JP5272875B2 - 光学シート、面光源装置、および、透過型表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、光の進行方向を変化させる光学シートにおいて、とりわけ、優れた光学的機能を発揮し得る光学シートに関する。また、本発明は、このような光学シートを有する面光源装置および透過型表示装置に関する。

透過型表示装置に用いられる面光源装置は、光源と、光源からの光の進行方向を変化させるための多数の光学シート（光学フィルム）と、を有している。多数の光学シートの中には、光源からの光を拡散させて光源の像を隠す（目立たなくさせる）光拡散シートと、光の進行方向を正面方向へ絞り込み、正面方向輝度を向上させる集光シートと、が含まれている。そして、光拡散性能を調節された光拡散シートと、集光性能を調節された集光シートと、を適宜組み合わせて面光源装置を構成することにより、所望の正面方向輝度を有するとともに、所望の視野角を有し光源の像が目立たない透過型表示装置が得られる。

光拡散シートとしては、光を等方拡散させる光拡散性粒子を含有した光学シートや、凹凸面（マット面）を有した光学シート等が、広く用いられている。

一方、集光シートとしては、線状に延びる単位形状要素（単位光学要素）をその長手方向に直交する方向に配列（いわゆるリニアアレイ或は線状配列）してなる光学シートが広く用いられている。単位形状要素は、その長手方向に直交する断面（主切断面）において、典型的には、三角形形状、楕円形状または円形状の断面形状を有している。このような集光シートは、正面方向輝度を集中的に向上させる機能だけでなく、光源の構成に起因した正面方向輝度の面内ばらつきを低減して光源の像を目立たなくさせる機能、および、輝度の角度分布を滑らかに変化させる機能も有している。すなわち、このような集光シートは、光拡散機能も有している。一般的に、単位形状要素の断面形状が三角形形状である場合には、正面方向輝度を向上させる機能（集光機能）が強く発揮され、単位形状要素の断面形状が楕円形状または円形状である場合には、輝度の角度分布の変化を滑らかにするとともに輝度の面内分布を均一化させる機能（光拡散機能）が強く発揮されるようになる、とされている（例えば、特許文献１）。

なお、このような集光シートは、単位形状要素の配列方向に沿った面内において、光の進行方向を変化させることができる。そして、単位形状要素の配列方向が互いに直交するようにして二枚の集光シートを面光源装置に組み込むことにより、表示面上の直交する二方向（典型的には、鉛直方向および水平方向）に沿って輝度の分布を調節することができる。

また、最近では、単位形状要素（単位光学要素）が異なる二方向にランダムまたは規則的に配列されてなるフライアイレンズ（蝿の目レンズ）が注目を浴びている（例えば、特許文献２）。フライアイレンズを有する光学シート（フライアイレンズシート）によれば、原理的には、複数の光学シートを用いることなく、一枚の光学シートにより、表示面上の二方向（典型的には、鉛直方向および水平方向）において、透過光を集光および拡散させることが可能となる。面光源装置に組み込まれる光学シートの枚数の低減は、面光源装置の製造コストの削減に直結する点において、非常に好ましい。

特許第３３０９１７３号公報 特開２００６−３０１５８２号公報

しかしながら、現状において用いられているフライアイレンズシートの集光機能および光拡散機能は、いずれも十分なレベルまで達していない。結果として、二枚以上のフライアイレンズシートが面光源装置に組み込まれ、使用される光学シート数を低減することによる面光源装置の製造コスト削減を実現することができていない。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、フライアイレンズを含む光学シートであって、優れた光学的機能を発揮し得る光学シートを、提供することを目的とする。また、本発明は、このような光学シートを含んだ面光源装置および透過型表示装置を提供することを目的とする。

なお、昨今の面光源装置においては、集光シートの出光側に光拡散機能を有した光学シートを配置し、集光シートからの出射光を再び拡散させるようになっている。このような構成の面光源装置によれば、輝度の角度分布を極めて滑らかに変化させることができるとともに、視野角を広角化させることができる。ただし、集光シートの出光側に配置される光学シートとして従来の光学シートを用いた場合、光学シートの光拡散機能が弱いと期待した効果を得ることができず、その一方で、光学シートの光拡散機能が強いと、集光シートによっていったん向上させた正面方向輝度を再び低下させてしまうといった不具合が生じる。したがって、本発明による光学シートによって、正面方向輝度の低下を効果的に抑制しながら、その一方で透過光を効果的に拡散させることが可能であれば、非常に都合が良い。

また、単位形状要素が異なる二方向に配列されてなるフライアイレンズシートを作製するための型は、単位形状要素がリニア配列されてなる光学シートを作製するための型と比較して、高価となってしまう。これにともなって、フライアイレンズシートの製造コストも高価となっている。したがって、優れた光学的機能を発揮し得る光学シートを、従来のフライアイレンズシートと比較して、製造コストを大幅に増加させることなく製造することができれば、非常に都合がよい。

本件発明者らは、鋭意研究を重ねた結果として、従来のフライアイレンズシートが十分に優れた光学特性を呈することができない原因の一つとして、以下のことが挙げられることを見出した。

フライアイレンズシートは、基部と、基部上に規則的または不規則的に配列された多数の単位形状要素を有している。そして、単位形状要素の形状は、目標とする光学特性に対応して種々の形状に設計される。この結果、多くの場合、基部上には単位形状要素が形成されていない領域が残存することになる。この単位形状要素が形成されていない領域においては、光学的作用を積極的に及ぼされることなく光が透過する現象、いわゆる「素抜け」が生じてしまう。特に、特許文献２の如き従来の典型的なフライアイレンズに於いては、隣接する単位形状要素間に、すなわちフライアイレンズ構造の谷部領域に、基部の平坦平滑面が露出し、斯かる光の「素抜け」が顕著となる。なお、ここでいう谷部とは、隣り合う二つの単位形状要素の間に形成される谷状の領域のことである。

本件発明者らは、以下の説明からも明らかになるように、この「素抜け」が、従来のフライアイレンズシートが十分な光学特性を実現することができなかった大きな原因の一つとなり得ることを知見した。本発明は、このような本件発明者らの知見に基づくものであり、「素抜け」を効果的に防止することによってフライアイレンズを含むフライアイレンズシートに優れた光学特性を付与しようとするものである。

本発明による光学シートは、シート状の本体部と、前記本体部の一方の面上に配列され、フライアイレンズを構成する複数の単位形状要素と、を備え、前記フライアイレンズ構造の谷部領域に、粗面が形成されていることを特徴とする。

本発明による光学シートにおいて、谷部領域は、隣り合う二つの単位形状要素の間に、前記粗面が形成されている平坦領域を含むようにしてもよい。言い換えると、本発明による光学シートにおいて、谷部領域には、前記単位形状要素に覆われることなく残存した前記本体部の一方の面からなる領域であって、粗面が形成されている領域が含まれるようにしてもよい。さらに言い換えると、前記単位形状要素は、前記光学シートの一方の面の全領域を覆うようには形成されておらず、前記単位形状要素に覆われることなく残存した前記光学シートの一方の面上の領域に、粗面が形成されていてもよい。

本発明による光学シートにおいて、前記単位形状要素の外輪郭が、前記本体部のシート面への法線方向と平行な断面において曲線のみによって形成されていてもよい。あるいは、本発明による光学シートにおいて、前記単位形状要素が、前記本体部のシート面への法線方向と平行な断面であって前記一方向と直交する断面において三角形形状となっていてもよい。

また、本発明による光学シートにおいて、前記単位形状要素は、前記本体部に隣接した基端部と、前記本体部の前記一方の面から最も離間した頂部を含む先端部と、を有し、前記本体部のシート面の法線に沿った断面において、前記単位形状要素の前記基端部における外輪郭は、当該基端部における外輪郭の両端部を結ぶ直線よりも内側に位置し、前記本体部のシート面の法線に沿った断面において、前記単位形状要素の前記先端部における外輪郭は、当該先端部における外輪郭の本体部側の端部と前記単位形状要素の前記頂部とを結ぶ直線よりも外側に位置していてもよい。このような本発明による光学シートにおいて、前記本体部のシート面の法線に沿った断面において、前記単位形状要素の前記基端部における外輪郭に対する接線と、前記本体部のシート面と、がなす角度は、当該接線の前記外輪郭に対する接点が前記本体部の前記法線に沿った方向において前記本体部に近付くにつれて小さくなり、前記本体部のシート面の法線に沿った断面において、前記単位形状要素の前記先端部における外輪郭に対する接線と、前記本体部のシート面と、がなす角度は、当該接線の前記外輪郭に対する接点が前記本体部の前記法線に沿った方向において前記本体部から離間するにつれて小さくなるようにしてもよい。また、このような本発明による光学シートにおいて、前記先端部と前記基端部とが隣接して配置され、前記本体部のシート面の法線に沿った断面において、前記先端部における前記単位形状要素の外輪郭に対する接線および前記基端部における前記単位形状要素の外輪郭に対する接線は、前記単位形状要素の前記先端部における外輪郭と前記単位形状要素の前記基端部における外輪郭とが接続する位置にて、接するようにしてもよい。

さらに、本発明による光学シートにおいて、前記複数の単位形状要素は、前記本体部のシート面上の第１方向に沿って一定のピッチで配列されているとともに、前記本体部のシート面上の第２方向に沿っても前記一定のピッチで配列されており、前記第１方向は、前記第２方向に対して６０°傾斜していてもよい。このような本発明による光学シートにおいて、前記本体部の前記一方の面上に位置する前記各単位形状要素の底面は、略六回対称な形状となっていてもよい。

さらに、本発明による光学シートにおいて、前記単位形状要素の表面の少なくとも一部分にも、凹凸が形成されていてもよい。

さらに、本発明による光学シートにおいて、前記単位形状要素の表面に凹部が形成されていてもよい。

前記単位形状要素内に光拡散材が分散されている、及び／又は、前記本体部が前記一方の面をなす層であって光拡散材を分散された光拡散層を含む、及び／又は、前記本体部が前記一方の面とは反対側の面をなす層であって光拡散材を分散された光拡散層を含むようにしてもよい。

本発明による面光源装置は、光源と、上述したいずれかの本発明による光学シートであって前記光源からの光を受けるようになる光学シートと、を備えることを特徴とする。

本発明による面光源装置が、出光側に向けて突出する断面三角形形状の複数の単位プリズムを有した集光シートをさらに備え、前記光学シートは、前記集光シートの出光側に配置されていてもよい。

また、本発明による面光源装置が、前記光学シートの出光側に配置された偏光分離フィルムをさらに備えるようにしてもよい。

本発明による透過型表示装置は、透過型表示部と、上述したいずれかの本発明による面光源装置であって前記透過型表示部に対向して配置された面光源装置と、を備えることを特徴とする。

本発明による型の製造方法は、上述したいずれかの本発明による光学シートを賦型により作製するための型を製造する方法であって、基材に局所的にエネルギーを加え、前記基材を局所的に溶融させるとともに溶融物を飛散させて単位形状要素を賦型するための凹部を形成し、同時に、前記飛散した溶融物の少なくとも一部を前記形成されている凹部の周囲において前記基材の表面に付着させる工程を、含むことを特徴とする。

本発明による型の製造方法において、レーザ光を集束させて前記基材に照射することにより前記基材にエネルギーを加えてもよい。

また、本発明による型の製造方法が、円筒状または円柱状の基材を準備する工程をさらに備え、前記円筒状または円柱状の基材の外周面に、凹部が形成されていくようにしてもよい。

