WO2018088342A1

WO2018088342A1 - 表示装置及びヘッドマウントディスプレイ

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Publication number: WO2018088342A1
Application number: PCT/JP2017/039876
Authority: WO
Inventors: 奈留臼倉; 嶋谷　貴文
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2016-11-09
Filing date: 2017-11-06
Publication date: 2018-05-17
Also published as: CN109923463A; CN109923463B; US10649131B2; US20190285790A1

Abstract

液晶表示装置１０は、液晶パネル１１と、出光面１２ａを有するバックライト装置１２と、ＬＥＤ１３と、少なくとも出光面１２ａを出射する光に液晶パネル１１の中央側を指向する屈折作用を付与した結果、出光面１２ａに対する出射光の角度毎の輝度を示す輝度角度分布に、出射光量が相対的に多い多出光角度範囲と、出射光量が相対的に少ない少出光角度範囲と、を生じさせる中央指向プリズムシート１７と、中央指向プリズムシート１７の出射光のうち、少出光角度範囲の光を少出光角度範囲側へ向かわせるものの、多出光角度範囲の光の少なくとも一部を少出光角度範囲側へ向かわせるよう非対称の屈折作用を出射光に付与する非対称リニアフレネルレンズシート２０と、を備える。

Description

表示装置及びヘッドマウントディスプレイ

　本発明は、表示装置及びヘッドマウントディスプレイに関する。

　従来、映像表示装置の一例として下記特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載された映像表示装置は、映像を表示する映像表示素子と、映像表示素子の映像表示面に近接して配置され、映像表示素子の発する光線の主光線を発散するように外向きに屈曲する作用を持つ平板状の光線屈曲手段と、光線屈曲手段を通過した光線を観察者の眼球に導き、映像表示素子の表示する映像を拡大表示する作用を持つ接眼光学系とからなる。

特開平１０－２２８２４５号公報

（発明が解決しようとする課題）
　ところで、上記した特許文献１に記載されたような映像表示装置において、映像表示素子として液晶パネルを用いた場合には、映像表示素子に表示のための光を照射する照明装置を要することになる。ここで、液晶パネルに表示される画像の正面輝度を向上させるには、照明装置の光学系を工夫する必要が生じるものの、そのようにすると照明装置の出射光に輝度ムラが生じ易くなる傾向にあった。このため、正面輝度の向上と輝度ムラの抑制とを両立するのが難しくなっていた。また、上記した特許文献１に記載された映像表示装置では、光線屈曲手段によって主光線を外向きに屈曲させているため、接眼光学系が大型化し、結果として映像表示装置全体が大型化していた。

　本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、正面輝度を向上させつつ輝度ムラの発生を抑制することを目的とする。

（課題を解決するための手段）
　本発明の表示装置は、表示パネルと、前記表示パネルに向けて光を出射させる出光面を有する照明装置と、前記照明装置に備えられる光源と、前記照明装置に備えられ、前記表示パネルと対向状をなしていて少なくとも前記出光面を出射する光に前記表示パネルの中央側を指向する屈折作用を付与した結果、前記出光面に対する出射光の角度毎の輝度を示す輝度角度分布に、出射光量が相対的に多い多出光角度範囲と、前記出射光量が相対的に少ない少出光角度範囲と、を生じさせる中央指向光屈折部材と、前記表示パネルに対して前記照明装置側またはその反対側に重なる形で配され、前記中央指向光屈折部材の出射光のうち、前記少出光角度範囲の光を前記少出光角度範囲側へ向かわせるものの、前記多出光角度範囲の光の少なくとも一部を前記少出光角度範囲側へ向かわせるよう非対称の屈折作用を前記出射光に付与する非対称光屈折部材と、を備える。

　このようにすれば、照明装置から照射された光を利用して表示パネルに画像を表示することができる。照明装置に備えられる光源から光が発せられると、表示パネルと対向状をなす中央指向光屈折部材によって少なくとも出光面を出射する光に表示パネルの中央側を指向する屈折作用が付与されるので、光の利用効率が向上するとともに表示パネルの正面輝度が向上する。その一方、中央指向光屈折部材によって出射光に付与される屈折作用によれば、出光面に対する出射光の角度毎の輝度を示す輝度角度分布に、出射光量が相対的に多い多出光角度範囲と、出射光量が相対的に少ない少出光角度範囲と、が含まれることになる。これに対し、表示パネルに対して照明装置側またはその反対側に重なる形で配される非対称光屈折部材により、中央指向光屈折部材の出射光のうち、少出光角度範囲の光を少出光角度範囲側へ向かわせるものの、多出光角度範囲の光の少なくとも一部を少出光角度範囲側へ向かわせるよう非対称の屈折作用が出射光に付与されるので、当該表示装置の出射光が出光面の面内において均一化されて輝度ムラが生じ難くなる。これにより、表示品位が向上する。また、従来のように主光線を外向きに屈曲させる光線屈曲手段を備えていないので、当該表示装置が小型に保たれる。

　本発明の実施態様として、次の構成が好ましい。
（１）前記非対称光屈折部材は、当該非対称光屈折部材の出光面に対する出射光の角度毎の輝度を示す輝度角度分布における輝度の半値全幅の中心角度が０°に近づくよう、前記中央指向光屈折部材の前記出射光に非対称の屈折作用を付与する。照明装置の出光面に対する出射光の角度毎の輝度を示す輝度角度分布に多出光角度範囲と少出光角度範囲とが含まれると、その出射光の輝度の半値全幅の中心角度が０°からずれることになる。これに対し、非対称光屈折部材によって中央指向光屈折部材の出射光に非対称の屈折作用が付与されることで、非対称光屈折部材の出光面に対する出射光の角度毎の輝度を示す輝度角度分布における輝度の半値全幅の中心角度が０°に近づくこととなる。これにより、輝度ムラがより生じ難くなる。

（２）前記照明装置には、板状をなしていて外周端面のいずれかが前記光源と対向して光が入射される入光端面とされていずれか一方の板面が光を出射させる出光板面とされる導光板が備えられており、前記中央指向光屈折部材は、前記導光板の出光板面と対向する入光面を有するとともに、前記入光面において前記入光端面の法線方向と直交する直交方向に沿って延在し、前記法線方向に沿って並ぶ形で設けられるとともに、頂部と前記頂部を挟む一対の斜面とを有する複数のプリズムを有する。このようにすれば、中央指向光屈折部材の入光面において、導光板の入光端面の法線方向と直交する直交方向に沿って延在し、入光端面の法線方向に沿って並ぶ形で設けられる複数のプリズムは、主に頂部に対して法線方向について光源側とは反対側の斜面において光に屈折作用を付与する。このように入光端面の法線方向について屈折作用が付与された中央指向光屈折部材の出射光を利用することで狭指向性(輝度半値全幅が狭い)バックライトを使用することが可能となる。出射効率が同等であれば、狭指向性バックライトの方が正面輝度は高くなる。しかしながら、表示パネルの正面輝度が向上するものの、照明装置の出光面に対する出射光の角度毎の輝度を示す輝度角度分布には、入光端面の法線方向について光源側の角度範囲が少出光角度範囲となり易く、それにより輝度ムラが生じることが懸念される。その点、中央指向光屈折部材の出射光のうち、多出光角度範囲の光の少なくとも一部には、非対称光屈折部材によって少出光角度範囲側へ向かわせるよう非対称の屈折作用が付与されるので、上記のような輝度ムラが生じ難いものとなる。

（３）前記非対称光屈折部材は、前記表示パネルに対して前記照明装置側に重なる形で配される。このようにすれば、非対称光屈折部材の出射光は、表示パネルを透過した後に外部へと出射されることになるので、非対称光屈折部材の出射光に生じ得る干渉縞などが視認され難くなり、もって表示品位がより優れる。しかも、非対称光屈折部材が表示パネルによって保護されるので、非対称光屈折部材に異物などが付着し難く、非対称光屈折部材の光学性能を良好に発揮させることができる。

（４）前記非対称光屈折部材は、前記表示パネルに対して前記照明装置とは反対側に重なる形で配される。このようにすれば、表示パネルの出射光に、非対称光屈折部材によって非対称の屈折作用が付与されることになるので、仮に表示パネルに対する入射光に非対称光屈折部材によって非対称の屈折作用を付与した場合に比べると、表示パネルを透過する光に表示パネルの法線方向に沿って進行するものがより多く含まれることになる。ここで、一般的に表示パネルの法線方向に沿って進行する光は、最も効率的に表示パネルを透過し、かつコントラストも得やすいことから、上記のように表示パネルを透過する光に表示パネルの法線方向に沿って進行するものがより多く含まれることで、表示パネルの階調が最大値の場合の輝度が高く、かつコントラストが高いものとなる。

（５）前記中央指向光屈折部材は、前記出光面に沿う第１方向について選択的に前記屈折作用を光に付与しており、前記非対称光屈折部材に対して前記照明装置側またはその反対側に重なる形で配され、前記中央指向光屈折部材の出射光に、前記第１方向と直交する第２方向について対称の屈折作用を付与する対称光屈折部材を備える。このようにすれば、光源から光が発せられると、中央指向光屈折部材によって照明装置の出光面に沿う第１方向について選択的に屈折作用が光に付与されるので、第１方向について光の利用効率が向上するとともに表示パネルの正面輝度が向上する。一方、対称光屈折部材は、中央指向光屈折部材の出射光に、第１方向と直交する第２方向について対称の屈折作用を付与するので、上記第２方向についても光の利用効率が向上するとともに表示パネルの正面輝度が向上する。

（６）前記中央指向光屈折部材は、前記出光面に沿う第１方向について選択的に前記屈折作用を光に付与しており、前記非対称光屈折部材は、基材と、前記基材において光が出射される出光面に配されて表面が曲面状とされた曲面レンズと、を有しており、前記曲面レンズは、前記表面の曲率が、前記第１方向について前記少出光角度範囲よりも前記多出光角度範囲の方が相対的に大きい。このようにすれば、光源から光が発せられると、中央指向光屈折部材によって照明装置の出光面に沿う第１方向について選択的に屈折作用が光に付与されるので、第１方向について光の利用効率が向上するとともに表示パネルの正面輝度が向上する。一方、非対称光屈折部材は、基材における出光面に配される曲面レンズの表面が曲面状とされることで、中央指向光屈折部材の出射光に屈折作用を付与する。この非対称光屈折部材における曲面レンズの表面の曲率が、第１方向について少出光角度範囲よりも多出光角度範囲の方が相対的に大きくされているので、中央指向光屈折部材の出射光のうち、多出光角度範囲の光の少なくとも一部には、曲面レンズの表面によって相対的に大きな屈折作用が付与されることで、その光が少出光角度範囲側へと向かわされる。一方、中央指向光屈折部材の出射光のうち、少出光角度範囲の光に関しては、曲面レンズの表面によって相対的に小さな屈折作用が付与されることで、少出光角度範囲側へと向かわされる。このようにして光に非対称の屈折作用が付与されるので、輝度ムラが生じ難くなる。

