WO2010016501A1 - 面光源装置 - Google Patents

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WO2010016501A1
WO2010016501A1 PCT/JP2009/063825 JP2009063825W WO2010016501A1 WO 2010016501 A1 WO2010016501 A1 WO 2010016501A1 JP 2009063825 W JP2009063825 W JP 2009063825W WO 2010016501 A1 WO2010016501 A1 WO 2010016501A1
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WO
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light source
light
guide plate
light guide
dichroic filter
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PCT/JP2009/063825
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龍男 内田
芳人 鈴木
徹 川上
隆宏 石鍋
麦 片桐
佳拡 橋本
將市 石原
修一 神崎
裕 石井
Original Assignee
シャープ株式会社
国立大学法人東北大学
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    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0075—Arrangements of multiple light guides
    • G02B6/0078—Side-by-side arrangements, e.g. for large area displays

Definitions

  • the present invention relates to a surface light source device, and in particular, is applied to a backlight of a transmissive LCD (LCD; liquid crystal display) or a transflective LCD, or an auxiliary light source (front light) of a reflective LCD.
  • the present invention relates to a surface light source device.
  • Patent Documents 1 to 3 As the surface light source device, one using a light guide plate is known (for example, see Patent Documents 1 to 3).
  • the light guide plate has at least one end in the length direction of the plate as the light guide plate entrance surface, and both ends in the thickness direction of the plate are the light guide plate exit surface and the light guide plate back surface, respectively, and light emitted from the light source is incident on the light guide plate. It is designed and manufactured so that it can be introduced from the surface and spread over almost the entire area of the light guide plate exit surface.
  • the light that has entered the light guide plate from the light guide plate entrance surface is totally reflected by the light guide plate exit surface and the back surface of the light guide plate, so that it spreads over almost the entire area of the light guide plate exit surface and exits from the light guide plate exit surface.
  • the shape of the cross section perpendicular to the width direction of the light guide plate is a wedge shape
  • the end surface of the wedge-shaped base side is the light guide plate incident surface. It is well known that it is advantageous that more light can be guided toward the wedge-shaped tip. For this reason, a surface light source device using a so-called wedge-shaped light guide plate in which the cross-sectional shape is a wedge shape is widely used.
  • a full-color LCD usually, a liquid crystal layer, a polarizing plate disposed on the front and back surfaces of the liquid crystal layer, and R (red) disposed between the liquid crystal layer and the polarizing plate on the front surface side
  • a backlight composed of the surface light source device is disposed on the back side of a display device having color filters that respectively transmit G (green) and B (blue) light.
  • Light from the light source is guided by the light guide plate of the backlight, and the display device is irradiated with light from the back side.
  • the liquid crystal orientation of the liquid crystal element is controlled by applying a voltage, and the amount of light transmitted through each color filter is modulated to perform full color display.
  • the color filter used in this type of display device has high saturation and can produce a wide color reproduction range.
  • the amount of light from the light guide plate is attenuated to about 1/3 by the color filter, and the entire display becomes dark. There is.
  • a dichroic filter that reflects visible light other than the selectively transmitted wavelength is used instead of the color filter, and this is further arranged on the surface of the backlight (light guide plate exit surface of the surface light source device). It is known to install (see Patent Document 4).
  • a dichroic filter for example, light (light other than R) reflected by a dichroic filter (R filter) that selectively transmits the wavelength of R light is G or B. It is difficult to selectively re-enter G or B light by efficiently re-entering any one of the dichroic filters (G filter and B filter) that selectively transmit the wavelength of the light. This also applies to the light reflected by the G filter and the B filter. Accordingly, there is a problem that the light utilization rate is reduced accordingly. In addition, it is necessary to dispose the dichroic filter beyond the area of the liquid crystal element, which increases the manufacturing cost.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a surface light source device having a high light utilization rate and a high color purity.
  • the surface light source device of the present invention uses a light source and at least one end portion in the length direction of the plate as a light guide plate incident surface, and both end portions in the thickness direction of the plate as light guide plate exit surfaces, respectively.
  • a light guide plate composed of the plate that introduces light emitted from the light source as the back surface of the light guide plate from the light incident surface of the light guide plate, and spreads and emits light over substantially the entire area of the light guide plate emission surface; and light emitted from the light source.
  • a phase of a selective transmission wavelength among dichroic filters that selectively transmits only light of a specific wavelength and reflects other light.
  • the width direction of the light guide plate is a notch groove provided so as to extend in the length direction of the light guide plate starting from a facing portion with a boundary between adjacent dichroic filters, which is a boundary between adjacent elements of the dichroic filter row And a plurality of light guide path portions divided into two.
  • the light (primary incident light) emitted from the light source and incident on one of the dichroic filters having different selective transmission wavelengths has a component (light) that matches the selective transmission wavelength of the dichroic filter. Transmits and the rest reflects.
  • the reflected light is further reflected by the primary reflector, about 2/3 of which is incident on a filter having a selective transmission wavelength different from the previous one, and thereafter follows the same process as the primary incident light. Accordingly, a lot of the light reflected by the dichroic filter row is reflected again, passes through the dichroic filter row, is taken into the light guide plate, and is emitted from the light guide plate exit surface. For this reason, the utilization factor of light can be improved compared with the past.
  • the surface light source device has a plurality of light guide path portions formed by dividing one or both of both end portions in the thickness direction of the light guide plate in the width direction of the light guide plate at the cutout grooves.
  • a dichroic filter that selectively transmits a specific color wavelength and enters the light guide plate is passed through a light guide path section that is separated from the others, and hardly mixed with light of other colors (wavelengths). Can be emitted from the light guide plate exit surface. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in color purity of each color light within the light guide plate.
  • the notch groove is opened at a light guide plate incident surface, and the opening at the light guide plate incident surface is shielded by a shielding reflecting material having a reflection surface on the side facing the light source. It is preferable.
  • the notch groove when the notch groove is opened on the light guide plate entrance surface that is the starting point of the notch groove, the light passes through both sides of the boundary between adjacent dichroic filters, which is a boundary between adjacent elements of the dichroic filter row.
  • the two colors of light enter and mix into the same notch groove and are mixed with the light emitted from the light guide plate exit surface side of the light guide path portion to cause color unevenness.
  • the notch groove should be constant after the groove width increases from zero or increases from zero toward the end point in the extending direction from the light guide plate incident surface. Also good.
  • the groove width due to the notch groove on the light guide plate incident surface is zero, and the groove width temporarily increases from the light guide plate incident surface toward the end point in the extending direction. Therefore, an opening is made only immediately below the light guide plate entrance surface, and there is no opening due to the notch groove on the light guide plate entrance surface. For this reason, light of two colors transmitted through both sides of the boundary between adjacent dichroic filters, which is a boundary between adjacent elements of the dichroic filter row, enters and mixes in the same notch groove, and exits the light guide plate of the light guide path portion. It is possible to suppress the problem of color unevenness due to color mixing with light emitted from the surface side.
  • a color-coded reflective material having a reflective surface on the side facing the light guide path portion is disposed inside the notch groove.
  • the surface facing the light source in the dichroic filter row is a concave surface or a connection of a plurality of elliptical arcs in which the line of intersection with the orthogonal surface in the width direction of the light guide plate is a single elliptical arc shape.
  • the light source on one line of a parallel two-trajectory line formed by moving two focal points of a mother ellipse including the concave surface portion as an elliptical arc in the width direction of the light guide plate.
  • Is disposed on the other line and further reflects the light reflected from the light source facing surface of the dichroic filter row out of the light emitted from the light source to irradiate the light source facing surface of the dichroic filter row. It is preferable that the child is arranged.
  • the light source can give directivity to the light distribution, and can irradiate most of the light source light on the light incident surface of the light guide plate. It is preferably at least one light source selected from the group consisting of RGB-LED light sources, multi-color LED light sources, organic EL light sources, and laser light sources.
  • the reflecting surface shape of the secondary reflector is an element pitch in the dichroic filter row in the width direction of the light guide plate, and has an interval equal to or less than the pitch of the dichroic filter. It is a surface shape that repeats the same shape as any one of the connection shape, the lens shape of the columnar aspheric lens, and the connection shape in which the prism two-surface connection shape and the lens shape of the columnar aspheric lens are mixed. Is preferred.
  • the secondary reflector has a reflected principal ray moved in the width direction of the light guide plate at the intersection of the minor axis of the mother ellipse including the concave surface portion as an elliptical arc and the concave surface portion. It is preferable that the direction of the reflecting surface is adjusted so as to intersect the locus straight line.
  • the light source has a locus in which the principal ray of radiation moves in the width direction of the light guide plate at the intersection of the minor axis of the mother ellipse including the concave surface portion as an elliptical arc and the concave surface portion. It is preferable that the light irradiation direction is adjusted so as to cross the straight line.
  • the surface light source device of the present invention further includes a reflecting mirror facing the back surface of the light guide plate, and a side facing the back surface of the light guide plate in the reflecting mirror is a reflecting surface having an area equal to or larger than the area of the back surface of the light guide plate. It is preferable.
  • the light leaking from the back surface of the light guide plate can be reflected by the reflecting mirror and applied to the back surface of the light guide plate.
  • the area of the reflecting surface of the reflecting mirror is larger than the area of the back surface of the light guide plate, the ratio of the light reflected from the reflecting mirror and irradiated to the back surface of the light guide plate out of the light leaking from the back surface of the light guide plate growing. Therefore, the utilization factor of light source light can be further improved.
  • the light reflected by the dichroic filter array on the light guide plate entrance surface can be reflected by the primary reflector or further the secondary reflector and irradiated again to the dichroic filter array, thereby improving the light utilization rate.
  • the primary reflector or further the secondary reflector can be reflected again to the dichroic filter array, thereby improving the light utilization rate.
  • FIG. (A) is sectional drawing which shows typically an example of schematic structure of the surface light source device concerning one Embodiment of this invention
  • FIG. (A) is sectional drawing which shows typically an example of schematic structure of the surface light source device concerning one Embodiment of this invention
  • (b) is typical schematic structure of the B section shown to (a).