さらに、本発明による型の製造方法において、前記基材の外周面がセラミックによって形成されているようにしてもよい。

さらに、本発明による型の製造方法において、前記凹部は、前記基材の表面上の一方向に沿って一定のピッチで配列されるとともに、前記基材の表面上の他方向であって前記一方向に対して６０°傾斜した他方向に沿っても前記一定のピッチで配列されるように、前記基材の表面に形成されていくようにしてもよい。

本発明による型は、上述したいずれかの本発明による光学シートを賦型により作製するための型であって、型面を有する基材を備え、前記型面には、基材の一部分を溶融させるとともに溶融物を飛散させることにより、単位形状要素を賦型するための凹部が多数形成されており、且つ、各凹部の周囲には、溶融物の少なくとも一部が付着することにより、粗面が形成されているようにしてもよい。

本発明による型が、円筒状または円柱状のロール型として構成され、前記型面は、前記円筒状または円柱状の外周面に形成されていてもよい。

また、本発明による型において、前記基材の外周面がセラミックによって形成されていてもよい。

さらに、本発明による型において、前記凹部が、前記基材の型面上の一方向に沿って一定のピッチで配列されるとともに、前記基材の型面上の他方向であって前記一方向に対して６０°傾斜した他方向に沿っても前記一定のピッチで配列されるようにして、形成されていてもよい。

本発明によれば、フライアイレンズを含む光学シートが光学的機能を有効に発揮し得るようにすることができる。

図１は、本発明による一実施の形態を説明するための図であって、透過型表示装置および面光源装置の概略構成を示す断面図である。 図２は、図１の面光源装置に組み込まれた光学シートを示す上面図である。 図３は、図２の光学シートを示す断面図である。 図４は、図２の光学シートの作用を説明するための断面図である。 図５は、図２の光学シートに含まれる単位形状要素の作用を説明するための断面図である。 図６は、光学シートの製造方法および光学シートの成型装置を説明するための模式図である。 図７は、図６の成型装置に組み込まれた成型用型の型面を示す平面図である。 図８は、図６の成型装置に組み込まれた成型用型の製造方法を説明するための図である。 図９は、図１の面光源装置に組み込まれた集光シートの作用を説明するための断面図である。 図１０（ａ）〜図１０（ｄ）は、光学シートの変形例を説明するための断面図である。 図１１は、図９に対応する図であって、集光シートの変形例を説明するための図である。 図１２は、実施例１、比較例１および比較例２に係る透過型表示装置の構成および正面方向輝度に関する評価結果を示す表である。 図１３は、実施例１、比較例１および比較例２に係る透過型表示装置の面内輝度分布に関する評価結果を示すグラフである。 図１４は、実施例２、比較例３および比較例４に係る透過型表示装置の構成および正面方向輝度に関する評価結果を示す表である。 図１５は、実施例２、比較例３および比較例４に係る透過型表示装置の面内輝度分布に関する評価結果を示すグラフである。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

図１乃至図９は本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち図１は、透過型表示装置および面光源装置の概略構成を示す断面図であり、図２は、光学シートの上面図であり、図３乃至図５は光学シートのシート面への法線方向に沿った断面図である。

図１に示された透過型表示装置１０は、透過型表示部１５と、透過型表示部１５の背面側に配置され透過型表示部１５を背面側から面状に照らす面光源装置２０と、を備えている。透過型表示部１５は、例えば、液晶表示パネル（ＬＣＤパネル）から構成され、この場合、透過型表示装置１０は液晶表示装置として機能する。ここでＬＣＤパネルとは、ガラス等からなる一対の支持板と、支持板間に配置された液晶と、液晶分子の配向を一つの画素を形成する領域毎に電場によって制御する電極と、を有するパネルである。支持板間の液晶は、一つの画素を形成する領域毎にその配列を変化させられ得るようになっている。この結果、液晶表示パネル１５は面光源装置２０からの略均一な面内輝度分布の面状光を画素毎に透過させるか又は遮断し、画像を形成するためのシャッターとして機能するようになる。

一方、面光源装置２０は、図１に示すように、光源２５と、光源２５からの光の進行方向を偏向して当該光を透過させる光学シート４０と、光学シート４０の入光側に配置された集光シート３０と、光学シート４０の出光側に配置された偏光分離フィルム３５と、を有している。また、図１に示す例においては、集光シート３０の入光側に、光を拡散させる光拡散シート３８がさらに設けられている。面光源装置２０は、例えばエッジライト（サイドライト）型等の種々の形態で構成され得るが、本実施の形態においては、直下型のバックライトユニットとして構成されている。このため、光源２５は光学シート４０の入光側において光学シート４０と対面するようにして配置されている。また、光源２５は、光学シート４０の側に開口部（窓）を形成された箱状の反射板２８によって背面側から覆われている。

なお、「出光側」とは、進行方向を折り返されることなく光源２５から光学シート４０等を経て観察者へ向かう光の進行方向における下流側（観察者側、図１、図３〜図５においては上側）のことであり、「入光側」とは、進行方向を折り返されることなく光源２５から光学シート４０等を経て観察者へ向かう光の進行方向における上流側のことである。

また、本件において、「シート」、「フィルム」、「板」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。したがって、例えば、「シート」はフィルムや板とも呼ばれ得るような部材も含む概念である。

さらに、本件において「シート面（フィルム面、板面）」とは、対象となるシート状の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材の平面方向と一致する面（凹凸面の場合は包絡面にも相当）のことを指す。そして、本実施の形態においては、光学シート４０のシート面、集光シート３０のシート面、偏光分離フィルム３５のフィルム面、光拡散シート３８のシート面、面光源装置１５の発光面、および、透過型表示装置１０の表示面は、互いに平行となっている。さらに、本願において「正面方向」とは、光学シート４０のシート面に対する法線の方向ｎｄ（例えば図３参照）であり、また、面光源装置２０の発光面の法線方向等にも一致する。

光源２５は、例えば、線状の冷陰極線管等の蛍光灯や、点状のＬＥＤ（発光ダイオード）や白熱電球、面状のＥＬ（電場発光体）等の種々の態様で構成され得る。本実施の形態においては、図１および図４（二点鎖線）に示すように、光源２５は、これらの図に於いて紙面に直行する方向に線状に延びる複数の冷陰極線管を有している。反射板２８は、光源２５からの光を光学部材３０側へ向けるための部材であり、反射板２８の少なくとも内側表面は、例えば金属等の高い反射率を有する材料からなっている。

次に、集光シート３０は、入光側から入射した光の進行方向を変化させて出光側から出射させ、正面方向（法線方向）ｎｄの輝度を集中的に向上させるためのシート状部材である。図９に示す例において、集光シート３０は、そのシート面上のある方向（配列方向）に沿って並べて配列された複数の単位プリズム３１を有している。なお、図９は、集光シート（プリズムシート）３０のシート面への法線方向ｎｄおよび単位プリズム３１の配列方向の両方に平行な主切断面において、集光シート（プリズムシート）３０を示している。

本例において、単位プリズム３１は、集光シート３０のシート面上において、その配列方向に直交する方向（例えば図３〜５に於いて紙面に直行する方向）に直線状に延びている。図示された単位プリズム３１は、その長手方向に直交する断面において、直角二等辺三角形形状を有している。このような集光シート３０として、米国３Ｍ社から入手可能な「ＢＥＦ」（登録商標）を用いることができる。

また、偏光分離フィルム３５は、入射光の偏光状態に基づいて、入射光のうち特定の偏光成分を透過させるとともに、その他の偏光成分を反射して再び光源側へ戻す機能を有したシート状部材である。輝度の向上に役立ち得る偏光分離フィルム３５として、米国３Ｍ社から入手可能な「ＤＢＥＦ」（登録商標）を用いることができる。

さらに、光拡散シート３８は、入射光を拡散させ、好ましくは入射光を等方拡散させ、光源２５の構成に応じた輝度ムラ（管ムラとも云う）を緩和し、輝度の面内分布を均一化させて光源２５の像を目立たなくさせるためのシート状部材である。このような光拡散シート３８として、基部と、基部内に分散され光拡散機能を有した光拡散性粒子と、を含むシートが用いられ得る。一例として、反射率の高い材料から光拡散性粒子を構成することにより、あるいは、基部をなす材料とは異なる屈折率を有する材料から光拡散性粒子を構成することにより、光拡散性粒子に、光拡散機能を付与することができる。

次に、光学シート４０について説明する。図２乃至図４に示すように、光学シート４０は、シート状の本体部４５と、シート状の本体部４５の一方の面４６上に二次元配列された多数の単位形状要素（単位光学要素）５０と、を有している。

図２に示すように、単位形状要素５０は、本体部４５の一方の面４６上に隙間を空けて配列されている。そして、本実施の形態においては、本体部４５の一方の面４６上のうちの単位形状要素５０が設けられていない全領域が、粗面４５ａとして構成されている。すなわち、本実施の形態において、本体部４５の一方の面４６の全領域に、単位形状要素５０または粗面４５ａが形成されている。その一方で、本実施の形態においては、図４および図５に示すように、本体部４５は、前記一方の面４６に対向する他方の面４７として、光学シート４０の入光側面４１をなす平滑な面を有している。

なお、本明細書で用いる「粗面」とは、光学的な意味合いでの粗面を意味するものである。すなわち、ここでは、或る程度の割合の可視光が、粗面４５ａから光学的作用を及ぼされ、粗面４５ａを通過する光が散乱されるようになる程度の表面粗さを有した面を意味している。したがって、例えば、粗面４５の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳＢ０６０１）が最長の可視光波長（０．３８０μｍ）以上となっていれば、十分、粗面に該当する。また、散乱作用を期待する上では、粗面４５の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳＢ０６０１）が２０μｍ以下となっていることが好ましい。

同様に、「平滑な面」とは、光学的な意味合いでの平滑を意味するものである。すなわち、ここでは、或る程度の割合の可視光が、光学シート４０の入光側面４１（本体部４５の他方の面４７）においてスネルの法則を満たしながら屈折するようになる程度を意味している。したがって、例えば、本体部４５の他方の面４７（光学シート４０の入光側面４１）の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳＢ０６０１）が最短の可視光波長（０．３８μｍ）以下となっていれば、十分、平滑に該当する。

次に、単位形状要素５０について説明する。多数の単位形状要素５０は、フライアイレンズを構成するようになっている。本願におけるフライアイレンズとは、蝿の目レンズとも呼ばれ、平面上の異なる二方向のそれぞれに、規則的な間隔で又は非規則的（ランダム）に、配列された多数の単位レンズを有するレンズ部材のことを意味している。なお、本実施の形態では、多数の単位形状要素５０は互いに同一に構成されている。

本実施の形態において、各単位形状要素５０の面４６上へ射影された形状は、言い換えると、光学シート４０のシート面への法線方向ｎｄから観察した場合（図２参照）における各単位形状要素５０の形状は、実質的に六回対称となっている。すなわち、各単位形状要素５０の面４６上へ射影された形状は、光学シート４０の法線方向ｎｄと平行で当該単位形状要素５０の中心を通る軸線を中心として、当該形状を６０°回転（１／６回転）させた場合に、回転前と略合一な形状となる。より具体的には、各単位形状要素５０の面４６上へ射影された形状は、六つの角が丸味を持つとともに六つの辺も外側に膨らみ出した曲線となるように、正六角形を変形させた形状となっている。

とりわけ、本実施の形態においては、図３に示すように、光学シート４０のシート面と平行な方向における各単位形状要素５０の断面形状は、本体部４５の一方の面４６から離間するに連れて、しだいに小さくなっていく。すなわち、本実施の形態においては、本体部４５の一方の面４６上に位置する各単位形状要素５０の底面が、略六回対称な形状であって、六つの角が丸味を持つとともに六つの辺が外側に膨らみ出た曲線となるように、正六角形を変形させた形状となっている。