（７）前記非対称光屈折部材は、前記曲面レンズが、前記第１方向と直交する第２方向に沿って直線状に延在し、前記第１方向に沿って複数が並んで配されるリニアフレネルレンズとされており、複数の前記リニアフレネルレンズは、前記第１方向について前記多出光角度範囲側に配されるものの表面の曲率が、前記少出光角度範囲側に配されるものの表面の曲率よりも大きい。このようにすれば、中央指向光屈折部材の出射光のうち、多出光角度範囲の光の少なくとも一部には、第１方向について多出光角度範囲側に配されたリニアフレネルレンズの表面によって相対的に大きな屈折作用が付与されることで、その光が少出光角度範囲側へと向かわされる。一方、中央指向光屈折部材の出射光のうち、少出光角度範囲の光に関しては、第１方向について少出光角度範囲側に配されたリニアフレネルレンズの表面によって相対的に小さな屈折作用が付与されることで、少出光角度範囲側へと向かわされる。このようにして光に非対称の屈折作用が付与されるので、輝度ムラが生じ難くなる。

（８）前記非対称光屈折部材は、前記中央指向光屈折部材に対して前記第１方向についての中央位置がオフセットする。例えば製造上の問題などに起因して照明装置の出光面に対する出射光の角度毎の輝度を示す輝度角度分布が、第１方向について位置ずれした場合であっても、非対称光屈折部材における第１方向についての中央位置が、中央指向光屈折部材における第１方向についての中央位置に対してオフセットしているので、そのオフセット量を調整することで、上記輝度角度分布の位置ずれを補正することができる。これにより、輝度ムラがより生じ難いものとなる。

（９）前記中央指向光屈折部材は、前記出光面に沿う第１方向について選択的に前記屈折作用を光に付与しており、前記非対称光屈折部材は、基材と、前記基材において光が出射される出光面に配されて表面が一定の曲率の曲面状とされた曲面レンズと、を有していて、前記中央指向光屈折部材に対して前記第１方向についての中央位置が、前記第１方向について前記多出光角度範囲側にオフセットする。このようにすれば、光源から光が発せられると、中央指向光屈折部材によって照明装置の出光面に沿う第１方向について選択的に屈折作用が光に付与されるので、第１方向について光の利用効率が向上するとともに表示パネルの正面輝度が向上する。一方、非対称光屈折部材は、基材における出光面に配される曲面レンズの表面が一定の曲率の曲面状とされることで、中央指向光屈折部材の出射光に屈折作用を付与する。非対称光屈折部材における第１方向についての中央位置が、中央指向光屈折部材における第１方向についての中央位置に対して、多出光角度範囲側にオフセットしているので、非対称光屈折部材における第１方向についての中央位置に対して第１方向について少出光角度範囲側に配される曲面レンズの少なくとも一部が、多出光角度範囲側に配されることになる。従って、中央指向光屈折部材の出射光のうち、多出光角度範囲の光の少なくとも一部には、非対称光屈折部材における第１方向についての中央位置に対して第１方向について少出光角度範囲側に配される曲面レンズの少なくとも一部によって屈折作用が付与されて少出光角度範囲側へと向かわされる。一方、中央指向光屈折部材の出射光のうち、少出光角度範囲の光に関しては、非対称光屈折部材における第１方向についての中央位置に対して第１方向について少出光角度範囲側に配される曲面レンズによって屈折作用が付与されて少出光角度範囲側へと向かわされる。このようにして光に非対称の屈折作用が付与されるので、輝度ムラが生じ難くなる。

　次に、上記課題を解決するために、本発明のヘッドマウントディスプレイは、上記記載の表示装置と、前記表示装置に表示された画像を使用者の眼に結像させるレンズ部と、前記表示装置及び前記レンズ部を有していて前記使用者の頭部に装着される頭部装着器具と、を少なくとも備える。このような構成のヘッドマウントディスプレイによれば、使用者が頭部装着器具を頭部に装着した状態で使用すると、表示装置に表示された画像がレンズ部によって使用者の眼に結像し、もって使用者は表示装置に表示された画像を拡大した形で視認することが可能となる。ここで、表示装置に備えられる照明装置の出光面における端側を出射する光には、中央指向光屈折部材によって表示パネルの表示パネルの中央側を指向するような屈折作用が付与されるので、表示パネルに表示された画像を拡大した形で視認する使用者の眼に対して効率的に光を届けることができる。これにより、優れた表示品位が得られるとともに、当該ヘッドマウントディスプレイに係る製造コストの低下及び生産性の向上が図られる。

（発明の効果）
　本発明によれば、正面輝度を向上させつつ輝度ムラの発生を抑制することができる。

本発明の実施形態１に係るヘッドマウントディスプレイを使用者が頭部に装着した状態を示す概略斜視図ヘッドマウントディスプレイを構成する頭部装着器具に備わる液晶表示装置及びレンズ部と、使用者の眼球と、の光学的関係を示す概略側面図液晶表示装置を構成するバックライト装置及び非対称リニアフレネルレンズシートの斜視図液晶表示装置を長辺方向に沿って切断した断面図液晶表示装置を短辺方向に沿って切断した断面図バックライト装置の出射光におけるＹ軸方向についての輝度角度分布を表すグラフ非対称リニアフレネルレンズシートの出射光におけるＹ軸方向についての輝度角度分布を表すグラフ本発明の実施形態２に係る液晶表示装置を長辺方向に沿って切断した断面図本発明の実施形態３に係る液晶表示装置を長辺方向に沿って切断した断面図液晶表示装置を短辺方向に沿って切断した断面図本発明の実施形態４に係る中央指向プリズムシートに対して中央位置が一致した非対称リニアフレネルレンズシートを備えた液晶表示装置を長辺方向に沿って切断した断面図中央指向プリズムシートに対して中央位置がオフセットした非対称リニアフレネルレンズシートを備えた液晶表示装置を長辺方向に沿って切断した断面図非対称リニアフレネルレンズシート及びバックライト装置の出射光におけるＹ軸方向についての輝度角度分布を表すグラフ非対称リニアフレネルレンズシートの母材の平面図本発明の実施形態５に係る液晶表示装置を短辺方向に沿って切断した断面図本発明の実施形態６に係る液晶表示装置を長辺方向に沿って切断した断面図

　＜実施形態１＞
　本発明の実施形態１を図１から図７によって説明する。本実施形態では、ゴーグル型のヘッドマウントディスプレイ（HMD:Head-Mounted Display）ＨＭＤ及びそれに用いられる液晶表示装置（表示装置）１０を例示する。なお、各図面の一部にはＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。

　ゴーグル型のヘッドマウントディスプレイＨＭＤは、図１に示すように、使用者の頭部ＨＤにおいて両方の眼を囲うような形で装着される頭部装着器具ＨＭＤａを備えている。頭部装着器具ＨＭＤａには、図２に示すように、画像を表示する液晶表示装置１０と、液晶表示装置１０に表示された画像を使用者の眼球（眼）ＥＹに結像させるレンズ部（接眼レンズ部）ＲＥと、が少なくとも内蔵されている。液晶表示装置１０は、詳細は後述するが、液晶パネル（表示パネル）１１と、液晶パネル１１に光を照射するバックライト装置（照明装置）１２と、を少なくとも備える。レンズ部ＲＥは、液晶表示装置１０と使用者の眼球ＥＹとの間に介在する形で配されており、透過光に屈折作用を付与するものとされる。このレンズ部ＲＥの焦点距離を調整することで、眼球ＥＹの水晶体ＥＹａを介して網膜（眼）ＥＹｂに結像される像が、眼球ＥＹから液晶表示装置１０までの実際の距離Ｌ１よりも遙かに遠い距離Ｌ２の位置に見かけ上存在する仮想ディスプレイＶＤに表示されているように、使用者に認識させることができる。これにより、使用者は、液晶表示装置１０の画面サイズ（例えば０．数インチから数インチ程度）よりも遙かに大きな画面サイズ（例えば数十インチから数百インチ程度）の仮想ディスプレイＶＤに表示された拡大画像（虚像）を視認するのである。頭部装着器具ＨＭＤａに液晶表示装置１０を１つ搭載し、その液晶表示装置１０に右目用画像と左目用画像とを表示させることも可能であるが、頭部装着器具ＨＭＤａに液晶表示装置１０を２つ搭載し、一方の液晶表示装置１０に右目用画像を、他方の液晶表示装置１０に左目用画像を、それぞれ表示させことも可能である。なお、頭部装着器具ＨＭＤａには、図示は省略するが、使用者の耳に宛てがわれて音声を発するイヤフォンなども備えられている。

　液晶表示装置１０を構成する液晶パネル１１及びバックライト装置１２について順次に説明する。液晶パネル１１は、図２に示すように、全体として方形の板状をなしており、レンズ部ＲＥ側の板面が画像を表示する表示面１１ａとされる。液晶パネル１１は、所定のギャップを隔てた状態で貼り合わせられる一対のガラス基板と、両ガラス基板間に封入され電界印加に伴って光学特性が変化する物質である液晶分子を含む液晶層と、を少なくとも備える。一方のガラス基板（アレイ基板、アクティブマトリクス基板）には、互いに直交するソース配線とゲート配線とに接続されたスイッチング素子（例えばＴＦＴ）と、ソース配線とゲート配線とに囲まれた方形状の領域に配されてスイッチング素子に接続される画素電極と、がマトリクス状に平面配置される他、配向膜等が設けられている。他方のガラス基板（対向基板、ＣＦ基板）には、Ｒ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）等の各着色部が所定配列でマトリクス状に平面配置されたカラーフィルタが設けられる他、各着色部間に配されて格子状をなす遮光層（ブラックマトリクス）、画素電極と対向状をなすベタ状の対向電極、配向膜等が設けられている。なお、両ガラス基板の外側にはそれぞれ偏光板が配されている。

　続いて、バックライト装置１２について説明する。バックライト装置１２は、図３に示すように、ＬＥＤ（光源）１３と、ＬＥＤ１３が実装されたＬＥＤ基板（光源基板）１４と、ＬＥＤ１３からの光を導光する導光板１５と、導光板１５の裏側に積層配置される反射シート（反射部材）１６と、導光板１５の表側に積層配置されて導光板１５と液晶パネル１１との間に介在する光学シート（光学部材）である中央指向プリズムシート（中央指向光屈折部材）１７と、を少なくとも備える。このバックライト装置１２は、ＬＥＤ１３の光が導光板１５に対して片側からのみ入光される片側入光タイプのエッジライト型（サイドライト型）とされている。

　ＬＥＤ１３は、図３に示すように、ＬＥＤ基板１４に固着される基板部上にＬＥＤチップを封止材により封止した構成とされる。ＬＥＤ１３は、ＬＥＤチップが例えば青色光を単色発光するものとされ、封止材に蛍光体（黄色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体など）が分散配合されることで全体として白色光を発する。ＬＥＤ１３は、ＬＥＤ基板１４上に表面実装されるとともにＬＥＤ基板１４に対する実装面に隣接する面が発光面１３ａとなる、いわゆる側面発光型とされている。ＬＥＤ基板１４は、その板面が導光板１５の板面に並行する姿勢で設置されるとともに、表側を向いた板面がＬＥＤ１３の実装面とされ、同実装面には、複数（図３では２個）のＬＥＤ１３が実装されている。

