JP5672833B2 - 照明ユニット及びこれを用いた表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、主に輝度ムラのない均一な光を射出するようにした照明光路の制御に用いられる照明ユニット並びにこの照明ユニットを用いた表示装置に関するものである。

液晶表示装置（ＬＣＤ）に代表されるフラットパネルディスプレイは、提供される情報を認識するのに必要な照明装置を内蔵しているタイプが普及している。
この照明装置で消費する電力は、液晶表示装置全体で消費する電力の相当部分を占める。 従って、所定の輝度を提供するのに必要な照明装置の消費電力を低減することは、液晶表示装置全体の省電力化に寄与することになる。

ところで、従来、液晶表示装置に使用される照明装置として、主に直下型方式とエッジライト方式とが挙げられる。直下型方式の照明装置は、液晶表示パネルの背面に光源を多数配置した構成を備えており、主として２０インチ以上の大型の液晶表示装置に適用されている。
一方、エッジライト方式の照明装置は、光源の配設位置が導光板の側部に限定された構成であるため、大型のディスプレイ装置には向いておらず、主としてノート型パソコン、液晶モニター、携帯情報端末等に適用されている。

しかし、最近では、照明装置用の光源として冷陰極管に替わってＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ 発光ダイオード）が採用され始めたことにより、低消費電力化が図れ、薄型化の容易なエッジライト方式が、２０インチ以上の中型ないし大型液晶表示装置へ採用され始めている。
一般的に、エッジライト方式は、導光板と呼ばれる透光性の板の端面にのみ光源が配設される構造のため、光源設置数に限界がある。従って、液晶表示装置が大型になるにつれ、エッジライト方式ではディスプレイ全体を明るくすることが難しくなり、輝度を向上させる光学シートの役割が重要となる。

一方、液晶表示装置の表示画面の輝度を向上させる手段として、特許文献１〜３に示されるようなレンズシートが開示されており、その代表として米国３Ｍ社の登録商標である輝度向上フィルムＢＥＦ（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ）が広く使用されている。
図１２は、液晶表示装置１８０に、ＢＥＦ１８５を配設した一例を示す断面模式図である。この液晶表示装置１８０は、光源１８２の光出射側にＢＥＦ１８５を配設し、その射出面側に液晶表示パネル１８４を配設した構成を有している。図１３は、ＢＥＦ１８５の斜視図である。図１２、図１３に示すように、ＢＥＦ１８５は、基板部材１８６上に断面三角形状の単位プリズム１８７が一方向に周期的に配列された光学フィルムである。この単位プリズム１８７は光の波長に比較して大きいサイズ（ピッチ）とされている。

ＢＥＦ１８５は、「軸外（ｏｆｆ-ａｘｉｓ）」からの光を集光し、この光を視聴者に向けて「軸上（ｏｎ-ａｘｉｓ）」に方向転換（ｒｅｄｉｒｅｃｔ）または「リサイクル（ｒｅｃｙｃｌｅ）」することができる。すなわち、ＢＥＦ１８５は、ディスプレイの使用時（観察時）に、軸外輝度を低下させることによって軸上輝度を増大させることができる。ここで言う「軸上」とは、視聴者の視野方向Ｆ’に一致する方向であり、一般的にはディスプレイ画面に対する法線方向側である。

ＢＥＦ１８５に代表されるレンズシートを用いる際に、透明基材上に拡散フィラーが塗布された拡散フィルムを導光板とレンズシートとの間に配置することによって、導光板から出射される光のムラを抑えることができる。
さらにまた、レンズシートと液晶パネル１８４との間に拡散フィルムを配置した場合には、ＢＥＦ１８５等のプリズムレンズシートに起因する射出光のサイドローブを低減させることもできる。

一方、エッジライト方式の液晶表示装置に使用される導光板は、端面から入射される入射光を効率良く射出面へと導く光反射面が、射出面と対向する面に設けられることが一般的である。光反射面は、光源からの入射光のうち直接射出面から射出されない光を導光板内の様々な方向に反射させ、射出面側に向かわせるためのものであり、例えば正六角形の六方配置に白色のドットパターンが印刷されたもの、あるいはレンズ形状が付与されたもの等、効率よく射出面へ導くために様々な光反射面が提案されている（例えば特許文献４参照）。

しかしながら、どのような光反射面であっても、光反射面に形成された白色ドットパターンやレンズ形状などの光学構造物によるムラが視認されるという問題があり、その解決手段としては、導光板とレンズシートとの間に、特許文献５に示されるような拡散フィルムを使用する方法が一般的である。

しかし、このような光学構造物を隠蔽するために用いる拡散フィルムは、集光機能をほとんど有しておらず、正面方向の輝度が不足してしまう。正面方向の輝度を十分に得るためには、ＢＥＦ１８５のようなレンズシートを複数枚重ねる必要があり、装置の薄型化が図れなくなったり、コストが高くなったり、視野が極端に狭くなるという問題が生じる。そのため、集光機能を有しながらも光学構造物を隠蔽できる光学シートの出現が望まれている。

特公平１−３７８０１号公報 特開平６−１０２５０６号公報 特表平１０−５０６５００号公報 特開２００５−２９３９４０号公報 特開２００４−２９５０８０号公報

本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたものであり、導光板の光反射面に設けた光学構造物の像を隠蔽し、且つ正面方向の輝度を向上させながらも、視野が極端に狭くなることを防ぐようにした照明ユニット及びこの照明ユニットを用いた表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。すなわち、本発明による照明ユニットは、光源と、光源から射出される光を入射させて観察者側へ射出する射出面と入射光の一部を反射させて射出面へ導く光反射面とを有する導光体と、導光体の射出面から射出する光を入射する光透過性の第一の基材と該第一の基材の光射出面側に設けられていて入射光を均一化して射出するために少なくとも一方向に配列されてなる複数の第一の線状レンズとを有する隠蔽レンズシートと、隠蔽レンズシートの射出面から射出する光を入射する第二の基材と該第二の基材の光射出面側に設けられ第一の線状レンズの少なくとも一部の配列方向と同方向に配列されていて入射光を集光して射出する第二の線状レンズとを有する集光シートと、を備えた照明ユニットであって、第一の線状レンズの第一の基材または第二の線状レンズの第二の基材と接する点から配列方向への変位をｘｍ（但し、ｍは第一の線状レンズでは１、第二の線状レンズでは２とする）とし、第一の線状レンズまたは第二の線状レンズの延在方向に直交する断面の稜線に沿う上枠線をｆｍ（ｘｍ）とすると、変位ｘｍに対する第一または第二の線状レンズの上枠線ｆｍ（ｘｍ）への接線の割合を規定した傾き密度ｄｍ（ｘｍ）は、以下に示す（１）式で表すものとして、