まず、このような単位形状要素５０の本体部４５への配列について説明する。本実施の形態においては、図２の平面図（上面図）に示すように、本体部４５への射影形状が六回対称である各単位形状要素５０を最密に平面充填する構造から少し各単位形状要素同士を離間させた配列にて、多数の単位形状要素５０が本体部４５の一方の面４６上に配列されている。すなわち、一つの単位形状要素５０が、等間隔を空けて円周状に六回対称に配置された六つの単位形状要素５０によって周囲から取り囲まれるようになっている。このような配列は、所謂結晶における六方最密充填構造から少し各単位要素を離間した配列に対応する。また、このような配列においては、単位形状要素５０は、光学シート４０の一方の面４６の全領域を覆うようには形成されておらず、この結果、光学シート４０の一方の面が、平坦な領域として、つまり本体部４５のシート面と概ね平行な領域として、単位形状要素５０に覆われることなく部分的に残存している。なお、本実施の形態においては、後述するように、また、図３に示すように、隣り合う単位形状要素５０の間に露出するこの平坦な面は、粗面５０ａとして形成されている。

さらに言い換えると、多数の単位形状要素５０は、６０°の角度で互いに対して傾斜した本体部４５の一方の面４６上の異なる二つの方向に、共通の一定ピッチで、配列されている。つまり、図２に示すように、多数の単位形状要素５０は、本体部４５のシート面上の第１方向ｄ１に沿って一定のピッチで配列されているとともに、本体部４５のシート面上の第２方向ｄ２に沿っても一定のピッチで配列されており、この第１方向ｄ１と第２方向ｄ２とは互いに対して６０°の角度だけ傾斜している。さらに言い換えると、本体部４５の一方の面４６上において、最も近接した三つの単位形状要素５０の配置中心５１が、本体部４５の一方の面４６上で、正三角形の頂点上にそれぞれ位置するように、多数の単位形状要素５０が配列されている。

なお、上述したように、光源２５は線状に延びる複数の冷陰極線管から構成されている。一方、単位形状要素５０からなるフライアイレンズは、単位レンズ（単位形状要素５０）の形状および配列が面４６上において、回転対称で等方的である為、光学シート４０のシート面上の任意の方向に沿った面内において、光の進行方向を変化させることができる。したがって、細長状の光源２５の長手方向ｄｓ（図２参照）や光源２５の配列方向（ｄｓと直交する方向）を考慮することなく単位形状要素５０の配列方向を設定したとしても、光源２５の配列方向に沿った面内で光の進行方向を同様に且つ等方的に変化させることが可能となる。これにより、光源２５の配列構成に起因して生ずる輝度の面内ばらつき（管むら）を低減し、光源２５の配列構成に応じて視認されるようになる光源の像（ライトイメージ）を目立たなくさせることができる。なお、図２に図示する例においては、光学シート４０のシート面への法線方向ｎｄから観察した場合に、各光源２５の長手方向ｄｓと、単位形状要素５０の配列方向の一つｄ１が、平行となっている。

次に、単位形状要素５０の形状についてさらに詳細に説明する。

上述したように、光学シート４０のシート面と平行な方向における各単位形状要素５０の断面形状は、本体部４５の一方の面４６から離間するに連れて、しだいに小さくなっていく。したがって、図３に示されている断面であって、単位形状要素５０の配列方向（例えば、上述した方向ｄ１）と、本体部４５のシート面の法線方向ｎｄに沿った方向と、に平行な断面（以下において、単に「主切断面」とも呼ぶ）において、本体部４５のシート面に沿った単位形状要素５０の幅は、本体部４５から離間するにつれて小さくなる。

また、本実施の形態においては、単位形状要素５０の立体形状は、光学シート４０の法線方向と平行で当該単位形状要素５０の中心を通る軸線を中心として、当該形状を６０°回転（１／６回転）させた場合に、回転前と略合一な立体的な形状となる。すなわち、単位形状要素５０は、立体的に六回対称となっている。したがって、本実施の形態における単位形状要素５０の外輪郭は、本体部４５から最も離間した頂部５３を通過する本体部４５のシート面の法線方向ｎｄ１（図３参照）に沿った断面において、頂部５３を通過する本体部４５のシート面の法線方向ｎｄと平行な軸線を中心として線対称となる。

さらに、本実施の形態における単位形状要素５０の外輪郭は、曲面のみによって構成されている。したがって、本体部４５のシート面への法線方向ｎｄと平行な断面において、単位形状要素５０の外輪郭は曲線のみによって形成されている。

図３に示すように、単位形状要素５０は、本体部４５に隣接した基端部５４と、頂部５３を含む先端部５６と、を有している。このうち、まず、基端部５４における単位形状要素５０の外輪郭の詳細について説明する。なお、本明細書において、単位形状要素の外輪郭および本体部の表面の外輪郭について論じる場合、光を等方拡散させ得る微細な凹凸（例えば、後述する単位形状要素の表面に形成された粗面５０ａの凹凸）や、不規則かつ局所的に変形した形状（例えば、後述する凹部５９ａ）等は、無視することとする。凹凸については、例えば、凹凸によって画定される粗面（凹凸面）の凹凸を平均化した中心面或は粗面（凹凸面）の包絡面を当該部分の外輪郭として取り扱うことができる。また、局所的な変形（例えば、後述する凹部５９ａ）は、変形がなかった場合の形状を、当該部分の外輪郭として取り扱うことができる。

特に図３に示されているように、頂部５３を通過する本体部４５のシート面の法線方向ｎｄ１に沿った断面において、単位形状要素５０の基端部５４における外輪郭５５は、当該基端部５４における外輪郭５５の両端部以外において、当該基端部５４における外輪郭５５の両端部を結ぶ直線Ｌａ１よりも内側（言い換えると、当該単位形状要素５０の中心の側）に位置しており、当該基端部５４における外輪郭５５の両端部を結ぶ直線Ｌａ１の外側に延びていない。さらには、単位形状要素５０の基端部５４における外輪郭５５は、当該基端部５４における外輪郭５５の両端部を結ぶ直線Ｌａ１と、当該基端部５４における外輪郭５５の本体部４５側の端部を通過し本体部４５のシート面に平行な直線Ｌａ２と、当該基端部５４における外輪郭５５の上端部を通過し本体部４５の法線方向ｎｄに平行な直線Ｌａ３と、によって囲まれる三角形の領域内に位置している。そして、単位形状要素５０の外輪郭５５は、主切断面において、本体部４５の一方の面１２ａに滑らかに接続している。

さらに詳細には、頂部５３を通過する本体部４５のシート面の法線方向ｎｄ１（図３参照）に沿った断面において、単位形状要素５０の基端部５４における外輪郭５５（外輪郭線）に対する接線Ｌａと、本体部４５のシート面と、によってなされる角度θａが、当該接線Ｌａの外輪郭５５に対する接点が本体部４５の法線方向ｎｄに沿った方向において本体部４５に近付くにつれて、小さくなる。なお、ここで言う「角度θａが本体部４５に近付くにつれて小さくなる」とは、本体部４５に近付くにつれて角度θａが、少なくとも平均的には、広義の減少函数になることを意味するものであり、本体部４５に近付くにつれて角度θａが小さくなるように変化し続けることだけでなく、角度θａが一定で変化しない領域を含んでも良い。

言い換えると、単位形状要素５０の基端部５４における外輪郭５５に対する接線Ｌａの傾きが、当該接線Ｌａの外輪郭５５に対する接点が本体部４５の法線方向ｎｄに沿った方向において本体部４５に近付くにつれて、本体部４５の一方の面４６に沿うようになる。つまり、接線Ｌａの傾きが、接点が本体部４５に近付くにつれて小さくなる。すなわち、頂部５３を通過する本体部４５のシート面の法線方向ｎｄ１に沿った断面において、本体部４５の一方の面４６をｘ軸として単位形状要素５０の基端部５４の外輪郭５５を数学的に曲線に近似した場合、当該曲線を表す関数は単位形状要素５０の基端部５４に対応する領域において下に凸となる。

とりわけ図３に示す例においては、基端部５４における外輪郭５５に対して当該外輪郭５５の本体部４５側の端部において接する接線Ｌａが、本体部４５の一方の面４６と略平行となる。このような場合、単位形状要素５０の外輪郭５５は、本体部４５の一方の面４６に対して極めて滑らかに接続するようになる。

次に、先端部５６における単位形状要素５０の外輪郭の詳細について説明する。特に図３に示されているように、頂部５３を通過する本体部４５のシート面の法線方向ｎｄ１に沿った断面において、単位形状要素５０の先端部５６における外輪郭５７は、当該先端部５６における外輪郭５７の本体部４５側の端部と単位形状要素５０の頂部５３とを結ぶ直線Ｌｂ１よりも外側（言い換えると、当該単位形状要素５０の中心とは反対の側）に位置しており、当該先端部５６における外輪郭５７の本体部４５側の端部と単位形状要素５０の頂部５３とを結ぶ直線Ｌｂ１の内側に延びていない。さらには、単位形状要素５０の先端部５６における外輪郭５７は、当該先端部５６における外輪郭５７の本体部４５側の端部と単位形状要素５０の頂部５３とを結ぶ直線Ｌｂ１と、当該単位形状要素５０の頂部５３を通過し本体部４５のシート面に平行な直線Ｌｂ２と、当該先端部５６における外輪郭５７の本体部４５側の端部を通過する本体部４５の法線Ｌｂ３と、によって囲まれる三角形の領域内を通過している。

さらに詳細には、頂部５３を通過する本体部４５のシート面の法線方向ｎｄ１に沿った断面において、単位形状要素５０の先端部５６における外輪郭５７（外輪郭線）に対する接線Ｌｂと、本体部４５のシート面と、によってなされる角度θｂが、当該接線Ｌｂの外輪郭５７に対する接点が本体部４５の法線方向ｎｄに沿った方向において本体部４５から離間するにつれて、小さくなる。なお、ここで言う「角度θｂが本体部４５から離間するにつれて小さくなる」とは、本体部４５から離間するにつれて角度θｂが、少なくとも平均的には、広義の減少函数になることを意味するものであり、本体部４５から離間するにつれて角度θｂが小さくなるように変化し続けることだけでなく、角度θｂが一定で変化しない領域を含んでも良い。尚、接線Ｌｂと本体部４５のシート面とが平行となる場合（接線Ｌｂが図３に於けるＬｂ２のように延びる場合）は、該接線と該シート面とは、通常幾何学で定義される如く、無限遠に於いて角度０で交差すると解する。

言い換えると、単位形状要素５０の先端部５６における外輪郭５７に対する接線Ｌｂの傾きが、当該接線Ｌｂの外輪郭５７に対する接点が本体部４５の法線方向ｎｄに沿った方向において本体部４５から離間するにつれて、本体部４５のシート面に沿うようになる。つまり、接線Ｌｂの傾きは、接点が頂部５３に近付くにつれて小さくなる。すなわち、頂部５３を通過する本体部４５のシート面の法線方向ｎｄ１に沿った断面において、本体部４５の一方の面４６をｘ軸として単位形状要素５０の先端部５６の外輪郭５７を数学的に曲線に近似した場合、当該曲線を表す関数は単位形状要素５０の先端部５６に対応する領域において上に凸となる。

