(57)【要約】【課題】発光面の輝度の均一化を可能にすること。【解決手段】実施形態に係る面状照明装置は、基板と、レンズと、第１光学素子と、第２光学素子とを備える。基板は、複数の光源が配置される。レンズは、複数の光源と対向する入射面を有する。第１光学素子は、入射面において矩形配列で配置される複数の光学素子であって、円形の底面から先端に向かって先細りとなる部位を有する。第２光学素子は、複数の第１光学素子の間に配置される。【選択図】図４
2020080245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源が配置される基板と、
前記複数の光源と対向する入射面を有するレンズと、
前記入射面において矩形配列で配置される複数の光学素子であって、円形の底面から先端に向かって先細りとなる部位を有する複数の第１光学素子と、
前記複数の第１光学素子の間に配置される複数の第２光学素子と
を備える面状照明装置。
【請求項２】
前記第２光学素子は、
前記第１光学素子よりも小さい
請求項１に記載の面状照明装置。
【請求項３】
前記第２光学素子は、
円形の底面から先端に向かって先細りとなる部位を有する
請求項１または２に記載の面状照明装置。
【請求項４】
前記第１光学素子は、
前記底面の直径が上面視形状における前記光源の最大距離の１／２以下である
請求項１〜３のいずれか１つに記載の面状照明装置。
【請求項５】
前記第１光学素子および前記第２光学素子それぞれは、
前記底面に対して交差する傾斜面との間の角度が４４°以上５８°以下である
請求項１〜４のいずれか１つに記載の面状照明装置。
【請求項６】
前記第１光学素子および前記第２光学素子それぞれは、
前記底面に対して交差する傾斜面との間の角度が４４°以上５５°以下である
請求項１〜５のいずれか１つに記載の面状照明装置。
【請求項７】
前記レンズの出射面側に配置される光学シートをさらに備え、
前記光学シートは、
第１の方向に延在する複数の光学素子を有する第１シートおよび前記第１の方向に交わる第２の方向に延在する複数の光学素子を有する第２シートを含む
請求項１〜６のいずれか１つに記載の面状照明装置。
【請求項８】
前記光学シートは、
第３の方向に延在する複数の光学素子を有し、前記第１シートおよび前記第２シートよりも前記レンズから遠い側に配置される第３シートをさらに含み、
前記第３シートは、
前記第３の方向が前記第１の方向および前記第２の方向によって規定される
請求項７に記載の面状照明装置。
【請求項９】
前記レンズは、
前記入射面の裏面である出射面に当該出射面から突出する複数の拡散素子を有する
請求項１〜８のいずれか１つに記載の面状照明装置。
【請求項１０】
前記複数の光源が前記基板に千鳥配列で配置される
請求項１〜９のいずれか１つに記載の面状照明装置。
【請求項１１】
前記光源の光を拡散する拡散板をさらに備え、
前記レンズは、
前記拡散板および前記光源の間に配置される
請求項１〜１０のいずれか１つに記載の面状照明装置。
【請求項１２】
前記レンズは、
前記拡散板および前記光源それぞれと離間して配置される
請求項１１に記載の面状照明装置。
【請求項１３】
前記レンズは、
前記第１光学素子から前記光源までの距離よりも、前記第１光学素子から前記拡散板までの距離のほうが長くなる位置に配置される
請求項１２に記載の面状照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面状照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置の表示パネルを背面側から照明する面状照明装置がある。面状照明装置は、エッジライト型と、直下型とに大別される。また、面状照明装置においては、各光源の光量をそれぞれ制御することによって、発光面の領域毎に輝度を調整することが可能である、いわゆるローカルディミング（エリア発光）対応の面状照明装置が知られている。
【０００３】
また、ローカルディミング（エリア発光）対応の直下型の面状照明装置において、光源から出射した光を拡散するレンズを備え、光源からの光を広げて出射させることで、領域毎の輝度を均一化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０４０１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、近年の直下型の面状照明装置では基板に配置する光源の数が増加しており、光源の増加に伴って各光源の直上にそれぞれ配置されるレンズと光源との間で位置ずれが生じることで、発光面の輝度が不均一となるおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、発光面の輝度の均一化を可能にすることができる面状照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る面状照明装置は、基板と、レンズと、第１光学素子と、第２光学素子とを備える。前記基板は、複数の光源が配置される。前記レンズは、前記複数の光源と対向する入射面を有する。前記第１光学素子は、前記入射面において矩形配列で配置される複数の光学素子であって、円形の底面から先端に向かって先細りとなる部位を有する。前記第２光学素子は、前記複数の第１光学素子の間に配置される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、発光面の輝度の均一化を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態に係る面状照明装置の外観の一例を示す上面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、実施形態に係る面状照明装置の分解斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、実施形態に係るレンズの斜視図である。
【図３Ａ】図３Ａは、実施形態に係る光源の配置例を示す上面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、実施形態に係る光源の他の配置例を示す上面図である。
【図４】図４は、図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面模式図である。
【図５】図５は、拡散板、レンズおよび光源の位置関係の説明図である。
【図６】図６は、実施形態に係る円錐形状の第１光学素子および円錐形状の第２光学素子の形状を示す説明図である。
【図７】図７は、実施形態に係る第１光学素子および第２光学素子の配置例を示す上面図である。
【図８】図８は、実施形態の変形例１に係る面状照明装置の断面模式図である。