該（１）式で表される第一の線状レンズの傾き密度ｄ１（ｘ１）の最大値と最小値の差分が傾き密度ｄ１（ｘ１）の平均値の１．５倍以下になり、かつ傾き密度ｄｍ（ｘｍ）が最大値となる位置の変位ｘｍをｘｍ０としたとき、第一の線状レンズの変位ｘ１がｘ１０における上枠線ｆ１（ｘ１）の接線の傾きｄｆ１（ｘ１）／ｄｘ１（ｘ＝ｘ１０）が、以下に示す（２）式、

で示す範囲に規定され、前記第一の線状レンズはその傾き密度ｄ１（ｘ１）が第一の基材との交点から前記第一の線状レンズの頂部に向うにつれて単調に増加して最大値になり、その後単調に減少することで最小値となって前記頂部に至る形状を有する断面凸曲線形状であることを特徴とする。

本発明による照明ユニットによれば、光源から射出される光を、導光体を通して隠蔽レンズシートへ導き、導光体では光反射面の光学構造物により光を隠蔽レンズシートに導く。そのため、光学構造物の像からなる疑似光源を隠蔽レンズシートによって均一に線状に拡散して隠蔽することができる。
ここで、隠蔽レンズシートにおいて、第一の線状レンズの第一の基材と接する点から配列方向への変位をｘ１とし、第一の線状レンズの延在方向に直交する断面の上枠線をｆ１（ｘ１）としたとき、（１）式で表される傾き密度ｄ１（ｘ１）の最大値と最小値の差分が、傾き密度ｄ１（ｘ１）の平均値の１．５倍以下になる、つまり、接線の傾きｄｆ（ｘ）／ｄｘが或る範囲の値を満遍なく有することで、光を均一に拡散して擬似光源の隠蔽性を高めることができる。そのため、表示画面の輝度ムラを効果的に低減することができる。

さらに、傾き密度ｄ１（ｘ１）が最大値となる変位ｘ１をｘ１０としたとき、変位ｘ１がｘ１０における上枠線ｆ１（ｘ１）の接線の傾きｄｆ１（ｘ１）／ｄｘ１（ｘ１＝ｘ１０）が、（２）式の範囲に規定されることで、隠蔽レンズシートの前方側に設けた集光シートの輝度向上効果をより高めることができる。
輝度を向上できる。
また、第一の線状レンズと第二の線状レンズの少なくとも一部の配列方向を略平行な方向とすることで、配列方向と略直交する方向に対する視野を狭くすることがない。そのため、導光板の光反射面に設けた光学構造物の疑似光源を隠蔽し且つ正面方向の輝度を向上させながらも、視野が極端に狭くなることを防ぐことができる。

また、第二の線状レンズの変位ｘ２が最大値の位置ｘ２０における上枠線ｆ２（ｘ２）の接線の傾きｄｆ２（ｘ２）／ｄｘ２（ｘ＝ｘ２０）が、以下の（３）式、

で示す範囲に規定されていることが好ましい。
これにより隠蔽レンズシートを経由した光が集光シートによって高輝度を達成できる。

また、第一の線状レンズの変位ｘ１が０の点における接線の傾きｄｆ１（ｘ１）／ｄｘ１（ｘ１＝０）が、以下の（４）式、

の範囲に規定されることが好ましい。
これによって、隠蔽レンズシートの第一の線状レンズを通過する疑似光源の光を広い範囲に亘って線状に広げることができる。

また、隠蔽レンズシートの入射面側に、第一の線状レンズと略直交する方向に配列された第三の線状レンズが設けられていてもよい。
この構成を採用すれば、二種類の第一及び第三の線状レンズが略直交して配設されているため、第一の線状レンズの配列方向に対する配光分布も大きく変化することはない。そのため、第一の線状レンズによる隠蔽効果や輝度向上効果を失うことはなく、しかも、第三の線状レンズは、第一の線状レンズによっては広げることのできない方向に疑似光源を広げることができるため、隠蔽効果を高めることが可能になる。

また、導光体の光反射面には入射光を反射させる複数の光学構造物が規則的に配置されており、任意の光学構造物から該光学構造物に２番目に近接する他の光学構造物である第２近接光学構造物へ向かう方向と第一及び第二の線状レンズの配列方向が略同一であることが好ましい。
導光体の光反射面に予め設定されている光学構造物の配列に対して、任意の光学構造物から第２近接光学構造物へ向かう方向を、隠蔽レンズシートの第一の線状レンズと集光シートの第二の線状レンズとの配列方向と略同一とすることで、疑似光源の広がり方向と略直交する方向における疑似光源の広がりが互いに近接することになり、輝度ムラを低減できる。

また、導光体に対して隠蔽レンズシートとは反対側の位置に、導光体の光反射面から射出する光を反射して再度導光体へと導く反射シートをさらに備えることが好ましい。
これにより、光源から導光体に出射する光の一部が射出面とは反対側に漏洩しても、反射シートによって隠蔽レンズシートの方向に反射させて向かわせることができる。

本発明による表示装置は、上述したいずれかに記載された照明ユニットと、表示画像を規定する画像表示素子と、を有することを特徴とする。
本発明による表示装置によれば、照明ユニットによって疑似光源による明暗の輝度ムラを抑制して高輝度の表示画像を観察できる。

また、画像表示素子が、画素単位での透過／遮光により画像を表示することが好ましい。
画素単位で光を透過/遮光して画像を表示するものであれば、照明ユニットにより輝度ムラの低減された光を利用することで、画像品位の高い画像を表示させることができる。

本発明による照明ユニット及び照明ユニットを用いた表示装置によれば、光源からの光を導く導光体の射出面側に第一の線状レンズが配列された隠蔽レンズシートを設けたことで、第一の線状レンズの配列方向に向かって導光体の射出面から射出される光を立ち上げることができるため、光学構造物の像を線状に拡散して隠蔽することができる。
また、（１）式で表される傾き密度ｄ（ｘ）の最大値と最小値の差分を、傾き密度ｄ（ｘ）の平均値の１．５倍よりも小さくしたから、接線の傾きｄｆ（ｘ）／ｄｘが、ある範囲の値を満遍なく有することになって疑似光源を均一に線状に引き延ばして明暗の差を抑制して、隠蔽することができる。そのため、表示画面の輝度ムラを効果的に低減することができる。
さらに、傾き密度ｄ（ｘ）が最大値となる上枠線ｆ（ｘ）の接線の傾きｄｆ（ｘ）／ｄｘ（ｘ＝ｘ０）が、（２）式の範囲に規定されることで、疑似光源を広げると共に輝度を高めることができる。

