(57)【要約】【課題】  導光板方式のバックライトユニットから液晶表示パネルに照射される面状光線の面輝度を二次元的に制御する。【解決手段】  光源ユニット群と前記光源ユニット群からの光を伝達する導光板との組が複数組積層されており、複数の前記導光板は、それぞれ、伝達している光を液晶表示パネル側に出射させる領域が異なる液晶表示装置であって、複数の前記導光板のうちの１つの導光板と組になる前記光源ユニット群は、２個以上の光量が独立して制御される光源ユニットを有し、当該２個以上の光源ユニットを有する前記光源ユニット群と組になる前記導光板は、前記領域の数が、前記光源ユニットの数と同数かまたはそれより多い数であり、それぞれの前記領域から出射する光は、主として、前記２個以上の光源ユニットのうちの１個の光源ユニットからの光であり、前記２個以上の光源ユニットの光量を独立して制御する液晶表示装置。【選択図】  図１（ｂ）
2010204256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルと、複数の光源ユニット群と、複数の導光板と、前記光源ユニットの光量を制御する光源制御回路とを有し、
前記液晶表示パネルの後方に、前記光源ユニット群と前記光源ユニット群からの光を伝達する前記導光板との組が複数組積層されており、
複数の前記導光板は、それぞれ、伝達している光を前記液晶表示パネル側に出射させる領域が異なる液晶表示装置であって、
複数の前記導光板のうちの１つの導光板と組になる前記光源ユニット群は、２個以上の光量が独立して制御される光源ユニットを有し、
当該２個以上の光源ユニットを有する前記光源ユニット群と組になる前記導光板は、前記領域の数が、前記光源ユニットの数と同数かまたはそれより多い数であり、
それぞれの前記領域から出射する光は、主として、前記２個以上の光源ユニットのうちの１個の光源ユニットからの光であり、
前記光源制御回路は、前記２個以上の光源ユニットの光量を、独立して制御することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記２個以上の光源ユニットを有する前記光源ユニット群と組になる前記導光板は、すべての前記領域の面積が等しいことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記２個以上の光源ユニットを有する前記光源ユニット群と組になる前記導光板は、前記領域の面積が２通り以上であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記２個以上の光源ユニットは、それぞれ、１個または２個以上の白色光源を有し、それぞれの前記光源ユニットが有する前記白色光源の数は、当該光源ユニットからの光が出射する前記領域の面積によって異なることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
複数の前記導光板は、伝達している光を前記液晶表示パネル側に出射させる領域の面積が等しいことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
複数の前記光源ユニット群と前記導光板との組は、それぞれ、前記光源ユニット群と前記導光板との間に、前記光源ユニット群から出射した光の拡がり角度を低減させる集光手段を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記集光手段は、前記光源ユニット群から出射した光を平行光線に変換するレンズを有することを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記導光板は、前記光が出射する領域に凸状または凹状の反射パターンを有し、当該反射パターンは、前記光源ユニット群からの光が入射する位置からの距離に応じて形状が変化していることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
複数の前記導光板のうちの１つの導光板の光を出射させる前記領域の外周部は、別の導光板の光を出射させる前記領域の外周部と、あらかじめ定められた幅で重なっていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
液晶表示パネルと、複数の光源ユニット群と、複数の導光板と、前記光源ユニットの光量を制御する光源制御回路とを有し、
前記液晶表示パネルの後方に、前記光源ユニット群と前記光源ユニット群からの光を伝達する前記導光板との組が複数組積層されており、
複数の前記導光板は、それぞれ、伝達している光を前記液晶表示パネル側に出射させる領域が異なる液晶表示装置であって、
複数の前記導光板のうちの１つの導光板は、光を出射させる前記領域が、前記液晶表示パネルの表示領域の中央部分と重なる矩形領域であり、
前記１つの導光板を除く他の導光板は、それぞれ、光を出射させる前記領域が、前記矩形領域を囲む環状領域である液晶表示装置。
【請求項１１】
それぞれの導光板の前記領域の面積が等しいことを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、導光板方式のバックライトユニットを有する液晶表示装置に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置には、導光板方式のバックライトユニットを用いたものがある。導光板方式のバックライトユニットは、たとえば、液晶表示パネルの表示領域のと重なる位置に導光板が配置されており、当該導光板の端部に発光ダイオードまたは蛍光灯などの光源が配置されている。導光板方式のバックライトユニットは、液晶表示パネルの表示領域と重なる位置に光源が配置されている直下型のバックライトユニットに比べて、光源の数を少なくすることができ、液晶表示装置の消費電力を抑えることができる。また、導光板方式のバックライトユニットは、直下型のバックライトユニットに比べて、薄型化が容易であり、たとえば、携帯電話端末などの携帯型の電子機器に用いる液晶表示モジュールなどで採用されている。またさらに、近年では、たとえば、液晶テレビなどの大型の液晶表示装置でも、薄型化、軽量化、低消費電力化を目的として、導光板方式のバックライトユニットを用いることが増えている。
【０００３】
しかしながら、導光板方式のバックライトユニットは、たとえば、光源から出射した光の強度（光量）が、導光板内を伝播する過程で減衰する。そのため、導光板方式のバックライトユニットは、たとえば、入射端面から近い部分と遠い部分とで、導光板から出射した光の光量に差が生じやすく、液晶表示パネルに照射される面状光線の面輝度の均一性が低下しやすい。
【０００４】
そのため、導光板方式のバックライトユニットでは、たとえば、入射端面からの距離が遠くなるにつれて、光を取り出すための反射パターンの数が増えるか、あるいは寸法が大きくなるようにした導光板を用いて、出射する面状光線の面輝度の均一性を高めている。
【０００５】
また、従来の導光板方式のバックライトユニットは、通常、導光板が１枚である。そのため、ホールド型の発光特性を持つ液晶表示装置に導光板方式のバックライトユニットを用いた場合は、たとえば、各画素の輝度応答特性による動画ぼやけが生じやすい。
【０００６】
このような動画ぼやけを改善する方法としては、たとえば、２枚の光反射パターンが異なる導光板を設け、一方の導光板に対して配置した光源と他方の導光板に対して配置した光源とを異なるタイミングで間欠発光させる方法が提案されている（たとえば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２８６８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、従来のバックライトユニットを有する液晶表示装置では、一般に、表示領域に照射される面状光線の面輝度が、均一になるか、あるいは、中心部から外周に向かって輝度が同心状にゆるやかに減少するような分布になるようにすることが望まれていた。
【０００９】
しかしながら、従来の導光板方式のバックライトユニットから出射する面状光線には、前述のように、通常、導光板の光入射側面から遠ざかるにつれて、輝度が低くなるような傾向がある。このとき、従来の導光板方式のバックライトユニットでは、面状光線の面輝度を均一にすることは比較的容易であるが、中心部から外周に向かって輝度が同心状にゆるやかに減少させることは難しい。
【００１０】
また、近年のバックライトユニットを有する液晶表示装置には、たとえば、ローカルディミングなどと呼ばれるエリア分割制御により、表示領域に照射される面状光線の面輝度を二次元的に制御することが望まれるものもある。
【００１１】
エリア分割制御というのは、たとえば、表示領域を複数の小領域に分割し、小領域毎に照射される光の輝度を制御する方法である。エリア分割制御を適用した液晶表示装置は、たとえば、ある映像を表示しているときに、表示階調が低い画素が多い小領域に照射する光の輝度を低くし、表示階調が高い画素が多い小領域に照射する光の輝度を高くすることで、コントラストを向上させることができる。
【００１２】
直下型のバックライトユニットの場合は、表示領域と重なる位置に複数の光源をマトリクス状に配置することができる。そのため、直下型のバックライトユニットを有する液晶表示装置の場合は、エリア分割制御のように面状光線の面輝度を二次元的に制御することが比較的容易である。
【００１３】
これに対し、導光板方式のバックライトユニットの場合は、たとえば、導光板に設ける光反射パターンの配置方法などの光取り出し構造を工夫することで、面状光線の面輝度を二次元的に制御することができると考えられる。
【００１４】
しかしながら、従来の導光板方式のバックライトユニットの場合、面状光線の面輝度の分布は、主として、導光板に設けた光反射パターンなどの光取り出し構造によって決まる。そのため、従来の導光板方式のバックライトユニットを有する液晶表示装置では、たとえば、あるときは面状光線の面輝度が均一になるようにし、別のときには面状光線の面輝度を二次元的に変化させるようにすることが難しいという問題がある。また、従来の導光板方式のバックライトユニットを有する液晶表示装置は、たとえば、エリア分割制御のように面輝度の二次元的な制御を動的に行うことが難しいという問題がある。