【図９】図９は、実施形態の変形例２に係る光学シートの配置を示す説明図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、シミュレーションに用いた面状照明装置における光源の配列例を示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、実施形態に係るレンズの有無による輝度分布の比較結果を示す図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、実施形態に係るレンズの有無による輝度分布の比較結果を示す図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、変形例に係るレンズの上面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図１２ＡにおけるＢ−Ｂ線の断面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、変形例に係る第１光学素子および第２光学素子の先端形状を示す図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、変形例に係る第１光学素子および第２光学素子の先端形状を示す図である。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは、変形例に係る第１光学素子および第２光学素子の先端形状を示す図である。
【図１２Ｄ】図１２Ｄは、変形例に係る第１光学素子および第２光学素子の先端形状を示す図である。
【図１３】図１３は、変形例に係る面状照明装置の断面図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、変形例に係る光学シートの構成を示す図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、変形例に係る光学シートの構成を示す図である。
【図１４Ｃ】図１４Ｃは、変形例に係る光学シートの構成を示す図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、変形例に係るレンズの側面図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、変形例に係る第１光学素子および第２光学素子の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態に係る面状照明装置について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面における各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実と異なる場合がある。また、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００１１】
まず、図１、図２Ａおよび図２Ｂを用いて、実施形態に係る面状照明装置の概要について説明する。図１は、実施形態に係る面状照明装置の外観の一例を示す上面図である。図２Ａは、実施形態に係る面状照明装置の分解斜視図である。図２Ｂは、実施形態に係るレンズの斜視図である。
【００１２】
本実施形態に係る面状照明装置１は、直下型の面状照明装置であり、各種液晶表示装置のバックライトとして用いられる。かかる液晶表示装置は、例えば、車両の電子スピードメータであるが、これに限定されない。
【００１３】
なお、図１、図２Ａおよび図２Ｂにおいては、説明の便宜のため、面状照明装置１の上フレーム１１側を正方向とするＺ軸、面状照明装置１の幅方向（長手方向）をＸ軸、面状照明装置１の高さ方向（短手方向）をＹ軸とする３次元の直交座標系を示している。かかる直交座標系は、以下の説明で用いる他の図面においても示す場合がある。
【００１４】
図１に示すように、実施形態に係る面状照明装置１は、上フレーム１１で囲まれた出射領域から光を出射する。また、同図に示したコネクタＣには、電源配線や信号配線等が接続される。すなわち、実施形態に係る面状照明装置１には、コネクタＣを介して電源や信号が供給される。
【００１５】
また、図２Ａに示すように、実施形態に係る面状照明装置１は、下フレーム１２と、基板２と、反射板３と、レンズ４と、スペーサ５と、拡散板６と、第１シート７１および第２シート７２を含む光学シート７０と、上フレーム１１とを備える。
【００１６】
ここで、図３Ａを用いて光源２０の配置について説明しておく。図３Ａは、実施形態に係る光源２０の配置例を示す上面図である。図３Ａに示すように、複数の光源２０は、基板２に千鳥配列（六方格子状に配列）で配置される。この例では、一つの光源２０が６個の光源２０に囲まれるようにして所定の間隔を空けて配置される。
【００１７】
なお、図３Ａは、便宜上、基板２の一部を示している。光源２０は、点状の光源であり、例えば、ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）を用いている。また、図３Ａに示すように、複数の光源２０を千鳥配列で配置することで、所定の大きさの基板２に、より多くの光源２０を配置することができる。
【００１８】
なお、図３Ａに示す例では、複数の光源２０を千鳥配列で配置しているが、これに限られず、図３Ｂに示すように、複数の光源２０の配列は、矩形配列（マトリクス配列または格子配列）であってもよい。図３Ｂは、実施形態に係る光源２０の他の配置例を示す上面図である。なお、本実施形態に係る面状照明装置１では、各光源２０に対応する発光領域ごとに輝度を調整する、いわゆるローカルディミング（エリア発光）を行うことができる。
【００１９】
ところで、一般の直下型の面状照明装置において、上記のようにして複数の光源を基板に配置するとともに、各光源の直上にレンズをそれぞれ配置した場合、光源とレンズとのアライメントを取ることが困難になることがある。例えば、基板に多数の光源を配置した場合、光源とレンズとのアライメントを取ることが難しくなる。
【００２０】
そこで、本実施形態に係る面状照明装置１では、複数の光源が配置された基板２に対して、図２Ｂに示すように、光源２０と対向する入射面４１ａに複数の第１光学素子４０ａおよび複数の第２光学素子４０ｂが配置されたレンズ４で一体的に覆った。具体的には、第１光学素子４０ａは、入射面４１ａにおいて矩形配列で配置される略円錐形状の光学素子である。また、第２光学素子４０ｂは、第１光学素子４０ａよりも小さい光学素子であって、入射面４１ａにおいて第１光学素子４０ａの間に矩形配列で配置される略円錐形状の光学素子である。なお、第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂは、略円錐形状に限定されず、後述する図１２Ａ〜図１２Ｄのような先端が尖っていない形状であってもよい。つまり、第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂは、円形の底面から先端に向かって先細りとなる部位を少なくとも有する形状であればよい。
【００２１】
このように、複数の光源２０が配置された基板２に対して、光源２０と対向する入射面４１ａに複数の第１光学素子４０ａおよび複数の第２光学素子４０ｂが配置されたレンズ４で一体的に覆うことで、基板２に光源２０を多数配置した場合でもアライメントをすることなく、発光面の輝度の均一化を可能にする。
【００２２】
以下、本実施形態に係る発光面の輝度の均一化を可能にすることができる面状照明装置１について、図４〜図１５Ｂを用いてさらに具体的に説明する。
【００２３】
図４は、図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面模式図である。具体的には、図４は、実施形態に係る面状照明装置１の内部構成を示す断面模式図である。図４に示すように、実施形態に係る面状照明装置１は、フレーム１０と、基板２と、光源２０と、反射板３と、レンズ４と、スペーサ５と、拡散板６と、光学シート７０とを備える。