  • (C) is an exploded perspective view schematically showing a schematic configuration of a B portion shown in (a).
  • (A) is sectional drawing which shows typically an example of schematic structure of the surface light source device concerning one Embodiment of this invention
  • (b) and (c) are C parts shown to (a), respectively.
  • (d) is a disassembled perspective view which shows typically schematic structure of the D section common to (b) and (c).
  • (A)-(c) is sectional drawing which shows typically an example of schematic structure of the surface light source device concerning one Embodiment of this invention, respectively.
  • (A) is a perspective view which shows typically an example of schematic structure of the surface light source device concerning one Embodiment of this invention
  • (b) is the light-guide plate entrance surface of the surface light source device shown to (a).
  • (c) is a top view which shows typically schematic structure of the light-guide plate entrance plane vicinity of the surface light source device shown to (a).
  • (A) * (b) is a top view which shows typically an example of schematic structure of the light-guide plate entrance surface vicinity of the surface light source device concerning one Embodiment of this invention, respectively.
  • (A)-(c) is sectional drawing which shows typically an example of schematic structure of the light-guide plate entrance surface vicinity of the surface light source device concerning one Embodiment of this invention, respectively. It is a perspective view which shows typically an example of schematic structure of the light-guide plate entrance surface vicinity of the surface light source device concerning one Embodiment of this invention.
  • (A) * (b) is sectional drawing which shows typically an example of schematic structure of the surface light source device concerning one Embodiment of this invention, respectively.
  • FIGS. 1A and 1B to 9A and 9B An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1A and 1B to 9A and 9B.
  • FIG. 1A is a cross-sectional view schematically showing an example of a schematic configuration of a surface light source device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a schematic configuration of a portion A shown in FIG. It is a top view which shows typically.
  • the surface light source device of the present invention includes a light guide plate 1, a light source 2, a primary reflector 3, and a dichroic filter row 4.
  • the light guide plate 1 has one end portion in the plate length direction (L direction) as a light guide plate incident surface (hereinafter simply referred to as “incident surface”) 11, and both end portions in the plate thickness direction (T direction) as light guide plates.
  • incident surface a light guide plate incident surface
  • T direction a plate thickness direction
  • Light emitted from the light source 2 is introduced from the incident surface 11 as an exit surface (hereinafter simply referred to as “exit surface”) 12 and a rear surface of the light guide plate (hereinafter simply referred to as “back surface”) 13. It is designed and manufactured to be spread over the entire area.
  • the light guide plate 1 is a wedge-shaped light guide plate, but may be a flat light guide plate.
  • the T direction of the wedge-shaped light guide plate is a direction orthogonal to the exit surface 12.
  • the T direction may be a direction orthogonal to the back surface 13.
  • the incident surface 11 is taken as one end portion in the L direction, but may be at both end portions.
  • the light guide plate 1 is typically formed using a transparent resin material such as polycarbonate or polymethyl methacrylate.
  • a transparent resin material such as polycarbonate or polymethyl methacrylate.
  • the present embodiment is not limited to this.
  • the light source 2 may be either a point light source or a surface light source.
  • the point light source include a white LED (light emitting diode) light source, an RGB-LED light source, a multi-color LED light source, and a laser light source.
  • the surface light source include an organic EL (EL: electroluminescence) light source.
  • a white LED light source emits white light from one LED chip by superimposing a plurality of lights having different wavelengths.
  • a white LED light source although the light emitting element formed by combining blue LED and yellow light emission fluorescent substance is mentioned, for example, it is not limited to this.
  • the RGB-LED light source is a light emitting element in which a red (R) LED, a green (G) LED, and a blue (B) LED are each mounted in one package.
  • the multi-color LED light source is a light emitting element in which a plurality of types (for example, three types) of LEDs having different emission colors are mounted in a single package.
  • At least one light source selected from the group consisting of these white LED light source, RGB-LED light source, multi-color LED light source, laser light source, and organic EL light source may impart directivity to the light distribution. It is possible to irradiate most of the light source light to the light guide plate incident surface, and therefore it is particularly preferably used.
  • the primary reflector 3 is composed of a casing (reflector) that surrounds the light source 2 and the incident surface 11 side with the inner surface side as a reflecting surface.
  • the light emitted from the light source 2 is reflected by the primary reflector 3 and is incident on the incident surface 11 when the dichroic filter row 4 is not provided.
  • the dichroic filter row 4 is disposed on the incident surface 11, the light reflected by the primary reflector 3 is irradiated to the dichroic filter row 4.
  • the primary reflector 3 for example, a plate-like reflector, a film-like reflector, or the like can be used.
  • the material of the primary reflector 3 is not particularly limited, and may be a regular reflection material or a diffuse reflection material.
  • regular reflection material examples include metal materials such as silver and aluminum. Among these, silver is preferable because of its high reflectance (regular reflectance). There is also a method of further increasing the reflectance by laminating a dielectric multilayer film composed of a plurality of dielectric films on a metal material or the like.
  • examples of the diffuse reflection material include white materials such as white plastic and white paint.
  • the utilization factor of the light reflected by the diffuse reflection material and incident on the dichroic filter array 4 is lower than that when the regular reflection material is used. For this reason, it is more preferable to use a regular reflection material.
  • the material of the primary reflector 3 is that a dielectric multilayer film is laminated on aluminum which is a regular reflective material, so that the incidence rate to the dichroic filter array 4 is the highest. Since it becomes high, it is preferable.
  • the reflectance of the dielectric multilayer film coated on aluminum is 95 to 98%, which is higher than that of a single metal.
  • the dichroic filter array 4 includes a dichroic filter 31 having a different selective transmission wavelength among the dichroic filters 31 that selectively transmit only light of a specific wavelength and reflect other light. (W direction) is arranged so as to form a cyclic permutation.
  • dichroic filters 31 that selectively transmit the wavelengths of the three primary colors of R (red), G (green), and B (blue) are used. Arranged in the form of a circular permutation in the order of RGBRGB.
  • the surface light source device may be an array form in which a cyclic permutation is made in another order (RBG). Further, a dichroic filter 31 that selectively transmits wavelengths of color light other than RGB (cyan, magenta, yellow, etc.) is added to the dichroic filter 31 that selectively transmits RGB wavelengths, or a dichroic filter 31 that selectively transmits RGB wavelengths. May be substituted for at least one of the above.
  • the dichroic filter is disposed on the light guide plate exit surface as described above, for example, the light (light other than R) reflected by the dichroic filter (R filter) that selectively transmits the wavelength of the R light, It has been difficult to selectively transmit G or B light by re-entering a dichroic filter (that is, G filter or B filter) that selectively transmits the wavelength of either G or B light. This point was the same for the light reflected by the G filter and B filter.
  • the dichroic filter row 4 is disposed on the incident surface 11, the light (first order) emitted from the light source 2 and incident on the dichroic filter 31 that selectively transmits one of the wavelengths of RGB light.
  • a component (light) that matches the selective transmission wavelength of the dichroic filter 31 is transmitted, and the rest is reflected.
  • the reflected light is further reflected by the primary reflector 3, and about 2/3 of the light enters the dichroic filter 31 having a selective transmission wavelength different from the previous one, and thereafter follows the same process as the primary incident light.
  • the utilization factor of the light emitted from the light source is improved as compared with the prior art.
  • either one or both of both ends in the T direction of the light guide plate 1 (at least one of the portion on the exit surface 12 side and the portion on the back surface 13 side). Is formed on the incident surface 11 so as to extend in the L direction starting from the facing portion 11A with the boundary 31A between adjacent elements of the dichroic filter row 4 (that is, the boundary between adjacent dichroic filters 31).
  • a plurality of light guide path portions 6 were formed by dividing the groove 5 in the W direction.
  • each of the RGB dichroic filters 31 and the plurality of light guide sections 6 divided in the W direction by the cutout grooves 5 are made to correspond one-to-one.
  • the R light that has passed through the dichroic filter 31 that selectively transmits the wavelength of the R light and entered the light guide plate 1 is passed through the light guide path section that is separated from the others, and almost the same as the light of other colors (wavelengths).
  • the light can be emitted from the emission surface 12 without being mixed.
  • G light and B light Therefore, a decrease in color purity of each color light within the light guide plate 1 can be suppressed.
  • the depth of the notch groove 5 is preferably 80% or more of the thickness of the light guide plate 1. Further, when the depth of the notch groove 5 exceeds 90% of the thickness of the light guide plate 1, the light guide path portion 6 is easily deformed in the W direction, so the depth of the notch groove 5 is equal to the thickness of the light guide plate 1. It is preferably 90% or less.
  • the width of the notch groove 5 is preferably as small as possible.
  • the width (size in the W direction) of the notch groove 5 is preferably set to be 20% or less of the width of the pitch q (see FIG. 6) of the dichroic filter row 4.
  • the notch groove 5 is provided only on the exit surface 12 side, but the present invention is not limited to this, and the notch groove 5 is provided only on the back surface 13 side. It may also be provided on both the exit surface 12 side and the back surface 13 side. In the case where the notch groove 5 is provided on both the exit surface 12 side and the back surface 13 side, the total depth of the depth of the notch groove 5 on the exit surface 12 side and the depth of the notch groove 5 on the back surface 13 side is guided. It is set to be 80% or more and 90% or less of the plate thickness of the optical plate 1.
  • the notch groove 5 may be formed simultaneously with the formation of the light guide plate 1 by a mold, for example. After the light guide plate 1 without the notch groove 5 is formed, the notch groove 5 is formed in the light guide plate 1 using a cutting means (cutting means). The notch groove 5 may be formed.
  • the cutting means is not particularly limited, and various cutting means such as a diamond cutter, a wire cutter, a water cutter, a blade, and a laser can be applied.
