反射する面積を小さくし、反射率が設計値より低い場合は逆に反射する面積が増えるように位置調整する。この調整により、ミラー自体の反射率がばらついても、均一性の高い輝度分布が得られる。

また、本実施の形態における導光体６３〜６６は、出射面に向かって幅が増大する略台形形状としているが、側面を放物線形状としてもよい。図２１は、変形例に係る面状照明装置６７を背面から見た概略構成図を示している。なお、本実施の形態において、導光体６８〜７１以外の構成要素は、図１９に示す構成要素と同じであるため、同じ符号を付して、その説明を省略する。

面状照明装置６７は、導光体６８〜７１を備えている。導光体６８〜７１は、導光板４８の主面４８ｂと平行する面による断面が放物線となる側面を有している。

導光体６８〜７１は、側面の形状以外は、図１９に示した導光体６３〜６６と同等の構成とされている。具体的に、導光体６８〜７１は、入射面と平行な断面は長方形とされている。また、導光体６８〜７１の入射面は、１次元拡散面となるように構成されている。

導光体７１を例に挙げて説明すると、導光体７１の内部を伝搬したレーザ光６は、導光体７１の放物面７１ａによって反射され、導光体７１の出射面と垂直な方向（レーザ光６の導光体７１への入射方向）に偏向される。したがって、本実施の形態によれば、導光体６８〜７１から出射する光の出射角度のばらつきをさらに小さくすることができるので、導光板４８からの出射光の光量をより均一にすることができるとともに、導光体４８からの出射光の偏光のばらつきも小さくすることができる。

また、本実施の形態では、レーザ光源３Ｒ、３Ｇ、３Ｂから出射するレーザ光３Ｒ、３Ｇ、３Ｂを合波した後、ミラー５９〜６２によって分岐する構成としたが、Ｇ光のみを分岐する構成としてもよい。

図２２及び図２３は、Ｇ光源としてＳＨＧを用いた面状照明装置の構成を示している。図２２は、面状照明装置７２を背面から見た概略構成図である。図２３は、図２２の面状照明装置７２をXXIIIの方向から見た主要部の側面図である。なお、本実施の形態において、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。

図２２及び図２３において、面状照明装置７２は、ＳＨＧ（Second Harmonic Generation）光源７３と、ＲＢ光源７４と、ミラー７９、８０、８１、８２とを備えている。

ＳＨＧ光源７３は、波長変換素子を用いて第二高調波としてＧ光を出射するように構成されている。

ＲＢ光源７４は、赤色半導体レーザ７５Ｒ、７６Ｒ、７７Ｒ、７８Ｒと、青色半導体レーザ７５Ｂ、７６Ｂ、７７Ｂ、７８Ｂとを備えている。本実施の形態では、このようにＲ光源及びＢ光源を複数に分けて設けることにより、色ムラの補正を可能としている。

ミラー７９〜８２は、Ｇ光を分岐するとともにＲ光とＢ光を透過するためのものである。具体的に、ミラー７９〜８２は、ＳＨＧ光源７３から遠ざかるもの程、Ｇ光に対する反射率が順に高くなるように配置されている。本実施の形態では、その一例として、ミラー７９の反射率が２５％、ミラー８０の反射率が３３％、ミラー８１の反射率が５０％、ミラー８２の反射率が１００％となっている。そして、各ミラー７９〜８２は、全てＲ光及びＢ光を１００％透過させて、これらＲ光及びＢ光とＧ光とを合波させるようになっている。

なお、図２２及び図２３には、導光板４８の背面にＲＢ光源７４を配置しているが、ＲＢ光源７４を導光板４８の側方に配置しても同様の効果が得られる。

（実施の形態６）
図２４に本発明の実施の形態６に係る面状照明装置８３を示す。図２４において、上述の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。