【００２４】
フレーム１０は、剛性が大きい、例えば、ステンレス製の板金フレームであり、面状照明装置１の各部材を収容する。また、フレーム１０は、例えば、上フレーム１１と、下フレーム１２とを備える。
【００２５】
上フレーム１１は、下フレーム１２の上面側に配置される。上フレーム１１は、中央部に開口部が形成された矩形状の天板１１ａと、天板１１ａの周縁から下フレーム１２の外側面に沿って延伸する側壁１１ｂとを有する。下フレーム１２は、矩形状の底部１２ａと、底部１２ａの周縁から上フレーム１１の内側面に沿って延伸する側壁１２ｂとを有する。
【００２６】
基板２は、例えば、エポキシ樹脂またはＰＩ（ポリイミド）からなり、複数の光源２０が実装される（図３Ａおよび図３Ｂ参照）。光源２０は、光軸がレンズ４と略垂直となるように、基板２上に配置される。
【００２７】
反射板３は、例えば、白色の樹脂等で形成される。反射板３は、レンズ４で反射板３側に反射した光をレンズ４に向けて再度反射させる。これにより、出射効率を向上させることが可能である。
【００２８】
レンズ４は、光源２０から出射した光の配光制御を行う。具体的には、光源２０から出射した光が、レンズ４で屈折し広がって出射される。レンズ４は、本実施形態では、例えば、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）やポリカーボネートからなる板状の部材で、基板２に配置された複数の光源２０を一体的に覆う。
【００２９】
また、レンズ４は、基板２に実装された複数の光源２０と対向する入射面４１ａと、かかる入射面４１ａの裏面である出射面４１ｂとを有する。また、レンズ４の入射面４１ａには、複数の第１光学素子４０ａが矩形配列で配置されるとともに、複数の第２光学素子４０ｂが第１光学素子４０ａの間に矩形配列で配置される。
【００３０】
スペーサ５は、レンズ４と拡散板６との間に配置され、レンズ４と拡散板６との間隔を一定に保持する。スペーサ５の材質は特に限定されないが、例えば、白色の樹脂で成形し、レンズ４から出射する光を反射する機能を持たせてもよい。スペーサ５は、面状照明装置１の長手方向（Ｘ軸）に沿って拡散板６を下面側から押圧し、かかる長手方向に沿ってレンズ４を上面側から押圧する。なお、スペーサ５は、面状照明装置１の短手方向（Ｙ軸）については、必ずしもレンズ４と拡散板６との間隔を保持しなくてもよい。
【００３１】
拡散板６は、例えば、樹脂等の材料で構成され、レンズ４から出射された光を拡散する機能を有する。すなわち、レンズ４から出射した光は、拡散板６によって拡散され、光学シート７０へ導かれる。
【００３２】
ここで、図５を用いて、拡散板６、レンズ４および光源２０の位置関係について説明する。図５は、拡散板６、レンズ４および光源２０の位置関係の説明図である。
【００３３】
図５に示すように、レンズ４は、拡散板６および光源２０の間に配置される。また、レンズ４および光源２０は、離間して配置される。また、レンズ４および拡散板６は、離間して配置される。つまり、レンズ４は、拡散板６および光源２０それぞれと離間して配置される。
【００３４】
また、レンズ４は、光源２０と拡散板６との距離を所定の値に設定した状態で、第１光学素子４０ａから光源２０までの距離Ｇａよりも、第１光学素子４０ａから拡散板６までの距離Ｇｂのほうが長くなる位置に配置される。具体的には、光源２０の上面２０ａからレンズ４の入射面４１ａ（第１光学素子４０ａ）までの距離Ｇａよりも、レンズ４の入射面４１ａ（第１光学素子４０ａ）から拡散板６の入射面６ａまでの距離Ｇｂが長い。
【００３５】
このように、光源２０の上面２０ａからレンズ４の入射面４１ａまでの距離Ｇａを短くすることで、入射面４１ａから拡散板６の入射面６ａまでの距離Ｇｂを長くとることができる。これにより、レンズ４から拡散板６までの光路長を長くできるため、レンズ４から屈折して出射した光がより広がって拡散板６に入射される。このように、レンズ４を、光源２０と拡散板６との距離を所定の値に設定した状態で、距離Ｇａよりも距離Ｇｂのほうが長くなる位置に配置することで、輝度の均一化を図ることができる。
【００３６】
なお、図５では、レンズ４の入射面４１ａ、すなわち、第１光学素子４０ａの底面４１０ａ（図６参照）を基準にして距離Ｇａおよび距離Ｇｂを算出したが、第１光学素子４０ａの先端を基準にして距離Ｇａおよび距離Ｇｂを算出してもよい。また、距離Ｇａおよび距離Ｇｂは、第１光学素子４０ａを基準とした距離に限定されるものではなく、第２光学素子４０ｂを基準とした距離であってもよい。
【００３７】
光学シート７０は、拡散板６から出射された光に対して均一化や配光制御などの光学的な調整を行って、光学的な調整が行われた光を出射する。図２Ａおよび図４に示す例では、光学シート７０が、第１シート７１と、第２シート７２との２枚のシートを含む場合について例示している。
【００３８】
例えば、第１シート７１は、プリズムシート（例えば、３Ｍ社製のBrightness  Enhancement  Film）であり、第２シート７２は反射型偏光シート（例えば、３Ｍ社製のDual  Brightness  Enhancement  Film）であるが、面状照明装置１に求められる発光態様によって任意に変更することが可能である。また、光学シート７０は、例えば、接着剤や両面テープ等の接着部材によって拡散板６の出射面に固定される。
【００３９】
なお、上フレーム１１の天板１１ａと光学シート７０との間に、例えば、ゴムやスポンジ等の弾性を有する弾性部材を設けてもよい。かかる弾性部材は、上フレーム１１の天板１１ａ側から光学シート７０を介して拡散板６を押圧する。これにより、面状照明装置１に振動が生じた場合、かかる振動を弾性部材が吸収する。
【００４０】
次に、図６を用いて本実施形態に係る円錐形状の第１光学素子４０ａおよび円錐形状の第２光学素子４０ｂの構成について説明する。図６は、実施形態に係る円錐形状の第１光学素子４０ａおよび円錐形状の第２光学素子４０ｂの形状を示す説明図である。また、図６には、第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂの大きさを比較するために、光源２０の上面視形状を示している。
【００４１】
第１光学素子４０ａは、本実施形態では、例えば、円錐形状のプリズムである。具体的には、第１光学素子４０ａは、円錐形状の底面４１０ａと円錐形状の傾斜面４２０ａ（底面４１０ａと交差する傾斜面の一例）とを有し、底面４１０ａからＺ軸負方向側である先端に向かって先細りとなる部位を有する。換言すれば、第１光学素子４０ａは、底面４１０ａと略平行な断面の面積が先端に向かうほど小さくなる部位を有する。また、図６に示すように、第１光学素子４０ａは、円錐形状の底面４１０ａと円錐形状の傾斜面４２０ａとの間の角度αが、例えば、４４°以上５８°以下となっている。あるいは、第１光学素子４０ａは、円錐形状の底面４１０ａと円錐形状の傾斜面４２０ａとの間の角度αが、例えば、４４°以上５５°以下であることが好ましい。より好ましくは、第１光学素子４０ａは、発光面の輝度の均一性を向上させるため、円錐形状の底面４１０ａと円錐形状の傾斜面４２０ａとの間の角度αが、例えば、５０°であることが好ましい。