  • the light guide plate 1 can be formed not only by a mold but also by injection molding, extrusion molding, hot press molding, cutting, or the like, and the forming method is not particularly limited.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view schematically showing an example of a schematic configuration of a surface light source device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2B is a schematic configuration of a portion B shown in FIG.
  • FIG. 4C is an exploded perspective view schematically showing a schematic configuration of a portion B shown in FIG.
  • the dichroic filter Two colors of light transmitted through both sides of the boundary between adjacent elements 31A in the row 4 (that is, light transmitted through the adjacent dichroic filters 31) enter the same notch groove 5, mix, and exit from the light guide section 6. There is a possibility that color unevenness is caused by mixing with the light emitted from the surface 12 side.
  • the opening at the starting point is made of a reflective material (shielding reflective material) 7 having a reflective surface on the side facing the light source 2. Shielding is effective.
  • the process of forming the notch groove 5 can be facilitated by making the groove width of the notch groove 5 substantially constant from the start point to the end point.
  • the material of the reflective material 7 is not particularly limited, and may be a regular reflective material or a diffuse reflective material.
  • regular reflection material and the diffuse reflection material for example, the above-described regular reflection material and diffuse reflection material can be used.
  • the material of the reflective material 7 is one in which a dielectric multilayer film is laminated on aluminum, which is a regular reflective material, because the reflectance is higher than that of a single metal as described above. It is preferable.
  • FIG. 3 is sectional drawing which shows typically an example of schematic structure of the surface light source device concerning one Embodiment of this invention, (b) and (c) are respectively shown to (a). It is a top view which shows typically an example of schematic structure of the C section shown, (d) is a disassembled perspective view which shows typically schematic structure of the D section common to (b) and (c).
  • the incident surface 11 (the facing portion 11A of the incident surface 11 with the boundary 31A between adjacent elements)
  • the notch groove 5 is in a state where the facing portion 11A with the boundary 31A between adjacent elements which is the starting point is opened with a certain width.
  • the notch groove 5 gradually starts from the closed state where the facing portion 11A with the boundary 31A between adjacent elements that is the starting point is not open. The groove width is increased. For this reason, the notch groove 5 is formed with the portion immediately below the incident surface 11 as the starting point of the opening. Therefore, light intrusion into the notch groove 5 can be prevented.
  • the inclination of the groove wall of the notch groove 5 with respect to the L direction reduces light leakage from the light guide path portion 6 to the notch groove 5 as much as possible (the light guide path portion at the interface of the notch groove 5 with respect to the light guide path portion 6). It is preferable to set to an inclination range in which the total reflection condition is satisfied as much as possible on the 6 side.
  • the manufacturing process is complicated by changing the groove width in the L direction as compared with the cases of (a) and (b) in FIG. Therefore, it is simple as long as the reflective material 7 is not provided.
  • the end point in the extending direction of the notch groove 5 is not particularly limited, and can be set at an arbitrary position between the incident surface 11 and the surface on the opposite side. For example, as shown in (a) and (b) of FIG. 1 and (a) to (d) of FIG. 3, it may be arranged at the end opposite to the entrance surface 11 in the L direction, or You may coordinate to the appropriate L direction position between an end and the said starting point.
  • 4 (a) and 4 (c) are cross-sectional views schematically showing an example of a schematic configuration of the surface light source device according to the embodiment of the present invention.
  • a reflective material (reflective material for color classification) 8 having a reflective surface on the side facing the light guide path 6 is provided in the notch groove 5. It is preferable to arrange.
  • FIG. 4A is a form in which the inner surface of the notch groove 5 is covered with a film-like reflecting material 8
  • FIG. 4B is a form in which the entire groove of the notch groove 5 is filled with the reflecting material 8.
  • FIG. 4C shows a form in which the plate-like reflecting material 8 is disposed in the groove of the cutout groove 5 with a gap (air layer) between the groove wall.
  • the light incident on the interface with the notch groove 5 from within the light guide path 6 is reflected by the reflector 8 and returned to the light guide path 6.
  • a part (several percent) of the light is absorbed by the reflector 8 and a loss corresponding to the absorbed amount occurs.
  • FIG. 4C is harder to manufacture than the form of FIGS. 4A and 4B.
  • the reflective material 8 for color classification it may be determined which of the above-mentioned advantages and disadvantages is adopted as to which of the forms shown in FIGS.
  • the material of the reflection material 8 is not particularly limited, and for example, the above-described regular reflection material and diffuse reflection material can be used.
  • the reflective material 8 has a higher reflectivity than that of a single metal as described above, and therefore a dielectric multilayer film is laminated on aluminum which is a regular reflective material. Is preferred.
  • FIG. 5A is a perspective view schematically showing an example of a schematic configuration of the surface light source device according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 5B is a perspective view of the surface light source device shown in FIG. It is sectional drawing which shows typically schematic structure of the optical-plate entrance surface vicinity
  • (c) is a top view which shows typically schematic structure of the light-guide plate entrance surface vicinity of the surface light source device shown to (a).
  • the surface facing the light source 2 in the dichroic filter row 4 intersects with the W-direction orthogonal surface.
  • a concave concave portion 41 having a single elliptical arc line is provided, and a parallel two-track line (hereinafter referred to as “ellipse”) formed by moving two focal points of the mother ellipse 14 including the concave portion 41 as an elliptical arc in the W direction.
  • ellipse parallel two-track line
  • the light source 2 is disposed on one of the lines 15 and 16 and the secondary reflector 9 is disposed on the other line.
  • the secondary reflector 9 further reflects light reflected from the surface of the dichroic filter array 4 facing the light source 2 out of the light emitted from the light source 2, so that the light is reflected on the surface of the dichroic filter array 4 facing the light source 2. It is the reflective member to irradiate.
  • the entire surface facing the light source 2 in the dichroic filter row 4 is an ellipse having a single line of intersection with the W-direction orthogonal surface.
  • the concave shape is an arc shape.
  • the cross section in the W direction orthogonal to the surface facing the light source 2 in the dichroic filter row 4 has an elliptical arc shape, and the light source 2 is placed on one of the elliptical bifocal lines 15 and 16 (elliptical bifocal line 15).
  • the secondary reflector 9 is arranged on the other line (elliptical bifocal line 16), so that almost all the light emitted from the light source 2 and reflected by the dichroic filter row 4 is secondary reflector 9. , Is reflected, and enters the dichroic filter row 4 again. Therefore, light emitted from the light source 2 and reflected by the dichroic filter row 4 is hardly incident on the light source 2 and absorbed, and the utilization rate of the light source light is further improved accordingly.
  • 6A and 6B are plan views schematically showing an example of a schematic configuration in the vicinity of the incident surface 11 of the surface light source device according to the embodiment of the present invention.
  • the shape of the reflecting surface of the secondary reflector 9 is set in the W direction in the elements of the dichroic filter row 4.
  • the repetitive shape of the prism two-surface connection shape (FIG. 6 (a)) and the repetitive shape of the lens shape of the columnar aspherical lens (preferably less than the pitch q) (pitch q or less). 6 (b)) or a surface shape in which these shapes (not shown) are mixed is preferable.
  • element pitch of the dichroic filter row 4 indicates the pitch of each dichroic filter 31 constituting the dichroic filter row 4.
  • the reflecting surface of the secondary reflector 9 has a prism two-surface connection shape in the W direction with an interval equal to or less than the pitch q of the dichroic filter 31 in the dichroic filter row 4 (more preferably, an interval less than the pitch q).
  • a prismatic aspherical lens or a prismatic aspherical lens or a prismatic aspherical lens.
  • the prism two-surface connection shape, the lens shape of the columnar aspheric lens, and the connection between them at an interval equal to or less than the pitch q of the dichroic filter 31 (more preferably, an interval less than the pitch q). It is more preferable that the surface shape repeat the same shape as any one of the shapes.
  • 7A to 7C are sectional views schematically showing an example of a schematic configuration in the vicinity of the incident surface 11 of the surface light source device according to the embodiment of the present invention.
  • the secondary reflector 9 has a minor axis 17 of the mother ellipse 14 whose reflected principal ray 18 includes the concave surface portion 41 as an elliptical arc, and the concave surface portion 41. It is preferable that the direction of the reflecting surface is adjusted so that it intersects the locus straight line formed by moving the intersection P with the trajectory in the W direction.
  • the light source 2 has an intersection P between the minor axis 17 of the mother ellipse 14 whose radiation principal ray 19 includes the concave surface portion 41 as an elliptic arc and the concave surface portion 41 in the W direction. It is preferable that the light irradiation direction is adjusted so that it intersects with the locus straight line.
  • the secondary reflector 9 and the light source 2 are combined with the form shown in FIG. 7A and the form shown in FIG. 7B. It is preferable.
  • the dichroic filter array 4 is irradiated with at least one of the light reflected by the secondary reflector 9 and the light emitted from the light source 2. This ratio can be further increased, and the utilization factor of the light source light is further improved.
  • the secondary reflector 9 for example, a plate-like reflector, a film-like reflector, or the like can be used.
  • the material of the secondary reflector 9 is not particularly limited, and for example, the above-described regular reflection material and diffuse reflection material can be used. As described above, when the diffuse reflection material is used, the utilization factor of the light reflected by the diffuse reflection material and incident on the dichroic filter row 4 is lower than that when the regular reflection material is used. For this reason, it is more preferable to use a regular reflection material as the material of the secondary reflector 9.
  • the material of the secondary reflector 9 is higher in reflectance than the single metal as described above, and has the highest re-incidence rate on the surface facing the light source 2 in the dichroic filter row 4. Therefore, it is preferable that a dielectric multilayer film is laminated on aluminum which is a regular reflection material.
  • FIGS. 5A to 5C and FIGS. 7A to 7C as described above, the entire surface facing the light source 2 in the dichroic filter row 4 is connected to the W-direction orthogonal surface.
  • the case where the intersecting line has a concave shape with a single elliptical arc has been described as an example. However, the present embodiment is not limited to this.
  • FIG. 8 is a perspective view schematically showing an example of a schematic configuration in the vicinity of the incident surface 11 of the surface light source device according to the embodiment of the present invention.