図２４は、面状照明装置８３を背面から見た概略構成図を示している。

面状照明装置８３は、ハーフミラー８４、８５、８８と、ミラー８６、８７、８９とを備えている。ハーフミラー８４、８５、８８は、それぞれ等しい透過率及び反射率を有するハーフミラーである。ミラー８６、８７、８９は、レーザ光６を略１００％の割合で反射するミラーである。

このようにして構成された面状照明装置８３において、レーザ光源２は、例えば、紙面と平行な平面上で偏光するレーザ光６を出射する。レーザ光源２からのレーザ光６は、ハーフミラー８４によってその半分が反射し、その半分が透過する。ハーフミラー８４によって反射した光は、その半分がハーフミラー８５を透過して導光体６４へ導かれる。ハーフミラー８５によって反射した光は、ミラー８６によって反射して導光体６３に導かれる。

一方、ハーフミラー８４を透過したレーザ光６は、その半分がハーフミラー８８を透過して導光体６５に導かれる。ハーフミラー８８により反射されたレーザ光６は、ミラー８９によって全部が反射され、導光体６７へ導かれる。したがって、導光体６３〜６６には、ほぼ同じ光量のレーザ光６が導かれる。

導光体６３〜６６に導かれたレーザ光６は、入射面に形成された複数のシリンドリカルレンズにより発散し、各導光体６３〜６６内で均一化される。導光体６３〜６６から出射した光は、接続部４７により１８０度折り返されて導光板４８に導入されて導光板４８内で散乱され、出射光４９として主面４８ｂから出射される。

このように構成された面状照明装置８３は、導光板４８の端面４８ａから均一な光を入射させることにより、均一な輝度分布を実現することができる。また、面状照明装置８３によれば、偏光の揃った出射光が得られるという利点を有し、かつ、面状照明装置８３の薄型化も可能である。

さらに、実施の形態５と異なり、ハーフミラーと全反射ミラーとの２種類のミラーによって構成することができるので、部品の管理がしやすく、製造コストも下げられる。

なお、本実施の形態においても、光束を分岐する数はいくつでも構わない。

また、ハーフミラー８５、８８の透過率を上げて中央の輝度を向上させることにより、導光板４８の中央部分以外の輝度を抑えるように輝度分布を調整することができるので、高輝度化あるいは低消費電力化を図ることも可能である。

また、本実施の形態では、ハーフミラー等による光の分岐の比率を固定することを想定しているが、偏光ビームスプリッタおよび液晶素子を使って、光の分岐比を変えることにより光量分布を可変にすることもできる。

図２５は、光量分布を可変にした面状照明装置９０を示している。図２５において、上述の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。

面状照明装置９０は、１／２波長板９１、９５、１００と、ハーフミラー９２と、液晶素子９３、９８と、偏光ビームスプリッタ９４、９９と、ミラー９６、９７、１０１とを備えている。

１／２波長板９１は、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分がほぼ等しくなるように偏光方向を調整するように構成されている。

液晶素子９３、９８は、偏光の回転量を制御可能に構成されている。

偏光ビームスプリッタ９４、９９は、Ｐ偏光を透過し、かつ、Ｓ偏光を反射するように構成されている。

１／２波長板９５、１００は、偏光ビームスプリッタ９４、９９で反射したＳ偏光をＰ偏光に変換するように構成されている。

以上のように構成した面状照明装置９０は、液晶素子９３、９８を用いてレーザ光６の偏光の回転量を制御することにより、偏光ビームスプリッタ９４、９９における透過及び反射の比率を変えることができ、光量分布を制御できる。

なお、前記面状照明装置９０では、液晶素子９３、９８を用いてレーザ光６の偏光の回転量を制御することとしているが、１／２波長板９１を特定の回転軸回りに回転させることによっても、レーザ光６の偏光の回転量を調整することができる。このように構成すれば、液晶素子９３、９８を省略して同様の効果を得ることができるため、コストの低減を図ることができる。