【００４２】
また、第１光学素子４０ａは、円錐形状の底面４１０ａの直径Ｄａが、例えば、０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下で、円錐形状の高さＨａが、例えば、０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下である。より好ましくは、第１光学素子４０ａは、発光面の輝度の均一性を向上させるため、円錐形状の底面４１０ａの直径Ｄａが、例えば、０．２ｍｍで、円錐形状の高さＨａが、例えば、０．１２ｍｍであることが好ましい。
【００４３】
また、図６に示すように、第１光学素子４０ａの直径Ｄａは、例えば矩形状である光源２０の対角同士の長さＤ２０よりも短い。具体的には、第１光学素子４０ａの直径Ｄａは、光源２０の長さＤ２０の１／２以下であることが好ましい。言い換えれば、第１光学素子４０ａの直径Ｄａは、上面視形状における光源２０の最大距離の１／２以下であることが好ましい。あるいは、第１光学素子４０ａの直径Ｄａは、上面視形状における光源２０の最大距離の１／１０以下であることがより好ましい。つまり、第１光学素子４０ａは、光源２０よりも小さいため、光源２０と第１光学素子４０ａとの位置ずれが発生した場合であっても、かかる位置ずれを実質的に無効化できるため、輝度の均一性が低下することを防止できる。
【００４４】
なお、光源２０の上面視形状は、矩形状に限定されるものではなく、例えば、円形や多角形等の他の形状であってもよい。例えば、円形の光源２０の場合、第１光学素子４０ａの直径Ｄａは、光源２０の直径の１／２以下であることが好ましい。つまり、第１光学素子４０ａの直径Ｄａは、上面視形状における光源２０の最大距離の１／２以下であることが好ましい。
【００４５】
なお、図６に示す第１光学素子４０ａの直径Ｄａおよび高さＨａは一例であって、複数の第１光学素子４０ａすべてが一様に同じ直径Ｄａおよび高さＨａでなくともよい。つまり、複数の第１光学素子４０ａは、それぞれの直径Ｄａおよび高さＨａが異なってもよく、一様に同じであってもよい。
【００４６】
次に、第２光学素子４０ｂは、円錐形状の底面４１０ｂと円錐形状の傾斜面４２０ｂ（底面４１０ｂと交差する傾斜面の一例）とを有し、底面４１０ｂからＺ軸負方向側である先端に向かって先細りとなる部位を有する。換言すれば、第２光学素子４０ｂは、底面４１０ｂと略平行な断面の面積が先端に向かうほど小さくなる部位を有する。また、図６に示すように、第２光学素子４０ｂは、円錐形状の底面４１０ｂと円錐形状の傾斜面４２０ｂとの間の角度βが、例えば、４４°以上５８°以下となっている。あるいは、第２光学素子４０ｂは、円錐形状の底面４１０ｂと円錐形状の傾斜面４２０ｂとの間の角度βが、例えば、４４°以上５５°以下であることが好ましい。より好ましくは、第２光学素子４０ｂは、発光面の輝度の均一性を向上させるため、円錐形状の底面４１０ｂと円錐形状の傾斜面４２０ｂとの間の角度βが、例えば、５０°であることが好ましい。すなわち、第１光学素子４０ａの角度αおよび第２光学素子４０ｂの角度βは、略同じである。なお、第１光学素子４０ａの角度αおよび第２光学素子４０ｂの角度βは、略同じである場合に限定されず、上記の角度範囲を満たしていれば、互いに異なってもよい。
【００４７】
また、第２光学素子４０ｂは、円錐形状の底面４１０ｂの直径Ｄｂが、例えば、０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下で、円錐形状の高さＨｂが、例えば、０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下である。より好ましくは、第２光学素子４０ｂは、発光面の輝度の均一性を向上させるため、円錐形状の底面４１０ｂの直径Ｄｂが、例えば、０．１ｍｍで、円錐形状の高さＨｂが、例えば、０．０６ｍｍであることが好ましい。
【００４８】
すなわち、第２光学素子４０ｂは、底面４１０ｂの直径Ｄｂが第１光学素子４０ａの底面の直径Ｄａよりも小さく、第２光学素子４０ｂの高さＨｂが第１光学素子４０ａの高さＨａよりも低い。具体的には、第２光学素子４０ｂは、底面４１０ｂの直径Ｄｂが第１光学素子４０ａの底面４１０ａの直径Ｄａの１／２であり、第２光学素子４０ｂの高さＨｂが第１光学素子４０ａの高さＨａの１／２である。つまり、第２光学素子４０ｂは、底面４１０ｂの直径Ｄｂおよび高さＨｂそれぞれが第１光学素子４０ａの１／２である。
【００４９】
また、図６に示すように、第２光学素子４０ｂの直径Ｄｂは、例えば矩形状である光源２０の対角同士の長さＤ２０よりも短い。具体的には、第２光学素子４０ｂの直径Ｄｂは、光源２０の長さＤ２０の１／４以下であることが好ましい。言い換えれば、第２光学素子４０ｂの直径Ｄｂは、上面視形状における光源２０の最大距離の１／４以下であることが好ましい。つまり、第２光学素子４０ｂは、光源２０よりも小さいため、光源２０と第２光学素子４０ｂとの位置ずれが発生した場合であっても、かかる位置ずれを実質的に無効化できるため、輝度の均一性が低下することを防止できる。
【００５０】
なお、光源２０の上面視形状が、円形である場合、第２光学素子４０ｂの直径Ｄｂは、光源２０の直径の１／４以下であることが好ましい。つまり、第２光学素子４０ｂの直径Ｄｂは、上面視形状における光源２０の最大距離の１／４以下であることが好ましい。
【００５１】
なお、図６に示す第２光学素子４０ｂの直径Ｄｂおよび高さＨｂは一例であって、複数の第２光学素子４０ｂすべてが一様に同じ直径Ｄｂおよび高さＨｂでなくともよい。つまり、複数の第２光学素子４０ｂは、それぞれの直径Ｄｂおよび高さＨｂが異なってもよく、一様に同じであってもよい。
【００５２】
なお、第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂは、凸部に限定されるものではなく、凹部であってもよい。あるいは、例えば、第１光学素子４０ａが凸部で、第２光学素子４０ｂが凹部である場合のように、凸部および凹部が混在してもよい。また、第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂの先端形状は、錐状に限定されず円弧状等の任意の形状であってもよい。つまり、第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂは、円形の底面４１０ａ，４１０ｂから先端に向かって先細りとなる部位を有すれば任意の形状を採用可能である。また、第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂは、正確な錐状でなくともよい。すなわち、錐状の第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂは、例えば、製造誤差等により先端が多少の円弧状となった場合であっても、錐状とみなしてもよい。
【００５３】
また、複数の第１光学素子４０ａそれぞれは、凸部および凹部が混在してもよい。つまり、複数の第１光学素子４０ａそれぞれは、光源２０へ向かって突出する凸部の第１光学素子４０ａと、光源２０から離れる方向へ凹んだ凹部の第１光学素子４０ａとが混在して形成されてもよい。同様に、複数の第２光学素子４０ｂそれぞれは、凸部および凹部が混在してもよい。つまり、複数の第２光学素子４０ｂそれぞれは、光源２０へ向かって突出する凸部の第２光学素子４０ｂと、光源２０から離れる方向へ凹んだ凹部の第２光学素子４０ｂとが混在して形成されてもよい。