  • the concave surface portion 41 is formed in the T direction, which is the thickness direction of the light guide plate 1, on the surface facing the light source 2 in the dichroic filter row 4 as shown in FIGS. Only one may be provided as shown in (a) to (c) of FIG. 8, or a plurality may be provided as shown in FIG.
  • the surface facing the light source 2 in the dichroic filter row 4 is replaced with a concave surface in which the line of intersection with the W-direction orthogonal surface is a single elliptical arc, as shown in FIG. May have a concave surface connection shape (elliptic arc connection shape) in which a plurality of elliptical arcs are connected to each other.
  • a concave surface connection shape elliptic arc connection shape
  • each of the light source 2 and the secondary reflector 9 is formed by moving the two focal points of each mother ellipse 14 including each concave surface portion 41 as an elliptical arc in the W direction that is the width direction of the light guide plate 1. Arranged on one of the ellipse bifocal lines 15 and 16 of the ellipse 14 and on the other line, respectively.
  • the light source 2 is arranged on either one of the elliptical bifocal lines 15 and 16 (the elliptical bifocal line 15) of the mother ellipse 14 including each concave surface portion 41 as an elliptical arc, Since the secondary reflector 9 is arranged on the other line (elliptical bifocal line 16), almost all the light emitted from the light source 2 and reflected by the dichroic filter row 4 is incident on the secondary reflector 9. The light is reflected and enters the dichroic filter row 4 again. Therefore, light emitted from the light source 2 and reflected by the dichroic filter row 4 is hardly incident on the light source 2 and absorbed, and the utilization rate of the light source light is further improved accordingly.
  • the plurality of concave surface portions 41 are provided on the surface of the dichroic filter row 4 facing the light source 2, so that the amount of light incident on the light guide plate 1 can be increased.
  • 9A and 9B are cross-sectional views schematically showing an example of a schematic configuration of the surface light source device according to the embodiment of the present invention.
  • the light source light is provided by adding a reflecting mirror 20 that reflects light leaking from the back surface 13 and irradiates the back surface 13.
  • the utilization rate can be further improved.
  • FIG. 9A shows an example in which the surface facing the light source 2 in the dichroic filter row 4 has a planar shape
  • FIG. 9B shows the surface facing the light source 2 in the dichroic filter row 4 having an elliptical arc shape.
  • Each example in the case of a concave shape is shown.
  • the reflecting mirror 20 has a reflecting surface 20 a that faces the back surface 13, and the reflecting surface 20 a preferably has an area equal to or larger than the area of the back surface 13. If the area of the reflecting surface 20a of the reflecting mirror 20 is smaller than the area of the back surface 13, the ratio of the portion of the light leaking from the back surface 13 that is reflected by the reflecting mirror 20 and irradiated to the back surface 13 is disadvantageous. On the other hand, if the area of the reflecting surface 20a of the reflecting mirror 20 is larger than the area of the back surface 13, the ratio of the light that is reflected by the reflecting mirror 20 and irradiated to the back surface 13 out of the light leaking from the back surface 13 is large. Become. Therefore, the area of the reflecting surface 20a of the reflecting mirror 20 is more preferably larger than the area of the back surface 13.
  • the light leaked from the back surface 13 is more improved when the reflecting surface 20a of the reflecting mirror 20 is formed into a concavo-convex shape instead of a uniform planar shape. It is preferable because the back surface 13 can be irradiated more uniformly by reflecting in a random direction.
  • the surface light source device of the present invention can be suitably used for a backlight of a transmissive LCD or a transflective LCD, an auxiliary light source (front light) of a reflective LCD, or the like.

Abstract

　ダイクロイックフィルタ列（４）を入射面（１１）上に配設する。導光板（１）の厚さ方向両端部のいずれか一方または両方を、切欠溝（５）にて、Ｗ方向に分割して複数の導光路部（６）となす。導光路部（６）の入射面（１１）側の位置と、ダイクロイックフィルタ列（４）の各要素であるダイクロイックフィルタ（３１）の位置とを整合させる。

Description

面光源装置
　本発明は、面光源装置に関するものであり、詳しくは、透過型ＬＣＤ（ＬＣＤ；液晶ディスプレイ）や半透過型ＬＣＤのバックライト、あるいは、反射型ＬＣＤの補助光源（フロントライト）等に適用される面光源装置に関するものである。
　面光源装置としては、導光板を用いたものが知られている（例えば特許文献１～３など参照）。
　導光板は、その板の長さ方向の少なくとも一端部を導光板入射面とし、前記板の厚さ方向の両端部をそれぞれ導光板射出面、導光板裏面として光源から発した光を導光板入射面から導入し、導光板射出面のほぼ全域に広げて射出させるように設計、製作されている。
　導光板入射面から導光板内に入った光は、導光板射出面と導光板裏面とで全反射することで、導光板射出面のほぼ全域に広がって導光板射出面から射出する。