（実施の形態７）
図２６に本発明の実施の形態７に係る面状照明装置１０２を示す。図２６において上述した実施の形態と同じ構成要素は同じ符号を付し、説明を省略する。

図２６は、面状照明装置１０２を背面から見た概略構成図を示している。

面状照明装置１０２は、回折格子１０３と、ミラー１０４とを備えている。

このように構成された面状照明装置１０２において、レーザ光源２は、例えば、紙面と平行な平面上で偏光するレーザ光６を照射する。レーザ光源２からのレーザ光６は、回折格子１０３により所定の光量比の５つの光束に分岐されるとともに、ミラー１０４により反射されて導光体４２〜４６に導かれる。

導光体４２〜４６に導かれたレーザ光６は、導光体４２〜４６の入射面に形成された一次元拡散面により導光体４２〜４６の内部を発散しながら伝搬し、均一化されて出射する。導光体４２〜４６から出射したレーザ光は、接続部４７により１８０度折り返されて導光板４８に導入され、導光板４８内で散乱されるとともに、出射光４９として主面４８ｂから出射される。

このように構成された面状照明装置１０２は、導光板４８の端面４８ａから所定の輝度分布のレーザ光を入射させることにより、所定の輝度分布のレーザ光を導光板４８の主面４８ｂから出射することができる。また、面状照明装置１０２によれば、偏光の揃った出射光が得られるという利点を有し、かつ、面状照明装置１０２の薄型化も可能である。

さらに、本実施の形態では、光の分岐に回折格子を使用しているため非常に安価に構成することができる。

（実施の形態８）
図２７に本発明の実施の形態８に係る面状照明装置１０５を示す。図２７において、上述した実施の形態と同じ構成要素は同じ符号を付し、説明を省略する。

図２７は、面状照明装置１０５を背面から見た概略構成図を示している。

面状照明装置１０５は、集光レンズ１０６と、光ファイバ１０７と、コリメートレンズ１０８と、複合プリズム１０９と、１／２波長板１１０とを備えている。

複合プリズム１０９は、偏光ビームスプリッタ面１０９ａと、反射面１０９ｂとを有する。

１／２波長板１１０は、複合プリズム１０９の反射面１０９ｂで反射したレーザ光６の偏光を９０度回転させるように構成されている。

このように構成された面状照明装置１０５において、レーザ光源２から出射したレーザ光６は、集光レンズ１０６により集光され、光ファイバ１０７を介して伝送される。光ファイバ１０７から出射したレーザ光６は、コリメートレンズ１０８により平行光に変換されて複合プリズム１０９に入射する。

複合プリズム１０９に入射したレーザ光６のうちＰ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ面１０９ａを透過して複合プリズム１０９から出射する。複合プリズム１０９に入射したレーザ光６のうちＳ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ面１０９ａで反射するとともに、反射面１０９ｂで反射して複合プリズム１０９から出射する。

複合プリズム１０９から出射したレーザ光６は、１／２波長板１１０により偏光が９０度回転させられてＰ偏光となる。

つまり、複合プリズム１０９及び１／２波長板１１０によって、ミラー５９〜６２に導かれるすべてのレーザ光６がＰ偏光（紙面と平行な平面上での偏光）に変換されることになる。

そして、レーザ光６は、上述したように、ミラー５９〜６１を透過する又はミラー５９〜６２で反射することによって、導光体６３〜６６へそれぞれ導かれる。導光体６３〜６６に導かれたレーザ光６は、導光体６３〜６６の入射面に形成された一次元拡散面により発散し、導光体内部を伝搬した後、均一化されて導光体６３〜６６から出射する。導光体６３〜６６から出射したレーザ光６は、接続部４７により１８０度折り返されて導光板４８に導入されるとともに導光板４８内で散乱され、出射光４９として主面４８ｂから出射する。