また、第一の線状レンズと第二の線状レンズの配列方向を少なくとも略平行にすれば、その配列方向と略直交する方向に対する視野を狭くすることがない。そのため、本発明によれば、導光板の光反射面に設けた光学構造物の像である疑似光源を隠蔽レンズシートで拡散して隠蔽し、且つ正面方向の輝度を向上させながらも、視野が極端に狭くなることを防ぐことができる。

本発明の実施の形態による画像表示装置の構成を示す断面図である。 導光板中の光路図の一例を示す模式図である。 図１に示す実施の形態による照明ユニットにおける隠蔽レンズシートの斜視図である。 図３に示す隠蔽レンズシート１において第一の線状レンズの延在方向に直交する断面における上枠線に対する接線を示す図である。 （ａ）は実施の形態における擬似光源が隠蔽レンズシートを介して広がる光路を示す説明図とその光強度分布を示す図、（ｂ）は隠蔽レンズシートの代わりにプリズムシートを配置した場合における擬似光源の光路の広がりを示す説明図と光強度分布図を示す（ａ）と同様な図である。 （ａ）は隠蔽レンズシートの第一の線状レンズの縦断面における上枠線の図 、（ｂ）は上枠線に対する接線の傾きｄｆ（ｘ）／ｄｘの絶対値の変化を示す説明図、（ｃ） は第一の線状レンズに対する傾き密度ｄ（ｘ）の変化を示す説明図である。 隠蔽レンズシートに代えたプリズムシートによる正面輝度のプリズム頂角依存性のシミュレーション結果を示したプリズムの頂角と輝度比との関係を示すグラフであり、（ａ）は本実施形態と同様にプリズムシートを２枚重ねて配設した構成を採用した場合のもの、（ｂ）はプリズムシートを１枚配設した構成を採用した場合のものである。 隠蔽レンズシートを透過する疑似光源の像の広がり程度を示す図であって、（ａ）は上枠線に対する傾き角度が５０度から６５度の範囲にある場合、（ｂ）は傾き角 擬似光源が二つ並んだ場合の光強度の広がりを示した説明図であり、（ａ）は隠蔽レンズシートのみで構成した場合、（ｂ）は隠蔽レンズシートとプリズムシートを重ねて構成した場合である。 （ａ）と（ｂ）は光源構造物（疑似光源）を六方配列させた導光板の光反射面に対する隠蔽レンズシートの第一線状レンズの配列方向の違いによる擬似光源の像の広がりの間隔の違いを示した説明図である。 本実施形態の変形例によるプリズムからなる第二の線状レンズを配列させた集光シートを備えた液晶表示装置を示す図である。 ＢＥＦを配列した従来の液晶表示装置の一例を示す断面模式図である。 図１２におけるＢＥＦの斜視図である。

以下に、本発明の実施の形態による照明ユニットとこの照明ユニットを備えた画像表示装置について添付図面により説明する。
図１に示す本発明の実施の形態による画像表示装置１は、照明ユニット２と画像表示パネル３とを配設した構成を有している。なお、図１から図１０は、本発明の実施の形態を説明するために模式的に示した図であり、各部の大きさや形状は理解を容易にするために適宜誇張して示しており、正確な寸法比を示すものではない。

画像表示パネル３は、２枚の偏光板（偏光フイルム）４，５と、その間に挟持された画像表示素子６とからなる。画像表示パネル３は例えば液晶表示パネルから構成され、その場合、画像表示素子６は２枚のガラス基板の間に液晶層が充填されて構成される。
画像表示パネル３は、画素単位で光を透過/遮光して画像を表示する素子であることが望ましい。画素単位で光を透過/遮光して画像を表示するものであれば、照明ユニット２により輝度ムラの低減された光を利用することで、画像品位の高い画像を表示させることができる。
画像表示素子６として選択される液晶表示素子は、画素単位で光を透過/遮光して画像を表示する代表的な素子であり、他の表示素子と比べて、画像品位を高くすることができる。

照明ユニット２はエッジライト型の照明装置であり、画像表示パネル３の光入射側に臨ませて配置されており、光の光路に沿って光源８，導光板９，隠蔽レンズシート１０，集光シート１１を含んで構成されている。
光源８としては、例えば線状光源や点状光源が挙げられる。線状光源としては、ＣＣＦＬやＨＣＦＬ、ＥＥＦＬ等の蛍光管が挙げられる。点状光源としては、ＬＥＤが挙げられる。ＬＥＤとしては白色ＬＥＤやＲＧＢ−ＬＥＤ等が挙げられる。図１では、光源８が導光板９の１つの端面に配置された例を示しているが、これに限らず、対向する２つの端面に配置する場合、または４つの端面に配置される場合なども採用できる。このとき、導光板９の形状は、図１に示すような楔形状であってもよく、或いは図２に示すように平板形状であってもよい。

図２に示す導光板９において、その観察者側Ｆに配設された射出面１３とは反対側の面に光反射面１４が形成されている。光反射面１４は、光源８から入射する入射光のうち直接射出面１３から射出されない光を導光板９内の様々な方向に反射させ、射出面１３側に向かわせるための面であり、光反射面１４には入射光を反射させるための複数の光学構造物１５が設けられている。
光学構造物１５としては、例えば白色拡散反射ドットが印刷されて配設されている。また別の例として、マイクロレンズ形状やプリズム形状等の構造物が形成されていてもよい。一例として、図２に示す導光板９では、光反射面１４に白色拡散反射ドットパターンが所定間隔で印刷された平板形状が示されており、光源８から入射する光の光路が例示されている。
導光板９の背面側、即ち隠蔽レンズシート１０と反対側には反射シート１２が設けられている。そのため、導光板９を射出面１３とは反対側の光出射面１４側から出射した光は反射ミラー１２によって導光板９内に戻され、射出面１３から出射させられる。

一般的に導光板９は透明板であるため、このような光反射面１４上の光学構造物１５の像は擬似光源１５′として観察者側Ｆから視認される。また、直下型の照明ユニットとは異なり、導光板９からの射出光は角度分布においてもムラが多く、均一な拡散光とは大きく異なる。そのため、エッジライト型の照明ユニット２において、一般的には導光板９の光路上に光反射面１４を隠蔽するため、また射出光の角度分布ムラを低減するために、強い拡散性を有する拡散フィルム等が使用されている。しかしながら、このような拡散フィルムはほとんど集光性能を有していないので、本発明では採用しない。