とりわけ図３に示す例においては、先端部５６における外輪郭５７に対して頂部５３において接する接線Ｌａが、本体部４５の一方の面４６と略平行（交差角°θｂ≒０）となる。このような場合、単位形状要素５０の先端部５６の外輪郭５７は、頂部５３を挟んで滑らかに変化するようになる。

さらに、図３に示すように、本実施の形態において、単位形状要素５０は、先端部５６と基端部５４とから構成され、先端部５６と基端部５４とが隣接して配置されている。つまり、先端部５６における単位形状要素５０の外輪郭５７と基端部５４における単位形状要素５０の外輪郭５５とは直接接続されている。そして、先端部５６における単位形状要素５０の外輪郭５７に対する接線Ｌｂおよび基端部５４における単位形状要素５０の外輪郭５５に対する接線Ｌａは、当該接線Ｌａ，Ｌｂ同士が近付くにつれて、接線Ｌａ，Ｌｂ間に形成される角度が小さくなっていく。この結果、先端部５６における単位形状要素５０の外輪郭５７と、基端部５４における単位形状要素５０の外輪郭５７と、が連続的に滑らかに接続されるようになる。

さらに詳細には、頂部５３を通過する本体部４５のシート面の法線方向ｎｄ１に沿った断面において、先端部５６における単位形状要素５０の外輪郭５７に対する接線Ｌｂおよび基端部５４における単位形状要素５０の外輪郭５５に対する接線Ｌａは、単位形状要素５０の先端部５６における外輪郭５７と単位形状要素５０の基端部５４における外輪郭５５とが接続する位置にて接する（一致する、重なる）ようになっている。すなわち、頂部５３を通過する本体部４５のシート面の法線方向ｎｄに沿った断面において、本体部４５の一方の面４６をｘ軸として単位形状要素５０の外輪郭５５，５７を数学的に曲線に近似した場合、当該曲線を表す関数は、基端部５４と先端部５６との接続点において数学的に連続し、且つ、基端部５４と先端部５６との接続点において変曲点を有するようになる。結果として、先端部５６における単位形状要素５０の外輪郭５７と、基端部５４における単位形状要素５０の外輪郭５５と、が極めて滑らかに接続されるようになる。且つ、該変曲点が基端部５４と先端部５６との境界を定義する。

図２〜図４に図示された形態に於いては、隣接する単位形状要素５０同士の間に本体部４５の一方の面４６が露出して平坦面（平坦な領域）を構成し、該平坦面４６と基端部５４とによりフライアイレンズ構造の谷部４２が構成されるようになっている。但し、単位形状要素５０同士は間に間隙を置かずに隣接し、隣接する単位形状要素５０同士の間には本体部４５の一方の面４６が露出した平坦面が存在しないようにしてもよい。すなわち、隣接する曲面状の基端部５４同士が直接接続して基端部５４のみによって、フライアイレンズの谷部４２が構成されるようにしてもよい。そして、本発明に於いては、これらの何れの形態に於いても、少なくとも「素抜け」の原因となる該フライアイレンズ構造の谷部４２に、粗面が形成されている。

なお、以上の文脈からも当然に理解され得るように、ここで用いた「平坦な領域（平坦な面）」は、上述した「平滑な面」とは区別されるものである。「平坦な領域（平坦な面）」は、単位形状要素５０による凹凸形状との比較で用いており、単位形状要素５０の凹凸よりも小さな寸法の凹凸が形成された面のことを云う。平坦か否かについて検討する場合には、光を等方拡散させ得る微細な凹凸（粗面）等を無視し、例えば凹凸によって画定される粗面（凹凸面）の凹凸を平均化した中心面或は粗面（凹凸面）の包絡面を当該部分の輪郭(面)として特定する。そして、「平坦な領域（平坦な面）」は、シート状の本体部４５の一方の面４６のうちの、単位形状要素５０が形成されることなく単位形状要素５０の間に露出した領域（面）を含む概念である。したがって、本体部４５の単位形状要素５０の間に露出した領域に、光等方散乱作用を及ぼし得る粗面が形成されていたとしても、この領域を平坦な領域（平坦な面）と取り扱う。また、ここでの「平坦」とは、本体部４５のシート面と完全に平行であることを要求されず、例えば、単位形状要素５０の近傍において、その輪郭が単位形状要素５０の形成にともなって僅かに変形して（例えば盛り上がって）曲面状に形成された面に対しても、用いられる。

ところで、図２および図３に示す例においては、本体部４５の一方の面４６のうちの単位形状要素５０が設けられていない領域だけでなく、単位形状要素５０の表面にも粗面（凹凸）５０ａが形成されている（ただし、図２および図３以外の図においては省略）。図２および図３から理解され得るように、本体部４５の面４６上の粗面４５ａの方が、単位形状要素５０の表面上の粗面５０ａよりも粗くなっている。また、単位形状要素５０の表面上の粗面５０ａは、頂部５３の近傍よりも本体部４５に近い側において粗くなっている。すなわち、単位形状要素５０の表面上のうちの粗面５０ａが形成されている領域においては、粗面５０ａの粗さは頂部５３から離間するにつれて粗さは粗くなっていく。また、頂部５３および頂部５３の近傍には粗面（凹凸）５０ａが形成されていない。

また、本実施の形態においては、図３に示すように、単位形状要素５０の表面、とりわけ頂部５３付近における単位形状要素５０の表面には、凹部５９ａが形成され、また、単位形状要素５０内には、気泡５９ｂが形成されている（ただし、図３以外の図においては省略）。なお、異なる単位形状要素５０間において、凹部５９ａおよび気泡５９ｂの位置は一定となっていない。また、多数の単位形状要素５０の中には、凹部５９ａおよび気泡５９ｂが形成されていない単位形状要素５０も含まれている。ところで上述したように、粗面（凹凸）の粗さを検討する際には、

なお、以上のような構成からなる単位形状要素５０の一具体例として、以下のように、各寸法を設計することができる。本体部４５の一方の面４６上における単位形状要素５０の配置ピッチＰ（図２参照）を２０μｍ〜３００μｍとすることができる。３００μｍを過ぎるとモアレ（縞）が発生し好ましくない。また、光学シート４０のシート面への法線方向ｎｄに沿った本体部４５の一方の面４６からの単位形状要素５０の突出高さＨ（図３参照）を８μｍ〜１４０μｍとすることができる。

次に、以上のような構成からなる光学シート４０の製造方法の一例について説明する。

以上のような光学シート４０において、本体部４５と単位形状要素５０との間の界面において、透過光に対して積極的に光学的作用を及ぼす必要はない。したがって、図６に示すような成型装置６０を用いた賦型によって、同一の材料から光学シート４０を一体的に形成することができる。なお、材料としては、成型性が良好であるとともに入手が容易であり、且つ優れた光透過性を有する樹脂、一例として、硬化物の屈折率が１．５７である透明な多官能ウレタンアクリレートオリゴマーとジペンタエリスリトールヘキサアクリレート系モノマーとの組成物の架橋硬化物が、好適に用いられる。

まず、成型装置６０について説明する。図６に示すように、成型装置６０は、略円柱状の外輪郭を有した成型用型７０を有している。円柱状成型用型７０の外周面（側面）に該当する部分に、円筒状の型面（凹凸面）７２が形成されている。円柱状からなる成型用型７０は、円柱の外周面の中心を通過する中心軸線ＣＡ、言い換えると、円柱の横断面の中心を通過する中心軸線ＣＡを有している。そして、成型用型７０は、中心軸線ＣＡを回転軸線として回転しながら（図６参照）、成型品としての光学シート４０を成型するロール型として構成されている。

図７および図８に示すように、型面７２には、光学シート４０の単位形状要素５０を賦型するための凹部７４が形成されている。また、型面７２の凹部７４が形成されていない全領域に、粗面７６が形成されている。さらに、凹部７４の内面にも粗面７８が形成されている。

凹部７４は、図８に示すように、加工対象物の一部分に対して熱エネルギーを集中して加え、当該一部分を溶解および気化させて取り除く熱的除去加工によって形成され得る。熱的除去加工によれば、加工対象物としての円筒状または円柱状からなる基材７１に対し、エネルギーを高密度で局所的に加えて当該基材７１の一部分を溶融除去し、基材７１の表面に凹部７４を形成することができる。また、図８に示すように、熱的除去加工において、溶融物は気化して飛散するようになる。そして、溶融物の少なくとも一部分が、形成される凹部７４の周囲における基材７１の表面に付着する。この結果、基材７１に付着した堆積物によって円筒状または円柱状からなる基材７１の外周面７１ａ上に粗面が形成されていく。このように、熱的エネルギー除去加工によれば、凹部７４の形成と並行して、凹部７４の周囲に粗面７６を形成することができる。したがって、成型用型７０の作製コストを安価に抑えることが可能となる。

なお、凹部７４の形成中、すなわち、エネルギーの照射中、気化した溶融物の少なくとも一部を、形成されていく凹部７４の表面にも付着させ、凹部７４の表面にも粗面７８を形成することができる。また、熱的除去加工によれば、凹部７４の表面に形成された粗面７８が、凹部７４の最深部から最浅部に近付くにつれて粗くなっていくようにすることができる。

図７に示すように、上述した単位形状要素５０の平面配列に対応して、凹部７４が基材７１の外周面７１ａ上に形成されていく。具体的には、図７に示すように、凹部７４は、基材７１の外周面７１ａ上の一方向ｄａ１に沿って一定のピッチで配列されるとともに、基材７１の外周面７１ａ上の他方向ｄａ２であって一方向ｄａ１に対して６０°傾斜した他方向ｄａ２に沿っても同一の一定のピッチで配列されるように、基材７１の外周面７１ａに形成されていく。

なお、基材７１上に凹部７４を一つだけ形成した場合、凹部７４は、球または回転楕円体の一部分に対応する輪郭を有するようになる。したがって、凹部７４の平面形状（成型用型６０の中心軸線ＣＡに直交する方向から観察した場合の凹部７４の形状）は、略円形状となる。しかしながら、図７に示すように、隣り合う凹部７４が近接して配置されるようにして基材７１上に凹部７４を形成すると、隣り合う二つの凹部７４の対向する部分が直線状に変形する。このような変形は、一つの凹部７４のうちの、隣り合う他の凹部７４に最も近接するようになる領域において、最も顕著となる。したがって、作製された凹部７４の基材７１の外周面７１ａ上での輪郭は、円弧状形状から大きく変形している。そして、このような変形により、上述した単位形状要素５０の六回対称な立体形状に対応した六回対称な輪郭を有する凹部７４が形成されるようになる。

また、熱エネルギー加工によれば、上述した単位形状要素５０の断面外輪郭に対応した断面輪郭を有した凹部７４を形成することができる。すなわち、凹部７４は、中心軸線ＣＡに沿った断面において、曲線のみからなる輪郭を有するようになる。この際、凹部７４の曲線状の輪郭を全体的に滑らかな曲線とすることができ、さらに、凹部７４の輪郭と基材７１の外周面７１ａとの接続を滑らかで連続的な接続とすることも可能である。また、中心軸線ＣＡに沿った断面において、凹部７４の輪郭が、最深部と最浅部との間に一つの変曲点含むようにすることができる。

熱的エネルギー除去加工として、電子ビームを基材７１に照射する方法、放電を基材７１に照射する方法、あるいは、プラズマアークを基材７１に照射する方法等が挙げられる。ただし、空気中で加工できることや、Ｘ線の発生に対する防護が不要であること等の利点を有することから、レーザ光を収束させて基材７１に照射することにより基材７１にエネルギーを加える方法を、熱的エネルギー除去加工として採用することが有効である。レーザ光を用いた熱的エネルギー除去加工によれば、外周面７１ａがセラミックからなる基材７１に対して、凹部７４および粗面７６，７８を容易かつ安価に安定して形成することができる。