【００１５】
本発明の目的は、たとえば、導光板方式のバックライトユニットを有する液晶表示装置において、液晶表示パネルに照射される面状光線の面輝度を、中心部から外周に向かって同心状に輝度が減少するように制御することが可能な技術を提供することにある。
【００１６】
本発明の他の目的は、導光板方式のバックライトユニットを有する液晶表示装置において、液晶表示パネルに照射される面状光線の面輝度の二次元的な制御を容易にすることが可能な技術を提供することにある。
【００１７】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概略を説明すれば、以下の通りである。
【００１９】
（１）液晶表示パネルと、複数の光源ユニット群と、複数の導光板と、前記光源ユニットの光量を制御する光源制御回路とを有し、前記液晶表示パネルの後方に、前記光源ユニット群と前記光源ユニット群からの光を伝達する前記導光板との組が複数組積層されており、複数の前記導光板は、それぞれ、伝達している光を前記液晶表示パネル側に出射させる領域が異なる液晶表示装置であって、複数の前記導光板のうちの１つの導光板と組になる前記光源ユニット群は、２個以上の光量が独立して制御される光源ユニットを有し、当該２個以上の光源ユニットを有する前記光源ユニット群と組になる前記導光板は、前記領域の数が、前記光源ユニットの数と同数かまたはそれより多い数であり、それぞれの前記領域から出射する光は、主として、前記２個以上の光源ユニットのうちの１個の光源ユニットからの光であり、前記光源制御回路は、前記２個以上の光源ユニットの光量を、独立して制御する液晶表示装置。
【００２０】
（２）前記（１）の液晶表示装置において、前記２個以上の光源ユニットを有する前記光源ユニット群と組になる前記導光板は、すべての前記領域の面積が等しい液晶表示装置。
【００２１】
（３）前記（１）の液晶表示装置において、前記２個以上の光源ユニットを有する前記光源ユニット群と組になる前記導光板は、前記領域の面積が２通り以上である液晶表示装置。
【００２２】
（４）前記（３）の液晶表示装置において、前記２個以上の光源ユニットは、それぞれ、１個または２個以上の白色光源を有し、それぞれの前記光源ユニットが有する前記白色光源の数は、当該光源ユニットからの光が出射する前記領域の面積によって異なる液晶表示装置。
【００２３】
（５）前記（１）の液晶表示装置において、複数の前記導光板は、伝達している光を前記液晶表示パネル側に出射させる領域の面積が等しい液晶表示装置。
【００２４】
（６）前記（１）の液晶表示装置において、複数の前記光源ユニット群と前記導光板との組は、それぞれ、前記光源ユニット群と前記導光板との間に、前記光源ユニット群から出射した光の拡がり角度を低減させる集光手段を有する液晶表示装置。
【００２５】
（７）前記（６）の液晶表示装置において、前記集光手段は、前記光源ユニット群から出射した光を平行光線に変換するレンズを有する液晶表示装置。
【００２６】
（８）前記（１）の液晶表示装置において、前記導光板は、前記光が出射する領域に凸状または凹状の反射パターンを有し、当該反射パターンは、前記光源ユニット群からの光が入射する位置からの距離に応じて形状が変化している液晶表示装置。
【００２７】
（９）前記（１）の液晶表示装置において、複数の前記導光板のうちの１つの導光板の光を出射させる前記領域の外周部は、別の導光板の光を出射させる前記領域の外周部と、あらかじめ定められた幅で重なっている液晶表示装置。
【００２８】
（１０）液晶表示パネルと、複数の光源ユニット群と、複数の導光板と、前記光源ユニットの光量を制御する光源制御回路とを有し、前記液晶表示パネルの後方に、前記光源ユニット群と前記光源ユニット群からの光を伝達する前記導光板との組が複数組積層されており、複数の前記導光板は、それぞれ、伝達している光を前記液晶表示パネル側に出射させる領域が異なる液晶表示装置であって、複数の前記導光板のうちの１つの導光板は、光を出射させる前記領域が、前記液晶表示パネルの表示領域の中央部分と重なる矩形領域であり、前記１つの導光板を除く他の導光板は、それぞれ、光を出射させる前記領域が、前記矩形領域を囲む環状領域である液晶表示装置。
【００２９】
（１１）前記（１０）の液晶表示装置において、それぞれの導光板の前記領域の面積が等しい液晶表示装置。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の液晶表示装置によれば、導光板方式のバックライトユニットから液晶表示パネルに照射される面状光線の面輝度を、中心部から外周に向かって同心状に減少するように制御することができる。
【００３１】
また、本発明の液晶表示装置によれば、導光板方式のバックライトユニットから液晶表示パネルに照射される面状光線の面輝度の二次元的な制御を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１（ａ）】実施例１の液晶表示装置の概略構成の一例を示す模式ブロック図である。
【図１（ｂ）】図１（ａ）に示した概略構成を補足する模式斜視図である。
【図２（ａ）】第１の光源ユニット群、第１のレンズ導光板、および第１の導光板の平面構成の一例を示す模式平面図である。
【図２（ｂ）】図２（ａ）に示した平面構成を補足する模式拡大平面図である。
【図２（ｃ）】第２の光源ユニット群、第２のレンズ導光板、および第２の導光板の平面構成の一例を示す模式平面図である。
【図２（ｄ）】図２（ａ）のＡ−Ａ’線における液晶表示装置の断面構成の一例を示す模式断面図である。
【図２（ｅ）】導光板に設ける光取り出し構造の断面構成の一例を示す模式拡大断面図である。
【図２（ｆ）】導光板に設ける光取り出し構造の平面構成の一例を示す模式平面図である。
【図２（ｇ）】図２（ｆ）のＢ−Ｂ’線、Ｃ−Ｃ’線、Ｄ−Ｄ’線、Ｅ−Ｅ’線、Ｆ−Ｆ’線、およびＧ−Ｇ’線における反射突起の高さの分布の一例を示す模式グラフ図である。
【図３（ａ）】プリズムシートおよび光拡散機能付きプリズムシートの概略構成の一例を示す模式斜視図である。
【図３（ｂ）】図３（ａ）に示したプリズムシートの構成を補足する模式断面図である。
【図３（ｃ）】図３（ａ）に示した光拡散機能付きプリズムシートの構成を補足する模式断面図である。
【図４（ａ）】第１の導光板の平面構成の変形例の一例を示す模式平面図である。
【図４（ｂ）】第１の導光板に設ける反射突起の変形例の一例を示す模式断面図である。
【図５】実施例１の液晶表示装置における第１のレンズ導光板の変形例の一例を説明するための模式平面図である。
【図６】実施例１の液晶表示装置において液晶表示パネル１１と第１の導光板との間に配置する光学シートの変形例の一例を示す模式断面図である。
【図７（ａ）】実施例２の液晶表示装置における第１の光源ユニット群、第１のレンズ導光板、および第１の導光板の概略構成の一例を示す模式平面図である。
【図７（ｂ）】実施例２の液晶表示装置における第２の光源ユニット群、第２のレンズ導光板、および第２の導光板の概略構成の一例を示す模式平面図である。
【図８（ａ）】実施例３の液晶表示装置における主要部の概略構成の一例を示す模式斜視図である。
【図８（ｂ）】第１の導光板、第１の光源ユニット群、および第１のレンズ導光板の概略構成の一例を示す模式平面図である。
【図８（ｃ）】第２の導光板、第２の光源ユニット群、および第２のレンズ導光板の概略構成の一例を示す模式平面図である。
【図８（ｄ）】第３の導光板、第３の光源ユニット群、および第３のレンズ導光板の概略構成の一例を示す模式平面図である。
【図９】実施例３の液晶表示装置における主要部の構成の変形例の一例を示す模式斜視図である。
【図１０（ａ）】実施例４の液晶表示装置における導光板の概略構成の一例を示す模式図である。
【図１０（ｂ）】第１の導光板、第１の光源ユニット群、および第１のレンズ導光板の概略構成の一例を示す模式平面図である。
【図１０（ｃ）】第２の導光板、第２の光源ユニット群、および第２のレンズ導光板の概略構成の一例を示す模式平面図である。
【図１０（ｄ）】第３の導光板、第３の光源ユニット群、および第３のレンズ導光板の概略構成の一例を示す模式平面図である。
【図１１（ａ）】実施例４の液晶表示装置における各導光板の概略構成の変形例の一例を示す模式図である。
【図１１（ｂ）】図１１（ａ）に示した構成の導光板を用いた場合の配置方法の一例を示す模式側面図である。
【図１２】本発明による実施例５の液晶表示装置における主要部の概略構成の一例を示す模式図である。
【図１３（ａ）】実施例６の液晶表示装置における導光板の概略構成の一例を示す模式図である。
【図１３（ｂ）】第１の導光板、第１の光源ユニット群、および第１のレンズ導光板の概略構成の一例を示す模式平面図である。
【図１３（ｃ）】第２の導光板、第２の光源ユニット群、および第２のレンズ導光板の概略構成の一例を示す模式平面図である。
【図１３（ｄ）】第３の導光板、第３の光源ユニット群、および第３のレンズ導光板の概略構成の一例を示す模式平面図である。
【図１４】実施例６の液晶表示装置における３枚の導光板の積層方法の一例を示す模式断面図である。
【図１５（ａ）】実施例７の液晶表示装置における導光板の概略構成の一例を示す模式図である。
【図１５（ｂ）】第１の導光板、第１の光源ユニット群、および第１のレンズ導光板の概略構成の一例を示す模式平面図である。
【図１５（ｃ）】第２の導光板、第２の光源ユニット群、および第２のレンズ導光板の概略構成の一例を示す模式平面図である。
【図１５（ｄ）】第３の導光板、第３の光源ユニット群、および第３のレンズ導光板の概略構成の一例を示す模式平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明について、図面を参照して実施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【実施例１】
【００３４】