このように構成された面状照明装置１０５は、導光板４８の端面４８ａから所定の輝度分布の光を入射させることにより、導光板４８の主面４８ｂにおいて所定の輝度分布を得ることができる。また、面状照明装置１０５によれば、偏光の揃った出射光が得られるという利点を有し、かつ、面状照明装置１０５の薄型化も可能である。

さらに、本実施の形態は、光ファイバ１０７を用いてレーザ光源２の光を伝送する構成としているため、光源のレイアウトに自由度があり、小型化、薄型化に貢献できる。

なお、実施の形態５から８で示した面状照明装置をバックライト照明装置として用いて実施の形態４で示した図１６のような液晶表示装置を構成することができる。このように構成すると大画面にしても色再現性がよく、高輝度で輝度ムラが少ない液晶表示装置が実現できる。また、薄型の液晶表示装置も実現できる。

また、上述した実施の形態１〜８においては、レーザ光を出射する光源を用いた構成について説明しているが、光源と導光体までの光路を短くすることを条件として、ＬＥＤ光源を用いることも可能である。例えば、図１〜図３に示す構成、図１３〜図１５に示す構成、又は図１７及び図１８に示す構成について、ＬＥＤ光源を比較的容易に採用することが可能である。

なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。

本発明の一局面に係る面状照明装置は、照射光を発する光源と、前記光源からの照射光を入射させるための端面と、前記端面から入射された照射光を出射させるための主面とを有する導光板と、前記導光板の端面に入射する前記照射光の光量分布が前記端面の長手方向に所定の光量分布となるように、前記照射光を分岐した状態で前記導光板の端面に導くことが可能な導光体とを備えている。

本発明によれば、高輝度で輝度ムラなく、装置の薄型化も可能な面状照明装置とすることができる。

前記面状照明装置において、前記導光体は、前記照射光を入射させるための入射面と、前記入射面から入射された照射光を出射させるための出射面と、前記入射面と前記出射面との間で前記照射光を反射させる反射側面とを備え、前記反射側面は、前記導光体を形作る外側面からなり、前記入射面、前記反射側面のうちの少なくとも１つは、前記照射光を複数の光路に向けて分岐するように構成されていることが好ましい。

この構成によれば、光源の光を板状の導光体のみで線状の光に変換し導光板に入射させることができるので、薄型で低コストの面状照明装置が実現できる。さらに導光体内部での伝搬光の偏向には全反射を利用しているため光のロスが少なく光利用効率を高めることができる。

例えば、前記反射側面は、導光体の外側側面、導光板に形成された貫通穴又は溝の内側面によって構成することができる。

前記面状照明装置において、前記導光体には、前記照射光を導くための複数の光路が設定され、前記反射側面は、前記照射光が全反射するように、前記光路に対して傾けて配置されていることが好ましい。

この構成によれば、照射光を全反射することができるように光路と反射側面とを導光体に予め設定しておくことにより、導光体を利用して有効に照射光を分岐して導光板に導くことができる。

前記面状照明装置において、前記反射側面は、前記入射面から入射した照射光を一次元方向に発散可能な曲面により構成されていることが好ましい。

この構成によれば、レンズ等の光学系や走査光学系を用いずに導光体のみを利用して光源の光を線状の光に変換することができるので、低コスト化を図ることができる。

前記面状照明装置において、前記反射側面の少なくとも一部は、前記入射面から入射した照射光を前記導光板の端面に対して略垂直となる平行光として反射させる断面放物線の曲面により構成されていることが好ましい。

この構成によれば、照射光を平行光として導光板に導くことができるため、導光板の主面から出射する光の光量分布を安定させることができる。

前記面状照明装置において、前記導光体は、前記照射光を内部で繰り返し反射させることにより均一化することが可能な導光路を備え、前記反射側面は、前記導光路を通過した照射光の一部を反射することにより、あるいは、前記照射光を複数の異なる方向に反射することにより、前記照射光を複数の光路に向けて分岐するように構成され、前記照射光は、前記反射側面で所定の光量比で分岐されてそれぞれ前記導光体の出射面に導かれ、前記出射面から所定の光量分布で出射するように構成されていることが好ましい。