　導光板１５は、屈折率が空気よりも十分に高く且つほぼ透明な合成樹脂材料（例えばＰＭＭＡなどのアクリル樹脂など）からなる。導光板１５は、図３に示すように、平板状をなしており、その板面が液晶パネル１１の板面（表示面１１ａ）に並行している。なお、導光板１５は、その板面における長辺方向が各図のＹ軸方向と、短辺方向がＸ軸方向とそれぞれ一致し、且つ板面と直交する板厚方向がＺ軸方向と一致している。導光板１５における一対の板面のうち、液晶パネル１１及び中央指向プリズムシート１７と対向状に配される板面が、内部を導光した光を出射する出光板面１５ａとされる。導光板１５は、図４及び図５に示すように、液晶パネル１１及び中央指向プリズムシート１７の直下に配されており、その外周端面のうちの一方の短辺側の端面が、ＬＥＤ１３の発光面１３ａと対向して同発光面１３ａからの光が入射される入光端面１５ｂとされる。また、導光板１５の外周端面のうちの他方の短辺側の端面が、入光端面１５ｂとは反対側に配される入光反対端面１５ｄとされる。そして、導光板１５は、ＬＥＤ１３からＹ軸方向（ＬＥＤ１３と導光板１５との並び方向）に沿って導光板１５へ向けて発せられた光を入光端面１５ｂから導入するとともに、その光を内部で伝播させた後に、Ｚ軸方向（液晶パネル１１及び中央指向プリズムシート１７と導光板１５との並び方向）に沿って中央指向プリズムシート１７側（表側、光出射側）へ向くよう立ち上げて出光板面１５ａから出射させる機能を有する。なお、ＬＥＤ１３と導光板１５との並び方向である入光端面１５ｂの法線方向（第１方向）が各図面のＹ軸方向と、出光板面１５ａに沿い且つ入光端面１５ｂの法線方向と直交する方向（第２方向）が各図面のＸ軸方向と、それぞれ一致している。

　反射シート１６は、図３及び図４に示すように、その板面が液晶パネル１１や導光板１５の各板面に並行するとともに、導光板１５における出光板面１５ａとは反対側の出光反対板面１５ｃを覆う形で配される。反射シート１６は、光反射性に優れており、導光板１５の出光反対板面１５ｃから漏れた光を表側（出光板面１５ａ）に向けて効率的に立ち上げることができる。反射シート１６は、導光板１５よりも一回り大きな外形を有しており、その一方の長辺側の端部が入光端面１５ｂよりもＬＥＤ１３側に突き出す形で配されている。

　中央指向プリズムシート１７は、図３に示すように、導光板１５よりも板厚が薄いシート状をなしており、その板面が液晶パネル１１及び導光板１５の各板面に並行している。中央指向プリズムシート１７は、導光板１５の出光板面１５ａに対して表側（出光側）に重なる形で配されており、出光板面１５ａからの出射光に所定の光学作用（異方性集光作用）を付与する。中央指向プリズムシート１７は、表裏一対の板面のうち、裏側にあって導光板１５の板面（出光板面１５ａ）と対向する板面が、導光板１５からの光が入射される入光面１７ａとされるのに対し、表側にあって後述する非対称リニアフレネルレンズシート２０の板面（入光面２０ａ）と対向する板面が、非対称リニアフレネルレンズシート２０へ向けて光が出射される出光面１７ｂとされる。この中央指向プリズムシート１７の出光面１７ｂが、バックライト装置１２における出光面１２ａを構成している。

　詳しくは、中央指向プリズムシート１７は、図４及び図５に示すように、ほぼ透明な合成樹脂製の基材１８と、基材１８における裏側の板面、つまり入光面１７ａに設けられて入射光に集光作用を付与する集光部１９と、から構成される。集光部１９は、入光面１７ａからＺ軸方向に沿って裏側（入光側、導光板１５側）に向けて突出する複数のプリズム１９ａにより構成されている。プリズム１９ａは、Ｙ軸方向（入光端面１５ｂの法線方向、第１方向）に沿って切断した断面形状が略山形をなすとともに、Ｘ軸方向（入光端面１５ｂの法線方向と直交する方向、第２方向）に沿って直線的に延在しており、入光面１７ａにおいてＹ軸方向に沿って複数が並んで配置されている。各プリズム１９ａは、断面形状がほぼ二等辺三角形状をなしており、頂部１９ａ１を挟んで一対の斜面１９ａ２，１９ａ３を有している。一対の斜面１９ａ２，１９ａ３のうち、Ｙ軸方向についてＬＥＤ１３側（図４に示す左側）のものがＬＥＤ側斜面（光源側斜面）１９ａ３とされ、Ｙ軸方向についてＬＥＤ１３側とは反対側（同図の右側）のものがＬＥＤ反対側斜面（光源反対側斜面）１９ａ２とされる。

　このような構成のプリズム１９ａに導光板１５側から光が入射すると、図４に示すように、プリズム１９ａ内に入射した光は、各斜面１９ａ２，１９ａ３と外部の空気層との界面にて屈折されることで、正面方向（出光面１７ｂの法線方向）に向けて立ち上げられる。より詳しくは、このバックライト装置１２は、片側入光タイプのエッジライト型であるため、導光板１５の出光板面１５ａから出射される光は、Ｙ軸方向について正面方向に対してＬＥＤ１３側（入光端面１５ｂ側）を指向するものよりも、その反対側（入光反対端面１５ｄ側）を指向するものが相対的に多くなっている。このため、導光板１５の出光板面１５ａから中央指向プリズムシート１７のプリズム１９ａへ入射した光の多くは、プリズム１９ａの両斜面１９ａ２，１９ａ３のうちのＬＥＤ反対側斜面１９ａ２によって屈折作用が付与されることになり、その結果、Ｙ軸方向について正面方向に対してＬＥＤ１３側とは反対側を指向する形で出光面１７ｂを出射することになる。このような集光作用は、プリズム１９ａに対してＹ軸方向に沿って入射する光には作用するものの、Ｙ軸方向と直交するＸ軸方向に沿って入射する光には殆ど作用することないものとされる。従って、本実施形態に係る集光部１９は、複数のプリズム１９ａの並び方向であるＹ軸方向が光に集光作用を付与する集光方向とされるのに対し、各プリズム１９ａの延在方向であるＸ軸方向が光に集光作用を殆ど付与しない非集光方向とされており、異方性集光機能を有している、と言える。

　このように、中央指向プリズムシート１７の出光面１７ｂから出射する光には、図４に示すように、Ｙ軸方向について選択的に液晶パネル１１の中央側を指向する屈折作用が付与されるので、Ｙ軸方向について光の利用効率が向上するとともに液晶パネル１１の正面輝度が向上する。この「Ｙ軸方向について液晶パネル１１の正面輝度が向上する」とは、Ｙ軸方向について正面方向と正対する位置にて使用者が液晶パネル１１の表示面１１ａを視たとき、Ｙ軸方向について表示面１１ａの中央位置から両端位置に至るまで常に基準以上の輝度が得られることを言う。その一方、中央指向プリズムシート１７によって出射光に付与される屈折作用によれば、図６に示すように、出光面１７ｂ（出光面１２ａ）に対する出射光の角度毎の輝度を示す輝度角度分布に、出射光量が相対的に多い多出光角度範囲と、出射光量が相対的に少ない少出光角度範囲と、が含まれることになる。この図６は、バックライト装置１２の出射光における輝度角度分布を表すグラフであり、横軸がＹ軸方向についての正面方向に対する角度を、縦軸が出射光の相対輝度を、それぞれ表している。また、図６における横軸の角度は、基準である０°（正面方向）に対する－（マイナス）側（図６の左側）がＹ軸方向についてのＬＥＤ１３側（入光端面１５ｂ側）を、０°に対する＋（プラス）側（図６の右側）がＹ軸方向についてのＬＥＤ１３側とは反対側（入光反対端面１５ｄ側）を、それぞれ示している。また、図６における縦軸の相対輝度は、出射光の最大輝度値を基準（１．０）とした相対値である。

　図６に示される中央指向プリズムシート１７の出光面１７ｂからの出射光に係る輝度角度分布について詳しく説明する。まず、既述した通り、導光板１５の出光板面１５ａから中央指向プリズムシート１７のプリズム１９ａに入射した光は、主にプリズム１９ａの両斜面１９ａ２，１９ａ３のうちのＬＥＤ反対側斜面１９ａ２によって屈折作用が付与される。このため、ＬＥＤ反対側斜面１９ａ２によって屈折作用が付与された光は、主にＹ軸方向について正面方向に対してＬＥＤ１３側とは反対側を指向する。その結果、中央指向プリズムシート１７の出光面１７ｂからの出射光に係る輝度角度分布は、Ｙ軸方向について正面方向に対してＬＥＤ１３側とは反対側（＋（プラス）側、図６の右側）が多出光角度範囲となり、Ｙ軸方向について正面方向に対してＬＥＤ１３側（－（マイナス）側、図６の左側）が少出光角度範囲となる。つまり、バックライト装置１２の出射光は、中央指向プリズムシート１７によってＹ軸方向について選択的に集光されることで正面輝度が向上しているものの、Ｙ軸方向について正面方向に対してＬＥＤ１３側とは反対側が相対的に明るくなり、Ｙ軸方向について正面方向に対してＬＥＤ１３側が相対的に暗くなるよう、それぞれ使用者に視認され易く、結果として輝度ムラが生じることが懸念される。このように、中央指向プリズムシート１７の出光面１７ｂからの出射光に係る輝度角度分布に、多出光角度範囲と少出光角度範囲とが含まれると、その出射光の輝度の半値全幅ＦＷＨＭ１の中心角度θｃ１が０°から多出光角度範囲側（ＬＥＤ１３側とは反対側）にずれることになる。

　これに対し、液晶表示装置１０には、図３に示すように、上記した構成の液晶パネル１１及びバックライト装置１２に加えて、非対称リニアフレネルレンズシート（非対称光屈折部材）２０が備えられている。非対称リニアフレネルレンズシート２０は、Ｚ軸方向について液晶パネル１１に対して裏側、つまりバックライト装置１２側に重なる形、言い換えると液晶パネル１１とバックライト装置１２との間に介在する（挟み込まれる）形で配されている。そして、非対称リニアフレネルレンズシート２０は、バックライト装置１２（中央指向プリズムシート１７）の出光面１２ａ（出光面１７ｂ）からの出射光に対してＹ軸方向について非対称の屈折作用を付与するものとされる。この非対称リニアフレネルレンズシート２０によって中央指向プリズムシート１７の出光面１７ｂから出射した光にＹ軸方向について非対称の屈折作用が付与されると、出光面１７ｂからの出射光に係る輝度角度分布における少出光角度範囲の光が同じ少出光角度範囲側へ向かわされるのに対し、同輝度角度分布における多出光角度範囲の光の少なくとも一部が少出光角度範囲側へ向かわされる。これにより、非対称リニアフレネルレンズシート２０の出光面２０ｂに係る輝度角度分布は、図７に示すように、Ｙ軸方向についての正面方向に対してプラス側の角度範囲の輝度（出射光量）と、マイナス側の角度範囲の輝度と、で同等になるよう補正される。従って、バックライト装置１２（中央指向プリズムシート１７）の出射光は、出光面１２ａ（出光面１７ｂ）の面内において均一化され、もって輝度ムラが生じ難くなるとともに表示品位が向上する。しかも、非対称リニアフレネルレンズシート２０は、液晶パネル１１に対してバックライト装置１２側に重なる形で配されているので、非対称リニアフレネルレンズシート２０の出射光は、液晶パネル１１を透過した後に外部へと出射されることになる。従って、非対称リニアフレネルレンズシート２０の出射光に、後述する複数の曲面レンズ２２ａに起因して生じ得る干渉縞などが視認され難くなり、もって表示品位がより優れる。さらには、非対称リニアフレネルレンズシート２０が液晶パネル１１によって保護されるので、非対称リニアフレネルレンズシート２０の出光面２０ｂに異物などが付着し難く、非対称リニアフレネルレンズシート２０の光学性能を良好に発揮させることができる。