図６に示すように、成型装置６０は、帯状に延びるシート材（成型用基材シート）４８を供給する成型用基材供給装置６２と、供給されるシート材４８と成型用型７０の型面７２との間に流動性を有した材料４９を供給する材料供給装置６４と、シート材４８と成型用型７０の凹凸面７２との間の材料４９を硬化させる硬化装置６６と、をさらに有している。硬化装置６６は、硬化対象となる材料４９の硬化特性に応じて適宜構成され得る。

次に、このような成型装置６０を用いて光学シート４０を作製する方法について説明する。まず、成型用基材供給装置６２から、例えば透明性を有した樹脂からなるシート材４８が供給される。供給されたシート材４８は、図６に示すように、成型用型７０へと送り込まれ、成型用型７０と一対のローラ６８とによって、型７０の凹凸面７２と対向するようにして保持されるようになる。

また、図６に示すように、シート材４８の供給にともない、シート材４８と成型用型７０の型面７２との間に、材料供給装置６４から流動性を有する材料４９が供給される。このとき、型面７２上の全領域が材料４９によって覆われるように、材料４９が供給される。ここで、「流動性を有する」とは、成型用型７０の型面７２へ供給された材料４９が、型面７２の凹部７４および粗面７６，７８内に入り込み得る程度の流動性を有することを意味する。なお、供給される材料４９としては、成型に用いられ得る種々の既知な材料を用いることができる。以下に示す例においては、材料供給装置６４から電離放射線硬化型樹脂が供給される例について説明する。電離放射線硬化型樹脂としては、例えば、紫外線（ＵＶ）を照射されることにより硬化するＵＶ硬化型樹脂や、電子線（ＥＢ）を照射されることによって硬化するＥＢ硬化型樹脂を選択することができる。

その後、成型用シート材４８は、型７０の型面７２との間を電離放射線硬化型樹脂によって満たされた状態で、硬化装置６６に対向する位置を通過する。このとき、硬化装置６６からは、電離放射線硬化型樹脂１９の硬化特性に応じた電離放射線が放射されており、電離放射線はシート材４８を透過して電離放射線硬化型樹脂４９に照射される。この結果、型面７２上の電離放射線硬化型樹脂が硬化して、硬化した電離放射線硬化型樹脂から、単位形状要素５０と、粗面４５ａを有した本体部４５の一方の面４６側の表層部と、がシート材４８上に形成されるようになる。

なお、型７０の型面７２と材料４９との間に空気を混入させておくことにより、図３に示すように、単位形状要素５０の表面に凹部５９ａを形成すること、また、単位形状要素５０内に気泡５９ｂを形成することが可能となる（ただし、図３以外の図においては省略）。なお、このようにして形成される凹部５９ａや気泡５９ｂは、単位形状要素５０の頂部５３近傍に形成されやすくなる。

その後、図６に示すように、シート材４８が型７０から離間し、これにともなって、型面７２の凹部７４内に成型された単位形状要素５０がシート材４８とともに型７０から引き離される。この結果、上述した光学シート４０が得られる。

なお、上述したように、型面７２はその全領域上に材料４９が延び渡り、シート材４８は型７０の表面に接触していない。この結果、作製された光学シート４０の本体部４５は、シート材４９とシート状に硬化した材料４８とから構成されるようになる。そして、硬化した材料４８によって粗面４５ａが形成されている。このような方法によれば、成型された単位形状要素５０が、離型時に、型７０内に部分的に残留してしまうことを効果的に防止することも可能となる。

以上のようにして、ロール型として構成された成型用型７０がその中心軸線ＣＡを中心として一回転している間に、流動性を有した材料４９を型７０内に供給する工程と、型７０内に供給された材料４９を型７０内で硬化させる工程と、硬化した材料４９を型７０から抜く工程と、が型７０の型面７２上において順次実施されていき、光学シート４０が得られる。

次に、以上のような光学シート４０、面光源装置２０および透過型表示装置１０の作用について説明する。

まず、透過型表示装置１０および面光源装置２０の全体的な作用について説明する。

光源２５で発光された光は、直接または反射板２８で反射した後に観察者側に進む。観察者側に進んだ光は、光拡散シート３８で等方拡散された後に、集光シート３０に入射する。

図９に示すように、集光シート３０の単位プリズム３１から出射する光Ｌ９１は、単位プリズム３１の出光側面（プリズム面）において屈折する。この屈折により、正面方向ｎｄから傾斜した方向に進む光Ｌ９１の進行方向は、集光シート３０へ入射する際における光の進行方向と比較して、主として、集光シート３０のシート面への法線方向ｎｄに対する角度が小さくなる側へ曲げられる。このような作用により、上述したように、単位プリズム３１は、出射光の進行方向を正面方向ｎｄ側に絞り込むことができる。すなわち、単位プリズム３１は、透過光に対して集光作用を及ぼすようになる。

このような集光作用は、正面方向ｎｄに対して大きな傾斜角度で進む光に対して効果的に及ぼされ得る。したがって、光源２５からの光が大きな入射角度で入射するために正面方向輝度が低くなる傾向がある領域、具体的には、隣り合う二つの光源２５の中間点に対面する位置を中心とした集光シート３０内の領域において、輝度が低くなり過ぎてしまうことを単位プリズム３１の集光作用により防止することができる。一方、正面方向ｎｄから大きく傾斜しない方向へ進む光Ｌ９２は、図９に示すように、単位プリズム３１の出光側面（プリズム面）で全反射し、その進行方向を入光側（光源側）へ転換する。この結果、光源２５の直上に位置する光学シート４０の領域において、輝度が高くなり過ぎてしまうことを防止することができる。すなわち、集光シート３０によれば、光源２５の発光部の配列に応じて発生する輝度ムラ（管ムラ）を効果的に低減しながら、正面方向輝度を高めることができる。

集光シート３０を出光した光は、光学シート４０に入射する。光学シート４０では、集光シート３０の光学作用によって高められた正面方向輝度を維持しながら、透過光が拡散される。この結果、輝度の面内分布を均一化させ、光源の像（ライトイメージ）を目立たなくさせることができる。また、輝度の角度分分布の変化を滑らかにすることもできる。なお、光学シート４０の作用については、後に詳述する。

光学シート４０を出光した光は、その後、偏光分離フィルム３５を透過し、さらに正面方向輝度を高められる。透過型表示部１５は、面光源装置２０からの光を画素毎に選択的に透過させる。これにより、透過型表示装置１０の観察者が、映像を観察することができるようになる。

次に、光学シート４０の作用についてさらに詳述する。

光学シートへ入射した光は、単位形状要素５０、または、本体部４５の一方の面４６のうちの単位形状要素５０が形成されていない領域へ向かう。まず、単位形状要素５０へ向かった光に対して及ぼされる一般的な光学的作用について説明する。

図３乃至５に示すように、光学シート４０の単位形状要素５０から出射する光Ｌ３１，Ｌ４１，Ｌ５１−Ｌ５４は、単位形状要素（単位レンズ）５０の出光側面（レンズ面）において屈折する。この屈折により、正面方向ｎｄから傾斜した方向に進む光Ｌ３１，Ｌ４１，Ｌ５１−Ｌ５３の進行方向（出射方向）は、光学シート４０へ入射する際における光の進行方向と比較して、主として、光学シート４０のシート面への法線方向ｎｄに対する角度が小さくなる側へ曲げられる。このような作用により、単位形状要素５０は、透過光の進行方向を正面方向ｎｄ側に絞り込むことができる。すなわち、単位形状要素５０は、透過光に対して集光作用を及ぼすようになる。

このような単位形状要素５０の集光作用は、正面方向ｎｄから大きく傾斜して進む光に対して効果的に及ぼされる。このため、輝度が低下しやすくなる傾向にある光源２５から離れた領域において、効果的に輝度を向上させることが可能となる。

一方、図４に示すように、正面方向ｎｄに対する進行方向の傾斜角度が小さい光Ｌ４２は、単位形状要素５０の出光側面（レンズ面）において全反射を繰り返し、その進行方向を入光側（光源側）へ転換する。このため、光学シート４０よりも光源側に配置された集光シート３０や光拡散シート３８による拡散の程度にも依るが、光源２５から小さな入射角度で多くの光が入射するようになる傾向がある光源２５の直上位置において、輝度が高くなり過ぎることを防止することができる。

このような光源２５からの離間距離に依存して透過光に対して単位形状要素５０から主として及ぼされる光学的作用が相違することから、光源２５の発光部の配列に応じて発生する輝度ムラ（管ムラ）を効果的に低減し、光源の像（ライトイメージ）を目立たなくさせることができる。

上述したように、単位形状要素５０は、フライアイレンズをなし、本体部４５の一方の面４６上の異なる二方向に配列されている。つまり、単位形状要素５０は、本体部４５の一方の面４６上において、二次元配列されている。したがって、単位形状要素５０からなるフライアイレンズは、光学シート４０のシート面上の任意の方向に沿った面内において、光の進行方向を変化させることができる。この結果、光源２５の配列方向を考慮することなく光学シート４０を光源２５上に配置したとしても、単位形状要素５０による集光機能および光拡散機能が発揮されるようになる。

次に、本体部４５の一方の面４６のうちの単位形状要素５０が形成されていない領域へ向かう光に対して及ぼされる光学的作用について説明する。

上述したように、本体部４５の一方の面４６のうちの隣り合う二つの単位形状要素５０間の隙間に相当する領域には、透過光に対して光学作用を及ぼし得る粗面４５ａが、さらに詳細には、透過光を散乱させる機能を有する粗面４５ａが、形成されている。したがって、本体部４５の一方の面４６上における単位形状要素５０の間の領域に向かう光Ｌ３２，Ｌ４３，Ｌ４４，Ｌ５５は、当該領域に形成された粗面４５ａによって、等方拡散するようになる。すなわち、本体部４５の一方の面４６上における単位形状要素５０間から、光が、その進行方向を変更されることなく、そのままの進行方向で出光すること、いわゆる「素抜け」を防止することができる。

したがって、粗面４５ａが形成されていない従来のフライアイレンズシートと比較して、光学シート４０の光拡散機能が改善されるようになる。また、一方の面４６上の粗面４５ａで拡散させる光は、粗面４５ａが形成されていない場合に管ムラを目立たせてしまう光（典型例としては、図４に示された光Ｌ４４）である。したがって、本実施の形態による光学シート４０によれば、従来のフライアイレンズシートと比較して、管ムラの発生を効果的に防止することができる。また、本実施の形態による光学シート４０によれば、優れた光拡散機能を有するため、従来のフライアイレンズシートと比較して、視野角を広げることができるとともに、輝度の角度分布をより滑らかに変化させることができる。

以上のように、単位形状要素５０の集光作用によって正面方向輝度を維持しながら、単位形状要素５０の光拡散作用および粗面４５ａの光拡散作用によって輝度の面内バラツキを効果的に改善することができる。