そこで、本発明の実施の形態による照明ユニット２においては、導光板９から射出する光の進行方向に輝度ムラをなくすための隠蔽レンズシート１０と集光機能を向上させるための集光シート１１とを順次配置することにより、導光板９の光反射面１４に配列させた光学構造物１５による擬似光源１５′を隠蔽し、導光板９からの射出光を広く拡散することなく光学的なムラを低減し、正面方向へ集光することとした。

図３及び図４に示す隠蔽レンズシート１０において、導光板９に対向する面に平板状で光透過性の第一の基材１７が設けられ、この第一の基材１７の光出射方向の面には一方向に配列された複数の第一の線状レンズ１８が配設されている。第一の線状レンズ１８は縦断面視略凸曲面形状をなす単位レンズが一方向に延在して複数配列されて構成されている。なお、第一の線状レンズ１８の縦断面形状の稜線をなす上枠線１８ａは厳密な半円または半楕円形状等の凸曲線ではなく、例えば直線部分を含んでいてもよい。
また、隠蔽レンズシート１０の観察者側Ｆには集光シート１１が配設されている。集光シート１１は、第二の基材２０の観察者Ｆ側の面に断面略三角形状のプリズムを第二の線状レンズ２１として複数配列させた構成を有している。これら第二の線状レンズ２１は、その配列方向が隠蔽レンズシート１０における第一の線状レンズ１８と略一致するように平行に配設した。第二の線状レンズ２１の上枠線２１ａは、例えばその長手方向に直交する断面視において略二等辺三角形状でその頂部を凸アール状に丸く面取りした形状を呈する。
第一の線状レンズ１８と第二の線状レンズ２１の配列方向を略一致させることで、これらの線状レンズ１８，２１とは略直交する方向の視野を十分に確保することが可能となる。

ここで、下記（１）式に示す傾き密度ｄｍ（ｘｍ）の式は、隠蔽レンズシート１０と集光シート１１とに適用できる式である。ｍは１または２であり、ｍ＝１の場合には隠蔽レンズシートの特性を表し、ｍ＝２の場合には集光シート１１の特性を表すものとする。また、図４に示すように、ｘｍ（＝ｘ）は第一の線状レンズ１８の第一の基材１７または第二の線状レンズ２１の第二の基材２０との交点から各線状レンズ１８，２１の配列方向の変位（長さ、範囲）を示すものとする。変位ｘｍの最大値をｘｍ０とする。

そのため、傾き密度ｄｍ（ｘｍ）とは、第一または第二の線状レンズ１８，２１の上枠線の接線ｄｆｍ（ｘｍ）／ｄｘｍに関し、変位ｘｍの範囲における接線が同じ傾きをもつ割合を意味するものである。

即ち、（１）式の右辺は、例えば第一または第二の線状レンズ１８，２１の縦断面における上枠線（１８ａ）の接線（１９）の傾きｄｆｍ（ｘｍ）／ｄｘｍの変位ｘｍに対する微分値の絶対値の逆数であり、接線（１９）の傾き関数ｄｆｍ（ｘｍ）／ｄｘｍの中で、例えば、変位ｘｍの或る長さ位置を変位ｘａとして、変位ｘａにおける傾きｄｆｍ（ｘｍ）／ｄｘｍ（ｘｍ＝ｘａ）の占める割合に比例する値である。ここでは、簡易的に、この値を傾き密度ｄｍ（ｘｍ）と規定することにする。
例えば、第一の線状レンズ１８の延在方向に直交する面（ＸＺ平面）における断面図を図４に示す。図４に示す隠蔽レンズシート１０において、第一の線状レンズ１８の第一の基材１７と接する点から配列方向への変位ｘｍをｘ１とし、第一の線状レンズ１８の延在方向に直交するＸＺ平面で切った断面の略凸曲線形状の上枠線１８ａを変位ｘ１の関数としてｆ１（ｘ１）とする。

そして、下記に述べる実施例から、隠蔽レンズシート１０において、（１）式で表される傾き密度ｄ１（ｘ１）の最大値と最小値の差分が、傾き密度ｄ１（ｘ１）の平均値の１．５倍以下になることを特徴とする。この点については下記の実施例で説明する。
また、図４において、傾き密度ｄ１（ｘ１）の平均値は、隠蔽レンズシート１０の第一の線状レンズ１８の配列ピッチをＰとしたとき、下記（５）式により表される。

上述したように、光源８から射出された光は、導光板９に入射して観測者側Ｆへ射出されるが、その多くの光は、導光板９の光反射面１４に配設された複数の光学構造物１５により反射され、射出面１３に向かう。そのため、観測者側Ｆから観測した場合、光学構造物１５が擬似光源１５′として視認される（図５参照）。
本実施形態における隠蔽レンズシート１０では、傾き密度ｄ１（ｘ１）の最大値と最小値の差が、平均値の１．５倍よりも小さくなることを特徴とする、つまり、接線１９の傾きｄｆ１（ｘ１）／ｄｘ１は、ある範囲の値を満遍なく有する。そのため、観察者側Ｆから観察したとき、擬似光源１５′は線状に均一に広がったように見える。
接線の傾きが満遍なく広がることで、あらゆる角度の入射光を満遍なく均一に立ち上げることができることになる。逆に言うと、変位ｘ１に対して傾き密度ｄ１（ｘ１）の変化が大きいということは、直線部分等の特定の傾きが多くなってしまったり、もしくは、少なくなってしまうということである。この場合、擬似光源１５′が線状に広がっても、特定の傾きに対応した位置において、明るい点もしくは暗い点が生じてしまう。

図５に光線の進路と観測者側Ｆから観測した際の光強度の空間的依存性を示す。図５（ａ）に示すように、第一の線状レンズ１８として満遍ない傾きをもった断面略凸曲面形状のレンズが配列された隠蔽レンズシート１０を配設し、導光板９に設けた光学構造物１５の疑似光源１５′から発せられた光が、隠蔽レンズシート１０の第一の線状レンズ１８を経由した光ｈとなって観測者側Ｆから観測された場合、疑似光源１５′からの光ｈの光強度は、実線で示すように、配列方向に向かってなだらかに変化する。したがって、擬似光源１５′は、均一な線状に広がって視認される。