　面光源装置では、導光板裏面からの光漏れがより少なく、導光板射出面からの射出光がより多く、しかも導光板射出面内の輝度分布がより均等であることが望ましい。そのようにするためには、導光板の幅方向に直交する断面の形状を楔形状とし、この楔形状の根元側（板厚の厚い側の端部側）の端面を導光板入射面にすると、より多くの光を楔形状の先端方向へ導光させることができて、有利であることがよく知られている。このため、上記断面の形状を楔形状とした、いわゆる楔形導光板を用いた面光源装置が広く用いられている。
　一方、フルカラーＬＣＤでは、通常、液晶層と、この液晶層の表裏面に配設された偏光板と、前記液晶層と表面側の偏光板との間に配設された、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の光をそれぞれ透過させるカラーフィルタとを有する表示装置の裏面側に、前記面光源装置からなるバックライトを配設する。このバックライトの導光板によって光源の光が導かれ、前記表示装置にその裏面側から光が照射される。そして、この表示装置では、液晶素子の液晶配向を電圧印加により制御し、それぞれのカラーフィルタを透過する光量を変調させることにより、フルカラー表示を行う。
　この種の表示装置に用いられるカラーフィルタは、彩度が高く、広い色再現域の発色が可能である。
　しかしながら、所定の原色（波長）の光を透過して他の光を減衰してしまうため、導光板からの光量がカラーフィルタによって約１/３に減衰され、表示全体が暗くなってしまうという問題がある。
　この問題を解決する手段として、カラーフィルタの代わりに、選択透過する波長以外の可視光は反射するダイクロイックフィルタを用い、さらにはこれをバックライトの表面（面光源装置の導光板射出面）に配設することが知られている（特許文献４参照）。
日本国公開特許公報「特開平１０－２６８３０８号（１９９８年１０月９日公開）」 日本国公開特許公報「特開平１１－０５２３７２号（１９９９年２月２６日公開）」 日本国公開特許公報「特開２００２－２５８２７７号（２００２年９月１１日公開）」 日本国公開特許公報「特開２００４－２６４６９９号（２００４年９月２４日公開）」
　しかしながら、ダイクロイックフィルタを導光板射出面に配設した面光源装置では、例えばＲの光の波長を選択透過するダイクロイックフィルタ（Ｒフィルタ）で反射された光（Ｒ以外の光）を、ＧあるいはＢの光の波長を選択透過するダイクロイックフィルタ（Ｇフィルタ、Ｂフィルタ）のいずれかのフィルタに効率良く再入射させて、ＧまたはＢの光を選択透過させることは困難である。なお、この点は、ＧフィルタおよびＢフィルタの各フィルタで反射した光についても同じである。したがって、その分、光の利用率が低下するという課題があった。また、ダイクロイックフィルタを液晶素子の面積以上に配設する必要があり、製造コストが増大するという課題もあった。
　本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光の利用率が高く、色純度が高い面光源装置を提供することにある。
　本願発明者らは前記課題を解決するための手段を考究し、その結果、以下に記載される本発明をなした。
　本発明の面光源装置は、前記問題を解決するために、光源と、板の長さ方向の少なくとも一端部を導光板入射面とし、前記板の厚さ方向の両端部をそれぞれ導光板射出面、導光板裏面として前記光源から発した光を前記導光板入射面から導入し、前記導光板射出面のほぼ全域に広げて射出させる前記板からなる導光板と、前記光源から放射された光を反射して前記導光板入射面に照射する１次反射子とを有する面光源装置において、さらに、特定波長の光のみを選択透過させて他の光は反射するダイクロイックフィルタのうち選択透過波長の相異なるダイクロイックフィルタを導光板入射面上に、導光板の幅方向で巡回順列をなすように配設してなるダイクロイックフィルタ列と、前記導光板の厚さ方向両端部のいずれか一方または両方を、前記ダイクロイックフィルタ列の隣接要素間境界である、互いに隣接するダイクロイックフィルタ間の境界との対面部位を起点に導光板の長さ方向に延在するように設けた切欠溝にて導光板の幅方向に分割してなる複数の導光路部とを有することを特徴とする。
　前記の構成によれば、光源から発して、選択透過波長の相異なるいずれかのダイクロイックフィルタに入射した光（１次入射光）は、そのダイクロイックフィルタの選択透過波長に一致する成分（光）が透過し、残りは反射する。この反射した光は、さらに１次反射子で反射され、うち約２/３が前とは異なる選択透過波長のフィルタに入射し、以降は１次入射光と同様の過程を辿る。したがって、前記ダイクロイックフィルタ列で反射された光のうち多くの光が再度反射し、前記ダイクロイックフィルタ列を透過して導光板に取り込まれ、導光板射出面から射出する。このため、従来よりも光の利用率を向上させることができる。
　さらに、前記面光源装置は、前記導光板の厚さ方向両端部のいずれか一方または両方を、前記切欠溝にて、導光板の幅方向に分割してなる複数の導光路部を有することにより、例えば、ある特定の色の波長を選択透過するダイクロイックフィルタを透過して導光板に入った光を、他と分離した導光路部内に通し、他の色（波長）の光とほとんど混色させずに導光板射出面から射出させることができる。したがって、導光板内での各色光の色純度の低下を抑制することができる。
　本発明の面光源装置において、前記切欠溝は、導光板入射面において開口しており、該導光板入射面における開口が、前記光源との対面側を反射面とする遮蔽用反射材で遮蔽されていることが好ましい。
　前記の構成によれば、切欠溝の起点となる導光板入射面において切欠溝が開口していると、ダイクロイックフィルタ列の隣接要素間境界である、互いに隣接するダイクロイックフィルタ間の境界の両側を透過した２色の光が同じ切欠溝内へ入射して混合し、導光路部の導光板射出面側からの射出光と混色して色むらを生じる問題を抑制することができる。
　また、本発明の面光源装置において、前記切欠溝は、導光板入射面から、延在方向の終点に向かうにつれ、溝幅がゼロから増加するかあるいはゼロから増加した後に一定となるものにしてもよい。
　前記の構成によれば、導光板入射面における切欠溝による溝幅はゼロであり、導光板入射面から延在方向の終点に向かうにつれ溝幅が一旦増加する。したがって、導光板入射面の言わば直下においてはじめて開口し、導光板入射面には切欠溝による開口が存在しない。このため、ダイクロイックフィルタ列の隣接要素間境界である、互いに隣接するダイクロイックフィルタ間の境界の両側を透過した２色の光が同じ切欠溝内へ入射して混合し、導光路部の導光板射出面側からの射出光と混色して色むらを生じる問題を抑制することができる。
　本発明の面光源装置において、前記切欠溝の内部に、前記導光路部との対面側を反射面とする色分け用反射材が配設されていることが好ましい。
　前記の構成によれば、導光路部から切欠溝内への光漏れによる光ロスを低減できる。したがって、光の利用率をさらに向上させることができる。
　本発明の面光源装置において、前記ダイクロイックフィルタ列における前記光源との対向面は、前記導光板の幅方向直交面との交線が単一の楕円弧形になる凹面形状もしくは複数の楕円弧の連結形になる凹面連結形状の凹面部を有し、前記凹面部を楕円弧として含む母楕円の二焦点を前記導光板の幅方向に移動してなる平行二軌跡直線のいずれか一方の線上に前記光源が配置され、他方の線上に、前記光源から放射された光のうち前記ダイクロイックフィルタ列の光源対向面で反射された光をさらに反射して前記ダイクロイックフィルタ列の光源対向面に照射する２次反射子が配置されていることが好ましい。
　前記の構成によれば、光源から発してダイクロイックフィルタ列で反射された光はほとんど全て２次反射子へ入射し、反射されて再びダイクロイックフィルタ列へ入射する。よって、光源から発してダイクロイックフィルタ列で反射された光のうち光源へ入射して吸収される光がほとんどなくなり、その分さらに光の利用率を向上させることができる。
　本発明の面光源装置において、前記光源は、配光分布に指向性を持たせることが可能であり、導光板入射面に光源光の殆どを照射させることが可能である理由から、白色ＬＥＤ光源、ＲＧＢ－ＬＥＤ光源、マルチカラーＬＥＤ光源、有機ＥＬ光源、レーザ光源からなる群より選ばれる少なくとも一種の光源であることが好ましい。
　本発明の面光源装置において、前記２次反射子の反射面形状は、前記導光板の幅方向に、前記ダイクロイックフィルタ列における要素ピッチである、ダイクロイックフィルタのピッチ以下の間隔で、プリズムの二面連結形状、柱状非球面レンズのレンズ形状、プリズムの二面連結形状と柱状非球面レンズのレンズ形状とが混在した連結形状のうち何れか一種の形状と同じ形状を繰り返す面形状とされていることが好ましい。
　前記構成によれば、ダイクロイックフィルタ列の例えば、ある特定の色の波長を選択透過するダイクロイックフィルタからの反射光が２次反射子で反射された際に、上記ダイクロイックフィルタにではなく、両隣の他の色の波長を選択透過するダイクロイックフィルタに向かう割合が増加する。したがって、他の色の波長の光が、再度ある特定の色の波長を選択透過するダイクロイックフィルタに入射し、反射されるロス分が減るので、このロス分が減る分、さらに光の利用率を向上させることができる。
　本発明の面光源装置において、前記２次反射子は、その反射主光線が、前記凹面部を楕円弧として含む母楕円の短軸と前記凹面部との交点を前記導光板の幅方向に移動してなる軌跡直線と交わるように、その反射面の向きが調節されていることが好ましい。
　前記構成によれば、２次反射子で反射された光のうち、ダイクロイックフィルタ列へ照射する部分の割合をさらに高めることができ、光源光の利用率をさらに向上させることができる。
　本発明の面光源装置において、前記光源は、その放射主光線が、前記凹面部を楕円弧として含む母楕円の短軸と前記凹面部との交点を前記導光板の幅方向に移動してなる軌跡直線と交わるように、光の照射方向が調節されていることが好ましい。
　前記構成によれば、光源から放射された光のうちダイクロイックフィルタ列へ照射する部分の割合をさらに高めることができ、光源光の利用率をさらに向上させることができる。
　本発明の面光源装置において、前記導光板裏面と対向する反射鏡をさらに備え、該反射鏡における前記導光板裏面との対向側は、前記導光板裏面の面積以上の面積を有する反射面であることが好ましい。
　前記の構成によれば、前記導光板裏面から漏れ出た光を、前記反射鏡で反射して、前記導光板裏面に照射することができる。このとき、反射鏡の反射面の面積が前記導光板裏面の面積よりも大きいと、導光板裏面から漏れ出た光のうち反射鏡で反射して前記導光板裏面に照射される光の割合が大きくなる。したがって、光源光の利用率をさらに向上させることができる。
　本発明によれば、導光板入射面上のダイクロイックフィルタ列で反射された光を１次反射子あるいはさらに２次反射子で反射させて再度ダイクロイックフィルタ列へ照射できて、光の利用率が向上する。ダイクロイックフィルタ列の各要素から導光板に入った互いに異なる波長（色）の光は、切欠溝で互いに分離された導光路部を通って導光板射出面へ向かうことから、混色が防止される。