【００５４】
なお、第２光学素子４０ｂは、円錐状に限定されるものではなく、任意の形状であってよい。例えば、第２光学素子４０ｂは、多角錐状であってもよい。具体的には、第２光学素子４０ｂは、多角形の底面から先端に向かって先細りとなる部位を有する光学素子であってもよい。また、第２光学素子４０ｂは、第１光学素子４０ａよりも小さいに場合に限らず、第１光学素子４０ａと同じ大きさ、もしくは、第１光学素子４０ａよりも直径Ｄｂまたは高さＨｂが大きくてもよい。
【００５５】
また、第１光学素子４０ａの間に１つの第２光学素子４０ｂを設ける場合に限らず、第１光学素子４０ａの間に複数の第２光学素子４０ｂを設けてもよい。
【００５６】
次に、図７を用いて、本実施形態に係るレンズ４の入射面４１ａにおける第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂの配置について説明する。図７は、実施形態に係る第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂの配置例を示す上面図である。なお、図７では、便宜上、レンズ４の一部を示している。
【００５７】
図７に示すように、多数の第１光学素子４０ａがレンズ４の入射面４１ａに矩形配列で配置されている。つまり、図７に示す例では、第１光学素子４０ａの矩形配列は、矩形格子４２ａの各辺がレンズ４の長手方向または短手方向に平行になるような第１光学素子４０ａの配列である。また、図７に示すように、多数の第２光学素子４０ｂがレンズ４の入射面４１ａにおいて第１光学素子４０ａの間に矩形配列で配置されている。つまり、図７に示す例では、第２光学素子４０ｂの矩形配列は、矩形格子４２ｂの各辺がレンズ４の長手方向または短手方向に平行になるような第２光学素子４０ｂの配列である。
【００５８】
また、複数の第１光学素子４０ａそれぞれの間隔Ｌａと、複数の第２光学素子４０ｂそれぞれの間隔Ｌｂとは略同じである。つまり、図７に示す例では、第１光学素子４０ａにおける矩形格子４２ａの各辺の長さ（間隔Ｌａに相当）と、第２光学素子４０ｂにおける矩形格子４２ｂの各辺の長さ（間隔Ｌｂに相当）とが略同じである。これにより、発光面における輝度の均一化を図ることができる。
【００５９】
また、複数の第１光学素子４０ａおよび複数の第２光学素子４０ｂは、例えば、互いに接して配置される。なお、複数の第１光学素子４０ａおよび複数の第２光学素子４０ｂは、離間して配置されてもよい。具体的には、任意の一の第１光学素子４０ａは、隣り合う第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂそれぞれと離間して配置される。なお、複数の第１光学素子４０ａおよび複数の第２光学素子４０ｂは、接して配置されてもよい。あるいは、第１光学素子４０ａ同士のみが接し、第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂが離間して配置されてもよい。また、第２光学素子４０ｂ同士のみが接し、第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂが離間して配置されてもよい。
【００６０】
このように、本実施形態に係る面状照明装置１は、複数の光源２０を、微細な円錐形状の第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂが矩形配列で複数配置されたレンズ４で一体的に覆ったことで、光源２０とレンズ４とのアライメントが不要となり、基板２に光源２０を多数配置した場合でもアライメントすることなく、発光面の輝度の均一化が可能となる。
【００６１】
また、本実施形態に係る面状照明装置１は、レンズ４に複数配置される第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂが、複数の光源２０に向かって突出する円錐形状のプリズムである。このため、複数の光源２０からの出射光は、かかるプリズムの屈折作用によって広げられ、レンズ４の出射面４１ｂから出射される。これにより、光源２０の直上部が明るくなり過ぎることを防止し、ローカルディミング（エリア発光）の場合でも、光源２０を全灯点灯させる（輝度を上げる）場合でも、発光面の輝度の均一化を図ることができる。
【００６２】
また、本実施形態に係るレンズ４は、複数の第１光学素子４０ａの間に第２光学素子４０ｂを配置することで、第１光学素子４０ａの間の平坦領域を少なくできる、換言すれば、入射面４１ａにおいて光学素子４０（第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂ）が占める割合を増加させることができる。つまり、入射面４１ａにおいて平坦領域を少なくすることで、かかる光学素子４０（プリズム）の屈折作用によって広げられる光が増えるため、より光の広がりを強めることができる。従って、輝度の均一性を高めることができる。
【００６３】
上述したように、本実施形態に係る面状照明装置１は、基板２と、レンズ４と、第１光学素子４０ａと、第２光学素子４０ｂとを備える。基板２は、複数の光源２０が配置される。レンズ４は、複数の光源２０と対向する入射面４１ａを有する。第１光学素子４０ａは、入射面４１ａにおいて矩形配列で配置される複数の光学素子であって、円形の底面４１０ａから先端に向かって先細りとなる部位を有する。第２光学素子４０ｂは、第１光学素子４０ａの間に配置される。
【００６４】
このように、複数の光源２０を、微細な円錐形状の第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂが矩形配列で複数配置されたレンズ４で一体的に覆ったことで、光源２０とレンズ４とのアライメントが不要となり、基板２に光源２０を多数配置した場合でもアライメントすることなく、発光面の輝度の均一化が可能となる。
【００６５】
また、本実施形態に係る面状照明装置１は、複数の第１光学素子４０ａの間に第２光学素子４０ｂを配置することで、第１光学素子４０ａの間の平坦領域を少なくできる、換言すれば、入射面４１ａにおいて光学素子４０（第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂ）が占める割合を増加させることができる。つまり、入射面４１ａにおいて平坦領域を少なくすることで、かかる光学素子４０（プリズム）の屈折作用によって広げられる光が増えるため、より光の広がりを強めることができる。従って、輝度の均一性を高めることができる。
【００６６】
また、本実施形態に係る面状照明装置１は、レンズ４に複数配置される第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂが、複数の光源２０に向かって突出する円錐形状のプリズムである。複数の光源２０からの出射光は、かかるプリズムの屈折作用によって広げられ、レンズ４の出射面４１ｂから出射される。これにより、光源２０の直上部が明るくなり過ぎることを防止し、ローカルディミング（エリア発光）の場合でも、光源２０を全灯点灯させる（輝度を上げる）場合でも、発光面の輝度の均一化を図ることができる。
【００６７】