この構成によれば、導光体から出射する線状の光を前記導光板の端面の長手方向に均一、あるいは、所望の光量分布にすることができる。

前記面状照明装置において、前記光源は、レーザ光を出射するレーザ光源からなり、前記レーザ光源からのレーザ光を一次元方向に拡散した状態で前記導光体に入射させるための一次元拡散部材をさらに備えていることが好ましい。

この構成によれば、導光体に入射する前に、照射光をある程度均一に広げることができる。したがって、導光体に入射した照射光を導光体により平行光に変換して導光板の端面に垂直に入射させるようにすれば、より均一な面状照明装置を実現できる。さらに、導光板の端面に略垂直な平行光を導光体から出射させるように構成した場合、導光板へ入射する光の入射角のばらつきだけでなく、導光板から出射する偏光方向のばらつきも小さくすることができるので、液晶パネル等の偏光板を透過させた場合に、偏光板を透過した光の光量の均一性を高くすることができる。

前記面状照明装置において、前記一次元拡散部材は、ポリゴンミラーを有することが好ましい。

また、前記面状照明装置において、前記一次元拡散部材は、前記レーザ光を一次元方向に拡散させることが可能な曲面ミラーを有することが好ましい。

これらの構成によれば、照射光をより均一に広げることができる。また、ポリゴンミラーを採用する場合は、スペックルノイズを除去することができる。一方、曲面ミラーを採用する場合は、コストの増加を抑えることができる。

前記面状照明装置において、前記導光体を複数個有し、前記各導光体は、前記照射光を入射させるための入射面と、前記入射面から入射された照射光を出射させるための出射面とをそれぞれ備え、前記各導光体の入射面が前記照射光の光束を領域分割するように並べて配置されていることにより、前記照射光は、前記各導光体にそれぞれ分岐して入射することが好ましい。

この構成によれば、特別な光学素子を用いることなく、簡単な構成で照射光を分岐することができるので、薄型、軽量で低コストの面状照明装置を実現できる。

前記面状照明装置において、前記光源と前記複数の導光体との間に設けられ、前記照射光の光束を集束又は発散する機能を有する光学素子をさらに備え、前記光学素子を前記照射光の光軸方向に移動させて前記導光体の入射面における光束径を調整することにより、前記各入射面に対する照射光の光量の分岐比を調整して、前記導光板に入射する照射光の光量分布を調整することが好ましい。

この構成によれば、光学素子を照射光の光軸方向に移動させることにより、導光板に入射する照射光の光量分布を調整することができる。したがって、例えば、前記面状照明装置を画像表示装置のバックライトとして用いた場合、画面中央部に適度に輝度を集中させるとともに、周囲の輝度を適度に緩和することにより消費電力の削減が図れる。

前記面状照明装置において、前記複数の導光体にそれぞれ入射する前記照射光の光量が等しくなるように、前記各入射面に対する前記照射光の光量分布に応じて、前記各導光体の入射面の幅あるいは厚みを設定することができる。

また、前記面状照明装置において、前記複数の導光体に入射する前記照射光の光量比に応じて、前記複数の導光体の出射面の幅を設定することもできる。

これら構成によれば、導光板に入射する光の単位幅あたりの光量を一定にできるので、均一な輝度分布の面状照明装置を実現できる。

前記面状照明装置において、前記導光体を複数個有し、前記各導光体は、前記照射光を入射させるための入射面と、前記入射面から入射された照射光を出射させるための出射面とをそれぞれ備え、前記光源からの照射光を透過及び反射させることにより前記照射光を分岐して前記各導光体の入射面にそれぞれ導くことが可能なビームスプリッタをさらに備えていることが好ましい。