図１（ａ）および図１（ｂ）は、本発明による実施例１の液晶表示装置の概略構成および動作原理を説明するため模式図である。
図１（ａ）は、実施例１の液晶表示装置の概略構成の一例を示す模式ブロック図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示した概略構成を補足する模式斜視図である。
【００３５】
実施例１の液晶表示装置は、導光板方式（エッジライト方式と呼ぶこともある）のバックライトユニットを有する液晶表示装置であり、たとえば、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、光源ユニット１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ、光源制御回路２、第１のレンズ導光板３、第２のレンズ導光板４、第１の導光板５、第２の導光板６、光拡散シート７、プリズムシート８、光拡散機能付きプリズムシート９、反射シート１０、液晶表示パネル１１、第１の駆動回路１２、第２の駆動回路１３、および主制御回路１４を有する。
【００３６】
光源ユニット１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆは、それぞれ、たとえば、白色発光ダイオード（以下、白色ＬＥＤという）などの白色光源である。実施例１の液晶表示装置における光源ユニット１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆの構成例は、後述する。
【００３７】
光源制御回路２は、各光源ユニット１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆのそれぞれから出射させる白色光１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆの光量を、光源ユニット毎に制御する回路である。実施例１の液晶表示装置における光源制御回路２の構成例は、後述する。
【００３８】
第１のレンズ導光板３は、光源ユニット１ａ，１ｂ，１ｃのそれぞれから出射した白色光１５ａ，１５ｂ，１５ｃを平行光線に変換して第１の導光板５に入射させる光学部品である。このとき、第１のレンズ導光板３は、たとえば、白色光１５ａを第１の導光板５のブロック領域ＱＢ１を伝播する平行光線に変換するレンズ、白色光１５ｂを第１の導光板５のブロック領域ＱＢ２を伝播する平行光線に変換するレンズ、および白色光１５ｃを第１の導光板５のブロック領域ＱＢ３を伝播する平行光線に変換するレンズを有する。なお、第１の導光板５のブロック領域ＱＢ１，ＱＢ２，ＱＢ３は、液晶表示パネル１１の表示領域ＤＡと重なる領域ＱＡを光源ユニット１ａ，１ｂ，１ｃの配列方向（ｘ方向）で３分割する領域である。実施例１の液晶表示装置における第１のレンズ導光板３の構成例および光源ユニット１ａ，１ｂ，１ｃとの関係は、後述する。
【００３９】
第２のレンズ導光板４は、光源ユニット１ｄ，１ｅ，１ｆのそれぞれから出射した白色光１５ｄ，１５ｅ，１５ｆを平行光線に変換して第２の導光板６に入射させる光学部品である。このとき、第２のレンズ導光板４は、たとえば、白色光１５ｄを第２の導光板６の領域ＲＢ１を伝播する平行光線に変換するレンズ、白色光を第２の導光板の領域ＲＢ２を伝播する平行光線に変換するレンズ、および白色光を第２の導光板の領域ＲＢ３を伝播する平行光線に変換するレンズを有する。なお、第２の導光板６のブロック領域ＲＢ１，ＲＢ２，ＲＢ３は、液晶表示パネル１１の表示領域ＤＡと重なる領域ＲＡを光源ユニット１ｄ，１ｅ，１ｆの配列方向（ｘ方向）で３分割する領域である。実施例１の液晶表示装置における第２のレンズ導光板４の構成例および光源ユニット１ｄ，１ｅ，１ｆとの関係は、後述する。
【００４０】
第２の導光板６は、入射した白色光１５ｄ，１５ｅ，１５ｆを伝播させる過程で、その一部または全部を液晶表示パネル１１側に出射させる光学部品である。このとき、第２の導光板６は、ブロック領域ＲＢ１を伝播する白色光１５ｄを、主として、当該ブロック領域ＲＢ１をｙ方向で３分割する小領域Ｒ１，１，Ｒ１，２，Ｒ１，３のうちの、小領域Ｒ１，２から液晶表示パネル１１側に出射させる。また、第２の導光板６は、ブロック領域ＲＢ２を伝播する白色光１５ｅを、主として、当該ブロック領域ＲＢ２をｙ方向で３分割する小領域Ｒ２，１，Ｒ２，２，Ｒ２，３のうちの、小領域Ｒ２，１，Ｒ２，３から液晶表示パネル１１側に出射させる。また、第２の導光板６は、ブロック領域ＲＢ３を伝播する白色光１５ｆを、主として、当該ブロック領域ＲＢ３をｙ方向で３分割する小領域Ｒ３，１，Ｒ３，２，Ｒ３，３のうちの、小領域Ｒ３，２から液晶表示パネル１１側に出射させる。実施例１の液晶表示装置における第２の導光板６の構成例は、後述する。
【００４１】
第１の導光板５は、入射した白色光１５ａ，１５ｂ，１５ｃを伝播させる過程で、その一部または全部を液晶表示パネル１１側に出射させるとともに、第２の導光板６から液晶表示パネル１１側に出射した白色光１５ｄ，１５ｅ，１５ｆを高い透過率で通過させる光学部品である。このとき、第１の導光板５は、ブロック領域ＲＢ１を伝播する白色光１５ａを、主として、当該ブロック領域ＱＢ１をｙ方向で３分割する小領域Ｑ１，１，Ｑ１，２，Ｑ１，３のうちの、小領域Ｑ１，１，Ｑ１，３から液晶表示パネル１１側に出射させる。また、第１の導光板５は、ブロック領域ＱＢ２を伝播する白色光１５ｂを、主として、当該ブロック領域ＱＢ２をｙ方向で３分割する小領域Ｑ２，１，Ｑ２，２，Ｑ２，３のうちの、小領域Ｑ２，２から液晶表示パネル１１側に出射させる。また、第１の導光板５は、ブロック領域ＱＢ３を伝播する白色光１５ｃを、主として、当該ブロック領域ＱＢ３をｙ方向で３分割する小領域Ｑ３，１，Ｑ３，２，Ｑ３，３のうちの、小領域Ｑ３，１，Ｒ３，３から液晶表示パネル１１側に出射させる。またさらに、第１の導光板５は、第２の導光板５の小領域Ｒ１，２，Ｒ２，１，Ｒ２，３，Ｒ３，２から出射し、小領域Ｑ１，２，Ｑ２，１，Ｑ２，３，Ｑ３，２に入射した白色光１５ｄ，１５ｅ，１５ｆを高い透過率で通過させる。実施例１の液晶表示装置における第１の導光板５の構成例は、後述する。
【００４２】
光拡散シート７、プリズムシート８、および光拡散機能付きプリズムシート９は、たとえば、第１の導光板５の小領域Ｑｉ，ｊ（ｉ，ｊはそれぞれ１，２，３の整数のいずれか）から液晶表示パネル１１側に出射した白色光１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆの面輝度を調整する光学部品である。このとき、第１の導光板５の小領域Ｑｉ，ｊから出射した白色光１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆは、それぞれ、光拡散シート７、プリズムシート８、および光拡散機能付きプリズムシート９を通過した後、液晶表示パネル１１の表示領域ＤＡの小領域Ｄｉ，ｊに入射する。実施例１の液晶表示装置における光拡散シート７、プリズムシート８、および光拡散機能付きプリズムシート９の構成例は、後述する。
【００４３】
反射シート１０は、第２の導光板６から液晶表示パネル１１とは反対側に出射した白色光１５ｄ，１５ｅ，１５ｆや、第１の導光板５から液晶表示パネル１１とは反対側に出射して第２の導光板６を通過した白色光１５ａ，１５ｂ，１５ｃなどを反射させる光学部品である。実施例１の液晶表示装置における反射シート１０は、従来の導光板方式のバックライトを有する液晶表示装置で用いられている反射シート１０のいずれかであればよい。そのため、実施例１では、反射シート１０の構成に関する説明を省略する。
【００４４】
液晶表示パネル１１は、一対の基板の間に液晶材料が封入されている表示パネルであり、複数本の映像信号線、複数本の走査信号線などを有する。また、液晶表示パネル１１の表示領域ＤＡには、たとえば、ＴＦＴ素子、画素電極、共通電極、および液晶層を有する画素がマトリクス状に配置されている。実施例１の液晶表示装置における液晶表示パネル１１は、従来の透過型または半透過型のＴＦＴ液晶表示装置で用いられている液晶表示パネルのいずれかであればよい。そのため、実施例１では、液晶表示パネル１１の構成や動作に関する詳細な説明を省略する。
【００４５】
第１の駆動回路１２は、データドライバなどと呼ばれている回路であり、各画素の画素電極に加える階調電圧を生成して各映像信号線に出力する回路である。また、第２の駆動回路１３は、走査ドライバまたはゲートドライバなどと呼ばれている回路であり、映像信号線に加えられた階調電圧を書き込む画素（画素電極）を選択する走査信号を生成して各走査信号線に出力する回路である。実施例１の液晶表示装置における第１の駆動回路１２および第２の駆動回路１３は、それぞれ、従来の透過型または半透過型のＴＦＴ液晶表示装置で用いられている駆動回路のいずれかであればよい。そのため、実施例１では、第１の駆動回路１２および第２の駆動回路１３の構成や動作に関する詳細な説明を省略する。
【００４６】
主制御回路１４は、ＴＦＴコントローラまたはタイミングコントローラなどと呼ばれている回路であり、液晶表示装置の外部から入力された信号および電力に基づいて第１の駆動回路１２、第２の駆動回路１３、および光源制御回路２の動作を制御する回路である。実施例１の液晶表示装置における主制御回路１４の構成例は、後述する。
【００４７】
実施例１の液晶表示装置では、バックライトユニットから液晶表示パネル１１の表示領域ＤＡに照射される面状光線と、白色光１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆとの間に、下記のような関係がある。
【００４８】
まず、表示領域ＤＡのうちの、小領域Ｄ１，１，Ｄ１，３に照射される面状光線は、主として、光源モジュール１ａから出射した白色光１５ａである。また、表示領域ＤＡのうちの、小領域Ｄ１，２に照射される面状光線は、主として、光源モジュール１ｄから出射した白色光１５ｄである。また、表示領域ＤＡのうちの、小領域Ｄ２，１，Ｄ２，３に照射される面状光線は、主として、光源モジュール１ｅから出射した白色光１５ｅである。また、表示領域ＤＡのうちの、小領域Ｄ２，２に照射される面状光線は、主として、光源モジュール１ｂから出射した白色光１５ｂである。また、表示領域ＤＡのうちの、小領域Ｄ３，１，Ｄ３，３に照射される面状光線は、主として、光源モジュール１ｃから出射した白色光１５ｃである。また、表示領域ＤＡのうちの、小領域Ｄ３，２に照射される面状光線は、主として、光源モジュール１ｆから出射した白色光１５ｆである。