また、光学シート４０の単位形状要素５０は、以下に説明するように、その特徴的な構成に基づいて、さらなる有用な光学的作用を透過光に対して及ぼすことができる。

単位形状要素５０の配置間隔は、光源２５の配置間隔と比較して、非常に狭くなっている。したがって、光源２５の構成（配列）に応じた輝度ムラ（管ムラ）が集光シート３０の出光側面に残存している場合、図５に示すように、当該輝度ムラを生じさせている光Ｌ５１−Ｌ５４は、一つの単位形状要素５０へ、同一の入射角度で入射するようになる。一方、本実施の形態においては、本体部４５のシート面への法線方向ｎｄと平行な断面において、単位形状要素５０の外輪郭は曲線のみによって形成されている。すなわち、単位形状要素５０の出光側面（レンズ面）の正面方向ｎｄに対する傾斜角度は、一定ではなく、位置によって異なる。したがって、図５に示すように、単位形状要素５０に入射した平行光Ｌ５１−Ｌ５４が当該単位形状要素５０から出射する際の出射方向は、当該光Ｌ５１−Ｌ５４が単位形状要素５０の出光側面（レンズ面）上のどの位置に入射するかによって、異なってくる。これにより、上述したように、透過光の出射方向が正面方向となす角度をある程度の角度範囲内に絞り込むことができるとともに、当該絞り込まれた角度範囲内における輝度の角度分布の変化を滑らかにすることができる。すなわち、曲面状の外輪郭を有した単位形状要素５０によって、光学シート４０に集光機能を付与するだけでなく、優れた光拡散機能も付与することができる。

なお、本実施の形態においては、単位形状要素５０の表面にも粗面５０ａが形成されている。また、単位形状要素５０の表面、とりわけ頂部５３付近における表面には、凹部５９ａが形成され、また、単位形状要素５０内には、気泡５９ｂが形成されている。これらの粗面５０ａ、凹部５９ａおよび気泡５９ｂによっても、単位形状要素５０の光拡散機能が増強される。これにより、正面方向輝度をより均一化させ、管ムラの発生をさらに効果的に防止することができる。また、視野角をさらに広角化させることができるとともに、輝度の角度分布をさらに滑らかに変化させることが可能となる。

また、上述したように、単位形状要素５０は、基端部５４と、頂部５３を含む先端部５６と、を含んでいる。そして、本体部４５のシート面の法線に沿った断面において、先端部５６における外輪郭５７は上（出光側）に凸となっているのに対し、基端部５４における外輪郭５５は下（入光側）に凸となっている。すなわち、先端部５６の断面形状は、一般的に集光作用に対して理想的であるとされている円形状の一部分や楕円形状の一部分等となるように構成することができ、これにより、先端部５６に対して優れた集光機能を付与することができる。

一方、下（入光側）に凸の外輪郭５５を有する基端部５４の集光機能は、先端部５６の集光機能よりも弱くなる。図５には、下（入光側）に凸なっている基端部５４の外輪郭５５から出射する光Ｌ５１，Ｌ５６の出射方向と、上（出光側）に凸なっている外輪郭５５ａから出射する光Ｌ５１ａ，Ｌ５６ａの出射方向と、の比較が示されている。ここで、図５に二点鎖線で示された上（出光側）に凸の外輪郭５５ａは、先端部５６の外輪郭５７から延長して連続的に延び出し、先端部５６とともに一つの楕円の輪郭上を延びている。

単位形状要素５０の下に凸の外輪郭５５を有した部分から出射する光Ｌ５１の出射方向は、上に凸の外輪郭５５ａを有した部分から出射する光Ｌ５１ａの出射方向と比較して、正面方向となす角度が大きくなる。さらに、下に凸の外輪郭５５を有した基端部５４に大きな入射角度で入射する光Ｌ５６に対しては、当該光Ｌ５６の進行方向の正面方向に対する角度が大きくなるように当該光Ｌ５６の進行方向を変化させるようになる。すなわち、下に凸の外輪郭５５を有した基端部５４は、上に凸の外輪郭５５を有した先端部５６と比較して、集光機能を弱められる一方で、光拡散機能を向上させられている。そして、基端部５４における光拡散機能は、正面方向ｎｄに対して大きく傾斜して進む光に対して効果的に及ぼされる。

ところで、下に凸の外輪郭５５を有した基端部５４は、本体部４５に隣接する位置に配置されている。このため、先端部５６へ入射する光と比較して、基端部５４へ入射する光は、正面方向ｎｄに対して大きく傾斜して進む光を多く含むようになる。したがって、基端部５４の外輪郭５５での屈折により、基端部５４へ入射する光に対して効果的に光拡散作用を及ぼすことができる。また当然に、正面方向ｎｄに対して大きく傾斜して進む光は、単位形状要素５０から出射する際に進行方向を正面方向側へ絞られ得るものの、それでも比較的に大きな出射角度で単位形状要素５０から出射する傾向を有する。すなわち、基端部５４による光拡散作用は、主に、正面方向輝度の向上に寄与しない光に対して及ぼされるようになる。したがって、基端部５４による光拡散作用は、正面方向輝度の低下を積極的に引き起こすものではない。

このような基端部５４および先端部５６を有する単位形状要素５０によれば、少なくとも正面方向輝度の大きな低下を防止しながら、好ましくは、正面方向輝度を維持または改善しながら、光の進行方向を広角化させることができる。すなわち、従来のフライアイレンズシートから比較的に大きな出射角度で出射していた光の出射角度をさらに大きくすることができる。

なお、上述したように、上述したように、単位形状要素５０の表面に形成された粗面５０ａは、頂部５３の近傍よりも本体部４５に近い側、すなわち、より強い光拡散機能を有した基端部５４において粗くなっている。このような単位形状要素５０の表面に形成された粗面５０ａの粗さ分布によれば、基端部５４での光拡散機能によって広角化させられた角度範囲内において、輝度の角度分布の変化を極めて効果的に滑らかにすることができる。

その一方で、頂部５３およびその近傍からは、正面方向を中心とした狭い角度範囲内の方向に向けて比較的多くの光が出射するようになる。そして、頂部５３およびその近傍には、光拡散機能を有した粗面５０ａが形成されていない。したがって、正面方向輝度に寄与し得る光に対して光拡散作用を及ぼして正面方向輝度を低下させてしまうことを、防止することができる。

ところで、出射角度が大きくなるように進行方向を変更させられて単位形状要素５０の基端部５４から出射する光の一部（例えば、図５の光Ｌ５６）は、当該単位形状要素の隣に位置する単位形状要素５０に入射する。そして、この隣に位置する単位形状要素５０によって、出射角度が小さくなるように当該光の進行方向が変化させられ、あるいは、いったん光源側に戻されて再利用され、結果として正面方向輝度（正面方向の輝度）の向上に寄与するようになり得る。

さらに、上述したように、単位形状要素５０の基端部５４における外輪郭５５と、本体部４５の一方の面４６と、は滑らか且つ連続的に接続されている。また、単位形状要素５０の基端部５４における外輪郭５５と、単位形状要素５０の先端部５６における外輪郭５７と、も滑らか且つ連続的に接続されている。したがって、輝度の角度分布をさらに滑らかに変化させることが可能となる。

以上のような本実施の形態によれば、本体部４５の一方の面４６上における隣り合う二つの単位形状要素５０間の隙間に、光拡散機能を有した粗面（凹凸面）４５ａが形成されている。もし仮に、隣り合う単位形状要素５０間の領域が平滑面であったとすると、当該領域に入射した光源光は直進するようになる。したがって、光源２５の構成に応じて生じる管ムラが目立ってしまう。その一方で、本実施の形態によれば、従来のフライアイレンズシートにおいて管ムラを目立たせていた光が、粗面４５ａで等方拡散するようになる。すなわち、本体部４５の一方の面４６上における単位形状要素５０が形成されていない領域から、光が、その進行方向を変更されることなく、そのままの進行方向で出光すること、いわゆる「素抜け」を防止することができる。したがって、粗面４５ａが形成されていない従来のフライアイレンズシートと比較して、光学シート４０の少なくとも光拡散機能を改善することができる。また、図５の光Ｌ５５の軌跡からもわかる樣に、本来正面方向輝度に貢献せずに斜め方向に抜けてしまう光Ｌ５５が拡散されることにより、何割かは正面方向に向かう成分に変換される。この成分により正面方向輝度を多少補うことができる。この結果、本実施の形態による光学シート４０によれば、従来のフライアイレンズシートと比較して、正面方向輝度を効果的に維持しながら、輝度の面内バラツキを改善することができる。併せて、本実施の形態による光学シート４０によれば、優れた光拡散機能を有するため、従来のフライアイレンズシートと比較して、視野角を広げることができるとともに、輝度の角度分布をより滑らかに変化させることができる。さらには、光学シート４０が優れた集光機能だけでなく優れた光拡散機能も有するので、面光源装置２０に組み込まれる光学シート４０の枚数を削減することも可能となる。これにより、面光源装置２０の製造コストを効果的に削減することができるとともに、面光源装置２０の作製を容易化させることができる。

また、本実施の形態によれば、単位形状要素５０の構成を適宜設計すること、また、本体部４５の一方の面４６において単位形状要素５０が形成される領域の範囲を適宜調節すること等によって、所望の光学特性を光学シート４０に付与することができる。

さらに、本実施の形態によれば、本体部４５の一方の面４６のうちの単位形状要素５０が形成されていない全領域が、粗面となっている。このような本実施の形態によれば、「素抜け」を効果的に防止することができ、面光源装置２０（透過型表示装置１０）の光学特性をさらに改良することができる。

さらに、本実施の形態によれば、単位形状要素５０は、最密に平面充填した状態から少し各要素同士を離間せしめた配列によって、本体部４５の一方の面４６上に配列されている。このような本実施の形態によれば、本体部４５の一方の面４６上に単位形状要素５０を密に配列することが可能となる。これにより、単位形状要素５０による光学作用を透過光に対して効果的に及ぼすことが可能となる。また、単位形状要素５０を密に配置することよって、本体部４５の一方の面４６上における単位形状要素５０が配置されていない領域を必要最小限に縮小化することができ、これにより、「素抜け」をさらに効果的に防止することができる。

さらに、本実施の形態によれば、本体部４５のシート面の法線方向ｎｄに沿った断面において、単位形状要素５０の基端部５４における外輪郭５５は、当該基端部５４における外輪郭５５の両端部を結ぶ直線よりも内側に位置している。このような基端部５４によれば、基端部５４に入射した光の出射方向と正面方向とがなす角度（基端部５４に入射した光の出射角度）が大きくなるように、当該光の進行方向を変化させることが可能となる。この基端部５４の光学的作用は、正面方向に対して比較的に大きな角度をなして進む光に対して及ぼされるようになる。そして、単位形状要素５０へ入射する光のうちで単位形状要素５０の基端部５４へ入射する光には、正面方向ｎｄに対して比較的に大きな角度をなして進む光が比較的に多く含まれるようになる。つまり、基端部５４へ入射する光の進行方向を効果的に広角化させることができる。したがって、従来のフライアイレンズシートから比較的に大きな出射角度で出射していた光の出射角度をさらに大きくすることができる。その一方で、本体部４５のシート面の法線方向ｎｄに沿った断面において、単位形状要素５０の先端部５６における外輪郭５７は、当該先端部５６における外輪郭５７の本体部側の端部と単位形状要素５０の頂部５３とを結ぶ直線よりも外側に位置している。このような先端部５６によれば、単位形状要素５０へ入射する光のうちで単位形状要素５０の先端部５６へ入射する光には、従来のフライアイレンズシートと同様に、集光作用を及ぼすことができる。且つ前記の如く、本体部４５上の粗面４５ａによって若干ではあるが正面方向輝度が補われる。これらのことから、正面方向輝度を実質的に維持しなから、同時に、視野角を広角化させることができる。

なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、変形の一例について説明する。

単位形状要素５０の立体形状、断面形状または底面形状を適宜変更することができる。例えば、上述した実施の形態において、単位形状要素５０が、断面において、曲線のみからなる外輪郭を有する例を示したが、これに限られない。一例として、単位形状要素５０が、断面三角形形状を有するようにしてもよい（立体形状で言うと、単位形状要素５０が円錐となっていてもよい）。その他、所望の光学特性（集光機能、光拡散機能、收差、再帰反射性等）に応じて、単位形状要素５０の主切断面外輪郭として、双曲線、放物線、サイクロイド、カーヂオイド、正規分布曲線、正弦曲線、双曲線正弦曲線、楕円函数曲線（ｓｎ函数、ｃｎ函数等）、ベッセル函数曲線、或は、ランキンの卵型の一部に相当する形状を、適宜採用することもできる。また、上述した実施の形態において、単位形状要素５０の底面（本体部４５に接続する面）が六回対称な形状からなる例（図２参照、即ち光学シート４０のシート面の法線ｎｄを回転軸とする６０°回転対称となる例）を示したが、これに限られない。例えば、単位形状要素５０の底面が、楕円となる形状、或は三角形、四角形、五角形、六角形、八角形の多角形形状として形成されてもよい。さらに、上述した実施の形態において、光学シート４０の単位形状要素５０がすべて同一の構成を有する例を示したが、これに限られない。高さ、断面形状および底面形状等の少なくとも一つが互いに異なる複数種類の単位形状要素５０が、光学シート４０に含まれていてもよい。

また、上述した実施の形態において、単位形状要素５０の表面に粗面５０ａが形成されている例を示したが、これに限られない。また、粗面５０ａの粗さ分布も上述した実施の形態における例に限定されるものではない。さらに、上述した実施の形態において、単位形状要素５０の表面に凹部５９ａが形成され、また、単位形状要素５０の内部に気泡５９ｂが形成されている例を示したが、これに限られない。

さらに、上述した実施の形態において、本体部４５の一方の面４６のうちの出光側に露出した部分と、単位形状要素５０の裾部分と、によってフライアイレンズの谷部４２が形成され、この谷部領域４２の全域に粗面４５ａ，５０ａが形成されている例を示したが、これに限られない。例えば、隣り合う単位形状要素５０の基端部５４が接触するように配置され、単位形状要素５０の裾部分のみよってフライアイレンズの谷部４２が形成されるようにしてもよい。また、フライアイレンズの谷部４２の全領域に粗面が形成されている必要はなく、一例として、上述したように、単位形状要素５０の基端部５４が平滑面として形成されていてもよい。

さらに、上述した実施の形態において、フライアイレンズを構成する単位形状要素５０が、本体部４５の一方の面４６上において、互いから６０°傾斜した二つの方向に沿って、一定のピッチで並べて配列されている例を示したが、これに限られない。例えば、単位形状要素５０が、本体部４５の一方の面４６上において、直交する二方向に沿って、一定ピッチで並べて配列されるように（正方格子状に配列）してもよい。また、単位形状要素５０が、本体部４５の一方の面４６上にランダムに配列されるようにしてもよい。

さらに、上述した実施の形態において、熱的除去加工により形成された成型用型７０を用いて光学シート４０を作製する例を示したが、これに限られない。例えば、熱的除去加工以外の方法により形成された型を用いて光学シート４０を作製してもよいし、そもそも賦型以外の方法により光学シート４０を作製してもよい。

さらに、図１０（ａ）〜図１０（ｄ）に示すように、光拡散機能を有した光拡散材８１が、光学シート４０内に分散されていてもよい。図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示す例において、光拡散材８１は単位形状要素５０内に分散されている。また、図１０（ｃ）に示す例において、本体部４５は、一方の面４６をなす光拡散層８２を有しており、この光拡散層８２内に光拡散材８１が分散されている。さらに、図１０（ｄ）に示す例において、本体部４５は、一方の面４６とは反対側の他方の面４７をなす光拡散層８３を有しており、この光拡散層８３内に光拡散材８１が分散されている。このように光拡散機能を有する光拡散材８１を光学シート４０内に分散させた場合には、正面方向輝度の面内バラツキをさらに抑制し、光源の像をさらに目立たなくさせることができる。これにより、従来のレンズアレイの入光側及び／又は出光側に配置されて用いられてきた別部材としての光拡散シートを、面光源装置および表示装置から省略することにも貢献することができる。なお、このような効果を期待する上で、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）に示す例において、さらに、本体部４５の他方の面が、平滑な面４７に代えて、光拡散層８３（図１０（ｄ）参照）によって形成されるようにしてもよいし、あるいは、エンボス加工等により作成された粗面８４として形成されるようにしてもよい。ここで、光学シート４０に分散され得る光拡散材８１としては、光反射性を有した粒状物、または、母材（光拡散材８１が分散されるベースとなる材料）８５とは異なる屈折率を有した粒状物を用いることができる。光拡散材８１の粒径は、例えば、１〜１０μｍとすることができる。また、光拡散材８１をなす具体的な材料としては、樹脂や無機材料を用いることができる。樹脂としては、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、尿素樹脂、フッ素樹脂等を用いることができる。無機材料としては、ソーダ硝子、カリ硝子、鉛硝子、硼珪酸硝子、フリント硝子等の硝子、石英、螢石、永晶石、アルミナ、炭酸カルシウム、ジルコニア等を用いることができる。また、光拡散材８１の添加量は、母材８５の質量：光拡散材８１の質量が、１００：０．１〜１００：１００程度となるように設定され得る。

さらに、上述した実施の形態において、面光源装置２０の光源２５の発光部が、線状に延びる例陰極線管からなる例を示したが、これに限られない。光源２５として、点状のＬＥＤ（発光ダイオード）や面状のＥＬ（電場発光体）等からなる発光部を用いることも可能である。また、上述した実施の形態において、光学シート４０が直下型の面光源装置２０に適用されている例を示したが、これに限られない。上述した光学シート４０を、例えばエッジライト型（サイドライト型等とも呼ばれる）の面光源装置に適用することも可能であり、このような場合においても、光学シート４０は直下型の面光源装置２０に適用された場合と略同様の作用効果を奏することができる。

さらに、上述した実施の形態において、光学シート４０が組み込まれた面光源装置２０および透過型表示装置１０の全体構成の一例を説明したが、これに限られない。例えば、集光シート３０、偏光分離フィルム３５および光拡散シート３８の配置位置を適宜変更してもよいし、集光シート３０、偏光分離フィルム３５および光拡散シート３８の一以上を削除してもよいし、他のシート状部材を追加して面光源装置２０および透過型表示装置１０に組み込むようにしてもよい。

一例として、上述した実施の形態において、集光シート３０が断面二等辺三角形形状の単位プリズム３１を有する例を示したが、これに限られない。例えば、単位プリズム３１の断面形状が、諸特性付与等の目的で、三角形形状に変調、変形を加えた形状であってもよい。具体例として、光学機能を適宜調整するために単位プリズム３１の断面形状が、図１１に示すように三角形のいずれか一以上の辺が折れ曲がった（屈曲した）形状、三角形のいずれか一以上の辺が湾曲した形状（所謂扇形）、三角形の頂点近傍を彎曲させて丸みを帯びさせた形状、三角形のいずれか一以上の辺に微小凹凸を付与した形状であってもよい。また、単位プリズム３１の断面形状が、三角形形状以外の形状、例えば台形等の四角形、五角形、或は六角形等の種々の多角形形状を有するようにしてもよい。さらに、単位プリズム３１が、断面において、円または楕円形状の一部分に相当する形状を有するようにしてもよい。

なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。

以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。

上記実施の形態で説明した成型用型の作製方法により、成型用型を作製した。より詳細には、セラミックからなる外周面を有する円柱状の基材に対してレーザ加工を施し、成型用型を作製した。

得られた成型用型を用い、上記実施の形態で説明した光学シートの製造方法により、光学シートを作製した。作製された光学シートは、上記実施の形態で説明した構成を有していた。具体的には、光学シートは、シート状の本体部と、本体部上に配列されフライアイレンズを構成する多数の単位形状要素と、から構成されていた。

多数の単位形状要素は、図２に示すように、いわゆる最密に平面充填した構造から少し各要素同士を離間せしめた構成で、本体部の一方の面（出光側の面）上に配列されていた。最も近接して隣り合う二つの単位形状要素のピッチとなる中心間距離の平均は、８５μｍとした。さらに、単位形状要素の本体部からの突出高さの平均は、３０μｍとした。また、本体部の一方の面上のうちの単位形状要素が配列されていない全領域に、粗面が形成されていた。この粗面の粗さは、ＪＩＳＢ０６０１に準拠して測定した算術平均粗さＲａは６．２μｍ（ＪＩＳＢ０６０１）であった。さらに、各単位形状要素の表面にも粗面が形成されており、粗面の粗さは、頂部の側から本体部の側に向けて粗くなっていた。さらに、複数の単位形状要素には、図３に示すように、表面に凹部が形成されるとともに気泡が混入していた。

また、各単位形状要素の形状も、上記実施の形態で説明した構成とした。例えば、各単位形状要素は、本体部のシート面への法線方向に延びる軸線を中心として略六回対称な形状となっていた。単位形状要素は、当該単位形状要素の頂部を通過するとともに本体部の法線方向に沿った断面において、曲線のみからなる外輪郭を有していた。また、単位形状要素の断面外輪郭を近似した曲線は、頂部と本体部との間に一つの変曲点を有し、先端部において上（出光側）に凸であり、基端部において下（入光側）に凸であった。

得られた光学シートを用いて実施例に係る透過型表示装置を作製した。また、実際に市販されている液晶表示装置（液晶テレビ）を用いて比較例に係る透過型表示装置を作成した。得られた透過型表示装置に対して、正面方向輝度および正面方向輝度の面内分布を評価した。

以下、各透過型表示装置、評価方法および評価結果について説明する。

・実験１
〔透過型表示装置の構成〕
（実施例１）
市販されている液晶表示装置と、上述した光学シートと、を用いて実施例１に係る透過型表示装置を作製した。実施例１に係る透過型表示装置は、図１２に示すように、光源、光拡散板、集光シート、光学シート、光拡散シート１、光拡散シート２、偏向分離フィルム、および、液晶表示パネルを、この順番で含むようにした。実施例１に係る透過型表示装置に組み込まれた光学シート以外の部材は、市販されている液晶表示装置の透過型表示装置に組み込まれていた部材をそのまま利用した。

光源は、細長状に延びる複数の冷陰極線管とした。光拡散板、光拡散シート１および光拡散シート２は、基部と、基部とは異なる屈折率を有し基部中に分散された光拡散性粒子と、から構成され、光を等方拡散させる機能を有するのとした。集光シートは、３Ｍ社から入手可能なＢＥＦ（登録商標）とした。偏向分離フィルムは、３Ｍ社から入手可能なＤＢＥＦ（登録商標）とした。

（比較例１）
図１２に示すように、光源、光拡散板、集光シート、マイクロレンズシート（フライアイレンズシート）、光拡散シート１、光拡散シート２、偏向分離フィルム、および、液晶表示パネルを、この順番で使用して比較例２に係る透過型表示装置を作製した。比較例１に係る透過型表示装置に組み込まれたマイクロレンズシート以外の部材は、実施例１で使用したものと同一の部材とした。すなわち、比較例１に係る透過型表示装置は、実施例１に係る透過型表示装置の光学シートをマイクロレンズシートに置き換えた点のみにおいて実施例１に係る透過型表示装置と異なり、その他の点は実施例１に係る透過型表示装置と同一にした。