この構成によれば、より高い精度で照射光を分岐することができるので、より均一な輝度分布の面状照明装置を実現できる。

前記面状照明装置において、前記ビームスプリッタは、透過率と反射率とが等しい第１のハーフミラーと、前記第１のハーフミラーの透過光の光路と反射光の光路とにそれぞれ配置された第２のハーフミラー及び第３のハーフミラーとを有し、第１、第２及び第３のハーフミラーにより前記光源からの照射光を少なくとも４つの光束に分岐することが好ましい。

この構成によれば、より高い精度で照射光を分岐することができるとともに、ハーフミラーと全反射ミラーのみで分岐を実現することができるので、部品の管理がしやすく、製造コストの増加も抑えられる。

前記面状照明装置において、前記第１、第２及び第３のハーフミラーは、前記各導光体の入射面に対する反射光量が調整可能となるように、それぞれの反射面が前記光源からの照射光の光路に対して移動可能に構成されていることが好ましい。

この構成によれば、ビームスプリッタ、あるいは、ハーフミラーの反射率にばらつきがあっても、導光体に入射する反射光量を調整できるので、均一性の高い面状照明装置を実現できる。

前記面状照明装置において、前記ビームスプリッタは、前記照射光の偏向方向に応じて前記照射光を透過又は反射させる偏光ビームスプリッタと、前記照射光の偏光の回転量を制御できる液晶素子とを含み、前記液晶素子で偏光の回転量を制御することにより前記照射光の分岐比率を制御可能に構成されていることが好ましい。

この構成によれば、製品出荷後も自由に輝度分布を設定することができる。例えば、表示する画像に応じて輝度分布を変えることも可能であり、また、ユーザが好みにあわせて省電力設定することもできる。

前記面状照明装置において、前記光源は、緑色の照射光を照射する１つの緑色光源と、赤色の照射光を照射するとともに前記導光体の数だけ設けられた赤色光源と、青色の照射光を照射するとともに前記導光体の数だけ設けられた青色光源とを備え、前記ビームスプリッタは、前記各導光体のそれぞれに対応して設けられた複数のミラーを備え、前記各ミラーは、緑色の照射光のうちの一部を反射させるとともに残りの部分を他のミラーに導くことにより、前記緑色の照射光を前記各導光体の入射面にそれぞれ導き、赤色及び青色の照射光を透過させることにより、前記赤色光源及び青色光源からの照射光を前記緑色の照射光と合波するように構成されていることが好ましい。

この構成によれば、赤色光と青色光については、領域ごと、あるいは、複数の導光体ごとに光量を調整することにより、色ムラを補正することができる。

前記面状照明装置において、前記導光体を複数個有し、前記各導光体は、前記照射光を入射させるための入射面と、前記入射面から入射された照射光を出射させるための出射面とをそれぞれ備え、前記光源からの照射光を回折することにより前記照射光を分岐して前記各導光体の入射面にそれぞれ導くことが可能な回折素子をさらに備えていることが好ましい。

この構成によれば、光を分岐するために回折格子を使用しているため、非常に安価な構成とすることができる。

前記構成において、導光体は、導光板の背面に配置され、前記導光体の出射面は、前記導光板の主面に対し略４５度の傾斜を有する２つの反射面を有し、導光体内部を伝搬した光を１８０度折り返して導光板に入射するように構成することが好ましい。

この構成によれば、導光体から出射した光を導光板の端面に導くための部材を別途設ける場合と比較して、部品点数を削減して低コスト化を図ることが可能である。

前記構成において、光源からの光を伝達する光ファイバと、前記光ファイバから出射した光を偏光分離する偏光ビームスプリッタと、前記偏光ビームスプリッタを透過、あるいは反射した光の一方の偏光を回転させる１／２波長板とを有し、前記偏光ビームスプリッタで偏光分離した光が前記分岐部に入射するように構成されていることが好ましい。