　なお、図７は、非対称リニアフレネルレンズシート２０の出射光における輝度角度分布を表すグラフであり、横軸がＹ軸方向についての正面方向に対する角度を、縦軸が出射光の相対輝度を、それぞれ表している。また、図７における横軸の角度は、基準である０°（正面方向）に対する－（マイナス）側（図７の左側）がＹ軸方向についてのＬＥＤ１３側（入光端面１５ｂ側）を、０°に対する＋（プラス）側（図７の右側）がＹ軸方向についてのＬＥＤ１３側とは反対側（入光反対端面１５ｄ側）を、それぞれ示している。また、図７における縦軸の相対輝度は、出射光の最大輝度値を基準（１．０）とした相対値である。また、図７には、比較のため、バックライト装置１２の出射光に係る輝度角度分布が二点鎖線により図示されている。

　詳しくは、非対称リニアフレネルレンズシート２０は、図４及び図５に示すように、導光板１５よりも板厚が薄いシート状をなしており、その板面が液晶パネル１１及び導光板１５の各板面に並行している。非対称リニアフレネルレンズシート２０は、中央指向プリズムシート１７の出光面１７ｂに対して表側（出光側）に重なる形で配されており、出光面１７ｂからの出射光に所定の光学作用（非対称の屈折作用）を付与する。非対称リニアフレネルレンズシート２０は、表裏一対の板面のうち、裏側にあって中央指向プリズムシート１７の板面（出光面１７ｂ）と対向する板面が、中央指向プリズムシート１７からの光が入射される入光面２０ａとされるのに対し、表側にあって液晶パネル１１の板面（表示面１１ａとは反対側の板面）と対向する板面が、液晶パネル１１へ向けて光が出射される出光面２０ｂとされる。

　より詳しくは、非対称リニアフレネルレンズシート２０は、図４及び図５に示すように、ほぼ透明な合成樹脂製の基材２１と、基材２１における表側の板面、つまり出光面２０ｂに設けられて出射光に集光作用を付与する非対称リニアフレネルレンズ部（非対称光屈折部）２２と、から構成される。非対称リニアフレネルレンズ部２２は、出光面２０ｂからＺ軸方向に沿って表側（出光側、液晶パネル１１側）に向けて突出する複数の曲面レンズ（単位非対称光屈折部）２２ａにより構成されている。非対称リニアフレネルレンズ部２２は、Ｘ軸方向に沿って切断した断面形状がほぼフラットであるもの、Ｙ軸方向に沿って切断した断面形状が、複数の曲面レンズ２２ａを段差状に並べて配置することで略鋸歯状をなしている。曲面レンズ２２ａは、Ｙ軸方向（入光端面１５ｂの法線方向、第１方向）に沿って切断した断面形状が略弓形状をなしていてその表面が円弧状の曲面２２ａ１とされるのに対し、Ｘ軸方向（入光端面１５ｂの法線方向と直交する方向、第２方向）に沿って直線的に延在しており、出光面２０ｂにおいてＹ軸方向に沿って複数が段差状に並んで配置されている。つまり、曲面レンズ２２ａは、Ｙ軸方向については曲率を持つものの、Ｘ軸方向については曲率を持たない、いわゆる「リニアフレネルレンズ」である。

　そして、複数の曲面レンズ２２ａは、図４に示すように、Ｙ軸方向（第１方向）の位置によって曲面２２ａ１の曲率が異なるものとされており、Ｙ軸方向についてＬＥＤ１３側に位置する曲面レンズ２２ａの曲面２２ａ１の曲率よりもＬＥＤ１３側とは反対側に位置する曲面レンズ２２ａの曲面２２ａ１の曲率の方が相対的に大きなものとされる。具体的には、複数の曲面レンズ２２ａのうち、Ｙ軸方向についての正面方向に対してＬＥＤ１３側（入光端面１５ｂ側、図４の左側）に配されるものが、相対的に曲率が小さな小曲率曲面レンズ２２ａＡとされるのに対し、Ｙ軸方向についての正面方向に対してＬＥＤ１３側とは反対側（入光反対端面１５ｄ側、図４の右側）に配されるものが、相対的に曲率が大きな大曲率曲面レンズ２２ａＢとされる。なお、以下では曲面レンズ２２ａを区別する場合には、Ｙ軸方向についての正面方向に対してＬＥＤ１３側に配されるものを「小曲率曲面レンズ」としてその符号に添え字Ａを、Ｙ軸方向についての正面方向に対してＬＥＤ１３側とは反対側に配されるものを「大曲率曲面レンズ」としてその符号に添え字Ｂを付し、区別せずに総称する場合には、符号に添え字を付さないものとする。この小曲率曲面レンズ２２ａＡは、非対称リニアフレネルレンズシート２０の出光面２０ｂにおけるＹ軸方向についての配置が、中央指向プリズムシート１７の出光面１７ｂからの出射光に係る輝度角度分布における少出光角度範囲とされている。一方、大曲率曲面レンズ２２ａＢは、非対称リニアフレネルレンズシート２０の出光面２０ｂにおけるＹ軸方向についての配置が、中央指向プリズムシート１７の出光面１７ｂからの出射光に係る輝度角度分布における多出光角度範囲とされている。また、曲面レンズ２２ａにおける基材２１からの突出高さに関しては、Ｙ軸方向についての正面方向（０°）からの距離が等しければ、大曲率曲面レンズ２２ａＢは、小曲率曲面レンズ２２ａＡよりも大きくなっている。

　このような構成の非対称リニアフレネルレンズ部２２によれば、中央指向プリズムシート１７の出光面１７ｂからの出射光には、Ｙ軸方向についての位置に応じて非対称の屈折作用が付与されることになる。具体的には、中央指向プリズムシート１７の出光面１７ｂからの出射光のうち、Ｙ軸方向についての正面方向に対してＬＥＤ１３側、つまり少出光角度範囲の光は、図４に示すように、小曲率曲面レンズ２２ａＡにおける相対的に曲率が小さな曲面２２ａ１によって相対的に小さな屈折作用が付与されることで、その殆どの出光範囲が少出光角度範囲と一致する。一方、中央指向プリズムシート１７の出光面１７ｂからの出射光のうち、Ｙ軸方向についての正面方向に対してＬＥＤ１３側とは反対側、つまり多出光角度範囲の光は、大曲率曲面レンズ２２ａＢにおける相対的に曲率が大きな曲面２２ａ１によって相対的に大きな屈折作用が付与されることで、その大部分の出光範囲が多出光角度範囲と一致するものの、一部の出光範囲が少出光角度範囲と一致することになる。このように、中央指向プリズムシート１７の出光面１７ｂからＹ軸方向について多出光角度範囲へと進行した光の一部が、大曲率曲面レンズ２２ａＢによってＹ軸方向について少出光角度範囲へと向かわされるので、非対称リニアフレネルレンズシート２０の出光面２０ｂからの出射光は、図７に示すように、Ｙ軸方向についての正面方向に対するＬＥＤ１３側とその反対側とで輝度（出射光量）が同等になる。これにより、輝度ムラの発生が抑制される。

　しかも、非対称リニアフレネルレンズシート２０は、図７に示すように、自身の出光面２０ｂに対する出射光の角度毎に輝度を示す輝度角度分布における輝度の半値全幅の中心角度が０°（正面方向）となるよう、中央指向プリズムシート１７の出射光に非対称の屈折作用を付与している。既述した通り、中央指向プリズムシート１７の出光面１７ｂからの出射光に係る輝度角度分布は、輝度の半値全幅ＦＷＨＭ１の中心角度θｃ１が０°から多出光角度範囲側（ＬＥＤ１３側とは反対側）にずれている（図６を参照）。これに対し、非対称リニアフレネルレンズシート２０によって中央指向プリズムシート１７の出射光に非対称の屈折作用が付与されることで、非対称リニアフレネルレンズシート２０の出光面２０ｂからの出射光に係る輝度角度分布が少出光角度範囲側（ＬＥＤ１３側）へとシフトし、その結果非対称リニアフレネルレンズシート２０の出光面２０ｂからの出射光に係る輝度角度分布における輝度の半値全幅ＦＷＨＭ２の中心角度θｃ２が０°と一致している。これにより、非対称リニアフレネルレンズシート２０の出光面２０ｂからの出射光は、Ｙ軸方向についての正面方向に対するＬＥＤ１３側とその反対側とで輝度（出射光量）が均等化され、もって輝度ムラがより生じ難くなっている。

　以上説明したように本実施形態の液晶表示装置（表示装置）１０は、液晶パネル（表示パネル）１１と、液晶パネル１１に向けて光を出射させる出光面１２ａを有するバックライト装置（照明装置）１２と、バックライト装置１２に備えられるＬＥＤ（光源）１３と、バックライト装置１２に備えられ、液晶パネル１１と対向状をなしていて少なくとも出光面１２ａを出射する光に液晶パネル１１の中央側を指向する屈折作用を付与した結果、出光面１２ａに対する出射光の角度毎の輝度を示す輝度角度分布に、出射光量が相対的に多い多出光角度範囲と、出射光量が相対的に少ない少出光角度範囲と、を生じさせる中央指向プリズムシート（中央指向光屈折部材）１７と、液晶パネル１１に対してバックライト装置１２側に重なる形で配され、中央指向プリズムシート１７の出射光のうち、少出光角度範囲の光を少出光角度範囲側へ向かわせるものの、多出光角度範囲の光の少なくとも一部を少出光角度範囲側へ向かわせるよう非対称の屈折作用を出射光に付与する非対称リニアフレネルレンズシート（非対称光屈折部材）２０と、を備える。

　このようにすれば、バックライト装置１２から照射された光を利用して液晶パネル１１に画像を表示することができる。バックライト装置１２に備えられるＬＥＤ１３から光が発せられると、液晶パネル１１と対向状をなす中央指向プリズムシート１７によって少なくとも出光面１２ａを出射する光に液晶パネル１１の中央側を指向する屈折作用が付与されるので、光の利用効率が向上するとともに液晶パネル１１の正面輝度が向上する。その一方、中央指向プリズムシート１７によって出射光に付与される屈折作用によれば、出光面１２ａに対する出射光の角度毎の輝度を示す輝度角度分布に、出射光量が相対的に多い多出光角度範囲と、出射光量が相対的に少ない少出光角度範囲と、が含まれることになる。これに対し、液晶パネル１１に対してバックライト装置１２側に重なる形で配される非対称リニアフレネルレンズシート２０により、中央指向プリズムシート１７の出射光のうち、少出光角度範囲の光を少出光角度範囲側へ向かわせるものの、多出光角度範囲の光の少なくとも一部を少出光角度範囲側へ向かわせるよう非対称の屈折作用が出射光に付与されるので、当該液晶表示装置１０の出射光が出光面１２ａの面内において均一化されて輝度ムラが生じ難くなる。これにより、表示品位が向上する。また、従来のように主光線を外向きに屈曲させる光線屈曲手段を備えていないので、当該液晶表示装置１０が小型に保たれる。