また、本実施形態に係る面状照明装置１では、円錐形状の第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂの角度α，βを４４°以上５８°以下とすることで、光源２０からの出射光が第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂに当たっても全反射せずにレンズ４内に入射し、レンズ４から出射する光が外方へ拡散するため、発光面の輝度が均一となる。
【００６８】
＜変形例１＞
上述した実施形態では、レンズ４の入射面４１ａに矩形配列で配置され、光源２０に向かって突出する複数の円錐形状の第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂを有しているが、かかるレンズ４の出射面４１ｂに出射面４１ｂから突出する複数の拡散素子４４をさらに有してもよい。本実施形態では、拡散素子４４は、例えば、レンズ４の出射面４１ｂから突出するドットであるが、これに限定されない。
【００６９】
かかる形態について、図８を用いて説明する。図８は、実施形態の変形例１に係る面状照明装置１の断面模式図である。なお、図４に示す構成要素と同様の機能を有する構成要素については、図４に示す符号と同一の符号を付すことにより、詳しい説明を省略する。
【００７０】
図８に示すように、レンズ４の出射面４１ｂには、かかる出射面４１ｂから突出する複数の拡散素子４４（ドット）が均一に設けられる。
【００７１】
このように、本実施形態に係る面状照明装置１は、レンズ４の入射面４１ａに矩形配列で配置され、光源２０に向かって突出する複数の円錐形状の第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂを有し、レンズ４の出射面４１ｂに均一に設けられ、かかる出射面４１ｂから突出する複数の拡散素子４４を有する。
【００７２】
これにより、本実施形態に係る面状照明装置１は、複数の拡散素子４４によってレンズ４の出射面４１が粗面化することで、レンズ４の出射面４１に直接傷が入ることを防止することができる。
【００７３】
また、本実施形態に係る面状照明装置１は、複数の拡散素子４４による拡散効果で、光源２０の直上部の領域にも光が入り、発光面の輝度をより均一にすることが可能となる。
【００７４】
なお、図８では、拡散素子４４は、ドットである場合を示したが、拡散素子４４の構成はこれに限定されるものではなく、拡散素子４４に変えて、例えば、出射面４１ｂの表面が荒れた状態であってもよい。例えば、荒れた状態の出射面４１ｂは、サンドブラストにより削ることで形成されてもよく、あるいは、レンズ４の金型にシボ加工を施し、かかるシボ加工を出射面４１ｂに転写してもよい。
【００７５】
また、出射面４１ｂを荒れた状態にする場合に限らず、入射面４１ａを荒れた状態にしてもよい。入射面４１ａを荒れた状態にする場合、光学素子４０を含む入射面４１ａ全体を荒れた状態にしてもよく、あるいは、入射面４１ａのうち第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂのみを荒れた状態にしてもよい。
【００７６】
＜変形例２＞
また、上述した実施形態の面状照明装置１では、光学シート７０が第１シート７１および第２シート７２を含み、第１シート７１がプリズムシートであり、第２シート７２が反射型偏光シートである場合について説明したが、これに限られない。
【００７７】
他の形態として、光学シート７０において第１シート７１がプリズムシートであり、第２シート７２がプリズムシートであってもよい。かかる場合、第１シート７１のプリズムシートと第２シート７２のプリズムシートとを直交配置することになる。
【００７８】
具体的に、図９を用いて説明する。図９は、実施形態の変形例２に係る光学シート７０の構成を示す説明図である。図９に示すように、第１シート７１に形成される光学素子７１ａ（以下。第１プリズム７１ａと記載する）と第２シート７２に形成される光学素子７２ａ（以下、第２プリズム７２ａと記載する）とが９０°直交するように配置される。より具体的には、光学シート７０は、第１の方向である長手方向（Ｘ軸方向）に延在する複数の第１プリズム７１ａを有する第１シート７１および第１の方向に直交する第２の方向である短手方向（Ｙ軸方向）に延在する複数の第２プリズム７２ａを有する第２シート７２を含む。また、第１プリズム７１ａおよび第２プリズム７２ａは、例えば断面視形状が三角形である。
【００７９】
このように、かかる形態の面状照明装置１では、第１シート７１に形成される第１プリズム７１ａと第２シート７２に形成される第２プリズム７２ａとが９０°直交するように配置されることにより、特定方向に光を集光することができるので、かかる第１シート７１および第２シート７２によって特定方向の配光を制御することができる。
【００８０】
なお、第１シート７１に形成される第１プリズム７１ａと第２シート７２に形成される第２プリズム７２ａとが９０°直交するように配置されることに限られず、上記のように特定方向の配光を制御することができるのであれば、第１シート７１に形成される７１ａと第２シート７２に形成される第２プリズム７２ａとが９０°以下の角度で交わって配置されていてもよい。
【００８１】
すなわち、第１プリズム７１ａと第２プリズム７２ａとは直交（９０°で交差）するように配置されることに限られず、必要とされる配光特性に応じて、任意の交差角度が設定されてよい。
【００８２】
また、図９では、第１プリズム７１ａは、Ｘ軸方向に延在し、第２プリズム７２ａは、Ｙ軸方向に延在したが、延在方向は任意であってもよい。例えば、第１プリズム７１ａは、Ｘ軸方向に対して４５°回転した方向に延在し、第２プリズム７２ａは、Ｘ軸方向に対して−４５°回転した方向に延在してもよい。
【００８３】
なお、上述した実施形態に限らず、例えば、レンズ４は、分割されて構成されてもよい。かかる場合、複数の光源２０は、光源２０の直上部に複数のレンズ４間の隙間が位置しないように配置する。これにより、レンズ４の第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂの屈折作用で、かかる隙間の直上へ光を導くことができるため、かかる隙間の領域の輝度が低下することを防止できる。すなわち、実施形態に係るレンズ４を用いることによって、レンズ４間の隙間が暗部になって見えることを防止できるため、輝度の均一性を向上させることができる。
【００８４】
次に、図１０Ａ〜図１０Ｃを用いて実施形態に係る面状照明装置１の輝度分布を示すシミュレーション結果について説明する。図１０Ａは、シミュレーションに用いた面状照明装置１における光源２０の配列例を示す図である。図１０Ｂおよび図１０Ｃは、実施形態に係るレンズ４の有無による輝度分布の比較結果を示す図である。なお、図１０Ｂおよび図１０Ｃでは、輝度を濃淡で示し、濃淡が濃いほど輝度が強い（明るい）ことを示す。
【００８５】
図１０Ａに示すように、シミュレーションに用いた面状照明装置１は、複数の光源２０が矩形配列で配置される。図１０Ａに示す例では、９つの光源２０が矩形配列で配置された例を示す。かかる面状照明装置１を用いて、９つの光源２０すべてを点灯させた場合（９灯点灯時）のシミュレーション結果を図１０Ｂに示し、中央に配置された１つの光源２０のみを点灯させた場合（１灯点灯時）のシミュレーション結果を図１０Ｃに示す。