【００４９】
また、実施例１の液晶表示装置では、６個の光源モジュール１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆのそれぞれから出射する白色光１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆの光量（輝度）を、独立して制御することができる。
【００５０】
すなわち、実施例１の液晶表示装置では、小領域Ｄ１，１，Ｄ１，３の表示輝度、小領域Ｄ１，２の表示輝度、小領域Ｄ２，１，Ｄ２，３の表示輝度、小領域Ｄ２，２の表示輝度、小領域Ｄ３，１，Ｄ３，３の表示輝度、および小領域Ｄ３，２の表示輝度を独立して制御することができる。
【００５１】
したがって、実施例１の液晶表示装置は、表示領域ＤＡの表示輝度を２次元で制御し、調整することができる。
【００５２】
図２（ａ）乃至図２（ｇ）は、実施例１の液晶表示装置における光源ユニット、レンズ導光板、および導光板の概略構成の一具体例を説明するための模式図である。
図２（ａ）は、第１の光源ユニット群、第１のレンズ導光板、および第１の導光板の平面構成の一例を示す模式平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示した平面構成を補足する模式拡大平面図である。図２（ｃ）は、第２の光源ユニット群、第２のレンズ導光板、および第２の導光板の平面構成の一例を示す模式平面図である。図２（ｄ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ’線における液晶表示装置の断面構成の一例を示す模式断面図である。図２（ｅ）は、導光板に設ける光取り出し構造の断面構成の一例を示す模式拡大断面図である。図２（ｆ）は、導光板に設ける光取り出し構造の平面構成の一例を示す模式平面図である。図２（ｇ）は、図２（ｆ）のＢ−Ｂ’線、Ｃ−Ｃ’線、Ｄ−Ｄ’線、Ｅ−Ｅ’線、Ｆ−Ｆ’線、およびＧ−Ｇ’線における反射突起の高さの分布の一例を示す模式グラフ図である。
【００５３】
実施例１の液晶表示装置では、前述のように、光源モジュール１ａから出射した白色光１５ａを第１の導光板５の小領域Ｑ１，１，Ｑ１，３から液晶表示パネル１１側に出射させ、光源ユニット１ｂから出射した白色光１５ｂを第１の導光板５の小領域Ｑ２，２から液晶表示パネル１１側に出射させ、光源ユニット１ｃから出射した白色光１５ｃを第１の導光板５の小領域Ｑ３，１，Ｑ３，３から液晶表示パネル１１側に出射させる。このとき、３つの光源ユニット１ａ，１ｂ，１ｃからなる第１の光源ユニット群、第１のレンズ導光板３、および第１の導光板５は、たとえば、図２（ａ）に示すような構成にする。
【００５４】
光源ユニット１ａは、たとえば、直列または並列に接続された２個の白色光源１ａ１，１ａｂを有する構成にする。また、光源ユニット１ｂは、たとえば、１個の白色光源を有する構成する。また、光源ユニット１ｃは、たとえば、直列または並列に接続された２個の白色光源１ｃ１，１ｃ２を有する構成にする。またこのとき、５個の白色光源には、発光特性（たとえば、白色光の色温度や発光効率など）が同じ白色光源を用いる。
【００５５】
このとき、白色光源１ａ１から出射した白色光１５ａ１は、たとえば、図２（ｂ）に示すように、第１のレンズ導光板３に設けた凹面およびフレネルレンズでなる集光手段により拡がり角を小さくして概ね平行な光線（以下、平行光線という）に変換した後、第１の導光板５のブロック領域ＱＡ１に入射させる。また、白色光源１ａ２から出射した白色光１５ａ２は、第１のレンズ導光板３に設けた凹面およびフレネルレンズでなる集光手段により平行光線に変換した後、第１の導光板５のブロック領域ＱＢ１に入射させる。このとき、白色光１５ａ１，１５ａ２は、互いに補完してブロック領域ＱＢ１を伝播するように入射させる。
【００５６】
また、白色光源１ｂから出射した白色光１５ｂは、第１のレンズ導光板３に設けた凹面およびフレネルレンズでなる集光手段により平行光線に変換した後、第１の導光板５のブロック領域ＱＢ２に入射させる。
【００５７】
白色光源１ｃ１から出射した白色光１５ｃ１および白色光源１ｃ２から出射した白色光１５ｃ２は、白色光１５ａ１，１５ａ２の変換と同様に、第１のレンズ導光板３に設けた凹面およびフレネルレンズでなる集光手段により平行光線に変換した後、第１の導光板５のブロック領域ＱＢ３に入射させる。このとき、白色光１５ｃ１，１５ｃ２は、互いに補完してブロック領域ＱＢ３を伝播するように入射させる。
【００５８】
このとき、ブロック領域ＱＢ１を伝播させる白色光１５ａは、白色光源１ａ１から出射した白色光１５ａ１と、白色光源１ａ２から出射した白色光１５ａ２とからなる。そのため、図２（ｂ）に示したように、白色光１５ａ１と白色光１５ａ２とが補完しあうようにブロック領域ＱＢ１を伝播させると、白色光１５ａ１，１５ａ２を平行光線に変換する集光手段におけるフレネルレンズの焦点距離ｆａは、白色光１５ｂを平行光線に変換する集光手段におけるフレネルレンズの焦点距離ｆｂの半分になる。
【００５９】
第１の導光板５は、たとえば、図２（ａ）に示したように、液晶表示パネル１１の表示領域ＤＡと重なる領域ＱＡを、９個の小領域Ｑｉ，ｊに分割し、そのうちの５個の小領域Ｑ１，１，Ｑ１，３，Ｑ２，２，Ｑ３，１，Ｑ３，３に光取り出し構造を設ける。光取り出し構造は、第１の導光板５を伝播する白色光を液晶表示パネル１１側に出射させるための構造であり、たとえば、液晶表示パネル１１と対向する面とは反対側の面に設けられた反射突起または反射溝などでなる。
【００６０】
一方、実施例１の液晶表示装置では、前述のように、光源モジュール１ｄから出射した白色光１５ｄを第２の導光板６の小領域Ｒ１，２から液晶表示パネル１１側に出射させ、光源ユニット１ｅから出射した白色光１５ｅを第２の導光板６の小領域Ｒ２，１，Ｒ２，３から液晶表示パネル１１側に出射させ、光源ユニット１ｆから出射した白色光１５ｆを第１の導光板６の小領域Ｒ３，２から液晶表示パネル１１側に出射させる。このとき、３つの光源ユニット１ｄ，１ｅ，１ｆからなる第２の光源ユニット群、第２のレンズ導光板４、および第２の導光板６は、たとえば、図２（ｃ）に示すような構成にする。
【００６１】
光源ユニット１ｄおよび光源ユニット１ｆは、それぞれ、たとえば、１個の白色光源を有する構成する。また、光源ユニット１ｅは、たとえば、直列または並列に接続された２個の白色光源１ｅ１，１ｅ２を有する構成にする。またこのとき、これらの４個の白色光源には、発光特性（たとえば、白色光の色温度や発光効率など）が同じ白色光源を用いる。またさらに、これらの４個の白色光源には、第１の光源ユニット群で用いる白色光源と発光特性が同じ白色光源を用いる。
【００６２】
このとき、白色光源１ｄから出射した白色光１５ｄは、第２のレンズ導光板４に設けた凹面およびフレネルレンズでなる集光手段により平行光線に変換した後、第２の導光板６のブロック領域ＲＢ１に入射させる。
【００６３】
また、白色光源１ｅ１から出射した白色光１５ｅ１は、第２のレンズ導光板４に設けた凹面およびフレネルレンズでなる集光手段により平行光線に変換した後、第２の導光板６のブロック領域ＲＢ２に入射させる。また、白色光源１ｅ２から出射した白色光１５ｅ２は、第２のレンズ導光板５に設けた凹面およびフレネルレンズでなる集光手段により平行光線に変換した後、第２の導光板６のブロック領域ＲＢ２に入射させる。このとき、白色光１５ｅ１，１５ｅ２は、互いに補完してブロック領域ＲＢ２を伝播するように入射させる。
【００６４】
また、白色光源１ｆから出射した白色光１５ｆは、白色光１５ｄの変換と同様に、第２のレンズ導光板４に設けた凹面およびフレネルレンズでなる集光手段により平行光線に変換した後、第２の導光板６のブロック領域ＲＢ３に入射させる。
【００６５】
このとき、ブロック領域ＲＢ２を伝播させる白色光１５ｅは、白色光源１ｅ１から出射した白色光１５ｅ１と、白色光源１ｅ２から出射した白色光１５ｅ２とからなる。そのため、白色光１５ｅ１と白色光１５ｅ２とが補完しあうようにブロック領域ＲＡ２を伝播させると、白色光１５ｅ１，１５ｅ２を平行光線に変換する集光手段におけるフレネルレンズの焦点距離は、白色光１５ｄを平行光線に変換する集光手段におけるフレネルレンズの焦点距離の半分になる。
【００６６】
第２の導光板６は、たとえば、図２（ｃ）に示したように、液晶表示パネル１１の表示領域ＤＡと重なる領域ＲＡを、９個の小領域Ｒｉ，ｊに分割し、そのうちの４個の小領域Ｒ１，２，Ｒ２，１，Ｒ２，３，Ｒ３，２に光取り出し構造を設ける。光取り出し構造は、第２の導光板６を伝播する白色光を液晶表示パネル１１側に出射させるための構造であり、たとえば、液晶表示パネル１１と対向する面とは反対側の面に設けられた反射突起または反射溝などでなる。
【００６７】
第１の光源ユニット群、第１のレンズ導光板３、第１の導光板５、第２の光源ユニット群、第２のレンズ導光板４、および第２の導光板６が、それぞれ、上記のような構成である場合、第１の導光板５のブロック領域ＱＢ２に入射した白色光１５ｂ、および第２の導光板６のブロック領域ＲＢ２に入射した白色光１５ｅは、それぞれ、図２（ｄ）に示すような要領で液晶表示パネル１１側に出射する。
【００６８】
第１の導光板５のブロック領域ＱＢ２に入射した白色光１５ｂは、液晶表示パネル１１と対向する面およびその反対側の面で全反射しながら伝播する。このとき、小領域Ｑ２，１，Ｑ２，３には光取り出し構造が設けられていないので、白色光１５ｂが小領域Ｑ２，１，Ｑ２，３から出射することはほとんどない。
【００６９】
これに対し、小領域Ｑ２，２には光取り出し構造の一種である反射突起５ｃが、所定の間隔で設けられている。このとき、反射突起５ｃで反射した白色光１５ｂは、液晶表示パネル１１と対向する面への入射角が小さくなり、液晶表示パネル１１側に出射する。