　また、非対称リニアフレネルレンズシート２０は、当該非対称リニアフレネルレンズシート２０の出光面２０ｂに対する出射光の角度毎の輝度を示す輝度角度分布における輝度の半値全幅ＦＷＨＭ２の中心角度θｃ２が０°となるよう、中央指向プリズムシート１７の出射光に非対称の屈折作用を付与する。バックライト装置１２の出光面１２ａに対する出射光の角度毎の輝度を示す輝度角度分布に多出光角度範囲と少出光角度範囲とが含まれると、その出射光の輝度の半値全幅ＦＷＨＭ１の中心角度θｃ１が０°からずれることになる。これに対し、非対称リニアフレネルレンズシート２０によって中央指向プリズムシート１７の出射光に非対称の屈折作用が付与されることで、非対称リニアフレネルレンズシート２０の出光面２０ｂに対する出射光の角度毎の輝度を示す輝度角度分布における輝度の半値全幅ＦＷＨＭ２の中心角度θｃ２が０°となる。これにより、輝度ムラがより生じ難くなる。

　また、バックライト装置１２には、板状をなしていて外周端面のいずれかがＬＥＤ１３と対向して光が入射される入光端面１５ｂとされていずれか一方の板面が光を出射させる出光板面１５ａとされる導光板１５が備えられており、中央指向プリズムシート１７は、導光板１５の出光板面１５ａと対向する入光面１７ａを有するとともに、入光面１７ａにおいて入光端面１５ｂの法線方向と直交する直交方向に沿って延在し、法線方向に沿って並ぶ形で設けられるとともに、頂部１９ａ１と頂部１９ａ１を挟む一対の斜面１９ａ２，１９ａ３とを有する複数のプリズム１９ａを有する。このようにすれば、中央指向プリズムシート１７の入光面１７ａにおいて、導光板１５の入光端面１５ｂの法線方向と直交する直交方向に沿って延在し、入光端面１５ｂの法線方向に沿って並ぶ形で設けられる複数のプリズム１９ａは、主に頂部１９ａ１に対して法線方向についてＬＥＤ１３側とは反対側の斜面１９ａ２，１９ａ３において光に屈折作用を付与する。このように入光端面１５ｂの法線方向について屈折作用が付与された中央指向プリズムシート１７の出射光を利用することで液晶パネル１１の正面輝度が向上するものの、バックライト装置１２の出光面１２ａに対する出射光の角度毎の輝度を示す輝度角度分布には、入光端面１５ｂの法線方向についてＬＥＤ１３側の角度範囲が少出光角度範囲となり易く、それにより輝度ムラが生じることが懸念される。その点、中央指向プリズムシート１７の出射光のうち、多出光角度範囲の光の少なくとも一部には、非対称リニアフレネルレンズシート２０によって少出光角度範囲側へ向かわせるよう非対称の屈折作用が付与されるので、上記のような輝度ムラが生じ難いものとなる。

　また、非対称リニアフレネルレンズシート２０は、液晶パネル１１に対してバックライト装置１２側に重なる形で配される。このようにすれば、非対称リニアフレネルレンズシート２０の出射光は、液晶パネル１１を透過した後に外部へと出射されることになるので、非対称リニアフレネルレンズシート２０の出射光に生じ得る干渉縞などが視認され難くなり、もって表示品位がより優れる。しかも、非対称リニアフレネルレンズシート２０が液晶パネル１１によって保護されるので、非対称リニアフレネルレンズシート２０に異物などが付着し難く、非対称リニアフレネルレンズシート２０の光学性能を良好に発揮させることができる。

　また、中央指向プリズムシート１７は、出光面１２ａに沿う第１方向について選択的に屈折作用を光に付与しており、非対称リニアフレネルレンズシート２０は、基材２１と、基材２１において光が出射される出光面２０ｂに配されて表面が曲面状とされた曲面レンズ２２ａと、を有しており、曲面レンズ２２ａは、表面である曲面２２ａ１の曲率が、第１方向について少出光角度範囲よりも多出光角度範囲の方が相対的に大きい。このようにすれば、ＬＥＤ１３から光が発せられると、中央指向プリズムシート１７によってバックライト装置１２の出光面１２ａに沿う第１方向について選択的に屈折作用が光に付与されるので、第１方向について光の利用効率が向上するとともに液晶パネル１１の正面輝度が向上する。一方、非対称リニアフレネルレンズシート２０は、基材２１における出光面２０ｂに配される曲面レンズ２２ａの表面が曲面状とされることで、中央指向プリズムシート１７の出射光に屈折作用を付与する。この非対称リニアフレネルレンズシート２０における曲面レンズ２２ａの表面である曲面２２ａ１の曲率が、第１方向について少出光角度範囲よりも多出光角度範囲の方が相対的に大きくされているので、中央指向プリズムシート１７の出射光のうち、多出光角度範囲の光の少なくとも一部には、曲面レンズ２２ａの表面である曲面２２ａ１によって相対的に大きな屈折作用が付与されることで、その光が少出光角度範囲側へと向かわされる。一方、中央指向プリズムシート１７の出射光のうち、少出光角度範囲の光に関しては、曲面レンズ２２ａの表面である曲面２２ａ１によって相対的に小さな屈折作用が付与されることで、少出光角度範囲側へと向かわされる。このようにして光に非対称の屈折作用が付与されるので、輝度ムラが生じ難くなる。

　また、非対称リニアフレネルレンズシート２０は、曲面レンズ２２ａが、第１方向と直交する第２方向に沿って直線状に延在し、第１方向に沿って複数が並んで配されるリニアフレネルレンズとされており、複数のリニアフレネルレンズは、第１方向について多出光角度範囲側に配されるものの表面である曲面２２ａ１の曲率が、少出光角度範囲側に配されるものの表面である曲面２２ａ１の曲率よりも大きい。このようにすれば、中央指向プリズムシート１７の出射光のうち、多出光角度範囲の光の少なくとも一部には、第１方向について多出光角度範囲側に配されたリニアフレネルレンズの表面である曲面２２ａ１によって相対的に大きな屈折作用が付与されることで、その光が少出光角度範囲側へと向かわされる。一方、中央指向プリズムシート１７の出射光のうち、少出光角度範囲の光に関しては、第１方向について少出光角度範囲側に配されたリニアフレネルレンズの表面である曲面２２ａ１によって相対的に小さな屈折作用が付与されることで、少出光角度範囲側へと向かわされる。このようにして光に非対称の屈折作用が付与されるので、輝度ムラが生じ難くなる。

　また、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイＨＭＤは、上記記載の液晶表示装置１０と、液晶表示装置１０に表示された画像を使用者の眼球（眼）ＥＹに結像させるレンズ部ＲＥと、液晶表示装置１０及びレンズ部ＲＥを有していて使用者の頭部ＨＤに装着される頭部装着器具ＨＭＤａと、を少なくとも備える。このような構成のヘッドマウントディスプレイＨＭＤによれば、使用者が頭部装着器具ＨＭＤａを頭部ＨＤに装着した状態で使用すると、液晶表示装置１０に表示された画像がレンズ部ＲＥによって使用者の眼ＥＹに結像し、もって使用者は液晶表示装置１０に表示された画像を拡大した形で視認することが可能となる。ここで、液晶表示装置１０に備えられるバックライト装置１２の出光面１２ａにおける端側を出射する光には、中央指向プリズムシート１７によって液晶パネル１１の液晶パネル１１の中央側を指向するような屈折作用が付与されるので、液晶パネル１１に表示された画像を拡大した形で視認する使用者の眼ＥＹに対して効率的に光を届けることができる。これにより、優れた表示品位が得られるとともに、当該ヘッドマウントディスプレイＨＭＤに係る製造コストの低下及び生産性の向上が図られる。

　＜実施形態２＞
　本発明の実施形態２を図８によって説明する。この実施形態２では、非対称リニアフレネルレンズシート１２０の配置を変更したものを示す。なお、上記した実施形態１と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。

　本実施形態に係る非対称リニアフレネルレンズシート１２０は、図８に示すように、液晶パネル１１１に対して表側、つまりバックライト装置１１２とは反対側に重なる形で配されている。従って、中央指向プリズムシート１１７の出光面１１７ｂからの出射光は、液晶パネル１１１を透過した後に、非対称リニアフレネルレンズシート１２０の入光面１２０ａに入射してＹ軸方向（第１方向）について非対称の屈折作用が付与される。ここで、上記した実施形態１のように、液晶パネル１１に対する入射光に非対称リニアフレネルレンズシート２０によってＹ軸方向について非対称の屈折作用を付与した場合には、非対称リニアフレネルレンズシート２０を透過することで光の進行方向が乱される可能性があり、そうなると液晶パネル１１を透過する光に液晶パネル１１の法線方向に対して斜めに進行するものが相対的に多く含まれるため、液晶パネル１１を効率的に透過し難くなる（図４を参照）。その結果、液晶パネル１１の階調が最大値の場合の輝度が低下してしまい、コントラスト性能が劣化するおそれがある（図４を参照）。これに比べると、本実施形態では、非対称リニアフレネルレンズシート１２０による非対称の屈折作用は、液晶パネル１１１の出射光に付与されることになるので、液晶パネル１１１の透過光には液晶パネル１１１の法線方向に沿って進行するものが相対的に多く含まれる。ここで、一般的に液晶パネル１１１の法線方向に沿って進行する光は、最も効率的に液晶パネル１１１を透過することから、上記のように液晶パネル１１１を透過する光に液晶パネル１１１の法線方向に沿って進行するものが相対的に多く含まれることで、液晶パネル１１１の階調が最大値の場合の輝度が高いものとなる。これにより、液晶パネル１１１の階調が最大値の場合と最小値の場合との輝度差が十分に大きくなり、もってコントラスト性能が良好なものとなる。

　以上説明したように本実施形態によれば、非対称リニアフレネルレンズシート１２０は、液晶パネル１１１に対してバックライト装置１１２とは反対側に重なる形で配される。このようにすれば、液晶パネル１１１の出射光に、非対称リニアフレネルレンズシート１２０によって非対称の屈折作用が付与されることになるので、仮に液晶パネル１１１に対する入射光に非対称リニアフレネルレンズシートによって非対称の屈折作用を付与した場合に比べると、液晶パネル１１１を透過する光に液晶パネル１１１の法線方向に沿って進行するものがより多く含まれることになる。ここで、一般的に液晶パネル１１１の法線方向に沿って進行する光は、最も効率的に液晶パネル１１１を透過することから、上記のように液晶パネル１１１を透過する光に液晶パネル１１１の法線方向に沿って進行するものがより多く含まれることで、液晶パネル１１１の階調が最大値の場合の輝度が高いものとなる。これにより、液晶パネル１１１の階調が最大値の場合と最小値の場合との輝度差が十分に大きくなり、もってコントラスト性能が良好なものとなる。