比較例１に係る透過型表示装置で用いたマイクロレンズシートは、シート状の本体部と、本体部上に配列されフライアイレンズを構成する多数の単位形状要素と、から構成されていた。単位形状要素は、本体部の一方の面（出光側の面）上にランダムに配列されていた。各単位形状要素は、表面が平滑な回転楕円体の一部分に相当する形状を有していたが、その大きさはばらついていた。単位形状要素の底面円形状の平均中心間距離は、８５μｍであった。さらに、単位形状要素の本体部からの平均突出高さは、３０μｍであった。

なお、比較例１に係る光学シートの本体部上には、単位形状要素のみが配置されていた。本体部の一方の面のうちの単位形状要素が配置されていない領域には、本体部の平滑な出光側面が露出していた。本体部の一方の面上において、単位形状要素が占めている領域は、全領域の８８％程度であった。

（比較例２）
市販されている液晶表示装置（液晶テレビ）そのものを、比較例２に係る透過型表示装置として用いた。

図１２に示すように、光源、光拡散板、集光シート、二枚のマイクロレンズシート（フライアイレンズシート）、光拡散シート１、光拡散シート２、偏向分離フィルム、および、液晶表示パネルを、この順番で使用して比較例２に係る透過型表示装置を作製した。比較例２に係る透過型表示装置に組み込まれたマイクロレンズシート以外の部材は、実施例１で使用したものと同一の部材であった。すなわち、比較例２に係る透過型表示装置は、実施例１に係る透過型表示装置の光学シートを二枚のマイクロレンズシートに置き換えた点のみにおいて実施例１に係る透過型表示装置と異なり、その他の点は実施例１に係る透過型表示装置と同一であった。

また、比較例２に係る透過型表示装置で用いたマイクロレンズシートは、比較例１に係る透過型表示装置で用いたマイクロレンズシートと同一であった。すなわち、上述した比較例１に係る透過型表示装置は、比較例２に係る透過型表示装置に組み込まれた二枚のマイクロレンズシートのうちの一枚を抜き取ることによって作製した。

〔評価方法および評価結果〕
（正面方向輝度）
実施例１、比較例１および比較例２に係る透過型表示装置で全面白色を表示した状態で、正面方向輝度（ｃｄ／ｍ²）の測定を行った。輝度の測定には、トプコン製のＢＭ−７を用いた。輝度測定結果を図１２に示す。図１２においては、実施例１に係る透過型表示装置についての測定値に対する、各透過型表示装置についての測定値の割合を百分率で表している。

（輝度の面内分布）
実施例１、比較例１および比較例２に係る透過型表示装置で全面白色を表示した状態で、光源の配列方向における正面方向輝度の分布を測定した。輝度の測定には、フランス、ＥＬＤＩＭ社製のＥＺ−ｃｏｎｔｒａｓｔを用いた。輝度の面内分布測定結果を図１３に示す。図１３に示されたグラフの縦軸においては、各位置での輝度の測定値を、ある位置での輝度の測定値に対する割合（百分率）として表している。図１３に示されたグラフにおいて、輝度が上昇している位置は、光源としての冷陰極線管の直上に相当する位置であった。

・実験２
〔透過型表示装置の構成〕
（実施例２）
市販されている液晶表示装置と、上述した光学シートと、を用いて実施例２に係る透過型表示装置を作製した。実験２で利用した市販の液晶表示装置は、実験１で利用した市販の液晶表示装置とは異なる製造者によって製造され異なる構成を有する表示装置とした。

実施例２に係る透過型表示装置は、図１４に示すように、光源、光拡散板、光拡散シート１、集光シート、光学シート、および、液晶表示パネルを、この順番で含むようにした。実施例２に係る透過型表示装置に組み込まれた光学シート以外の部材は、市販されている液晶表示装置に組み込まれていた部材をそのまま利用した。

光源は、細長状に延びる複数の冷陰極線管であった。光拡散板および光拡散シート１は、基部と、基部とは異なる屈折率を有し基部中に分散された光拡散性粒子と、から構成され、光を等方拡散させる機能を有するのとした。集光シートは、３Ｍ社から入手可能なＢＥＦ（登録商標）であった。

（比較例３）
図１４に示すように、光源、光拡散板、光拡散シート１、集光シート、光拡散シート２、および、液晶表示パネルを、この順番で使用して比較例３に係る透過型表示装置を作製した。比較例３に係る透過型表示装置に組み込まれた光拡散シート２以外の部材は、実施例２で使用したものと同一の部材とした。すなわち、比較例３に係る透過型表示装置は、実施例２に係る透過型表示装置の光学シートを光拡散シート２に置き換えた点のみにおいて実施例２に係る透過型表示装置と異なり、その他の点は実施例２に係る透過型表示装置と同一にした。

比較例３に係る透過型表示装置で用いた光拡散シート２は、基部と、基部とは異なる屈折率を有し基部中に分散された光拡散性粒子と、から構成され、光を等方拡散させる機能を有するのとした。

（比較例４）
市販されている液晶表示装置（液晶テレビ）そのものを、比較例４に係る透過型表示装置として用いた。

図１４に示すように、光源、光拡散板、光拡散シート１、集光シート、二枚の光拡散シート２、および、液晶表示パネルを、この順番で使用して比較例４に係る透過型表示装置を作製した。比較例４に係る透過型表示装置に組み込まれた光拡散シート２以外の部材は、実施例２で使用したものと同一の部材であった。すなわち、比較例４に係る透過型表示装置は、実施例２に係る透過型表示装置の光学シートを二枚の光拡散シート２に置き換えた点のみにおいて実施例２に係る透過型表示装置と異なり、その他の点は実施例２に係る透過型表示装置と同一であった。

また、比較例４に係る透過型表示装置で用いた二枚の光拡散シート２は、比較例３に係る透過型表示装置で用いた光拡散シート２と同一であった。すなわち、上述した比較例３に係る透過型表示装置は、比較例４に係る透過型表示装置に組み込まれた二枚の光拡散シート２のうちの一枚を抜き取ることによって作製した。

〔評価方法および評価結果〕
（正面方向輝度）
実施例２、比較例３および比較例４に係る透過型表示装置で全面白色を表示した状態で、正面方向輝度（ｃｄ／ｍ²）の測定を行った。輝度の測定には、トプコン製のＢＭ−７を用いた。輝度測定結果を図１４に示す。図１４においては、実施例２に係る透過型表示装置についての測定値に対する、各透過型表示装置についての測定値の割合を百分率で表している。

（輝度の面内分布）
実施例２、比較例３および比較例４に係る透過型表示装置で全面白色を表示した状態で、光源の配列方向に正面方向輝度の分布を測定した。輝度の測定には、フランス、ＥＬＤＩＭ社製のＥＺ−ｃｏｎｔｒａｓｔを用いた。輝度の面内分布測定結果を図１５に示す。図１５に示されたグラフの縦軸においては、各位置での輝度の測定値を、ある位置での輝度の測定値に対する割合（百分率）として表している。図１５に示されたグラフにおいて、輝度が上昇している位置は、光源としての冷陰極線管の直上に相当する位置であった。

１０ 透過型表示装置
１５ 透過型表示部
２０ 面光源装置
２５ 光源
２８ 反射板
３０ 集光シート
３５ 偏光分離フィルム
３８ 光拡散シート
４０ 光学シート
４１ 入光側面
４５ 本体部
４５ａ 粗面
４６ 一方の面
４７ 他方の面
５０ 単位形状要素
５０ａ 粗面
５１ 配置中心
５３ 頂部
５４ 基端部
５５ 外輪郭
５６ 先端部
５７ 外輪郭
５９ａ 凹部
５９ｂ 気泡

Claims (15)

1. シート状の本体部と、
   前記本体部の一方の面上に配列され、フライアイレンズを構成する複数の単位形状要素と、を備え、
   前記単位形状要素は、前記本体部に隣接した基端部と、前記本体部の前記一方の面から最も離間した頂部を含む先端部と、を有し、
   前記本体部のシート面の法線に沿った断面において、前記単位形状要素の前記基端部における外輪郭は、当該基端部における外輪郭の両端部を結ぶ直線よりも内側に位置し、
   前記本体部のシート面の法線に沿った断面において、前記単位形状要素の前記先端部における外輪郭は、当該先端部における外輪郭の本体部側の端部と前記単位形状要素の前記頂部とを結ぶ直線よりも外側に位置している
   前記フライアイレンズ構造の谷部領域に、粗面が形成されており、
   前記単位形状要素の表面の少なくとも一部分に、粗面が形成されており、前記単位形状要素の表面上の粗面の粗さは、前記頂部の近傍よりも前記本体部に近い側において粗くなっている
   ことを特徴とする光学シート。
2. 前記谷部領域の粗面の粗さは、前記単位形状要素の表面上の粗面の粗さよりも粗くなっている
   ことを特徴とする請求項１に記載の光学シート。
3. 前記単位形状要素の表面上における前記頂部および前記頂部の近傍には粗面が形成されていない
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の光学シート。
4. 前記本体部のシート面への法線方向と平行な断面において、前記単位形状要素の外輪郭は曲線のみによって形成されている
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学シート。
5. 前記本体部のシート面の法線に沿った断面において、前記単位形状要素の前記基端部における外輪郭に対する接線と、前記本体部のシート面と、がなす角度は、当該接線の前記外輪郭に対する接点が前記本体部の前記法線に沿った方向において前記本体部に近付くにつれて、小さくなり、
   前記本体部のシート面の法線に沿った断面において、前記単位形状要素の前記先端部における外輪郭に対する接線と、前記本体部のシート面と、がなす角度は、当該接線の前記外輪郭に対する接点が前記本体部の前記法線に沿った方向において前記本体部から離間するにつれて、小さくなる
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学シート。
6. 前記先端部と前記基端部とが隣接して配置され、
   前記本体部のシート面の法線に沿った断面において、前記先端部における前記単位形状要素の外輪郭に対する接線および前記基端部における前記単位形状要素の外輪郭に対する接線は、前記単位形状要素の前記先端部における外輪郭と前記単位形状要素の前記基端部における外輪郭とが接続する位置にて、接するようになる
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学シート。
7. 前記複数の単位形状要素は、前記本体部のシート面上の第１方向に沿って一定のピッチで配列されているとともに、前記本体部のシート面上の第２方向に沿っても前記一定のピッチで配列されており、
   前記第１方向は、前記第２方向に対して６０°傾斜している
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光学シート。
8. 前記本体部の前記一方の面上に位置する前記各単位形状要素の底面は、略六回対称な形状となっている
   ことを特徴とする請求項７に記載の光学シート。
9. 前記単位形状要素の表面の少なくとも一部分にも、凹凸が形成されている
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の光学シート。
10. 前記単位形状要素の表面に凹部が形成されている
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の光学シート。
11. 前記単位形状要素内に光拡散材が分散されている、及び／又は、
    前記本体部は、前記一方の面をなす層であって光拡散材を分散された光拡散層を含む、及び／又は、
    前記本体部は、前記一方の面とは反対側の面をなす層であって光拡散材を分散された光拡散層を含む
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の光学シート。
12. 光源と、
    前記光源からの光を受ける請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の光学シートと、を備える
    ことを特徴とする面光源装置。
13. 出光側に向けて突出する断面三角形形状の複数の単位プリズムを有した集光シートを、さらに備え、
    前記光学シートは、前記集光シートの出光側に配置されている
    ことを特徴とする請求項１２に記載の面光源装置。
14. 前記光学シートの出光側に配置された偏光分離フィルムをさらに備える
    ことを特徴とする請求項１２または１３に記載の面光源装置。
15. 透過型表示部と、
    前記透過型表示部に対向して配置された請求項１２乃至１４のいずれか一項に記載の面光源装置と、を備える
    ことを特徴とする透過型表示装置。

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