【００７０】
またこのとき、ブロック領域ＱＢ２に入射した白色光１５ｂの一部分は、小領域Ｑ２，２から出射せず、小領域Ｑ２，３を伝播して、入射側面５ａと反対側の側面５ｂに到達する。そのため、第１の導光板５の反対側の側面５ｂには、反射膜を設けておき、反対側の側面５ｂに到達した白色光１５ｂを逆方向に伝播させる。このようにすると、反射膜で反射した白色光１５ｂの一部分が、小領域Ｑ２，２から出射するので、白色光１５ｂの利用効率が高くなる。またこのとき、反対側の側面５ｂは、たとえば、図２（ａ）に示したように、円弧状の側面にすることが望ましい。このようにすることで、白色光が別のブロック領域に広がって光の利用効率が低下することを抑制できる。
【００７１】
またさらに、光取り出し構造として反射突起５ｃを設ける場合、＋ｙ方向に伝播する白色光１５ｂの取り出し効率および−ｙ方向に伝播する白色光１５ｂの取り出し効率をよくするためには、たとえば、図２（ｅ）に示すように、反射突起５ｃの傾斜面の角度が、ともにαになるようにすることが望ましい。またこのとき、傾斜面の角度αは、たとえば、１０度から２０度程度にすることが望ましい。
【００７２】
また、第２の導光板６のブロック領域ＲＢ２に入射した白色光１５ｅは、液晶表示パネル１１と対向する面およびその反対側の面で全反射しながら伝播する。このとき、小領域Ｒ２，１には、光取り出し構造の一種である反射突起が所定の間隔で設けられている。そのため、反射突起で反射した白色光１５ｅが液晶表示パネル１１側に出射する。小領域Ｒ２，１から出射した白色光１５ｅは、前述のように、第１の導光板５の小領域Ｑ２，１を高い透過率で通過する。
【００７３】
また、小領域Ｒ２，１を伝播する過程において反射突起で反射しなかった白色光１５ｅは、小領域Ｑ２，３に到達する。このとき、小領域Ｑ２，３には光取り出し構造の一種である反射突起６ｃが所定の間隔で設けられているので、反射突起で反射した白色光１５ｅが液晶表示パネル１１側に出射する。小領域Ｒ２，３から出射した白色光１５ｅは、前述のように、第１の導光板５の小領域Ｑ２，３を高い透過率で通過する。
【００７４】
またこのとき、ブロック領域ＲＢ２に入射した白色光１５ｅの一部分は、小領域Ｒ２，１，Ｒ２，３から出射せずに入射側面６ａと反対側の側面６ｂに到達する。そのため、第２の導光板６の反対側の側面６ｂには、反射膜を設けておき、反対側の側面６ｂに到達した白色光１５ｅを逆方向に伝播させる。このようにすると、反射膜で反射した白色光１５ｅの一部分が、小領域Ｒ２，３，Ｒ２，１から出射するので、白色光１５ｅの利用効率が高くなる。またこのとき、反対側の側面６ｂは、たとえば、図２（ｃ）に示したように、円弧状の側面にすることが望ましい。このようにすることで、白色光が別のブロック領域に広がって光の利用効率が低下することを抑制できる。
【００７５】
ところで、第１の導光板５では、ブロック領域ＱＢ１の白色光１５ａを出射させる小領域の面積およびブロック領域ＱＢ３の白色光１５ｃを出射させる小領域の面積が、ブロック領域ＱＢ２の白色光１５ｂを出射させる小領域の面積の２倍である。このとき、５個の白色光源１ａ１，１ａ２，１ｂ，１ｃ１，１ｃ１の発光効率が同じであるとすると、各白色光源に加える駆動電流を同じ大きさにすることで、ブロック領域ＱＢ１に入射した白色光１５ａの光量およびブロック領域ＱＢ３に入射した白色光１５ｃの光量が、ブロック領域ＱＢ２に入射した白色光１５ｂの光量の約２倍になる。そのため、５個の白色光源１ａ１，１ａ２，１ｂ，１ｃ１，１ｃ１の発光効率が同じであるとすると、各白色光源に加える駆動電流を同じ大きさにすることで、第１の導光板５個の小領域Ｑ１，１，Ｑ１，３，Ｑ２，２，Ｑ３，１，Ｑ３，３から出射する白色光の輝度を概ね等しくすることができる。また、各白色光源に加える駆動電流を所定の比率にした場合は、第１の導光板５個の小領域Ｑ１，１，Ｑ１，３，Ｑ２，２，Ｑ３，１，Ｑ３，３から出射する白色光の輝度が駆動電流の比と概ね等しくなる。
【００７６】
また、第２の導光板６では、ブロック領域ＲＢ２の白色光１５ｅを出射させる小領域の面積が、ブロック領域ＲＢ１の白色光１５ｄを出射させる小領域の面積およびブロック領域ＲＢ３の白色光１５ｆを出射させる小領域の面積の２倍である。このとき、４個の白色光源１ｄ，１ｅ１，１ｅ２，１ｆの発光効率が同じであるとすると、各白色光源に加える駆動電流を同じ大きさにすることで、ブロック領域ＲＢ２に入射した白色光１５ｅの光量が、ブロック領域ＲＢ１に入射した白色光１５ｄの光量およびブロック領域ＲＢ３に入射した白色光１５ｆの光量の約２倍になる。そのため、４個の白色光源１ｄ，１ｅ１，１ｅ２，１ｆの発光効率が同じであるとすると、たとえば、各白色光源に加える駆動電流を同じ大きさにすることで、第２の導光板６の４個の小領域Ｒ１，２，Ｒ２，１，Ｒ２，３，Ｒ３，２から出射する白色光の輝度を概ね等しくすることができる。また、各白色光源に加える駆動電流を所定の比率にした場合は、第２の導光板６の４個の小領域Ｒ１，２，Ｒ２，１，Ｒ２，３，Ｒ３，２から出射する白色光の輝度の比が駆動電流の比と概ね等しくなる。
【００７７】
また、第１の光源ユニット群（光源ユニット１ａ，１ｂ，１ｃ）および第１のレンズ導光板３の構成、および第２の光源ユニット群（光源ユニット１ｄ，１ｅ，１ｆ）および第２のレンズ導光板４の構成が、それぞれ、図２（ａ）および図２（ｃ）に示したような構成である場合、たとえば、第１の導光板５の入射側面５ａから光源ユニット１ｂまでの距離と、第２の導光板６の入射側面６ａから光源ユニット１ｅまでの距離が異なる。そのため、たとえば、光源ユニット１ｂ，１ｅが第１の導光板５および第２の導光板６よりも厚い場合でも、これらの光源ユニット１ｂ，１ｅが干渉することなく配置でき、第１の導光板５と第２の導光板６との間隔を狭くすることができる。
【００７８】
ところで、第１のレンズ導光板３に設けられたフレネルレンズにより平行光線に変換された白色光１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、第１の導光板５の面内において強度分布を持つので、第１の導光板５から出射される白色光の輝度が局所的に変化し、むらとして見えることがある。そのため、第１の導光板５に光取り出し構造として反射突起５ｃを設ける場合は、たとえば、図２（ｆ）および図２（ｇ）に示すように、反射突起５ｃの高さによって第１の導光板５から取り出す光の強度を調整することが望ましい。
【００７９】
すなわち、第１の導光板５に反射突起５ｃを設ける場合は、その反射突起５ｃがある位置での白色光の強度に合せ、１個の反射突起５ｃの中で場所によって突起の高さを変え、光強度が強いところは低くし、光強度が弱いところは高くする。第１の導光板５に入射した白色光は、一般的に、入射側面５ａに近い位置では光量が強く、入射側面５ａから遠ざかるにつれて光量が減少する。そのため、実施例１の液晶表示装置では、図２（ｆ）および図２（ｇ）に示したように、入射側面５ａから離れるにしたがって、反射突起５ｃが高くなるようにすることで、各小領域Ｑ１，１，Ｑ１，３，Ｑ２，２，Ｑ３，１，Ｑ３，３から出射する白色光の輝度について、小領域毎に面輝度の均一性を確保する。
【００８０】
またこのとき、反射突起５ｃは、第１の導光板５の入射側面５ａとは反対側の円弧状の側面５ｂで反射した白色光も考慮し、各小領域Ｑ１，１，Ｑ１，３，Ｑ２，２，Ｑ３，１，Ｑ３，３から出射する白色光の輝度について、小領域毎に面輝度が均一になるように、形成位置および高さを設定すると、さらに望ましい。
【００８１】
なお、このように各小領域Ｑ１，１，Ｑ１，３，Ｑ２，２，Ｑ３，１，Ｑ３，３から出射する白色光の輝度を均一になるようにするには、反射突起５ｃの高さを変化させる代わりに、たとえば、反射突起５ｃの間隔を変化させてもよい。
【００８２】
また、図示は省略するが、第２の導光板６に反射突起６ｃを設ける場合も、同様の考え方で、入射側面６ａから離れるにしたがって、反射突起６ｃが高くなるようにすることで、各小領域Ｒ１，２，Ｒ２，１，Ｒ２，３，Ｒ３，２から出射する白色光の輝度について、小領域毎に面輝度の均一性を確保する。
【００８３】
またさらに、第１の導光板５および第２の導光板５に反射突起を設ける場合は、第１の導光板５の反射突起５ｃと第２の導光板６の反射突起６ｃとが重なる反射突起重なり部１６を設けることが望ましい。このとき、反射突起重なり部１６では、反射突起５ｃ，６ｃの高さを徐々に低くする。このようにすると、反射突起重なり部１６では、小領域の境界に向けて輝度が徐々に減少するので、境界部での急激な輝度変化を抑制でき、境界部をぼかす効果が得られる。
【００８４】
またこのとき、反射突起重なり部１６における反射突起５ｃ，６ｃの高さは、第１の導光板５と第２の導光板６の対応する小領域の両方を点灯したときに、所定の輝度となるようにする。
【００８５】
このように、反射突起重なり部を設け、当該反射重なり部における反射突起の形状により輝度傾斜をつけることで、小領域の境界部分（たとえば、小領域Ｄ１，２と小領域Ｄ２，２の境界部分）での輝度変化を小さくすることができる。
【００８６】
また、反射突起５ｃ，６ｃを上記のような配置にしても、小領域の境界などで輝度の変化が残る場合には、たとえば、液晶表示パネル１１においてその部分の透過率を調整することで輝度の均一性を確保してもよい。また、隣の小領域に白色光が回り込む場合には、その光量も考慮して液晶表示パネル１１の透過率を決めればよい。
【００８７】
また、小領域Ｑ１，１，Ｑ１，３，Ｑ３，１，Ｑ３，３のように、領域ＱＡの外周と接する小領域に設ける反射突起５ｃは、たとえば、図２（ｇ）に示したＢ−Ｂ’線、Ｃ−Ｃ’線、Ｄ−Ｄ’線における高さの分布のように、第１の導光板５の外周側の端部の高さが、外周に近づくにつれて徐々に低くなるようにしてもよい。
【００８８】
このとき、小領域Ｑ１，１，Ｑ１，３，Ｑ３，１，Ｑ３，３から出射した白色光は、それぞれ、面輝度が外周部にかけて徐々に低下する。そのため、液晶表示パネル１１に入射する面状光線は、外周部の輝度が中心部の輝度よりも低くなる。しかしながら、中心部から外周部にかけて輝度がなだらかに変化する場合は、中心部に比べて外周部の輝度が低くても気になりにくい。そのため、外周部にかけて徐々に輝度が低くなるように輝度傾斜をつけることで消費電力を低減することができる。