この構成によれば、光源のレイアウトに自由度をもたせることができ、小型化、薄型化を図ることができる。

前記構成において、レーザ光源として、少なくとも赤色、緑色および青色をそれぞれ出射する光源を用いることができる。

この構成によれば、高輝度で色再現範囲の広いディスプレイを実現するための面状照明装置を構成することができる。

前記面状照明装置において、前記導光体は、前記入射面よりも前記出射面の方が幅が広くなるように構成されていることが好ましい。

この構成によれば、照射光の伝播方向に向けて導光体が幅広に形成されているため、この導光体の幅方向の側面に照射光が反射する場合であっても、照射光の入射角を大きくすることができる。したがって、前記構成によれば、導光体の側面に導かれた照射光を、導光体の出射面に垂直に近い角度で反射することができるので、この導光体からの照射光を受ける導光板の輝度分布をより精緻に所定の輝度分布とすることができる。

前記面状照明装置において、前記導光体は、前記導光板の主面と垂直な側面を有し、前記側面の少なくとも一部は、放物線形状であることが好ましい。

この構成によれば、導光板に入射する光の入射角のばらつきを小さくすることができるので、導光板の主面における輝度分布をより精緻に所定の輝度分布とすることができる。さらに、導光板の主面から出射する光の偏光のばらつきも抑えることができるので、液晶パネルと組み合わせたときにさらに輝度の高い液晶表示装置を実現できる。

前記面状照明装置において、前記導光体は、前記照射光を入射させるための入射面と、前記入射面から入射された照射光を出射させるための出射面とを備え、前記入射面は、前記入射面から入射する照射光を一次元方向に発散させる曲面により構成されることが好ましい。

この構成によれば、導光体内部を伝搬した光を、より均一な状態で導光板に入射することができるので、導光板の輝度分布をより精緻に所定の輝度分布とすることができる。

前記面状照明装置において、前記導光体によって導かれる照射光の偏光方向は、前記導光板の主面に対して平行あるいは垂直に設定されていることが好ましい。

この構成によれば、導光板へ入射する光の偏光が揃っているので、導光板から偏光の揃った光を出射させることができる。したがって、この面状照明装置と液晶パネルを組み合わせると、輝度の高い液晶表示装置が実現できる。

前記面状照明装置において、前記導光体は、前記照射光を入射させるための入射面と、前記入射面から入射された照射光を出射させるための出射面とを備えた板状に形成されているとともに、前記導光板の背面に配置され、前記導光体の出射面から出射した光を折り返して前記導光板の端面に入射させる接続部さらに備え、前記導光体は、前記接続部に近づくほど厚みが増すテーパ形状となるように構成され、前記接続部は、前記接続部に入射した光を少なくとも２回全反射させて前記導光板の端面に導くように構成されていることが好ましい。

この構成によれば、導光体からの照射光を少なくとも２回全反射させることにより、背面に配置した導光体から表側の導光板まで、反射に伴うロスを少なくしながら照射光の光路を折り返すことができるため、光利用効率の向上を図ることができる。また、接続部での折返しは全反射を利用しているため、ミラーコートが不要であり、低コスト化も図れる。

前記面状照明装置において、前記光源は、緑色光を出射するＳＨＧ光源と、赤色光を出射する赤色光源と、青色光を出射する青色光源とを備え、前記赤色光源及び青色光源は、前記導光板の側方に配置されていることが好ましい。

この構成によれば、赤色光源及び青色光源による照射光を個別に調整することができるため、色ムラの補正が可能となる。

本発明の他の局面に係る液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを背面側から照明するバックライト照明装置と、を備え、前記バックライト照明装置として前記面状照明装置を用いる。

本発明によれば、大画面にしても色再現性がよく、高輝度で、かつ、輝度ムラが少ない液晶表示装置が実現できる。また、薄型の液晶表示装置も実現できる。

前記構成において、前記導光板は、前記主面に対向する裏面に、前記端面と平行な複数の偏向溝が形成され、前記偏向溝は前記導光板に入射した光を前記主面に向けて全反射して偏向するように構成することが好ましい。