一方、図５（ｂ）に示すように、特定の２つの傾きしかもたない断面三角形のプリズムをなす第二の線状レンズ２１を配列した集光シート１１を疑似光源１５′の前方に配設させた場合、プリズムの傾きが２面であるために、疑似光源１５′に対して集光シート１１を通過した光は、２つの急激なピークの光強度を呈することになる。したがって、集光シート１１だけを設けた場合、擬似光源１５′は、プリズムによって二つにスプリットして視認されるのみで、輝度ムラ低減の効果は小さい。
なお、図５（ａ）、（ｂ）中の破線は、隠蔽レンズシート１０や集光シート１１を配置しなかった場合の光強度の空間的依存性を示している。これらの場合、疑似光源１５′の前方に隠蔽レンズシート１０や集光シート１１を配設しないと、いずれの場合も、破線で示すように、疑似光源１５に対応する中央部でのみ極めて強い光強度を呈することになる。

そして、図６（ａ）において、隠蔽レンズシート１０における第一の線状レンズ１８の凸曲面のレンズ形状を上枠線１８ａ（ｆ１（ｘ１））として示すと、横軸に変位ｘ１（＝ｘ）、縦軸にｆ１（ｘ１）（＝ｆ（ｘ））の絶対値をとって図６（ａ）に示す。そして、この上枠線１８ａの１回微分による傾きの絶対値は同図（ｂ）に示すようになり、凸曲面の上枠線１８ａの両端で最も傾きが大きく頂部で最も傾きが小さい変化を呈する。
この図６（ａ）に示す上枠線１８ａの傾き密度ｄ１（ｘ１）は図６（ｃ）に示すようになる。図６（ｃ）において、傾き密度ｄ１（ｘ１）は上枠線１８ａの第一の基材１７との交点から次第に増大して最大値となり、その後小さくなって上枠線１８ａの頂点で最も小さい最小値となる。その後、傾き密度ｄ１（ｘ１）は増大して同様に最大値を経由して最小値に至るサインカーブに近い形状を呈するグラフが得られる。
そして、図６（ｃ）に示すように、傾き密度ｄ１（ｘ１）の最大値と最小値の差分が、傾き密度ｄ１（ｘ１）の平均値の１．５倍以下になることを特徴としている。最大値と最小値の差が１．５倍より大きいと特定の傾きが大きくなり、隠蔽性が悪く輝度ムラが生じる不具合がでる。

また、隠蔽レンズシート１０における、傾き密度ｄ１（ｘ１）が最大値となる変位ｘ１をｘ１０としたとき、変位ｘ１がｘ１０における上枠線３（ｆ１（ｘ１））の接線１９の傾きｄｆ１（ｘ１）／ｄｘ１（ｘ＝ｘ１０）は、下記（２）式の範囲に規定される必要がある。

つまり、上枠線３（ｆ１（ｘ１））の接線１９の傾きの絶対値｜ｄｆ１（ｘ１）／ｄｘ１（ｘ＝ｘ１０）｜は、２７．５度から４５度の範囲に含まれる。擬似光源を観察者側Ｆから視認できないようにするためには隠蔽レンズシート１０の接線１９の傾きが満遍なく変わるほうがよく、半円が最も好ましい。しかし、隠蔽レンズシート１０を断面半円形状にすると輝度が大きくならないので、輝度を増大させる条件として、上記（２）式によって｜ｄｆ１（ｘ１）／ｄｘ１（ｘ＝ｘ１０）｜の範囲を２７．５度〜４５度に規定した。

これについて図７により説明する。
図７（ａ）、（ｂ）は、側面に光源８を設けた導光板９の上に光学シートを配置した照明光学系のシミュレーション結果を示す図であり、光学シートがプリズムシートである場合にプリズムの頂角を変化させた場合の正面輝度を輝度比としてプロットしたものである。ここで、輝度比とは、プリズムシートにおけるプリズム頂角が９０度の場合の正面輝度を１とした場合の正面輝度の比である。
図７（ａ）は光学シートとして、隠蔽レンズシート１０を簡略化した頂角可変のプリズムシート１０Ａとその上に設置した固定された頂角９０度のプリズムシート１１Ａとを、プリズムが同一方向を向くように重ねて配設し、その下側にバックライトとして光源８と導光板９を設けた場合である。そして、下側のプリズムシート１０Ａの頂角を変化させた場合における輝度比を図７（ａ）にプロットした。
また、図７（ｂ）は光学シートとして頂角可変のプリズムシート１０Ａを一枚だけバックライトの前方に配置した場合の輝度比を示す図である。

図７（ｂ）に示すように、プリズムシート１０Ａを一枚配設した場合には、頂角９０度のときに正面輝度は最大になるのに対し、図７（ａ）に示すように、プリズムシート１０Ａ，１１Ａを二枚配設した場合には、頂角１００度付近で輝度比が最大となる。
つまり、プリズムシート１０Ａ，１１Ａを二枚配設した構成において、一枚目のプリズムシート１０Ａは断面三角形のプリズムの頂角１００度の場合に、その両側の傾き角が４０度付近の割合が多いほど高輝度になり、このときには、正面輝度を十分確保することができる。そして、一枚目のプリズムシート１０Ａのプリズム頂角が９０度〜１２５度の範囲で両側の傾き角は４５度〜２７．５度の範囲となり、この範囲で輝度比は１以上という高い輝度が得られることがわかった。
そのため、傾き密度ｄ１（ｘ１）が最大値（ｘ＝ｘ１０）の場合、接線１９の傾きｄｆ１（ｘ１）／ｄｘ１（ｘ＝ｘ１０）は、（２）式の範囲に規定される必要がある。

以上の構成において、傾き密度ｄ１（ｘ１）の最大値と最小値の差分が平均値に対する割合を、詳細に変化させた様々な形状の線状レンズ１８を有する隠蔽レンズシート１０を作製し、擬似光源１５′の隠蔽度合いを検討した結果、上記平均値の割合が１．５倍よりも大きい場合には、明るい点と暗い点が視認でき、１．５倍以下の場合には、均一に広がっている、つまり、隠蔽されるということを確認できた。この点については、下記の実施例で詳しく説明する。

また、隠蔽レンズシート１０において、変位ｘが０の点、即ち上枠線１８ａが第一の基材１７に交わる点における接線１９の傾きｄｆ１（ｘ１）／ｄｘ１（ｘ１＝０）は、下記（４）式の範囲に規定されることが望ましい。