　＜実施形態３＞
　本発明の実施形態３を図９または図１０によって説明する。この実施形態３では、上記した実施形態１に記載した構成に、対称リニアフレネルレンズシート２３を追加したものを示す。なお、上記した実施形態１と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。

　本実施形態に係るバックライト装置２１２（中央指向プリズムシート２１７）と非対称リニアフレネルレンズシート２２０との間には、図９及び図１０に示すように、対称リニアフレネルレンズシート（対称光屈折部材）２３が介在する形で配されている。対称リニアフレネルレンズシート２３は、非対称リニアフレネルレンズシート２２０に対して裏側、つまりバックライト装置２１２側に重なる形で配されている。言い換えると、対称リニアフレネルレンズシート２３は、バックライト装置２１２側に対して表側、つまり非対称リニアフレネルレンズシート２２０側に重なる形で配されている。そして、この対称リニアフレネルレンズシート２３は、バックライト装置２１２（中央指向プリズムシート２１７）の出光面２１２ａ（出光面２１７ｂ）からの出射光に対してＸ軸方向（入光端面２１５ｂの法線方向と直交する方向、第２方向）について対称の屈折作用を付与するものとされる。

　詳しくは、対称リニアフレネルレンズシート２３は、図９及び図１０に示すように、導光板２１５よりも板厚が薄いシート状をなしており、その板面が液晶パネル２１１及び導光板２１５などの各板面に並行している。対称リニアフレネルレンズシート２３は、表裏一対の板面のうち、裏側にあって中央指向プリズムシート２１７の板面（出光面２１７ｂ）と対向する板面が、中央指向プリズムシート２１７からの光が入射される入光面２３ａとされるのに対し、表側にあって非対称リニアフレネルレンズシート２２０の板面（入光面２２０ａ）と対向する板面が、非対称リニアフレネルレンズシート２２０へ向けて光が出射される出光面２３ｂとされる。

　より詳しくは、対称リニアフレネルレンズシート２３は、図９及び図１０に示すように、ほぼ透明な合成樹脂製の基材２４と、基材２４における表側の板面、つまり出光面２３ｂに設けられて出射光に集光作用を付与する対称リニアフレネルレンズ部（対称光屈折部）２５と、から構成される。対称リニアフレネルレンズ部２５は、出光面２３ｂからＺ軸方向に沿って表側（出光側、非対称リニアフレネルレンズシート２２０側）に向けて突出する複数の曲面レンズ（単位対称光屈折部）２５ａにより構成されている。対称リニアフレネルレンズ部２５は、Ｙ軸方向（入光端面２１５ｂの法線方向、第１方向）に沿って切断した断面形状がほぼフラットであるもの、Ｘ軸方向（入光端面２１５ｂの法線方向と直交する方向、第２方向）に沿って切断した断面形状が、複数の曲面レンズ２５ａを段差状に並べて配置することで略鋸歯状をなしている。曲面レンズ２５ａは、Ｘ軸方向に沿って切断した断面形状が略弓形状をなしていてその表面が円弧状の曲面２５ａ１とされるのに対し、Ｙ軸方向に沿って直線的に延在しており、出光面２３ｂにおいてＸ軸方向に沿って複数が段差状に並んで配置されている。つまり、曲面レンズ２５ａは、Ｘ軸方向については曲率を持つものの、Ｙ軸方向については曲率を持たない、いわゆる「リニアフレネルレンズ」である。この曲面レンズ２５ａは、非対称リニアフレネルレンズシート２２０の曲面レンズ２２２ａとは延在方向及び並び方向がそれぞれ直交する関係にある。これら複数の曲面レンズ２５ａは、Ｘ軸方向の位置によらず曲面２５ａ１の曲率が一定とされている。従って、複数の曲面レンズ２５ａのうち、Ｘ軸方向についての正面方向（０°）からの距離が等しいもの同士は、基材２４からの突出高さが互いに等しくなっている。

　このような構成の対称リニアフレネルレンズ部２５によれば、中央指向プリズムシート２１７の出光面２１７ｂからの出射光には、図１０に示すように、Ｘ軸方向について選択的に液晶パネル２１１の中央側を指向する対称の屈折作用が付与されるので、Ｘ軸方向について光の利用効率が向上するとともに液晶パネル２１１の正面輝度が向上する。この「Ｘ軸方向について液晶パネル２１１の正面輝度が向上する」とは、Ｘ軸方向について正面方向と正対する位置にて使用者が液晶パネル２１１の表示面２１１ａを視たとき、Ｘ軸方向について表示面２１１ａの中央位置から両端位置に至るまで常に基準以上の輝度が得られることを言う。

　以上説明したように本実施形態によれば、中央指向プリズムシート２１７は、出光面２１２ａに沿う第１方向について選択的に屈折作用を光に付与しており、非対称リニアフレネルレンズシート２２０に対してバックライト装置２１２側に重なる形で配され、中央指向プリズムシート２１７の出射光に、第１方向と直交する第２方向について対称の屈折作用を付与する対称リニアフレネルレンズシート（対称光屈折部材）２３を備える。このようにすれば、ＬＥＤ２１３から光が発せられると、中央指向プリズムシート２１７によってバックライト装置２１２の出光面２１２ａに沿う第１方向について選択的に屈折作用が光に付与されるので、第１方向について光の利用効率が向上するとともに液晶パネル２１１の正面輝度が向上する。一方、対称リニアフレネルレンズシート２３は、中央指向プリズムシート２１７の出射光に、第１方向と直交する第２方向について対称の屈折作用を付与するので、上記第２方向についても光の利用効率が向上するとともに液晶パネル２１１の正面輝度が向上する。

　＜実施形態４＞
　本発明の実施形態４を図１１から図１４によって説明する。この実施形態４では、上記した実施形態１から非対称リニアフレネルレンズシート３２０を変更したものを示す。なお、上記した実施形態１と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。

　本実施形態に係る非対称リニアフレネルレンズシート３２０では、図１１及び図１２に示すように、バックライト装置３１２の出射光に係るＹ軸方向（第１方向）についての輝度角度分布が変動した場合にその変動に応じてＹ軸方向についての中央位置Ｃ１，Ｃ２を変更することが可能とされている。詳しくは、バックライト装置３１２の出射光に係るＹ軸方向についての輝度角度分布は、各種構成部品に製造上生じる個体差、具体的には例えば導光板３１５の出光板面３１５ａや入光端面３１５ｂなどの仕上がり状態によって変動し得るものとされ、具体的には正規位置からＹ軸方向についての－（マイナス）側または＋（プラス）側のいずれかにシフトし得る。この正規位置の輝度角度分布は、バックライト装置３１２の光学性能が設計通りに発揮された場合のものである。なお、本実施形態では、バックライト装置３１２の出射光に係るＹ軸方向についての輝度角度分布が、図１３に示すように、正規位置からＹ軸方向についての－側にシフトした場合を例示する。図１３は、非対称リニアフレネルレンズシート３２０及びバックライト装置３１２の出射光における輝度角度分布を表すグラフであり、横軸がＹ軸方向についての正面方向に対する角度を、縦軸が出射光の相対輝度を、それぞれ表している。図１３には、バックライト装置３１２の出射光に係る上記正規位置の輝度角度分布が細い二点鎖線により、バックライト装置３１２の出射光に係る上記正規位置からシフトした輝度角度分布が太い二点鎖線により、非対称リニアフレネルレンズシート３２０の出射光に係る輝度角度分布が実線により、それぞれ図示されている。また、図１３における横軸の角度は、基準である０°（正面方向）に対する－側（図１３の左側）がＹ軸方向についてのＬＥＤ３１３側（入光端面３１５ｂ側）を、０°に対する＋側（図１３の右側）がＹ軸方向についてのＬＥＤ３１３側とは反対側（入光反対端面３１５ｄ側）を、それぞれ示している。また、図１３における縦軸の相対輝度は、出射光の最大輝度値を基準（１．０）とした相対値である。

　上記したようにバックライト装置３１２の出射光に係るＹ軸方向についての輝度角度分布が、正規位置からＹ軸方向についての－側にシフトした場合には、図１１及び図１２に示すように、非対称リニアフレネルレンズシート３２０におけるＹ軸方向についての中央位置Ｃ２を、Ｙ軸方向についてＬＥＤ３１３側（－側）、つまりバックライト装置３１２の出射光に係る輝度角度分布がシフトした側へとオフセットさせている。このとき、非対称リニアフレネルレンズシート３２０に備わる曲面レンズ３２２ａは、小曲率曲面レンズ３２２ａＡの占有比率（占有数の比率または専有面積の比率）が相対的に高くなり、大曲率曲面レンズ３２２ａＢの占有比率が相対的に低くなっている。これにより、大曲率曲面レンズ３２２ａＢによってＹ軸方向について多出光角度範囲から少出光角度範囲へと向かわされる光量が少なくなるので、非対称リニアフレネルレンズシート３２０の出射光に係る輝度角度分布は、図１３に示すように、バックライト装置３１２の出射光に係るＹ軸方向についての輝度角度分布をＹ軸方向についてＬＥＤ３１３側とは反対側（＋側）へシフトさせたものとなる。そして、上記した中央位置Ｃ２のオフセット量は、非対称リニアフレネルレンズシート３２０の出射光に係る輝度角度分布における輝度の半値全幅ＦＷＨＭ２の中心角度θｃ２が０°と一致するよう調整されている。これにより、バックライト装置３１２の出射光に係るＹ軸方向についての輝度角度分布の位置ずれを適切に補正することができ、もって輝度ムラがより生じ難いものとなる。なお、図１１には、バックライト装置３１２の中央指向プリズムシート３１７に対して中央位置Ｃ１が一致した非対称リニアフレネルレンズシート３２０が、図１２には、バックライト装置３１２の中央指向プリズムシート３１７に対して中央位置Ｃ２がオフセットした非対称リニアフレネルレンズシート３２０が、それぞれ示されている。図１２には、図１１に係る非対称リニアフレネルレンズシート３２０が二点鎖線により図示されるとともに、それぞれの非対称リニアフレネルレンズシート３２０の中央位置Ｃ１，Ｃ２が一点鎖線により図示されている。

　このように非対称リニアフレネルレンズシート３２０におけるＹ軸方向についての中央位置を変更する作業は、例えば非対称リニアフレネルレンズシート３２０の製造段階に行うことが可能である。具体的には、非対称リニアフレネルレンズシート３２０は、図１４に示される母材３２０Ｍを打ち抜くことで製造されており、このときのＹ軸方向についての打ち抜き位置（カット位置）を、バックライト装置３１２の出射光に係るＹ軸方向についての輝度角度分布に応じて変更すればよい。本実施形態では、非対称リニアフレネルレンズシート３２０におけるＹ軸方向についての中央位置Ｃ２を正規位置（母材３２０Ｍの中央位置）から図１４に示す左側（バックライト装置３１２の出射光に係る輝度角度分布がシフトした側）にオフセットしている。これにより、図１２に示されるように、Ｙ軸方向についての中央位置Ｃ２がＹ軸方向についてＬＥＤ３１３側（－側）へとオフセットした非対称リニアフレネルレンズシート３２０が得られる。なお、図１４には、非対称リニアフレネルレンズシート３２０におけるＹ軸方向についての中央位置Ｃ１を母材３２０Ｍの同中央位置と一致させた場合が太い二点鎖線により、非対称リニアフレネルレンズシート３２０におけるＹ軸方向についての中央位置Ｃ２を母材３２０Ｍの同中央位置からオフセットさせた場合が細い二点鎖線により、それぞれ図示されている。