【００８９】
図３（ａ）乃至図３（ｃ）は、実施例１の液晶表示装置におけるプリズムシートおよび光拡散機能付きプリズムシートの概略構成の一例を示す模式図である。
図３（ａ）は、プリズムシートおよび光拡散機能付きプリズムシートの概略構成の一例を示す模式斜視図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示したプリズムシートの構成を補足する模式断面図である。図３（ｃ）は、図３（ａ）に示した光拡散機能付きプリズムシートの構成を補足する模式断面図である。
なお、図３（ｂ）は、プリズムシートのｙｚ平面での断面構成の一例を示す模式断面図である。また、図３（ｃ）は、光拡散機能付きプリズムシートのｘｚ面での断面構成の一例を示す模式断面図である。
【００９０】
実施例１の液晶表示装置では、第１の導光板５から出射した白色光１５ａ，１５ｂ，１５ｃおよび第２の導光板６から出射して第１の導光板５を通過した白色光１５ｄ，１５ｅ，１５ｆの面輝度を、光拡散シート７、プリズムシート８、および光拡散機能付きプリズムシート９で調整した後、各白色光を液晶表示パネル１１に入射させる。
【００９１】
このとき、光拡散シート７は、従来の透過型または半透過型の液晶表示装置で用いられているものを用いればよい。そのため、実施例１では、光拡散シート７の構成の説明を省略する。
【００９２】
また、プリズムシート８は、たとえば、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、プリズムの稜線がｘ方向、すなわち第１の導光板５の入射側面５ａおよび第２の導光板６の入射側面５ｂと平行な方向になるように配置する。このとき、光拡散シート７を通過してプリズムシート８に入射する白色光は、導光板内での白色光の伝播方向（ｙ方向）に対する拡がりが大きく、伝播方向と垂直な方向（ｘ方向）に対する拡がりは小さい。
【００９３】
そのため、実施例１の液晶表示装置では、まず、プリズムシート８の稜線をｘ方向にし、プリズムシート８に入射した白色光を入射面およびプリズム面で屈折させることで、白色光のｙ方向の拡がりを小さくし、ｙ方向に対する面輝度および輝度視野角の調整を行う。
【００９４】
またこのとき、プリズムシート８から出射した光を通過させる光拡散機能付きプリズムシート９は、たとえば、図３（ａ）および図３（ｃ）に示すように、稜線がｙ方向、すなわち導光板内での白色光の伝播方向と平行になるように配置する。
【００９５】
このとき、光拡散機能付きプリズムシート９では、白色光のｘ方向への拡がりを調整し、ｘ方向に対する面輝度および輝度視野角の調整を行う。
【００９６】
しかしながら、第１の導光板５から出射する白色光は、ｘ方向への拡がりが小さく指向性が強い。そのため、光拡散機能付きプリズムシート９の入射面がプリズムシート８と同様の平坦な面であると、たとえば、図３（ｃ）に破線で示したように、入射した白色光がプリズム面で反射して導光板側に戻ってしまう。
【００９７】
そこで、実施例１の液晶表示装置では、図３（ｃ）に示したように、光拡散機能付きプリズムシート９の入射面に異方性拡散面を設ける。このようにすると、光拡散機能付きプリズムシート９に入射する白色光は、異方性拡散面で拡散してｘ方向への拡がりが大きくなる。そのため、光拡散機能付きプリズムシート９を用いることで、白色光のｘ方向への拡がりを調整し、ｘ方向に対する面輝度および輝度視野角の調整を行うことができる。
【００９８】
また、光拡散機能付きプリズムシート９を用いた場合、当該光拡散機能付きプリズムシート９を通過して液晶表示パネル１１側に出射する白色光の光量を増やすことができる。
【００９９】
なお、実施例１の液晶表示装置では、プリズムシート８と光拡散機能付きプリズムシート９を用いて白色光の面輝度および輝度視野角を調整している。しかしながら、第１の導光板５から出射した白色光の面輝度および輝度視野角は、光拡散機能付きプリズムシート９を用いる代わりに、光入射面が平坦な２枚のプリズムシートの間に、異方性拡散シートを配置してもよい。また、実施例１の液晶表示装置では、光拡散機能付きプリズムシート９または異方性拡散シートを用いる代わりに、光拡散シート７に異方性の拡散性を持たせてもよい。
【０１００】
以上説明したように、実施例１の液晶表示装置によれば、液晶表示パネル１１に照射する面状光線の面輝度を、二次元的に制御することができる。そのため、実施例１の液晶表示装置は、たとえば、消費電力を抑えることができる。
【０１０１】
また、実施例１の液晶表示装置によれば、表示領域ＤＡにおいて異なる光源ユニットからの白色光が入射する２つの小領域の境界部分（たとえば、小領域Ｄ１，２と小領域Ｄ２，２の境界部分など）における輝度の不連続な変化を抑制することができる。
【０１０２】
また、実施例１の液晶表示装置によれば、各光源ユニットから出射した白色光の利用効率を高くすることができる。
【０１０３】
また、導光板の枚数をｍ、各導光板の分割数をｎとすると、全体で（ｍ×ｎ）個の２次元的に分割された小領域に分けることができ、各光源ユニットの発光量を変えることで各小領域の輝度をほぼ独立に制御できることになる。このとき、光源ユニットが並ぶ方向（ｘ方向）については、光源ユニットの数を増やすことで分割数を増やすことができる。また、白色光の伝播方向（ｙ方向）の実質的な分割数は、導光板の枚数ｍに依存する。ただし、導光板に設ける光取り出し構造（たとえば、反射突起）は、導光板分割領域内でさらに細かく分割することができるので、擬似的に細かな領域に分離することができる。
【０１０４】
実施例１の液晶表示装置では、第１の導光板５と第２の導光板６の２枚を積層しているので、白色光の伝播方向（ｙ方向）は実質２分割であるが、擬似的に３分割している。このように奇数個に領域に分割することにより、表示領域ＤＡの中心部に独立した小領域（小領域Ｄ２，２）を設けることができる。そのため、実施例１の液晶表示装置では、表示領域ＤＡの中心付近に輝度が変化する境界が来ないようにすることができ、中央部での輝度変化が生じにくくなる。したがって、仮に隣接する小領域（たとえば、小領域Ｄ１，２と小領域Ｄ２，２）の間に輝度の差が生じたとしても、その差が目立たないようにすることができる。
【０１０５】
また、実施例１では、液晶表示パネル１１と第２の導光板６との間に第１の導光板５を配置した場合を挙げている。しかしながら、第１の導光板５と第２の導光板６の配置は、これに限らず、液晶表示パネル１１と第１の導光板５との間に第２の導光板６を配置してもよいことはもちろんである。ただし、液晶表示パネル１１と第１の導光板５との間に第２の導光板６を配置した場合、表示領域ＤＡの中央部分（小領域Ｄ２，２）に入射する白色光１５ｂは、第１の導光板５の小領域Ｑ２，２を出射した後、第２の導光板６の小領域Ｒ２，２を通過してから液晶表示パネル１１に入射する。このとき、小領域Ｄ２，２に入射する白色光１５ｂは、第２の導光板６を通過することにより光量が減少する。そのため、小領域Ｄ２，２に入射する白色光１５ｂの輝度を高くするという観点では、液晶表示パネル１１と第２の導光板６との間に第１の導光板５を配置することが望ましい。
【０１０６】
また、実施例１では、第１の光源ユニット群の構成を、たとえば、図２（ａ）に示したように、光源ユニット１ｂを１個の白色光源で構成し、光源ユニット１ａ，１ｃをそれぞれ２個の白色光源で構成している。しかしながら、第１の光源ユニット群の構成は、これに限らず、たとえば、光源ユニット１ｂの白色光源の数と、光源ユニット１ａ，１ｃのそれぞれの白色光源の数が、光を取り出す領域の面積の比１：２になるようにすればよい。すなわち、第１の光源ユニット群の構成は、たとえば、光源ユニット１ｂを２個の白色光源で構成し、光源ユニット１ａ，１ｃをそれぞれ４個の白色光源で構成してもよい。
【０１０７】
また、繰り返しの説明は省略するが、第２の光源ユニット群の構成についても同様のことがいえる。
【０１０８】
図４（ａ）および図４（ｂ）は、実施例１の液晶表示装置における導光板の変形例を説明するための模式図である。
図４（ａ）は、第１の導光板の平面構成の変形例の一例を示す模式平面図である。図４（ｂ）は、第１の導光板に設ける反射突起の変形例の一例を示す模式断面図である。
【０１０９】
実施例１の液晶表示装置では、第１の導光板５の平面形状の一例として、図２（ａ）に示したように、入射側面５ａとは反対側の側面５ｂを円弧状の側面にした場合を挙げている。しかしながら、第１の導光板５の反対側の側面５ｂは、これに限らず、たとえば、図４（ａ）に示すように、平坦な側面であってもよいことはもちろんである。
【０１１０】
また、図示は省略するが、第２の導光板６についても同様であり、入射側面６ａとは反対側の側面６ｂが平坦な面であってもよいことはもちろんである。
【０１１１】
また、実施例１の液晶表示装置では、第１の導光板５に設ける光取り出し構造の一例として、図２（ｅ）に示したように、２つの斜面の傾斜角がともにαである対称的な反射突起５ｃを設けた場合を挙げている。しかしながら、反射突起５ｃを設ける場合は、これに限らず、たとえば、図４（ｂ）に示すように、＋ｙ方向に伝播する白色光が反射する傾斜面の角度がαであり、−ｙ方向に伝播する白色光が反射する傾斜面の角度がβである非対称な反射突起５ｃであってもよいことはもちろんである。
【０１１２】
また、図示は省略するが、第２の導光板６についても同様であり、光取り出し構造として設ける反射突起が、図４（ｂ）に示したような非対称な形状であってもよいことはもちろんである。
【０１１３】
また、図示は省略するが、第１の導光板５および第２の導光板６に設ける光取り出し構造は、上記のような反射突起に限らず、反射溝であってもよいし、凸形状の曲面または凹形状の曲面をマトリクス状に配置してもよいことはもちろんである。
【０１１４】
図５は、実施例１の液晶表示装置における第１のレンズ導光板の変形例の一例を説明するための模式平面図である。
【０１１５】