接線１９の傾きの絶対値｜ｄｆ１（ｘ１）／ｄｘ１（ｘ１＝０）｜は大きい方が、より斜めに進む光を立ち上げることができる。そのため、（４）式において、接線１９の傾きの絶対値｜ｄｆ（ｘ）／ｄｘ（ｘ＝０）｜の値が１．１９（ラジアン）〜２．１４（ラジアン）の範囲であれば、擬似光源１５′を広い範囲にわたって線状に広げることができて、望ましい。
１．１９ラジアンは角度で表すと５０度になり、この値以上でなければ線状の広がりが十分とは言えない。一方、２．１４ラジアンは角度で表すと６５度になり、この値までであれば光学構造物１５の配置を変更しても十分な線状の広がりを得ることができる。
しかし、接線１９の傾きが５０度に満たない場合には線状の広がりは十分といえず、傾きが６５度を超える場合には光が斜めに広がりすぎて正面輝度の向上効果が小さくなる欠点が生じる。

また、図８（ａ）、（ｂ）は、（４）式に関連して、図７に示す変位ｘ１が０の点における接線１９の傾きの絶対値｜ｄｆ１（ｘ１）／ｄｘ１（ｘ１＝０）｜が５０度未満の場合と、５０度以上の場合とにおける疑似光源１５′の像の広がりの度合いを示す図である。
接線１９の傾きの絶対値｜ｄｆ１（ｘ１）／ｄｘ１（ｘ１＝０）｜が５０度に満たない場合には、図８（ｂ）に示すように隠蔽レンズシート１０を透過した疑似光源１５′の線状の広がりが十分でなく、擬似光源１５′の広がりが重ならずに分離された状態のため明暗が強く観測されてしまう。一方で、接線１９の傾きの絶対値｜ｄｆ（ｘ）／ｄｘ（ｘ＝０）｜が５０度以上である場合には、図８（ａ）に示すように、線状の広がりが隣の擬似光源１５′の広がりと重なり、明暗の境界がなくなり、高い隠蔽性を有するといえる。

更に図９は、擬似光源１５′が複数（図では２つ）並んだ場合の光強度の空間的依存性を示すものである。
導光板９の厚みや光学構造物１５の間隔等によるが、図９（ａ）に示すように、隠蔽レンズシート１０のみ配設した場合では、擬似光源１５′の線状の広がりが不十分になる場合がある。そこで、図９（ｂ）に示すように、隠蔽レンズシート１０の観察者Ｆ側に更に集光シート１１を配置することで、各シート１０，１１を透過する光の線状の広がりが互いに重なり合わせられることで、擬似光源１５′の線状の広がりを十分にもたせることもできる。

次に、集光シート１１に関して、第二の線状レンズ２１の延在方向に直交する断面視で頂部がアール状に面取りされた略プリズムの変位ｘ２が最大距離ｘ２０における、第二の線状レンズ２１の断面視で頂部が凸アール状をなす略三角形をなす上枠線ｆ２（ｘ２）に対する接線の傾きの絶対値｜ｄｆ２（ｘ２）／ｄｘ２（ｘ＝ｘ２０）｜が、下記（３）式の範囲に規定されることが望ましい。

これは、図７（ｂ）に示すように、プリズムシートを一枚配置した場合と同様に、プリズムシートの頂角は９０度のときに正面輝度が最も高くなるためである。そのため、第二の線状レンズ２１の接線の傾きの絶対値｜ｄｆ２（ｘ２）／ｄｘ２（ｘ＝ｘ２０）｜の範囲は、（３）式により０．８４（ラジアン）〜１．１９（ラジアン）に設定され、角度にして４０度〜５０度の範囲とされる。

上述のように本実施形態による液晶表示装置１によれば、光源８から射出され、導光板９内で光反射面１４の光学構造物１５で反射させられた光は、射出面１３を通過して隠蔽レンズシート１０によって広く拡散され、しかもその前方に配置された集光シート１１によって正面輝度を十分高くできる。
しかも、隠蔽レンズシート１０は、第一の線状レンズ１８の上枠線１８′における（１）式で規定する傾き密度ｄ１（ｘ１）の最大値と最小値の差分が平均値の１．５倍以下に設定され、（２）式で規定する範囲の値を満遍なく有するため、光学構造物１５の像である疑似光源１５′は線状に均一に広げることができて、明暗を低減できる。
また、隠蔽レンズシート１０の変位ｘ１＝０の点における接線１９の傾きが（４）式を満たすことで、疑似光源１５′を広い範囲に亘って線状に十分広げて互いに重ねることができるから、正面輝度を向上させつつ、明暗の境界がなくなって高い隠蔽性を発揮できる。
更に、隠蔽レンズシート１０の前方側に集光シート１１を設けて第二の線状レンズ２１の上枠線である頂部が凸アールをなす略プリズムに対する接線の傾きを（３）式の範囲に設定したから、正面輝度を高く設定できる。

なお、以上の説明では、本実施の形態における隠蔽レンズシート１０は、第一の線状レンズ１８が一方向のみに延在して配列されたレンズシートとして説明してきたが、必ずしも一方向のみである必要はなく、例えば略直交する二方向に配列したクロスレンズ形状のレンズシートであっても良い。

また、隠蔽レンズシート１０の配置に関して、光学構造物１５が六方配置等の規則的に配置されている場合には、任意の光学構造物１５から、この光学構造物１５に２番目に近接する第２近接光学構造物１５へ向かう方向と、第一の線状レンズ１８の配列方向が略同一であることが望ましい。
具体的には、図１０に示す照明ユニット２において、導光板９の光反射面１４に予め配列された光学構造物１５が六方配置されている場合、第一の線状レンズ１８の配列方向の違いによる六方配置された擬似光源１５′の像の広がり方の違いを示している。
導光板９の光反射面１４に、光学構造物１５及び疑似光源１５′が正六角形の各角部と中心とに六方配置された構成を有するとして、そのうちの一部の光学構造物１５及び疑似光源１５′にアルファベットの符号をつけて個別に表示するものとする。

図１０（ａ）に示す照明ユニット２では、隠蔽レンズシート１０における第一の線状レンズ１８の配列方向が、任意の光学構造物１５ｐ（疑似光源１５′ｐ）から、この光学構造物１５ｐの周囲で最も近接する六方配置された最近接光学構造物１５ｑ（疑似光源１５′ｑ）へ向かう方向に略同一である場合を示している。
この場合、擬似光源１５′は、光学構造物１５ｐから最近接光学構造物１５ｑへ向かう方向に延びて広がっているが、光学構造物１５ｐから２番目に近接する１つの第２近接光学構造物１５ｒに向かう方向には広がらないため、両者間に大きな隙間が作られてしまう。