　なお、仮に、バックライト装置３１２の出射光に係るＹ軸方向についての輝度角度分布が、正規位置からＹ軸方向についての＋側にシフトした場合には、非対称リニアフレネルレンズシート３２０におけるＹ軸方向についての中央位置Ｃ２を、Ｙ軸方向についてＬＥＤ３１３側とは反対側（＋側）、つまりバックライト装置３１２の出射光に係る輝度角度分布がシフトした側へとオフセットさせればよい。このような非対称リニアフレネルレンズシート３２０を製造するには、非対称リニアフレネルレンズシート３２０におけるＹ軸方向についての中央位置Ｃ２を正規位置（母材３２０Ｍの中央位置）から図１４に示す右側（バックライト装置３１２の出射光に係る輝度角度分布がシフトした側）にオフセットさせればよい。

　以上説明したように本実施形態によれば、非対称リニアフレネルレンズシート３２０は、中央指向プリズムシート３１７に対して第１方向についての中央位置がオフセットする。例えば製造上の問題などに起因してバックライト装置３１２の出光面３１２ａに対する出射光の角度毎の輝度を示す輝度角度分布が、第１方向について位置ずれした場合であっても、非対称リニアフレネルレンズシート３２０における第１方向についての中央位置が、中央指向プリズムシート３１７における第１方向についての中央位置に対してオフセットしているので、そのオフセット量を調整することで、上記輝度角度分布の位置ずれを補正することができる。これにより、輝度ムラがより生じ難いものとなる。

　＜実施形態５＞
　本発明の実施形態５を図１５によって説明する。この実施形態５では、上記した実施形態１に記載した非対称リニアフレネルレンズシート２０に代えて非対称フレネルレンズシート２６を用いた場合を示す。なお、上記した実施形態１と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。

　本実施形態に係る非対称フレネルレンズシート２６は、図１５に示すように、導光板４１５よりも板厚が薄いシート状をなしており、その板面が液晶パネル４１１及び導光板４１５の各板面に並行している。非対称フレネルレンズシート２６は、表裏一対の板面のうち、裏側にあって中央指向プリズムシート４１７の板面（出光面４１７ｂ）と対向する板面が、中央指向プリズムシート４１７からの光が入射される入光面２６ａとされるのに対し、表側にあって液晶パネル４１１の板面（表示面４１１ａとは反対側の板面）と対向する板面が、液晶パネル４１１へ向けて光が出射される出光面２６ｂとされる。なお、非対称フレネルレンズシート２６をＹ軸方向（第１方向）に沿って切断した断面形状は、実施形態１に記載した図４に示される非対称リニアフレネルレンズシート２０の同断面形状と同一であるため、図示を省略している。

　より詳しくは、非対称フレネルレンズシート２６は、図１５に示すように、ほぼ透明な合成樹脂製の基材２７と、基材２７における表側の板面、つまり出光面２６ｂに設けられて出射光に集光作用を付与する非対称フレネルレンズ部（非対称光屈折部）２８と、から構成される。非対称フレネルレンズ部２８は、出光面２６ｂからＺ軸方向に沿って表側（出光側、液晶パネル４１１側）に向けて突出する複数の曲面レンズ（単位非対称光屈折部）２８ａにより構成されている。非対称フレネルレンズ部２８は、Ｘ軸方向（第２方向）及びＹ軸方向に沿って切断した断面形状が、共に複数の曲面レンズ２８ａを段差状に並べて配置することで略鋸歯状をなしている。つまり、この曲面レンズ２８ａは、同心円状をなしており、Ｘ軸方向及びＹ軸方向沿って切断した断面形状が略弓形状をなしていてその表面が円弧状の曲面２８ａ１とされる。つまり、曲面レンズ２８ａは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向についてはそれぞれ曲率を持つ、いわゆる「フレネルレンズ」である。そして、複数の曲面レンズ２８ａは、上記した実施形態１に係る非対称リニアフレネルレンズシート２０の曲面レンズ２２ａと同様に、Ｙ軸方向についてＬＥＤ１３側に位置する曲面レンズ２８ａの曲面２８ａ１の曲率よりもＬＥＤ１３側とは反対側に位置する曲面レンズ２８ａの曲面２８ａ１の曲率の方が相対的に大きなものとされる（図４を参照）。このような構成の非対称フレネルレンズシート２６によれば、バックライト装置４１２の出光面４１２ａからの出射光に対してＹ軸方向については上記した実施形態１と同様に非対称の屈折作用を、Ｘ軸方向については上記した実施形態３と同様に対称の屈折作用を付与することができる。

　＜実施形態６＞
　本発明の実施形態６を図１６によって説明する。この実施形態６では、上記した実施形態１から非対称リニアフレネルレンズシート２９の曲面レンズ３１ａの構成を変更したものを示す。なお、上記した実施形態１と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。

　本実施形態に係る非対称リニアフレネルレンズシート（非対称光屈折部材）２９は、図１６に示すように、曲面レンズ３１ａの曲面の曲率が一定とされる。詳しくは、非対称リニアフレネルレンズシート２９は、上記した実施形態１に記載した非対称リニアフレネルレンズシート２０（図４を参照）と同様に入光面２９ａ及び出光面２９ｂを有していて、ほぼ透明な合成樹脂製の基材３０と、基材３０における表側の板面、つまり出光面２９ｂに設けられて出射光に集光作用を付与する非対称リニアフレネルレンズ部（非対称光屈折部）３１と、から構成される。非対称リニアフレネルレンズ部３１は、上記した実施形態１に記載されたものと同様に、出光面２９ｂからＺ軸方向に沿って表側に向けて突出する複数の曲面レンズ（単位非対称光屈折部）３１ａにより構成されており、Ｘ軸方向（第２方向）に沿って切断した断面形状がほぼフラットであるもの、Ｙ軸方向（第１方向）に沿って切断した断面形状が、複数の曲面レンズ３１ａを段差状に並べて配置することで略鋸歯状をなしている。曲面レンズ３１ａは、Ｙ軸方向に沿って切断した断面形状が略弓形状をなしていてその表面が円弧状の曲面２８ａ１とされ、Ｙ軸方向については曲率を持つものの、Ｘ軸方向については曲率を持たない、いわゆる「リニアフレネルレンズ」である。

　そして、非対称リニアフレネルレンズシート２９は、図１６に示すように、Ｙ軸方向についての中央位置Ｃ４が、液晶パネル５１１及びバックライト装置５１２（中央指向プリズムシート５１７）におけるＹ軸方向についての中央位置Ｃ３に対して、Ｙ軸方向についてＬＥＤ５１３側とは反対側（＋側）、つまり中央指向プリズムシート５１７の出射光に係る輝度角度分布における多出光角度範囲側へとオフセットされている。このようにすれば、複数の曲面レンズ３１ａのうち、上記中央位置Ｃ４に対してＹ軸方向についてＬＥＤ５１３側（少出光角度範囲側）に配される曲面レンズ３１ａの少なくとも一部が、中央指向プリズムシート５１７の出射光に係る輝度角度分布における多出光角度範囲側（中央位置Ｃ３に対してＬＥＤ５１３側とは反対側）に配されることになる。従って、中央指向プリズムシート５１７の出射光のうち、多出光角度範囲の光の少なくとも一部には、中央位置Ｃ４に対してＹ軸方向についてＬＥＤ５１３側に配される曲面レンズ３１ａの少なくとも一部によって屈折作用が付与されて少出光角度範囲側へと向かわされる。一方、中央指向プリズムシート５１７の出射光のうち、少出光角度範囲の光に関しては、中央位置Ｃ４に対してＹ軸方向についてＬＥＤ５１３側に配される曲面レンズ３１ａによって屈折作用が付与されて少出光角度範囲側へと向かわされる。このようにして光に非対称の屈折作用が付与されるので、輝度ムラが生じ難くなる。そして、上記した中央位置Ｃ４のオフセット量は、上記した実施形態１，４と同様に、非対称リニアフレネルレンズシート５２０の出射光に係る輝度角度分布における輝度の半値全幅ＦＷＨＭ２の中心角度θｃ２が０°と一致するよう調整されている（図７及び図１３を参照）。図１６には、液晶パネル５１１及びバックライト装置５１２の中央位置Ｃ３と、非対称リニアフレネルレンズシート２９の中央位置Ｃ４と、がそれぞれ一点鎖線により図示されている。

　以上説明したように本実施形態によれば、中央指向プリズムシート５１７は、出光面５１２ａに沿う第１方向について選択的に屈折作用を光に付与しており、非対称リニアフレネルレンズシート（非対称光屈折部材）２９は、基材３０と、基材３０において光が出射される出光面２９ｂに配されて表面が一定の曲率の曲面状とされた曲面レンズ３１ａと、を有していて、中央指向プリズムシート５１７に対して第１方向についての中央位置が、第１方向について多出光角度範囲側にオフセットする。このようにすれば、ＬＥＤ５１３から光が発せられると、中央指向プリズムシート５１７によってバックライト装置５１２の出光面５１２ａに沿う第１方向について選択的に屈折作用が光に付与されるので、第１方向について光の利用効率が向上するとともに液晶パネル５１１の正面輝度が向上する。一方、非対称リニアフレネルレンズシート２９は、基材３０における出光面２９ｂに配される曲面レンズ３１ａの表面が一定の曲率の曲面状とされることで、中央指向プリズムシート５１７の出射光に屈折作用を付与する。非対称リニアフレネルレンズシート２９における第１方向についての中央位置が、中央指向プリズムシート５１７における第１方向についての中央位置に対して、多出光角度範囲側にオフセットしているので、非対称リニアフレネルレンズシート２９における第１方向についての中央位置に対して第１方向について少出光角度範囲側に配される曲面レンズ３１ａの少なくとも一部が、多出光角度範囲側に配されることになる。従って、中央指向プリズムシート５１７の出射光のうち、多出光角度範囲の光の少なくとも一部には、非対称リニアフレネルレンズシート２９における第１方向についての中央位置に対して第１方向について少出光角度範囲側に配される曲面レンズ３１ａの少なくとも一部によって屈折作用が付与されて少出光角度範囲側へと向かわされる。一方、中央指向プリズムシート５１７の出射光のうち、少出光角度範囲の光に関しては、非対称リニアフレネルレンズシート２９における第１方向についての中央位置に対して第１方向について少出光角度範囲側に配される曲面レンズ３１ａによって屈折作用が付与されて少出光角度範囲側へと向かわされる。このようにして光に非対称の屈折作用が付与されるので、輝度ムラが生じ難くなる。