【００８６】
まず、図１０Ｂを用いて、光源２０を９灯点灯させた場合における輝度分布のシミュレーション結果について説明する。なお、以下では、比較として、レンズ４を備えていない面状照明装置（レンズなし）のシミュレーション結果を併せて示す。
【００８７】
図１０Ｂに示すように、レンズ４を備えていない面状照明装置（以下、「レンズなし」と記載する）と、レンズ４を備えた実施形態に係る面状照明装置１（以下、「レンズあり」と記載する）とで輝度分布を比較すると、「レンズあり」の方が、光源２０間の輝度分布が滑らかにつながることが分かる。
【００８８】
つまり、実施形態に係る面状照明装置１では、光源２０からの出射光が、かかる光学素子４０（プリズム）の屈折作用によって広げられるため、発光面の輝度を均一化することができる。
【００８９】
次に、図１０Ｃを用いて、光源２０を１灯点灯させた場合における輝度分布のシミュレーション結果について説明する。
【００９０】
図１０Ｃに示すように、レンズ４を備えていない面状照明装置（「レンズなし」）と、レンズ４を備えた実施形態に係る面状照明装置１（「レンズあり」）とで輝度分布を比較すると、「レンズあり」の方では、「レンズなし」に比べて、輝度分布が広く、かつ、均一性が高くなっていることが分かる。
【００９１】
つまり、図１０Ｂおよび図１０Ｃのシミュレーション結果から、円錐形状の第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂを矩形配列で配置したレンズ４を備えることで、輝度の均一化を図ることができることが分かる。
【００９２】
なお、上述した実施形態に係るレンズ４は、レンズ４を支持する脚部を有してもよい。図１１Ａおよび図１１Ｂを用いて、レンズ４の脚部について説明する。図１１Ａは、変形例に係るレンズ４の上面図である。図１１Ｂは、図１１ＡにおけるＢ−Ｂ線の断面図である。なお、図１１Ａでは、複数の光源２０が矩形配列で配置された場合を示す。
【００９３】
図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、レンズ４は、第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂが配置された入射面４１ａに基板２側に突出する脚部４００を有する。レンズ４は、脚部４００を介して基板２に支持される。これにより、レンズ４と光源２０との間の間隔を一定に保つことができる。また、レンズ４と光源２０との間の間隔を一定に保つことが容易になるため、生産性向上に資することもできる。さらに、脚部４００により、レンズ４と光源２０との間の間隔を一定に保つことで、輝度の均一化にも資することができる。なお、レンズ４は、脚部４００を介して基板２に固定されてもよい。
【００９４】
また、図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、脚部４００は、格子状（Ｘ軸方向およびＹ軸方向）に延在し、複数の光源２０を個別に囲む。これにより、隣接する光源２０の光が入りこむことを防止できるため、ローカルディミング時（エリア発光時）においてコントラストを向上させることができる。
【００９５】
なお、図１１Ａおよび図１１Ｂでは、レンズ４と脚部４００とが一体構成である場合を示したが、レンズ４と脚部４００とが別体構成であってもよい。あるいは、脚部４００は、基板２と一体構成であってもよい。
【００９６】
また、レンズ４と脚部４００とが一体構成の場合には、脚部４００の表面を荒れた状態にすることで、脚部４００に反射部としての機能を持たせてもよい。
【００９７】
また、図１１Ａでは、複数の光源２０が矩形配列の場合を示したが、例えば、複数の光源２０が千鳥配列の場合、脚部４００は、千鳥配列状に延在することで、複数の光源２０を個別に囲む。
【００９８】
なお、上述した実施形態では、第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂは、円錐状（先端が尖った形状）である場合を示したが、第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂの先端は尖った形状でなくともよい。例えば、第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂの先端形状が、図１２Ａ〜図１２Ｄに示すような形状であってもよい。
【００９９】
図１２Ａ〜図１２Ｄは、変形例に係る第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂの先端形状を示す図である。
【０１００】
図１２Ａに示すように、例えば、第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂの先端形状は、円弧状であってもよい。また、図１２Ｂに示すように、第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂの先端形状は、平面形状であってもよい。かかる平面形状は、例えば、第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂの底面４１０ａ，４１０ｂと同じ円形であってもよく、円形以外の多角形であってもよい。
【０１０１】
また、図１２Ｃに示すように、第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂの先端形状は、凹んだ凹部であってもよい。また、図１２Ｄに示すように、第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂは、傾斜面４２０ａ，４２０ｂが凹状の円弧形状であってもよい。なお、傾斜面４２０ａ，４２０ｂは、凸状の円弧形状であってもよい。
【０１０２】
なお、図１２Ａ〜図１２Ｄに示した第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂの先端形状以外にも任意の形状を採用可能である。つまり、第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂは、底面４１０ａ，４１０ｂから先端に向かって先細りとなる部位を有すれば、先端形状は任意の形状であってよい。
【０１０３】
なお、上述した実施形態では、光学シート７０は、第１シート７１および第２シート７２により構成される場合を示したが、光学シート７０は、３枚のシートで構成されてもよい。かかる点について、図１３〜図１４Ｃを用いて説明する。
【０１０４】
図１３は、変形例に係る面状照明装置１の断面図である。図１４Ａ〜図１４Ｃは、変形例に係る光学シート７０の構成を示す図である。
【０１０５】
図１３に示すように、光学シート７０は、例えば、３枚のシートにより構成される。具体的には、光学シート７０は、第１シート７１と、第２シート７２と、第３シート７３とを備える。第１シート７１および第２シート７２の構成は、上述した実施形態と同様であるため記載を省略する。
【０１０６】
第３シート７３は、第２シート７２のＺ軸正方向側である光の出射方向側に配置されるシート状の部材であって、例えば、３Ｍ社製のＡＬＣＦ（Advanced  Light  Control  Film）など、反射型偏光シートとルーバーフィルムが一体構成となった部材である。例えば、第３シート７３のルーバー７３ａは、光のカットオフが４５°以下であることが好ましい。また、第３シート７３は、第１シート７１および第２シート７２よりもレンズ４から遠い側に配置される。