一方、図１０（ｂ）では、隠蔽レンズシート１０における第一の線状レンズ１８の配列方向が、任意の光学構造物１５ｐ（疑似光源１５′ｐ）から、この光学構造物１５ｐの周囲で二番目に近接する六方配置された最近接光学構造物１５ｒ（疑似光源１５′ｒ）へ向かう方向に略同一である場合を示している。
この場合、擬似光源１５′は、光学構造物１５ｐから第二近接光学構造物１５ｒへ向かう方向に広がり、光学構造物１５ｐから最近接光学構造物１５ｑへ向かう方向には広がらない。しかし、光学構造物１５ｐ、１５ｑ間の距離は近接しているため、大きな隙間にはならない。そのため、光学構造物１５の六方配列の構造から、図１０（ｂ）のように第一の線状レンズ１８の配列した構成を採用した方が、図１０（ａ）の場合よりも輝度ムラを抑制することができて好ましい。

また、図１１に示す液晶表示装置１の変形例において、疑似光源１５′の隠蔽効果を高めるために、隠蔽レンズシート１０の入射面に、第一の線状レンズ１８とは略直交する方向に断面略凸曲面をなす第三の線状レンズ２４を設けてもよい。この場合、二種類の第一及び第三の線状レンズ１８，２４は略直交するため、第一の線状レンズ１８の配列方向に対する配光分布も大きく変化することはない。そのため、第一の線状レンズ１８による隠蔽効果や輝度向上効果を失うことはない。
隠蔽レンズシート１０の入射面に設けた第三の線状レンズ２４は、第一の線状レンズ１８によっては広げることのできない方向に疑似光源１５′を広げることができるため、隠蔽効果を高めることが可能になる。
また、導光板９から射出される光は、光反射面１４によって反射されて射出面１３から射出されるため、観察者Ｆ側の方向に対して大きく傾斜した角度の光が多い。そのため、その角度の傾いた射出光を正面方向へ立ち上げるために、隠蔽レンズシート１０の入射面側に第三の線状レンズ２４を設けることとしてもよい。

なお、隠蔽レンズシート１０は、光透過性の第一の基材１７上に紫外線硬化（ＵＶ）樹脂や放射線硬化樹脂を用いて成形されるか、またはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）等を用いて、この技術分野では良く知られている押し出し成形法、射出成形法、あるいは熱プレス成形法によって形成することができる。

また、集光シート１１について、上述の実施形態では、第二の線状レンズ２１の断面形状について頂部を凸アール状に面取りした略二等辺三角形状のプリズムを複数配列して構成したが、必ずしもこの形状である必要はなく、例えば、図１１や図５（ｂ）、図７等に示すように、断面二等辺三角形状のプリズムに形成してもよく、或いは上記（３）式を満たしていれば凸レンズ等のレンズ形状に近い形状に形成してもよい。

また、集光シート１１の観察者側Ｆの面に、拡散要素を含んだ光学シートを付加して配置しても良い。拡散要素を含むことで、隠蔽レンズシート１０及び集光シート１１により線状に広がった光をぼやかして全方位的に広げることが出来る。これにより、より輝度ムラを低減させることが出来る。
ただし、上述の隠蔽レンズシート１０により輝度ムラの低減が図れるため、拡散要素を含んだ光学シートは、拡散特性の強い拡散シートを使用する必要はない。そのため、全光線透過率を大きくすることができて、この拡散要素を含んだ光学シートによる輝度の低減を抑えることが出来る。

以上、本発明の実施形態による画像表示装置１及び照明ユニット２について説明したが、本実施形態による照明ユニット２は画像表示装置１等の表示装置にのみ適用されるものではない。例えば、光源８から射出された光を効率的に集光する機能を有する照明ユニット２として例えば照明装置などにも使用できることはいうまでもない。
次に、本実施形態に基づく実施例について詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

実施例による照明ユニット２は、図１に示すように、アクリル製で四角形板状の導光板９の４辺に光源８として白色ＬＥＤをそれぞれ配置し、その観察者側の射出面１３に隠蔽レンズシート１０、集光シート１１、拡散シート（図示せず）の順で重ねた構成を有している。導光板９の光反射面１４には、光学構造物１５として白色のドットパターンが図１０に示すように六方配置で規則的に配列されている。
このような構成を備えた照明ユニット２の下記実施例１〜６と比較例について、照明光を観察者側から目視観察して疑似光源１５′の像について隠蔽性の可否を輝度ムラの有無として目視確認した。また、照明ユニット２の観察者側にトプコン製の分光放射輝度計ＳＲ−３Ａを配置させて正面輝度を測定した。
（実施例１）

実施例１による照明ユニット２は、隠蔽レンズシート１０、集光シート１１の材料としてポリカーボネート樹脂を用いて製造した。ポリカーボネート樹脂は屈折率が約１．５９と高いため、より集光性能が高い隠蔽レンズシート１０と集光シート１１を得ることが出来るからである。
隠蔽レンズシート１０における第一の線状レンズ１８の略凸曲線状の上枠線１８ａは、上枠線１８ａに対する接線１９の傾きの傾き密度ｄ１（ｘ１）の最大値と最小値の差分が、傾き密度ｄ１（ｘ１）の平均値のｎ倍になるような形状とした。
ｎの値は、１．８、１．６、１．５、１．４、１．２、１．０、０．５の７つの異なる値を設定した。傾き密度ｄ１（ｘ１）が最大値となる変位ｘ１０における第一の線状レンズ１８の上枠線１８ａの接線１９の傾きｄｆ１（ｘ１）／ｄｘ１の最大値（ｘ１＝ｘ１０）は、全て０．３６とした。
（実施例２）

実施例２による照明ユニット２は、第一の線状レンズ１８の上枠線１８ａの接線１９の傾きｄｆ１（ｘ１）／ｄｘ１の最大値（ｘ１＝ｘ１０）を全て０．４７とし、それ以外は全て実施例１と同様にした。
（実施例３）

実施例３による照明ユニット２は、第一の線状レンズ１８の上枠線１８ａの接線１９の傾きｄｆ１（ｘ１）／ｄｘ１の最大値（ｘ１＝ｘ１０）を全て０．５２とした以外は全て実施例１と同様にした。
（実施例４）

実施例４による照明ユニット２は、第一の線状レンズ１８の上枠線１８ａの接線１９の傾きｄｆ１（ｘ１）／ｄｘ１の最大値（ｘ１＝ｘ１０）を全て１．００とした以外は全て実施例１と同様にした。
（実施例５）