（ａ）は、本発明の実施の一形態にかかる面光源装置の概略構成の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すＡ部の概略構成を模式的に示す平面図である。 （ａ）は、本発明の実施の一形態にかかる面光源装置の概略構成の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すＢ部の概略構成を模式的に示す平面図であり、（ｃ）は、（ａ）に示すＢ部の概略構成を模式的に示す分解斜視図である。 （ａ）は、本発明の実施の一形態にかかる面光源装置の概略構成の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）・（ｃ）は、それぞれ、（ａ）に示すＣ部の概略構成の一例を模式的に示す平面図であり、（ｄ）は、（ｂ）・（ｃ）に共通するＤ部の概略構成を模式的に示す分解斜視図である。 （ａ）～（ｃ）は、それぞれ、本発明の実施の一形態にかかる面光源装置の概略構成の一例を模式的に示す断面図である。 （ａ）は、本発明の実施の一形態にかかる面光源装置の概略構成の一例を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す面光源装置の導光板入射面近傍の概略構成を模式的に示す断面図であり、（ｃ）は、（ａ）に示す面光源装置の導光板入射面近傍の概略構成を模式的に示す平面図である。 （ａ）・（ｂ）は、それぞれ、本発明の実施の一形態にかかる面光源装置の導光板入射面近傍の概略構成の一例を模式的に示す平面図である。 （ａ）～（ｃ）は、それぞれ、本発明の実施の一形態にかかる面光源装置の導光板入射面近傍の概略構成の一例を模式的に示す断面図である。 本発明の実施の一形態にかかる、面光源装置の導光板入射面近傍の概略構成の一例を模式的に示す斜視図である。 （ａ）・（ｂ）は、それぞれ、本発明の実施の一形態にかかる、面光源装置の概略構成の一例を模式的に示す断面図である。
　本発明の実施の一形態について図１の（ａ）・（ｂ）～図９の（ａ）・（ｂ）に基づいて説明すれば、以下の通りである。
　図１の（ａ）は、本発明の実施の一形態にかかる面光源装置の概略構成の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すＡ部の概略構成を模式的に示す平面図である。
　図１の（ａ）・（ｂ）に示すように、本発明の面光源装置は、導光板１、光源２、１次反射子３、ダイクロイックフィルタ列４を有する。
　導光板１は、その板長さ方向（Ｌ方向）の一端部を導光板入射面（以下、単に「入射面」と記す）１１、その板厚方向（Ｔ方向）の両端部をそれぞれ導光板射出面（以下、単に「射出面」と記す）１２、導光板裏面（以下、単に「裏面」と記す）１３として、光源２から発した光を入射面１１から導入し、射出面１２のほぼ全域に広げて射出させるように設計、製作されている。なお、本例では導光板１は楔形導光板としたが、平板形導光板としてもよい。楔形導光板のＴ方向は射出面１２に直交する方向とする。なお、平板形導光板では射出面１２と裏面１３が互いに平行なので、Ｔ方向は裏面１３に直交する方向としてもよい。また、本例では入射面１１をＬ方向の一端部にとったが、両端部にとってもよい。
　上記導光板１は、典型的には、ポリカーボネートやポリメチルメタクリレート等の透明樹脂材料を用いて形成される。しかしながら、本実施の形態は、これに限定されるものではない。
　光源２は、点光源、面発光光源のいずれであってもよい。点光源としては、白色ＬＥＤ（発光ダイオード）光源、ＲＧＢ－ＬＥＤ光源、マルチカラーＬＥＤ光源、レーザ光源等が挙げられる。面発光光源としては、有機ＥＬ（ＥＬ：エレクトロルミネッセンス）光源等が挙げられる。
　白色ＬＥＤ光源は、波長が異なる複数の光を重ね合わせることで、１つのＬＥＤチップから白色発光する。なお、白色ＬＥＤ光源としては、例えば、青色ＬＥＤと黄色発光蛍光体とを組み合わせてなる発光素子が挙げられるが、これに限定されるものではない。
　ＲＧＢ－ＬＥＤ光源は、赤色（Ｒ）ＬＥＤ、緑色（Ｇ）ＬＥＤおよび青色（Ｂ）ＬＥＤがそれぞれ１つのパッケージ内に実装された発光素子である。
　マルチカラーＬＥＤ光源は、発光色の異なる複数種（例えば３種類）のＬＥＤが１つのパッケージ内に、それぞれ１個以上混在して実装された発光素子である。
　上記光源２としては、これら白色ＬＥＤ光源、ＲＧＢ－ＬＥＤ光源、マルチカラーＬＥＤ光源、レーザ光源、有機ＥＬ光源からなる群より選ばれる少なくとも一種の光源が、配光分布に指向性を持たせることが可能であり、導光板入射面に光源光の殆どを照射させることが可能であることから、特に好適に用いられる。
　１次反射子３は、内面側を反射面として光源２と入射面１１側を囲う筐体（リフレクタ）で構成されている。光源２から放射された光は１次反射子３で反射され、ダイクロイックフィルタ列４が設けられていない場合、入射面１１に照射される。しかしながら、入射面１１上にダイクロイックフィルタ列４を配設した本発明では、１次反射子３で反射された光は、ダイクロイックフィルタ列４に照射される。
　上記１次反射子３としては、例えば、板状の反射材、フィルム状の反射材等を用いることができる。また、上記１次反射子３の材料としては、特に限定されるものではなく、正反射材料であってもよく、拡散反射材料であってもよい。
　正反射材料としては、例えば、銀やアルミニウム等の金属材料等が挙げられる。そのなかでも、銀が、反射率（正反射率）が高いことから好ましい。また、金属材料等の上に複数の誘電膜からなる誘電多層膜を積層させて、反射率をさらに高める方法もある。
　一方、拡散反射材料としては、例えば、白色プラスチック、白色塗料等の白色材料が挙げられる。但し、拡散反射材料を使用する場合には拡散反射材料で反射されてダイクロイックフィルタ列４に入射する光の利用率は、正反射材料を用いた場合と比較して低下する。このため、正反射材料を用いることがより好ましい。
　これら反射材料のなかでも、上記１次反射子３の材料としては、正反射材料であるアルミニウムの上に誘電多層膜が積層されたものであることが、ダイクロイックフィルタ列４への入射率が最も高くなることから好ましい。
　アルミニウムの上に誘電多層膜をコーティングしたものの反射率は９５～９８％であり、金属単体よりも高い反射率を有している。
　ダイクロイックフィルタ列４は、特定波長の光のみを選択透過させて他の光は反射するダイクロイックフィルタ３１のうち、選択透過波長の相異なるダイクロイックフィルタ３１を、入射面１１上に、導光板幅方向（Ｗ方向）で巡回順列をなすように配設してなる。
　本例では、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色光の波長をそれぞれ選択透過する３種のダイクロイックフィルタ３１を使用し、これらダイクロイックフィルタ３１を、選択透過波長で、ＲＧＢＲＧＢ‥‥の順に巡回順列をなす配列形態で配設した。
　しかしながら、面光源装置の使用目的に応じて、他の順（ＲＢＧ‥、）に巡回順列をなす配列形態としてもよい。またＲＧＢ以外の色光（シアン、マゼンタ、イエローなど）の波長を選択透過するダイクロイックフィルタ３１をＲＧＢの波長を選択透過するダイクロイックフィルタ３１に付加するか、あるいは、ＲＧＢの波長を選択透過するダイクロイックフィルタ３１の少なくとも１つと置換して用いてもよい。
　従来では、前述のようにダイクロイックフィルタが導光板射出面に配設されていたため、例えばＲの光の波長を選択透過するダイクロイックフィルタ（Ｒフィルタ）で反射された光（Ｒ以外の光）を、Ｇ、Ｂのいずれかの光の波長を選択透過するダイクロイックフィルタ（すなわち、Ｇフィルタ、Ｂフィルタ）に再入射させて、ＧまたはＢの光を選択透過させるのは困難であった。なお、この点はＧフィルタ、Ｂフィルタで反射した光についても同じであった。
　これに対し、本発明では、ダイクロイックフィルタ列４が入射面１１に配設されているため、光源２から発してＲＧＢいずれかの光の波長を選択透過するダイクロイックフィルタ３１に入射した光（１次入射光）は、そのダイクロイックフィルタ３１の選択透過波長に一致する成分（光）が透過し、残りは反射する。この反射した光は、さらに１次反射子３で反射され、うち約２/３が前とは異なる選択透過波長のダイクロイックフィルタ３１に入射し、以降は１次入射光と同様の過程を辿る。したがって、ダイクロイックフィルタ列４で反射された光のうち多くの光が再度反射し、ダイクロイックフィルタ列４を透過して導光板１に取り込まれ、射出面１２から射出する。すなわち、本発明によれば、従来よりも、光源から発射された光（光源光）の利用率が向上する。
　さらに、本発明では、図１の（ｂ）に例示したように、導光板１のＴ方向両端部のいずれか一方または両方（射出面１２側の部分および裏面１３側の部分のうち少なくとも一方）を、入射面１１における、ダイクロイックフィルタ列４の隣接要素間境界３１Ａ（つまり、互いに隣接するダイクロイックフィルタ３１同士の境界）との対面部位１１Ａを起点に、Ｌ方向に延在するように設けた切欠溝５にて、Ｗ方向に分割して、複数の導光路部６を形成した。
　つまり、ＲＧＢの各ダイクロイックフィルタ３１と、切欠溝５でＷ方向に分割した複数の導光路部６の各々を一対一に対応させた。これにより、例えばＲの光の波長を選択透過するダイクロイックフィルタ３１を透過して導光板１に入ったＲ光を、他と分離した導光路部内に通し、他の色（波長）の光とほとんど混色させずに射出面１２から射出させることができる。なお、Ｇ光、Ｂ光でも同様である。したがって、導光板１内での各色光の色純度の低下を抑制することができる。
　もっとも、切欠溝５の深さ（Ｔ方向のサイズ）が導光板１の板厚の８０％に満たないと、隣り合う導光路部６間の連通部を通って、一方の導光路部から他方のそれへ入る光の量が増え、混色が大きくなって、各導光路部６内で色純度を均一に保つのが難しくなる。このため、切欠溝５の深さは導光板１の板厚の８０％以上とするのが好ましい。また、切欠溝５の深さが導光板１の板厚の９０％を超えると、導光路部６がＷ方向に変形し易くなるため、切欠溝５の深さは導光板１の板厚の９０％以下とするのが好ましい。
　なお、切欠溝５からは、実質的に光が出射されない。このため、上記切欠溝５の幅は、小さければ小さいほど好ましい。切欠溝５の幅（Ｗ方向のサイズ）は、好適にはダイクロイックフィルタ列４のピッチｑ（図６参照）の幅の２０％以下となるように設定される。
　なお、図１の（ａ）・（ｂ）に示す例では切欠溝５が射出面１２側のみに設けられた場合を示したが、これに限らず、切欠溝５は裏面１３側のみに設けてもよく、また、射出面１２側と裏面１３側の両方に設けてもよい。切欠溝５を、射出面１２側と裏面１３側との両方に設ける場合は、射出面１２側の切欠溝５の深さと裏面１３側の切欠溝５の深さとの合計の深さが、導光板１の板厚の８０％以上、９０％以下となるように設定される。