この構成によれば、導光板から偏光の揃った光を出射させることができるので、液晶パネルと組み合わせた際に光利用効率を向上させることができる。

本発明の面状照明装置およびそれを用いた液晶表示装置は、大型ディスプレイや高輝度ディスプレイ等のディスプレイ分野で有用である。

Claims (8)

1. 照射光を発する光源と、
   前記光源からの照射光を入射させるための端面と、前記端面から入射された照射光を出射させるための主面とを有する導光板と、
   前記導光板の端面に入射する前記照射光の光量分布が前記端面の長手方向に所定の光量分布となるように、前記照射光を分岐した状態で前記導光板の端面に導くことが可能な導光体とを備え、
   前記導光体は、前記照射光を入射させるための入射面と、前記入射面から入射された照射光を出射させるための出射面と、前記入射面と前記出射面との間で前記照射光を反射させる反射側面とを備え、
   前記反射側面は、前記導光体を形作る外側面からなり、
   前記入射面、前記反射側面のうちの少なくとも１つは、前記照射光を複数の光路に向けて分岐するように構成され、
   前記光源は、レーザ光を出射するレーザ光源からなり、
   前記レーザ光源からのレーザ光を一次元方向に拡散した状態で前記導光体に入射させるための一次元拡散部材をさらに備え、
   前記一次元拡散部材は、ポリゴンミラーを有することを特徴とする面状照明装置。
2. 前記導光体には、前記照射光を導くための複数の光路が設定され、
   前記反射側面は、前記照射光が全反射するように、前記光路に対して傾けて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の面状照明装置。
3. 前記反射側面は、前記入射面から入射した照射光を一次元方向に発散可能な曲面により構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の面状照明装置。
4. 前記導光体は、前記照射光を内部で繰り返し反射させることにより均一化することが可能な導光路を備え、
   前記反射側面は、前記導光路を通過した照射光の一部を反射することにより、あるいは、前記照射光を複数の異なる方向に反射することにより、前記照射光を複数の光路に向けて分岐するように構成され、
   前記照射光は、前記反射側面で所定の光量比で分岐されてそれぞれ前記導光体の出射面に導かれ、前記出射面から所定の光量分布で出射するように構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の面状照明装置。
5. 照射光を発する光源と、
   前記光源からの照射光を入射させるための端面と、前記端面から入射された照射光を出射させるための主面とを有する導光板と、
   前記導光板の端面に入射する前記照射光の光量分布が前記端面の長手方向に所定の光量分布となるように、前記照射光を分岐した状態で前記導光板の端面に導くことが可能な導光体とを備え、
   前記導光体によって導かれる照射光の偏光方向は、前記導光板の主面に対して平行あるいは垂直に設定されていることを特徴とする面状照明装置。
6. 前記導光体は、前記照射光を入射させるための入射面と、前記入射面から入射された照射光を出射させるための出射面とを備えた板状に形成されているとともに、
   前記導光板の背面に配置され、前記導光体の出射面から出射した光を折り返して前記導光板の端面に入射させる接続部さらに備え、
   前記導光体は、前記接続部に近づくほど厚みが増すテーパ形状となるように構成され、
   前記接続部は、前記接続部に入射した光を少なくとも２回全反射させて前記導光板の端面に導くように構成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の面状照明装置。
7. 前記光源は、緑色光を出射するＳＨＧ光源と、赤色光を出射する赤色光源と、青色光を出射する青色光源とを備え、
   前記赤色光源及び青色光源は、前記導光板の側方に配置されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の面状照明装置。
8. 液晶表示パネルと、
   前記液晶表示パネルを背面側から照明するバックライト照明装置と、を備え、
   前記バックライト照明装置として請求項１〜７の何れか１項に記載の面状照明装置を用いたことを特徴とする液晶表示装置。

Images