実施例１の液晶表示装置では、第１のレンズ導光板３の構成の一例として、図２（ａ）に示したように、光源ユニット１ａ，１ｂ，１ｃ（白色光源）と対向する面に凹面を有し、その反対側の面（第１の導光板５と対向する面）にフレネルレンズを有する構成を挙げた。しかしながら、第１のレンズ導光板３は、たとえば、図５に示すように、光源ユニット１ａ，１ｂ，１ｃ（白色光源）と対向する面を平坦な面にし、その反対側の面（第１の導光板５と対向する面）にフレネルレンズを有する構成であってもよいことはもちろんである。
【０１１６】
また、図示は省略するが、第２のレンズ導光板４についても同様であり、光源ユニット１ｄ，１ｅ，１ｆ（白色光源）と対向する面が平坦な面であってもよいことはもちろんである。
【０１１７】
図６は、実施例１の液晶表示装置において液晶表示パネル１１と第１の導光板との間に配置する光学シートの変形例の一例を示す模式断面図である。
【０１１８】
実施例１の液晶表示装置では、第１の導光板５と液晶表示パネル１１との間に、光拡散シート７、プリズムシート８、および光拡散機能付きプリズムシート９の３種類の光学シートを配置している。しかしながら、第１の導光板５と液晶表示パネル１１との間に配置する光学シートの構成は、これに限らず、たとえば、図６に示すように、光拡散機能付きプリズムシート９のみを、第１の導光板５側がプリズム面９ｂになり、液晶表示パネル１１側が異方性拡散面９ａになるように配置してもよい。この場合、第１の導光板５から出射した白色光は、光拡散機能付きプリズムシート９のプリズム面９ａで立ち上げられたのち、異方性拡散面９ａで拡散し、ｘ方向の拡がり角が大きくなる。
【０１１９】
なお、実施例１の液晶表示装置において、第１の導光板５と液晶表示パネル１１との間に配置する光学シートの種類は、適宜変更可能であり、たとえば、レンチキュラレンズまたはマイクロレンズアレイなどを配置してもよいことはもちろんである。
【０１２０】
実施例１の液晶表示装置において、たとえば、光拡散機能付きプリズムシート９の代わりにレンチキュラレンズを配置する場合は、たとえば、プリズムシート８のプリズム形状を変更してプリズムの屈折角度を大きくし、正面方向に向くように屈折させることが望ましい。このとき、レンチキュラレンズは、指向性の強い方向（実施例１の液晶表示装置ではｘ方向）に集光性を持たせる。またこのとき、レンチキュラレンズは、たとえば、周期を液晶表示パネル１１の画素ピッチ、あるいはサブ画素ピッチと同じとし、液晶表示パネル１１の各画素の開口領域を狙って集光させるようにしてもよい。
【実施例２】
【０１２１】
図７（ａ）および図７（ｂ）は、本発明による実施例２の液晶表示装置における主要部の概略構成を示す模式図である。
図７（ａ）は、実施例２の液晶表示装置における第１の光源ユニット群、第１のレンズ導光板、および第１の導光板の概略構成の一例を示す模式平面図である。図７（ｂ）は、実施例２の液晶表示装置における第２の光源ユニット群、第２のレンズ導光板、および第２の導光板の概略構成の一例を示す模式平面図である。
【０１２２】
実施例２の液晶表示装置は、基本的には実施例１の液晶表示装置と同様であり、図１（ａ）および図１（ｂ）に示したような構成になっている。したがって、実施例２では、実施例１と異なる点のみを説明する。
【０１２３】
実施例２の液晶表示装置において、実施例１の液晶表示装置と異なる点の１つめは、第１の導光板５の小領域Ｑｉ，ｊおよび第２の導光板６の小領域Ｒｉ，ｊの設定である。
【０１２４】
実施例１の液晶表示装置では、第１の導光板５の領域ＱＡを９個の小領域Ｑｉ，ｊに分割するときに、各小領域Ｑｉ，ｊの寸法（面積）が等しくなるように分割している。同様に、実施例１の液晶表示装置では、第２の導光板５の領域ＲＡを９個の小領域Ｒｉ，ｊに分割するときに、各小領域Ｒｉ，ｊの寸法（面積）が等しくなるように分割している。
【０１２５】
これに対し、実施例２の液晶表示装置では、第１の導光板５の領域ＱＡを９個の小領域Ｑｉ，ｊに分割するときに、たとえば、図７（ａ）に示すように、ブロック領域ＱＢ１の幅Ｗ１、ブロック領域ＱＢ２の幅Ｗ２、およびブロック領域ＱＢ３の幅Ｗ３の関係が、Ｗ２＝２・Ｗ１＝２・Ｗ３ の関係になるようにする。またこのとき、光の伝播方向（ｙ方向）に並んだ３つの小領域Ｑｉ，１，Ｑｉ，２，Ｑｉ，３のｙ方向の寸法Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の関係が、Ｌ２＝２・Ｗ１＝２・Ｗ３ の関係になるようにする。
【０１２６】
また、第２の導光板６の領域ＲＡの小領域Ｒｉ，ｊの寸法については、たとえば、図７（ｂ）に示すように、第１の導光板５の小領域Ｑｉ，ｊと同じ関係になるようにする。
【０１２７】
このとき、第１の導光板５の中央の小領域Ｑ２，２の面積は、小領域Ｑ１，１の面積の４倍になる。また、領域ＱＡの角部を含む４個の小領域Ｑ１，１，Ｑ１，３，Ｑ３，１，Ｑ３，３の面積は、同じ面積になる。
【０１２８】
したがって、第１の導光板５の５個の小領域Ｑ１，１，Ｑ１，３，Ｑ２，２，Ｑ３，１，Ｑ３，３のそれぞれから出射する白色光の輝度が概ね等しくなるようにするには、たとえば、図７（ａ）に示すように、ブロック領域ＱＢ１と対応する光源ユニット１ａおよびブロック領域ＱＢ３と対応する光源ユニット１ｃを、それぞれ１個の白色光源で構成し、ブロック領域ＱＢ２と対応する光源ユニット１ｂを、２個の白色光源１ｂ１，１ｂ２で構成すればよい。
【０１２９】
このとき、第１のレンズ導光板３には、たとえば、図７（ａ）に示したように、白色光源毎に、凹面とフレネルレンズからなる集光手段を設ければよい。またこのとき、ブロック領域ＱＢ２の幅Ｗ２は、ブロック領域ＱＢ１の幅Ｗ１（ブロック領域ＱＢ３の幅Ｗ３）の２倍である。そのため、白色光源１ｂ１が発する白色光および白色光源１ｂ２が発する白色光を平行光線に変換するときには、それぞれ、ブロック領域ＱＢ１の幅Ｗ１（ブロック領域ＱＢ３の幅Ｗ３）と等しくする必要がある。したがって、実施例２の液晶表示装置では、第１のレンズ導光板３に設けるすべてのフレネルレンズの焦点距離が等しくなる。
【０１３０】
また、第２の導光板６のほうも同様であり、ブロック領域ＲＢ２の光を取り出す小領域Ｑ２，１，Ｑ２，３の面積の合計は、ブロック領域ＲＢ１の光を取り出す小領域Ｒ１，２の面積（ブロック領域ＲＢ３の光を取り出す小領域Ｒ３，２）の２倍である。
【０１３１】
したがって、第２の導光板６の４個の小領域Ｒ１，２，Ｒ２，１，Ｒ２，３，Ｒ３，２のそれぞれから出射する白色光の輝度が概ね等しくなるようにするには、たとえば、図７（ｂ）に示すように、ブロック領域ＲＢ１と対応する光源ユニット１ｄおよびブロック領域ＲＢ３と対応する光源ユニット１ｆを、それぞれ１個の白色光源で構成し、ブロック領域ＲＢ２と対応する光源ユニット１ｅを、２個の白色光源１ｅ１，１ｅ２で構成すればよい。
【０１３２】
このとき、第２のレンズ導光板４には、たとえば、図７（ｂ）に示したように、白色光源毎に、凹面とフレネルレンズからなる集光手段を設ければよい。またこのとき、ブロック領域ＲＢ２の幅Ｗ２は、ブロック領域ＲＢ１の幅Ｗ１（ブロック領域ＲＢ３の幅Ｗ３）の２倍である。そのため、白色光源１ｅ１が発する白色光および白色光源１ｅ２が発する白色光を平行光線に変換するときには、それぞれ、ブロック領域ＲＢ１の幅Ｗ１（ブロック領域ＲＢ３の幅Ｗ３）と等しくする必要がある。したがって、実施例２の液晶表示装置では、第２のレンズ導光板４に設けるすべてのフレネルレンズの焦点距離が等しくなる。
【０１３３】
実施例２の液晶表示装置は、第１の導光板５および第２の導光板６が上記のような構成であるため、液晶表示パネル１１の表示領域ＤＡの９個の小領域Ｄｉ，ｊの寸法の関係も、小領域Ｑｉ，ｊ，Ｒｉ，ｊと同じ関係になる。そのため、実施例２の液晶表示装置は、中央部の小領域Ｄ２，２と隣接する小領域との境界が、実施例１の液晶表示装置よりも外側になる。
【０１３４】
液晶表示装置に表示する映像や画像は、たとえば、主要部分が目を引きやすい中心部分に配置される場合が多いので、中心部分の面積を大きくすることで、輝度の高い領域が中心部分に入る時間の割合が多くなる。その場合、外周部の小領域の輝度は、中心部分に比べて低く抑えることができ、領域分割による消費電力の低下の効果を大きくできる。
【０１３５】
このように、所望のバックライト輝度を得るために必要な白色光源の数を導光板分割領域に割り振るためには、導光板分割領域間の光取り出し構造を設けた小領域の面積の比が白色光源の数に応じて略整数の比となるように導光板の面積を分割することが望ましい。このように、各ブロック領域の光を出射させる小領域の面積の比に応じて、白色光源の数を配置することで、白色光源を無駄なく配置することができる。
【０１３６】
なお、実施例２の液晶表示装置では、ブロック領域ＱＢ１，ＱＢ３のそれぞれの光を出射させる小領域の面積と、ブロック領域ＱＢ２の光を出射させる小領域の面積との比を１：２としているので、各ブロック領域に対応させる白色光源の数も面積の比に合せて１：２にすればよい。すなわち、第１の光源ユニット群は、図７（ａ）に示した構成に限らず、たとえば、光源ユニット１ａおよび光源ユニット１ｃをそれぞれ２個の白色光源で構成し、光源ユニット１ｂを４個の白色光源で構成してもよい。
【０１３７】
以上説明したように、実施例２の液晶表示装置によれば、実施例１の液晶表示装置と比べ、消費電力を抑える効果がさらに大きくなる。
【実施例３】
【０１３８】
図８（ａ）乃至図８（ｄ）は、本発明による実施例３の液晶表示装置における主要部の概略構成および動作原理を説明するための模式図である。
図８（ａ）は、実施例３の液晶表示装置における主要部の概略構成の一例を示す模式斜視図である。図８（ｂ）は、第１の導光板、第１の光源ユニット群、および第１のレンズ導光板の概略構成の一例を示す模式平面図である。図８（ｃ）は、第２の導光板、第２の光源ユニット群、および第２のレンズ導光板の概略構成の一例を示す模式平面図である。図８（ｄ）は、第３の導光板、第３の光源ユニット群、および第３のレンズ導光板の概略構成の一例を示す模式平面図である。
【０１３９】