　切欠溝５は、例えば、金型によって導光板１の形成と同時に形成してもよいし、切欠溝５のない導光板１を形成した後、切削手段（切断手段）を用いて導光板１に切欠溝５を形成してもよい。
　上記切削手段としては、特に限定されるものではなく、例えば、ダイヤモンドカッター、ワイヤカッター、水カッター、ブレード、レーザ等、各種切断手段を適用することができる。
　また、導光板１は、金型のみならず、射出成型、押出成型、熱プレス成型、または切削加工等によって形成することができ、その形成方法は、特に限定されない。
　図２の（ａ）は、本発明の実施の一形態にかかる面光源装置の概略構成の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すＢ部の概略構成を模式的に示す平面図であり、（ｃ）は、（ａ）に示すＢ部の概略構成を模式的に示す分解斜視図である。
　図１の（ｂ）に示すように、切欠溝５の起点となる入射面１１（入射面１１における隣接要素間境界３１Ａとの対面部位１１Ａ）において切欠溝５が開口していると、ダイクロイックフィルタ列４の隣接要素間境界３１Ａの両側を透過した２色の光（つまり、隣接するダイクロイックフィルタ３１をそれぞれ透過した光）が同じ切欠溝５内へ入射して混合し、導光路部６の射出面１２側からの射出光と混色して色むらを生じる可能性がある。
　これに対しては、例えば、図２の（ａ）～（ｃ）に示すように、上記起点の開口を、光源２との対面側を反射面とする反射材（遮蔽用反射材）７で遮蔽することが有効である。この場合、切欠溝５の溝幅を起点から終点までほぼ一定として、切欠溝５を形成する加工の容易化が図れる。
　上記反射材７の材料としては、特に限定されるものではなく、正反射材料であってもよく、拡散反射材料であってもよい。
　上記正反射材料および拡散反射材料としては、例えば、前記例示の正反射材料および拡散反射材料を用いることができる。
　これら反射材料のなかでも、上記反射材７の材料としては、前記したように金属単体よりも反射率が高いことから、正反射材料であるアルミニウムの上に誘電多層膜が積層されたものであることが好ましい。
　また、前記問題を解決するための面光源装置の他の構成について、図３の（ａ）～（ｄ）を参照して以下に説明する。
　図３の（ａ）は、本発明の実施の一形態にかかる面光源装置の概略構成の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）・（ｃ）は、それぞれ、（ａ）に示すＣ部の概略構成の一例を模式的に示す平面図であり、（ｄ）は、（ｂ）・（ｃ）に共通するＤ部の概略構成を模式的に示す分解斜視図である。
　前記問題を解決する一つの例としては、例えば、図３の（ｂ）に示すように、切欠溝５の入射面１１から延在方向の終点に向かうにつれ、溝幅をゼロから増加させる方法が挙げられる。
　また、前記問題を解決する他つの例としては、例えば、図３の（ｃ）に示すように、溝幅をゼロから増加後、一定とさせる方法が挙げられる。
　これら図３の（ｂ）・（ｃ）における何れの場合にも、図３の（ｄ）に示すように、入射面１１（入射面１１における隣接要素間境界３１Ａとの対面部位１１Ａ）には切欠溝５の開口が存在しない。つまり、図１（ａ）・（ｂ）および図２（ａ）～（ｃ）では切欠溝５は、その起点となる隣接要素間境界３１Ａとの対面部位１１Ａが、一定幅開口した状態にあるのに対し、図３（ａ）～（ｄ）に示す例では、切欠溝５は、その起点となる、隣接要素間境界３１Ａとの対面部位１１Ａが開口していない、閉じた状態から、徐々に溝幅が増加するように形成されている。このため、切欠溝５は、入射面１１の言わば直下の部位を開口の起点にして形成されている。よって、切欠溝５内への光侵入を防止できる。
　ここで、Ｌ方向に対する切欠溝５の溝壁の傾斜は、導光路部６から切欠溝５への光漏れが可及的に小さくなる（導光路部６に対する切欠溝５の界面の導光路部６側で可及的に全反射条件が満たされる）傾斜範囲に設定することが好ましい。図３の（ａ）～（ｄ）の場合は、図２の（ａ）・（ｂ）の場合と比べて、製造工程が、溝幅をＬ方向で変化させる分だけ複雑となるが、遮蔽用の反射材７を配設しない分だけ簡単となる。
　なお、切欠溝５の延在方向の終点は特に限定されず、入射面１１と、その反対側の面との間の任意の位置に設定することができる。例えば図１の（ａ）・（ｂ）ないし図３の（ａ）～（ｄ）に示されるように、Ｌ方向の入射面１１とは反対側の端に配位してもよく、あるいはこの端から前記起点までの間の適宜のＬ方向位置に配位してもよい。
　図４の（ａ）（ｃ）は、それぞれ、本発明の実施の一形態にかかる面光源装置の概略構成の一例を模式的に示す断面図である。
　本発明では、例えば図４の（ａ）～（ｃ）に示すように、切欠溝５の内部に、導光路部６との対面側を反射面とする反射材（色分け用反射材）８を配設することが好ましい。
　これにより、導光路部６から切欠溝内への光漏れによる光ロスを低減できて、光源光の利用率をさらに向上させることができる。
　ここで、図４の（ａ）は切欠溝５の内面を膜状の反射材８で覆った形態、図４の（ｂ）は切欠溝５の溝内全体を反射材８で充填した形態、図４の（ｃ）は切欠溝５の溝内に、溝壁との間に隙間（空気層）をもたせて板状の反射材８を配置した形態を、それぞれ示している。
　図４の（ａ）・（ｂ）では、導光路部６内から切欠溝５との界面へ入射した光は、反射材８で反射されて導光路部６内に戻されるが、この反射の際に光の一部（数％）が反射材８に吸収され、その吸収分だけのロスが生じる。
　一方、図４の（ｃ）では、導光路部６から切欠溝５との界面へ入射した光のうち、全反射条件を満たす分は吸収されずに全反射されて導光路部６内に戻され、全反射条件を満たさない分が切欠溝５内へ漏れ出た後、反射材８で反射されて導光路部６へ入射し再利用される。反射材８で反射される際、一部（数％）が吸収されてその吸収分だけのロスが生じるが、反射材８へ入射する光の量が図４の（ａ）・（ｂ）の場合より少ないから、吸収による光ロスも図４の（ａ）・（ｂ）の場合より少ない。よって、光源光の利用率を上げる観点からは、図４の（ａ）・（ｂ）の形態よりは図４の（ｃ）の形態の方が有利である。
　ただし、図４の（ｃ）の形態は図４の（ａ）・（ｂ）の形態に比べて製造しにくいという憂いがある。色分け用の反射材８を用いる場合、図４の（ａ）～（ｃ）のいずれの形態を採用するかは、前記のような長所短所を勘案して判断すればよい。
　上記反射材８の材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、前記例示の正反射材料および拡散反射材料を用いることができる。
　これら反射材料のなかでも、上記反射材８の材料としては前記したように金属単体よりも反射率が高いことから、正反射材料であるアルミニウムの上に誘電多層膜が積層されたものであることが好ましい。
　図５の（ａ）は、本発明の実施の一形態にかかる面光源装置の概略構成の一例を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す面光源装置の導光板入射面近傍の概略構成を模式的に示す断面図であり、（ｃ）は、（ａ）に示す面光源装置の導光板入射面近傍の概略構成を模式的に示す平面図である。
　また、さらに光源光の利用率を向上させるには、例えば図５の（ａ）～（ｃ）に示すように、ダイクロイックフィルタ列４における光源２との対向面に、Ｗ方向直交面との交線が単一の楕円弧形になる凹面形状の凹面部４１を設け、この凹面部４１を楕円弧として含む母楕円１４の二焦点をＷ方向に移動してなる平行二軌跡直線（以下、「楕円二焦点線」と記す）１５・１６のいずれか一方の線上に光源２を配置し、他方の線上には２次反射子９を配置した形態とすることが好ましい。
　２次反射子９は、光源２から放射された光のうちダイクロイックフィルタ列４における光源２との対向面で反射された光をさらに反射して、ダイクロイックフィルタ列４における光源２との対向面に照射する反射部材である。
　なお、本実施の形態では、図５の（ａ）・（ｂ）に示すように、ダイクロイックフィルタ列４における光源２との対向面全体を、Ｗ方向直交面との交線が単一の楕円弧形になる凹面形状とした。
　この場合、ダイクロイックフィルタ列４における光源２との対向面のＷ方向直交断面が楕円弧形状をなし、その楕円二焦点線１５・１６のいずれか一方の線（楕円二焦点線１５）上に光源２が配置され、他方の線（楕円二焦点線１６）上に２次反射子９が配置されているから、光源２から発してダイクロイックフィルタ列４で反射された光はほとんど全て２次反射子９へ入射し、反射されて再びダイクロイックフィルタ列４へ入射する。よって、光源２から発してダイクロイックフィルタ列４で反射された光のうち光源２へ入射して吸収される光がほとんどなくなり、その分、さらに光源光の利用率が向上する。
　次に、光源光の利用率をさらに向上させるための構成について、図６の（ａ）・（ｂ）を参照して以下に説明する。
　図６の（ａ）・（ｂ）は、それぞれ、本発明の実施の一形態にかかる面光源装置の入射面１１近傍の概略構成の一例を模式的に示す平面図である。
　光源光の利用率をさらに向上させるためには、例えば図６の（ａ）・（ｂ）に示すように、２次反射子９の反射面形状を、Ｗ方向に、ダイクロイックフィルタ列４の要素ピッチであるピッチｑ以下の間隔（より好適にはピッチｑ未満の間隔）で、プリズムの二面連結形状の反復形状（図６の（ａ））、柱状非球面レンズのレンズ形状の反復形状（図６の（ｂ））、またはこれらが混在した形状（図示省略）が延在する面形状とするのが好ましい。なお、ここで、「ダイクロイックフィルタ列４の要素ピッチ」とは、ダイクロイックフィルタ列４を構成する各ダイクロイックフィルタ３１のピッチを示す。
　すなわち、上記２次反射子９の反射面は、Ｗ方向に、ダイクロイックフィルタ列４におけるダイクロイックフィルタ３１のピッチｑ以下の間隔（より好適にはピッチｑ未満の間隔）で、プリズムの二面連結形状の反復形状、柱状非球面レンズのレンズ形状の反復形状、およびプリズムの二面連結形状と柱状非球面レンズのレンズ形状とが混在した連結形状のうち何れか一種の面形状を有していることが好ましい。そのなかでも、Ｗ方向に、上記ダイクロイックフィルタ３１のピッチｑ以下の間隔（より好適にはピッチｑ未満の間隔）で、プリズムの二面連結形状、柱状非球面レンズのレンズ形状、およびこれらの連結形状のうち何れか一種の形状と同じ形状を繰り返す面形状であることがより好ましい。
　これにより、ダイクロイックフィルタ列４の例えばＧ要素（Ｇフィルタ）からの反射光（Ｇ以外の色の波長の光）が２次反射子９で反射された際に、Ｇ要素にではなく両隣のＲ要素（Ｒフィルタ）とＢ要素（Ｂフィルタ）に向かう割合が増加する。すなわち、Ｇ以外の色の波長の光が再度Ｇ要素に入射しＧ要素で反射されるロス分が減る。したがって、このロス分が減る分、さらに光の利用率が向上する。なお、この点はＧフィルタをＲフィルタ、Ｂフィルタのいずれかと置き換えた場合も同様である。