実施例５による照明ユニット２は、第一の線状レンズ１８の上枠線１８ａの接線１９の傾きｄｆ１（ｘ１）／ｄｘ１の最大値（ｘ１＝ｘ１０）を全て１．１９とした以外は全て実施例１と同様にした。
（実施例６）

実施例６による照明ユニット２は、第一の線状レンズ１８の上枠線１８ａの接線１９の傾きｄｆ１（ｘ１）／ｄｘ１の最大値（ｘ１＝ｘ１０）を全て１．４３とした以外は全て実施例１と同様にした。
（比較例）

比較例として、上述した実施例による照明ユニット２において、隠蔽レンズシート１０に代えて光拡散シートを設置した。

上述した実施例１〜６及び比較例による照明ユニット２について、隠蔽性を目視観察し、輝度ムラを測定して、その評価結果を示すと下記表１のようになった。
表１において、縦枠にｎ値、横枠に傾きｄｆ１（ｘ１）／ｄｘ１の最大値（ｘ１＝ｘ１０）をとり、実施例１乃至６について、各枠内において、その左側は隠蔽性の結果を、右側は輝度の結果を表している。隠蔽性に関しては、目視により輝度ムラが観測できなかったものを○、観測できたものを×とした。また、輝度に関しては、比較例の輝度を基準として、比較例より輝度が高かったものを○、低かったものを×とした。

その結果、接線１９の傾きｄｆ１（ｘ１）／ｄｘ１の最大値（ｘ１＝ｘ１０）が０．５２〜１．００(ラジアン)の範囲内では、隠蔽レンズシート１０を設けたことにより比較例よりも高い輝度が得られた。また、ｎの値が１．５以下の隠蔽レンズシート１０では、十分な隠蔽性を得ることが出来た。
そのため、照明ユニット２は、隠蔽レンズシート１０の第一の線状レンズ１８における上枠線１８ａに対する接線１９の傾きｄｆ１（ｘ１）／ｄｘ１の最大値（ｘ１＝ｘ１０）が０．５２〜１．００（ラジアン）の範囲即ち接線の角度２７．５度〜４５度の範囲で高い輝度が得られた（（２）式参照）。また、傾き密度の最大値と最小値の差分が傾き密度の平均値に対して１．５倍以下であれば、光学構造物１５の疑似光源１５′の像を隠蔽できた。

１ 画像表示装置
２ 照明ユニット
３ 液晶表示パネル
８ 光源
９ 導光板
１０ 隠蔽レンズシート
１１ 集光シート
１５ 光学構造物
１５′ 疑似光源
１７ 第一の基材
１８ 第一の線状レンズ
１８ａ 上枠線
１９ 接線
２０ 第二の基材
２１ プリズム

Claims (8)

1. 光源と、
   前記光源から射出される光を入射させて観察者側へ射出する射出面と、入射光の一部を反射させて前記射出面へ導く光反射面と、を有する導光体と、
   前記導光体の射出面から射出する光を入射する光透過性の第一の基材と、該第一の基材の光射出面側に設けられていて入射光を均一化して射出するために少なくとも一方向に配列されてなる複数の第一の線状レンズと、を有する隠蔽レンズシートと、
   前記隠蔽レンズシートの射出面から射出する光を入射する第二の基材と、該第二の基材の光射出面側に設けられ前記第一の線状レンズの少なくとも一部の配列方向と同方向に配列されていて入射光を集光して射出する第二の線状レンズと、を有する集光シートと、を備えた照明ユニットであって、
   前記第一の線状レンズの前記第一の基材または第二の線状レンズの第二の基材と接する点から配列方向への変位をｘｍ（但し、ｍは第一の線状レンズでは１、第二の線状レンズでは２とする）とし、前記第一の線状レンズまたは第二の線状レンズの延在方向に直交する断面の稜線に沿う上枠線をｆｍ（ｘｍ）とすると、前記変位に対する前記第一または第二の線状レンズの上枠線ｆｍ（ｘｍ）への接線の割合を規定した傾き密度ｄｍ（ｘｍ）は、以下に示す（１）式で表すものとして、
   

   

   該（１）式で表される第一の線状レンズの傾き密度ｄ１（ｘ１）の最大値と最小値の差分が傾き密度ｄ１（ｘ１）の平均値の１．５倍以下になり、かつ前記傾き密度ｄｍ（ｘｍ）が最大値となる位置の前記変位ｘｍをｘｍ０としたとき、前記第一の線状レンズの変位ｘ１がｘ１０における前記上枠線ｆ１（ｘ１）の接線の傾きｄｆ１（ｘ１）／ｄｘ１（ｘ＝ｘ１０）が、以下に示す（２）式、
   

   

   で示す範囲に規定され、前記第一の線状レンズはその傾き密度ｄ１（ｘ１）が第一の基材との交点から前記第一の線状レンズの頂部に向うにつれて単調に増加して最大値になり、その後単調に減少することで最小値となって前記頂部に至る形状を有する断面凸曲線形状であることを特徴とする照明ユニット。
2. 前記第二の線状レンズの変位ｘ２が最大値の位置ｘ２０における、前記上枠線ｆ２（ｘ２）の接線の傾きｄｆ２（ｘ２）／ｄｘ２（ｘ＝ｘ２０）が、以下の（３）式、
   

   

   で示す範囲に規定されていることを特徴とする請求項１に記載された照明ユニット。
3. 前記第一の線状レンズの変位ｘ１が０の点における前記接線の傾きｄｆ（ｘ１）／ｄｘ１（ｘ＝０）が、以下の（４）式、
   

   

   の範囲に規定されることを特徴とする請求項１又は２に記載された照明ユニット。
4. 前記隠蔽レンズシートの入射面側に、前記第一の線状レンズと略直交する方向に配列された第三の線状レンズが配列されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載された照明ユニット。
5. 前記導光体の光反射面には入射光を反射させる複数の光学構造物が規則的に配置されており、任意の前記光学構造物から該光学構造物に２番目に近接する他の光学構造物である第２近接光学構造物へ向かう方向と前記第一及び第二の線状レンズの配列方向が略同一であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載された照明ユニット。
6. 前記導光体に対して前記隠蔽レンズシートとは反対側の位置に、前記導光体の前記光反射面から射出する光を反射して再度前記導光体へと導く反射シートをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載された照明ユニット。
7. 請求項１乃至６の何れか１項に記載された照明ユニットと、
   表示画像を規定する画像表示素子と、を有することを特徴とする表示装置。
8. 前記画像表示素子が、画素単位での透過／遮光により画像を表示することを特徴とする請求項７に記載された表示装置。

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