　＜他の実施形態＞
　本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
　（１）上記した各実施形態では、非対称リニアフレネルレンズシート及び非対称フレネルレンズシートの出射光に係る輝度角度分布における輝度の半値全幅の中心角度が０°になる設計を例示したが、非対称リニアフレネルレンズシート及び非対称フレネルレンズシートの出射光に係る輝度角度分布における輝度の半値全幅の中心角度が０°から＋側または－側にずれた設計を採ることも可能である。
　（２）上記した各実施形態では、「中央指向光屈折部材」として、複数のプリズムからなる集光部を有する中央指向プリズムシートが用いられた場合を示したが、それ以外にもリニアフレネルレンズ部を有する中央指向リニアフレネルレンズシートやフレネルレンズ部を有する中央指向フレネルレンズシートなどを「中央指向光屈折部材」として用いることも可能である。
　（３）上記した（２）以外にも、例えば導光板の出光板面上に複数のプリズムからなる集光部を一体に形成するようにし、その導光板を「中央指向光屈折部材」として用いることも可能である。その場合、複数のプリズムからなる集光部に代えて、リニアフレネルレンズ部やフレネルレンズ部を導光板の出光板面上に一体に形成することも可能である。
　（４）上記した実施形態３では、対称リニアフレネルレンズシートが非対称リニアフレネルレンズシートとバックライト装置との間に介在する配置を例示したが、対称リニアフレネルレンズシートが非対称リニアフレネルレンズシートと液晶パネルとの間に介在する配置であっても構わない。また、対称リニアフレネルレンズシートが液晶パネルに対して出光側に重なる配置であっても構わない。
　（５）上記した実施形態３では、非対称リニアフレネルレンズシートとは別途に対称リニアフレネルレンズシートを追加した構成を示したが、対称リニアフレネルレンズシートに代えて、導光板の出光板面上にリニアフレネルレンズ部を一体に形成するようにしても構わない。
　（６）上記した各実施形態では、バックライト装置が導光板の出光側に積層配置される光学シートとして中央指向プリズムシートのみを備える構成を例示したが、中央指向プリズムシートに対して重なる形で他の光学シートを追加することも可能である。追加する光学シートとしては、例えば拡散シート、プリズムシート、反射型偏光シートなどを用いることができる。このうちのプリズムシートは、出光面に複数のプリズムからなる集光部を有する構成、つまり中央指向プリズムシートを表裏反転した構成とされる。追加する光学シートの枚数は、１枚または複数枚のいずれかにすることができ、また具体的な積層順も任意である。
　（７）上記した実施形態２に記載した構成（液晶パネルの出光側に非対称リニアフレネルレンズシートを配置する構成）を、実施形態３～６に記載した構成に組み合わせることも可能である。
　（８）上記した実施形態３に記載した構成（対称リニアフレネルレンズシートを追加する構成）を、実施形態４～６に記載した構成に組み合わせることも可能である。
　（９）上記した実施形態４に記載した構成（非対称リニアフレネルレンズシートにおける中央位置をオフセットする構成）を、実施形態５，６に記載した構成に組み合わせることも可能である。
　（１０）上記した実施形態５に記載した構成（非対称フレネルレンズシートを用いた構成）を、実施形態６に記載した構成に組み合わせることも可能である。
　（１１）上記した各実施形態では、光源として点状光源であるＬＥＤを例示したが、光源は点状光源以外にも線状光源に変更することも可能である。
　（１２）上記した各実施形態では、導光板に対して片側から入光される片側入光タイプのバックライト装置を示したが、導光板に対して両側から入光される両側入光タイプのバックライト装置であっても構わない。
　（１３）上記した各実施形態以外にも、ＬＥＤ基板におけるＬＥＤの実装数は適宜に変更可能である。また、ＬＥＤ基板の設置数も適宜に変更可能である。
　（１４）上記した各実施形態の図面では、プリズムや曲面レンズなどの大きさや設置数をデフォルメした形で示しているが、実際の大きさや設置数は図示とは異なる場合がある。
　（１５）上記した各実施形態では、側面発光型のＬＥＤが実装されたＬＥＤ基板を導光板の裏側に重なる配置とした場合を示したが、側面発光型のＬＥＤが実装されたＬＥＤ基板を導光板の表側に重なる配置としても構わない。また、側面発光型のＬＥＤ以外にも、頂面発光型のＬＥＤを光源として用いることも可能である。その場合、ＬＥＤ基板は、ＬＥＤが実装される実装面が、導光板の入光端面に並行する配置となる。
　（１６）上記した各実施形態では、光源としてＬＥＤを用いた場合を示したが、ＬＥＤ以外にレーザダイオードや有機ＥＬなどを光源として用いることも可能である。
　（１７）上記した実施形態では、液晶パネルを備えた液晶表示装置を例示したが、他の種類の表示パネル（ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）、有機ＥＬパネル、ＥＰＤ（電気泳動ディスプレイパネル）、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）表示パネルなど）を備えた表示装置にも本発明は適用可能である。
　（１８）上記した各実施形態では、ヘッドマウントディスプレイを示したが、液晶パネルに表示された画像を、レンズなどを用いて拡大表示する機器として、例えばヘッドアップディスプレイやプロジェクターなどにも本発明は適用可能である。また、拡大表示機能を持たない液晶表示装置（テレビ受信装置、タブレット型端末、スマートフォンなど）にも本発明は適用可能である。

　１０…液晶表示装置（表示装置）、１１，１１１，２１１，３１１，４１１，５１１…液晶パネル（表示パネル）、１２，１１２，２１２，３１２，４１２，５１２…バックライト装置（照明装置）、１２ａ，２１２ａ，３１２ａ，４１２ａ，５１２ａ…出光面、１３，２１３，３１３，５１３…ＬＥＤ（光源）、１５，２１５，３１５，４１５…導光板、１５ａ，３１５ａ…出光板面、１５ｂ，２１５ｂ，３１５ｂ…入光端面、１７，１１７，２１７，３１７，４１７，５１７…中央指向プリズムシート（中央指向光屈折部材）、１７ａ…入光面、１９ａ…プリズム、１９ａ１…頂部、１９ａ２…ＬＥＤ反対側斜面（斜面）、１９ａ３…ＬＥＤ側斜面（斜面）、２０，１２０，２２０，３２０…非対称リニアフレネルレンズシート（非対称光屈折部材）、２０ｂ…出光面、２１…基材、２２ａ，２２２ａ，３２２ａ…曲面レンズ、２２ａ１…曲面（表面）、２３…対称リニアフレネルレンズシート（対称光屈折部材）、２６…非対称フレネルレンズシート（非対称光屈折部材）、２６ｂ…出光面、２７…基材、２８ａ…曲面レンズ、２８ａ１…曲面（表面）、２９…非対称リニアフレネルレンズシート（非対称光屈折部材）、２９ｂ…出光面、３０…基材、３１ａ…曲面レンズ、３１ａ１…曲面（表面）、ＦＷＨＭ１，ＦＷＨＭ２…半値全幅、θｃ１，θｃ２…中心角度、ＥＹ…眼球（眼）、ＥＹａ…水晶体（眼）、ＥＹｂ…網膜（眼）、ＨＤ…頭部、ＨＭＤ…ヘッドマウントディスプレイ、ＨＭＤａ…頭部装着器具、ＲＥ…レンズ部

Claims

　表示パネルと、
　前記表示パネルに向けて光を出射させる出光面を有する照明装置と、
　前記照明装置に備えられる光源と、
　前記照明装置に備えられ、前記表示パネルと対向状をなしていて少なくとも前記出光面を出射する光に前記表示パネルの中央側を指向する屈折作用を付与した結果、前記出光面に対する出射光の角度毎の輝度を示す輝度角度分布に、出射光量が相対的に多い多出光角度範囲と、前記出射光量が相対的に少ない少出光角度範囲と、を生じさせる中央指向光屈折部材と、
　前記表示パネルに対して前記照明装置側またはその反対側に重なる形で配され、前記中央指向光屈折部材の出射光のうち、前記少出光角度範囲の光を前記少出光角度範囲側へ向かわせるものの、前記多出光角度範囲の光の少なくとも一部を前記少出光角度範囲側へ向かわせるよう非対称の屈折作用を前記出射光に付与する非対称光屈折部材と、を備える表示装置。
　前記非対称光屈折部材は、当該非対称光屈折部材の出光面に対する出射光の角度毎の輝度を示す輝度角度分布における輝度の半値全幅の中心角度が０°に近づくよう、前記中央指向光屈折部材の前記出射光に非対称の屈折作用を付与する請求項１記載の表示装置。
　前記照明装置には、板状をなしていて外周端面のいずれかが前記光源と対向して光が入射される入光端面とされていずれか一方の板面が光を出射させる出光板面とされる導光板が備えられており、
　前記中央指向光屈折部材は、前記導光板の出光板面と対向する入光面を有するとともに、前記入光面において前記入光端面の法線方向と直交する直交方向に沿って延在し、前記法線方向に沿って並ぶ形で設けられるとともに、頂部と前記頂部を挟む一対の斜面とを有する複数のプリズムを有する請求項１または請求項２記載の表示装置。
　前記非対称光屈折部材は、前記表示パネルに対して前記照明装置側に重なる形で配される請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
　前記非対称光屈折部材は、前記表示パネルに対して前記照明装置とは反対側に重なる形で配される請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
　前記中央指向光屈折部材は、前記出光面に沿う第１方向について選択的に前記屈折作用を光に付与しており、
　前記非対称光屈折部材に対して前記照明装置側またはその反対側に重なる形で配され、前記中央指向光屈折部材の出射光に、前記第１方向と直交する第２方向について対称の屈折作用を付与する対称光屈折部材を備える請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の表示装置。
　前記中央指向光屈折部材は、前記出光面に沿う第１方向について選択的に前記屈折作用を光に付与しており、
　前記非対称光屈折部材は、基材と、前記基材において光が出射される出光面に配されて表面が曲面状とされた曲面レンズと、を有しており、
　前記曲面レンズは、前記表面の曲率が、前記第１方向について前記少出光角度範囲よりも前記多出光角度範囲の方が相対的に大きい請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の表示装置。
　前記非対称光屈折部材は、前記曲面レンズが、前記第１方向と直交する第２方向に沿って直線状に延在し、前記第１方向に沿って複数が並んで配されるリニアフレネルレンズとされており、
　複数の前記リニアフレネルレンズは、前記第１方向について前記多出光角度範囲側に配されるものの表面の曲率が、前記少出光角度範囲側に配されるものの表面の曲率よりも大きい請求項７記載の表示装置。
　前記非対称光屈折部材は、前記中央指向光屈折部材に対して前記第１方向についての中央位置がオフセットする請求項７または請求項８記載の表示装置。
　前記中央指向光屈折部材は、前記出光面に沿う第１方向について選択的に前記屈折作用を光に付与しており、
　前記非対称光屈折部材は、基材と、前記基材において光が出射される出光面に配されて表面が一定の曲率の曲面状とされた曲面レンズと、を有していて、前記中央指向光屈折部材に対して前記第１方向についての中央位置が、前記第１方向について前記多出光角度範囲側にオフセットする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の表示装置。
　請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の表示装置と、
　前記表示装置に表示された画像を使用者の眼に結像させるレンズ部と、
　前記表示装置及び前記レンズ部を有していて前記使用者の頭部に装着される頭部装着器具と、を少なくとも備えるヘッドマウントディスプレイ。