【０１０７】
また、第３シート７３は、ルーバーフィルムのルーバー７３ａ（光学素子）の延在方向（第３の方向）が第１プリズム７１ａおよび第２プリズム７２ａの延在方向により位置関係が規定される部材である。なお、第３シート７３の反射型偏光シートは、第１プリズム７１ａおよび第２プリズム７２ａに関わりなく任意の延在方向であってよい。図１４Ａ〜図１４Ｃには、ルーバー７３ａ、第１プリズム７１ａおよび第２プリズム７２ａの位置関係を示している。
【０１０８】
図１４Ａに示す位置関係について説明する。図１４Ａに示す例では、第１プリズム７１ａは、Ｙ軸方向に延在し、第２プリズム７２ａは、Ｘ軸方向に延在し、ルーバー７３ａは、Ｘ軸方向に延在する。
【０１０９】
つまり、ルーバー７３ａは、第１プリズム７１ａと略直交し、第２プリズム７２ａと略平行となる。これにより、配光特性を極座標系で３次元的に表した場合に、偏角が所定の角度（例えば、略４５°）以上の出射光をカットすることができる。つまり、面状照明装置１の長手方向および短手方向への出射光の広がりを抑えることができる。従って、例えば、面状照明装置１を車載器へ適用した場合に、フロントガラスやサイド側の窓ガラスへの映り込みを抑えることができる。
【０１１０】
また、例えば、図１４Ｂに示すように、第２プリズム７２ａをＸ軸方向から回転方向に所定角度だけ回転させてもよい。つまり、図１４Ｂに示すように、第２プリズム７２ａは、第１プリズム７１ａとは、回転角度分だけ略直交からずれる。また、第２プリズム７２ａは、ルーバー７３ａとは、回転角度分だけ略平行からずれる。回転角度は、例えば、±２０°以下であることが好ましい。このような構成であっても、上記の図１４Ａの位置関係と同様に、面状照明装置１の長手方向および短手方向への出射光の広がりを抑えることができる。従って、例えば、面状照明装置１を車載器へ適用した場合に、フロントガラスやサイド側の窓ガラスへの映り込みを抑えることができる。
【０１１１】
また、例えば、図１４Ｃに示すように、第１プリズム７１ａおよび第２プリズム７２ａは、互いに直交関係を維持しつつ、略４５°回転させてもよい。具体的には、第１プリズム７１ａは、Ｙ軸方向から回転方向（例えば、反時計回り）に略４５°だけ回転させる。また、第２プリズム７２ａは、Ｘ軸方向から回転方向（例えば、反時計回り）に略４５°だけ回転させる。また、ルーバー７３ａは、Ｘ軸方向に延在する。つまり、ルーバー７３ａは、第１プリズム７１ａおよび第２プリズム７２ａに対して略４５°ずれて配置される。上記の図１４Ａおよび図１４Ｂの位置関係と同様に、面状照明装置１の長手方向および短手方向への出射光の広がりを抑えることができる。従って、例えば、面状照明装置１を車載器へ適用した場合に、フロントガラスやサイド側の窓ガラスへの映り込みを抑えることができる。
【０１１２】
なお、図１４Ｃに示す例では、第１プリズム７１ａおよび第２プリズム７２ａを略４５°回転させた場合を示したが、第１プリズム７１ａおよび第２プリズム７２ａの直交関係が維持されていれば、回転角度は、±６０°以下まで対応可能である。
【０１１３】
また、図１４Ａ〜図１４Ｃでは、ルーバー７３ａは、Ｘ軸方向と略平行に延在する場合を示したが、ルーバー７３ａをＸ軸方向から回転方向に所定角度だけ回転させてもよい。かかる場合、ルーバー７３ａの回転角度は、±１０°以下であることが好ましい。
【０１１４】
また、上記では、第３シート７３は、反射型偏光シートおよびルーバーフィルムが一体構成の場合について説明したが、第３シート７３は、反射型偏光シートおよびルーバーフィルムが別体で構成されてもよい。
【０１１５】
なお、上述した実施形態では、レンズ４は、平面である場合を示したが、レンズ４は曲面であってもよい。かかる点について、図１５Ａおよび図１５Ｂを用いて説明する。図１５Ａは、変形例に係るレンズ４の側面図である。図１５Ｂは、変形例に係る第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂの拡大図である。なお、図１５Ａおよび図１５Ｂでは、第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂが凸状の円錐形状である場合について説明する。また、図１５Ｂでは、図１５Ａに示す破線で囲んだ領域の拡大図を示す。
【０１１６】
図１５Ａに示すように、レンズ４は、Ｚ軸方向に曲がった曲面形状である。具体的には、レンズ４は、入射面４１ａが凸状であり、出射面４１ｂが凹状の曲面形状である。なお、曲面形状であるレンズ４のアール（Ｒ）は、第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂの角度α，β（図６参照）が略４４°以上５８°以下となる範囲で設定可能である。
【０１１７】
また、図１５Ｂに示すように、レンズ４が曲面形状である場合、第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂは、側面視で非対称の円錐形状であることが好ましい。具体的には、第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂは、Ｚ軸方向と平行である仮想的な垂直線ＶＬよりも内側（レンズ４の中央側）を向いた形状である。より具体的には、第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂは、円錐の頂点が垂直線ＶＬよりも内側に位置する。換言すれば、第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂは、垂直線ＶＬよりも内側を向いていることで、金型をＺ軸負方向へ向かって抜く場合に、金型に第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂが引っ掛かることを防止できる。従って、レンズ４を曲面形状にした場合、第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂ（レンズ４）を金型から抜く際の作業性を向上させることができる。
【０１１８】
なお、図１５Ａでは、レンズ４は、Ｚ軸負方向側に凸となる曲面形状を有したが、Ｚ軸正方向側に凸となる曲面形状であってもよい。かかる場合、第１光学素子４０ａおよび第２光学素子４０ｂは、垂直線ＶＬよりも外側（レンズ４の周端側）を向いた形状であることが好ましい。
【０１１９】
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【０１２０】
１  面状照明装置、２  基板、３  反射板、４  レンズ、５  スペーサ、６  拡散板、２０  光源、４０  光学素子、４０ａ  第１光学素子、４０ｂ  第２光学素子、４１ａ  入射面、４１ｂ  出射面、７０  光学シート、７１  第１シート、７２  第２シート、７３  第３シート
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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