　また、図７の（ａ）～（ｃ）は、それぞれ、本発明の実施の一形態にかかる面光源装置の入射面１１近傍の概略構成の一例を模式的に示す断面図である。
　本実施の形態において、２次反射子９は、図７の（ａ）に示すように、その反射主光線１８が前記凹面部４１を楕円弧として含む母楕円１４の短軸１７と前記凹面部４１をとの交点ＰをＷ方向に移動してなる軌跡直線と交わるようにその反射面の向きが調節されていることが好ましい。
　また、光源２は、図７の（ｂ）に示すように、その放射主光線１９が前記凹面部４１を楕円弧として含む母楕円１４の短軸１７と前記凹面部４１との交点ＰをＷ方向に移動してなる軌跡直線と交わるように、光の照射方向が調節されていることが好ましい。
　また、これら２次反射子９および光源２は、図７の（ｃ）に示すように、図７の（ａ）に示す形態と図７の（ｂ）に示す形態とを組み合わせた形態とすることが好ましい。
　図７の（ａ）～（ｃ）に示す形態によれば、２次反射子９で反射された光および光源２から放射された光のうち少なくとも一方の光がダイクロイックフィルタ列４へ照射する部分の割合をさらに高めることができ、光源光の利用率がさらに向上する。
　上記２次反射子９としては、例えば、板状の反射材、フィルム状の反射材等を用いることができる。上記２次反射子９の材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、前記例示の正反射材料および拡散反射材料を用いることができる。前記したように拡散反射材料を使用する場合には拡散反射材料で反射されてダイクロイックフィルタ列４に入射する光の利用率は、正反射材料を用いた場合と比較して低下する。このため、上記２次反射子９の材料としては、正反射材料を用いることがより好ましい。
　これら反射材料のなかでも、上記２次反射子９の材料としては、前記したように金属単体よりも反射率が高く、ダイクロイックフィルタ列４における光源２との対向面への再入射率が最も高くなることから、正反射材料であるアルミニウムの上に誘電多層膜が積層されたものであることが好ましい。
　なお、図５の（ａ）～（ｃ）および図７の（ａ）～（ｃ）では、前記したように、ダイクロイックフィルタ列４における光源２との対向面全体を、Ｗ方向直交面との交線が単一の楕円弧形になる凹面形状とした場合を例に挙げて説明した。しかしながら、本実施の形態は、これに限定されるものではない。
　図８は、本発明の実施の一形態にかかる、面光源装置の入射面１１近傍の概略構成の一例を模式的に示す斜視図である。
　上記面光源装置は、ダイクロイックフィルタ列４における光源２との対向面における、導光板１の厚さ方向であるＴ方向に、凹面部４１が、図５の（ａ）～（ｃ）および図７の（ａ）～（ｃ）に示すように一つだけ設けられていてもよく、図８に示すように複数設けられていてもよい。
　すなわち、ダイクロイックフィルタ列４における光源２との対向面は、Ｗ方向直交面との交線が単一の楕円弧形になる凹面形状に代えて、図８に示すように、Ｗ方向直交面との交線が複数の楕円弧の連結形になる凹面連結形状（楕円弧連結形状）を有していてもよい。
　図８に示すように、ダイクロイックフィルタ列４における光源２との対向面に凹面部４１が複数設けられている場合、光源２および２次反射子９は、それぞれ、各凹面部４１に対向して設けられる。このとき、光源２および２次反射子９は、各凹面部４１をそれぞれ楕円弧として含む各母楕円１４の二焦点を、それぞれ導光板１の幅方向であるＷ方向に移動してなる、各母楕円１４の楕円二焦点線１５・１６の一方と他方の線上とに、それぞれ配置される。
　この場合にも、上記したように、各凹面部４１を楕円弧として含む母楕円１４の楕円二焦点線１５・１６のいずれか一方の線（楕円二焦点線１５）上に光源２が配置され、他方の線（楕円二焦点線１６）上に２次反射子９が配置されているから、光源２から発してダイクロイックフィルタ列４で反射された光はほとんど全て２次反射子９へ入射し、反射されて再びダイクロイックフィルタ列４へ入射する。よって、光源２から発してダイクロイックフィルタ列４で反射された光のうち光源２へ入射して吸収される光がほとんどなくなり、その分、さらに光源光の利用率が向上する。
　また、この場合、凹面部４１が、ダイクロイックフィルタ列４における光源２との対向面に複数設けられていることで、導光板１に入射させる光量を増加させることができる。
　また、図９の（ａ）・（ｂ）は、それぞれ、本発明の実施の一形態にかかる、面光源装置の概略構成の一例を模式的に示す断面図である。
　また、本発明では、例えば図９の（ａ）・（ｂ）に示すように、裏面１３から漏れ出た光を反射して前記裏面１３に照射する反射鏡２０を付設することで、光源光の利用率をさらに向上することができる。
　図９の(ａ)にはダイクロイックフィルタ列４における光源２との対向面が平面形状である場合の例、図９の（ｂ）にはダイクロイックフィルタ列４における光源２との対向面が楕円弧状凹面形状である場合の例を、それぞれ示した。
　反射鏡２０は裏面１３との対向面を反射面２０ａとされるが、この反射面２０ａは、裏面１３の面積以上の面積をもつものとするのが好ましい。反射鏡２０の反射面２０ａの面積が裏面１３の面積より小さいと、裏面１３から漏れ出た光のうち反射鏡２０で反射して裏面１３へ照射する部分の割合が小さくなって不利である。一方で、反射鏡２０の反射面２０ａの面積は、裏面１３の面積よりも大きいと、裏面１３から漏れ出た光のうち反射鏡２０で反射して裏面１３に照射される光の割合が大きくなる。したがって、反射鏡２０の反射面２０ａの面積は、裏面１３の面積よりも大きい方がより好ましい。
　また、図９の（ａ）・（ｂ）に示す例のように、反射鏡２０の反射面２０ａを一律な平面形状ではなく凹凸面形状とした方が、裏面１３から漏れ出た光をよりランダムな方向に反射して裏面１３へより均一に照射できることから好ましい。
　本発明の面光源装置は、透過型ＬＣＤや半透過型ＬＣＤのバックライト、あるいは、反射型ＬＣＤの補助光源（フロントライト）等に好適に利用できる。
　　１　　導光板
　　２　　光源
　　３　　１次反射子
　　４　　ダイクロイックフィルタ列
　　５　　切欠溝
　　６　　導光路部
　　７　　反射材（遮蔽用反射材）
　　８　　反射材（色分け用反射材）
　　９　　２次反射子
　１１　　入射面（導光板入射面）
　１１Ａ　対面部位
　１２　　射出面（導光板射出面）
　１３　　裏面（導光板裏面）
　１４　　母楕円
　１５　　楕円二焦点線（平行二軌跡直線）
　１６　　楕円二焦点線（平行二軌跡直線）
　１７　　短軸
　１８　　反射主光線
　１９　　放射主光線
　２０　　反射鏡
　２０ａ　反射面
　３１　　ダイクロイックフィルタ
　３１Ａ　隣接要素間境界
　４１　　凹面部

Claims (10)

  1. 　光源と、
    　板の長さ方向の少なくとも一端部を導光板入射面とし、前記板の厚さ方向の両端部をそれぞれ導光板射出面、導光板裏面として前記光源から発した光を前記導光板入射面から導入し、前記導光板射出面のほぼ全域に広げて射出させる前記板からなる導光板と、
    　前記光源から放射された光を反射して前記導光板入射面に照射する１次反射子とを有する面光源装置において、
    　さらに、特定波長の光のみを選択透過させて他の光は反射するダイクロイックフィルタのうち選択透過波長の相異なるダイクロイックフィルタを導光板入射面上に、導光板の幅方向で巡回順列をなすように配設してなるダイクロイックフィルタ列と、
    　前記導光板の厚さ方向両端部のいずれか一方または両方を、前記ダイクロイックフィルタ列の隣接要素間境界である、互いに隣接するダイクロイックフィルタ間の境界との対面部位を起点に導光板の長さ方向に延在するように設けた切欠溝にて導光板の幅方向に分割してなる複数の導光路部とを有することを特徴とする面光源装置。
  2. 　前記切欠溝は、導光板入射面において開口しており、該導光板入射面における開口が、前記光源との対面側を反射面とする遮蔽用反射材で遮蔽されていることを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
  3. 　前記切欠溝は、導光板入射面から、延在方向の終点に向かうにつれ、溝幅がゼロから増加するかあるいはゼロから増加した後に一定となることを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
  4. 　さらに、前記切欠溝の内部に、前記導光路部との対面側を反射面とする色分け用反射材を配設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面光源装置。
  5. 　前記ダイクロイックフィルタ列の光源対向面は、前記導光板の幅方向直交面との交線が単一の楕円弧形になる凹面形状もしくは複数の楕円弧の連結形になる凹面連結形状の凹面部を有し、
    　前記凹面部を楕円弧として含む母楕円の二焦点を前記導光板の幅方向に移動してなる平行二軌跡直線のいずれか一方の線上に前記光源が配置され、他方の線上に、前記光源から放射された光のうち前記ダイクロイックフィルタ列の光源対向面で反射された光をさらに反射して前記ダイクロイックフィルタ列の光源対向面に照射する２次反射子が配置されてい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面光源装置。
  6. 　前記光源が、白色ＬＥＤ光源、ＲＧＢ－ＬＥＤ光源、マルチカラーＬＥＤ光源、有機ＥＬ光源、レーザ光源群より選ばれる少なくとも一種の光源であ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面光源装置。
  7. 　前記２次反射子の反射面形状が、前記導光板の幅方向に前記ダイクロイックフィルタ列における要素ピッチである、ダイクロイックフィルタのピッチ以下の間隔で、プリズムの二面連結形状、柱状非球面レンズのレンズ形状、およびプリズムの二面連結形状と柱状非球面レンズのレンズ形状とが混在した連結形状のうち何れか一種の形状と同じ形状を繰り返す面形状とされていることを特徴とする請求項５または６のいずれか一項に記載の面光源装置。
  8. 　前記２次反射子は、その反射主光線が、前記凹面部を楕円弧として含む母楕円の短軸と前記凹面部との交点を前記導光板の幅方向に移動してなる軌跡直線と交わるように、その反射面の向きが調節されていることを特徴とする請求項５～７のいずれか一項に記載の面光源装置。
  9. 　前記光源は、その放射主光線が、前記凹面部を楕円弧として含む母楕円の短軸と前記凹面部との交点を前記導光板の幅方向に移動してなる軌跡直線と交わるように、光の照射方向が調節されていることを特徴とする請求項５～８のいずれか一項に記載の面光源装置。
  10. 　前記導光板裏面と対向する反射鏡をさらに備え、
    　該反射鏡における前記導光板裏面との対向側は、前記導光板裏面の面積以上の面積を有りする反射面であることを特徴とする請求項１～９のいずれか一項に記載の面光源装置。
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