実施例１および実施例２の液晶表示装置は、バックライトユニットから液晶表示パネル１１の表示領域ＤＡに照射する面状光線の面輝度を二次元的に制御することができる。しかしながら、実施例１および実施例２の液晶表示装置では、表示領域ＤＡを９個の小領域Ｄｉ，ｊに分割したときに、小領域ＤＡ１，１と小領域Ｄ１，３には、光源ユニット１ａから出射した白色光１５ａが照射される。そのため、実施例１および実施例２の液晶表示装置では、小領域ＤＡ１，１に照射する白色光の輝度と、小領域Ｄ１，３に照射する白色光の輝度を独立して制御することができない。同様に、実施例１および実施例２の液晶表示装置では、小領域ＤＡ３，１に照射する白色光の輝度と、小領域Ｄ３，３に照射する白色光の輝度を独立して制御することができない。
【０１４０】
これに対し、実施例３の液晶表示装置では、たとえば、図８（ａ）に示すように、第１の導光板５、第２の導光板６、および第３の導光板１７の３枚の導光板を積層し、表示領域ＤＡの９個の小領域Ｄｉ，ｊのそれぞれに照射する白色光の輝度を、独立して制御する。
【０１４１】
このとき、第１の導光板５は、たとえば、図８（ｂ）に示すように、表示領域ＤＡと重なる領域ＱＡを９個の小領域Ｑｉ，ｊに分割し、各ブロック領域ＱＢ１，ＱＢ２，ＱＢ３の中央の小領域Ｑ２，ｊに光取り出し構造（たとえば、反射突起５ｃ）を設ける。またこのとき、第１の導光板５と対応させる第１の光源ユニット群は、ブロック領域ＱＢ１を伝播させる白色光１５ａを出射させる光源ユニット１ａ、ブロック領域ＱＢ２を伝播させる白色光１５ｂを出射させる光源ユニット１ｂ、およびブロック領域ＱＢ３を伝播させる白色光１５ｃを出射させる光源ユニット１ｃの３つの独立して光量を制御することが可能な光源ユニットを配置する。また、第１の光源ユニット群と第１の導光板５との間には、光源ユニット１ａが発した白色光１５ａを平行光線に変換する集光手段、光源ユニット１ｂが発した白色光１５ｂを平行光線に変換する集光手段、および光源ユニット１ｃが発した白色光１５ｃを平行光線に変換する集光手段を有する第１のレンズ導光板３を配置する。なお、各集光手段は、図８（ｂ）に示したような凹面とフレネルレンズでなる手段でもよいし、たとえば、図５に示したようなフレネルレンズのみでなる手段でもよい。
【０１４２】
また、第２の導光板６は、たとえば、図８（ｃ）に示すように、表示領域ＤＡと重なる領域ＲＡを９個の小領域Ｓｉ，ｊに分割し、各ブロック領域ＲＢ１，ＲＢ２，ＲＢ３の、入射側面６ａに最も近い小領域Ｒ１，ｊに光取り出し構造（たとえば、反射突起６ｃ）を設ける。またこのとき、第２の導光板６と対応させる第２の光源ユニット群は、ブロック領域ＲＢ１を伝播させる白色光１５ｄを出射させる光源ユニット１ｄ、ブロック領域ＲＢ２を伝播させる白色光１５ｅを出射させる光源ユニット１ｅ、およびブロック領域ＲＢ３を伝播させる白色光１５ｆを出射させる光源ユニット１ｆの３つの独立して光量を制御することが可能な光源ユニットを配置する。また、第２の光源ユニット群と第２の導光板６との間には、光源ユニット１ｄが発した白色光１５ｄを平行光線に変換する集光手段、光源ユニット１ｅが発した白色光１５ｅを平行光線に変換する集光手段、および光源ユニット１ｆが発した白色光１５ｆを平行光線に変換する集光手段を有する第２のレンズ導光板４を配置する。なお、各集光手段は、図８（ｃ）に示したような凹面とフレネルレンズでなる手段でもよいし、たとえば、図５に示したようなフレネルレンズのみでなる手段でもよい。
【０１４３】
また、第３の導光板１７は、たとえば、図８（ｄ）に示すように、表示領域ＤＡと重なる領域ＳＡを９個の小領域Ｓｉ，ｊに分割し、各ブロック領域ＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ３の、入射側面６ａから最も遠い小領域Ｓ１，ｊに光取り出し構造（たとえば、反射突起）を設ける。またこのとき、第３の導光板１７と対応させる第３の光源ユニット群は、ブロック領域ＳＢ１を伝播させる白色光１５ｇを出射させる光源ユニット１ｇ、ブロック領域ＳＢ２を伝播させる白色光１５ｈを出射させる光源ユニット１ｈ、およびブロック領域ＳＢ３を伝播させる白色光１５ｋを出射させる光源ユニット１ｋの３つの独立して光量を制御することが可能な光源ユニットを配置する。また、第３の光源ユニット群と第３の導光板１７との間には、光源ユニット１ｇが発した白色光１５ｇを平行光線に変換する集光手段、光源ユニット１ｈが発した白色光を平行光線１５ｈに変換する集光手段、および光源ユニット１ｋが発した白色光１５ｋを平行光線に変換する集光手段を有する第３のレンズ導光板１８を配置する。なお、各集光手段は、図８（ｃ）に示したような凹面とフレネルレンズでなる手段でもよいし、たとえば、図５に示したようなフレネルレンズのみでなる手段でもよい。
【０１４４】
このような構成にすると、光源ユニット１ａ，１ｂ，１ｃから出射した白色光１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、それぞれ、第１の導光板５の小領域Ｑ１，２，Ｑ２，２，Ｑ３，２から液晶表示パネル１１側に出射し、表示領域ＤＡの小領域Ｄ１，２，Ｄ２，２，Ｄ３，２に入射する。そのため、光源ユニット１ａの駆動電流、光源ユニット１ｂの駆動電流、および光源ユニット１ｃの駆動電流を独立して制御することで、表示領域ＤＡの小領域Ｄ１，２，Ｄ２，２，Ｄ３，２に入射する白色光の輝度を、小領域毎に制御することができる。
【０１４５】
また、光源ユニット１ｄ，１ｅ，１ｆから出射した白色光１５ｄ，１５ｅ，１５ｆは、それぞれ、第２の導光板６の小領域Ｒ１，１，Ｒ２，１，Ｒ３，１から液晶表示パネル１１側に出射し、第１の導光板５の小領域Ｑ１，１，Ｑ２，１，Ｑ３，１を通過した後、表示領域ＤＡの小領域Ｄ１，１，Ｄ２，１，Ｄ３，１に入射する。そのため、光源ユニット１ｄの駆動電流、光源ユニット１ｅの駆動電流、および光源ユニット１ｆの駆動電流を独立して制御することで、表示領域ＤＡの小領域Ｄ１，１，Ｄ２，１，Ｄ３，１に入射する白色光の輝度を、小領域毎に制御することができる。
【０１４６】
また、光源ユニット１ｇ，１ｈ，１ｋから出射した白色光１５ｇ，１５ｈ，１５ｋは、それぞれ、第３の導光板１７の小領域Ｓ１，３，Ｓ２，３，Ｓ３，３から液晶表示パネル１１側に出射し、第２の導光板６の小領域Ｒ１，３，Ｒ２，３，Ｒ３，３、および第１の導光板５の小領域Ｑ１，３，Ｑ２，３，Ｑ３，３を通過した後、表示領域ＤＡの小領域Ｄ１，３，Ｄ２，３，Ｄ３，３に入射する。そのため、光源ユニット１ｇの駆動電流、光源ユニット１ｈの駆動電流、および光源ユニット１ｋの駆動電流を独立して制御することで、表示領域ＤＡの小領域Ｄ１，３，Ｄ２，３，Ｄ３，３に入射する白色光の輝度を、小領域毎に制御することができる。
【０１４７】
すなわち、実施例３の液晶表示装置は、たとえば、液晶表示パネル１１に照射する面状光線に対して、ローカルディミングなどと呼ばれるエリア分割制御を容易に実現することができる。
【０１４８】
なお、実施例３の液晶表示装置における第１の光源ユニット群、第２の光源ユニット群、第３の光源ユニット群、第１のレンズ導光板３、第２のレンズ導光板４、および第３のレンズ導光板１８の構成は、実施例１および実施例２で説明したように、適宜変更可能である。
【０１４９】
また、第１の導光板５、第２の導光板６、および第３の導光板１７のそれぞれに設ける光取り出し構造は、たとえば、反射突起や反射溝などの、従来の導光板に設ける光取り出し構造のいずれかであればよい。またこのとき、光取り出し構造は、たとえば、実施例１で説明したように、小領域の境界部分での輝度の変化量が小さくなるように、小領域の境界部分に重なり部（たとえば、反射突起重なり部１６）を設けることが望ましい。
【０１５０】
以上説明したように、実施例３の液晶表示装置は、実施例１および実施例２の液晶表示装置に比べ、表示領域ＤＡに照射する面状光線の面輝度の制御方法の自由度が高くなる。そのため、実施例３の液晶表示装置は、液晶表示パネル１１に照射する面状光線に対するエリア分割制御を容易に実現することができる。
【０１５１】
図９は、実施例３の液晶表示装置における主要部の構成の変形例の一例を示す模式斜視図である。
【０１５２】
実施例３の液晶表示装置の一例として、図８（ａ）に示した構成は、第１の導光板５の入射側面、第２の導光板６の入射側面、および第３の導光板１７の入射側面が同じ方向にある。すなわち、図８（ａ）に示した構成では、第１の光源ユニット群、第２の光源ユニット群、および第３の光源ユニット群が積層される。したがって、各光源ユニット（白色光源）の積層方向の寸法が、たとえば、導光板の厚さよりも大きい場合、各光源ユニット群の干渉を防ぐために、各導光板の間隔を広くする必要があり、その分、液晶表示装置が厚くなってしまう。
【０１５３】
また、第１の光源ユニット群、第２の光源ユニット群、および第３の光源ユニット群が積層されている場合は、第２の光源ユニット群の放熱効率が悪くなり、たとえば、発光効率の低下による輝度の低下が懸念される。
【０１５４】
そのため、実施例３の液晶表示装置では、たとえば、図９に示すように、第２の導光板６の入射側面６ａと反対側の側面６ｂとを入れ替えて積層することが望ましい。
【０１５５】
このようにすると、第２の光源ユニット群の放熱効率の低下を抑え、発光効率の低下による輝度の低下を抑制できる。
【０１５６】
また、図９に示したような配置にする場合、第２の導光板６と第３の導光板１７とを同じ構造にすることができる。そのため、３種類の導光板を用意する場合に比べて、製造コストの上昇を抑えることができる。
【０１５７】
また、図９に示したような配置にする場合、第３の導光板１７から出射する白色光、および第２の導光板６から出射する白色光は、ともに、入射側面から最も遠い小領域から出射する。そのため、各光源ユニットの駆動条件を等しくしたときの、第３の導光板１７から出射する白色光の輝度と第２の導光板６から出射する白色光の輝度のずれが生じにくくなる。
【実施例４】
【０１５８】
図１０（ａ）乃至図１０（ｄ）は、本発明による実施例４の液晶表示装置における主要部の概略構成および動作原理を説明するための模式図である。
図１０（ａ）は、実施例４の液晶表示装置における導光板の概略構成の一例を示す模式図である。図１０（ｂ）は、第１の導光板、第１の光源ユニット群、および第１のレンズ導光板の概略構成の一例を示す模式平面図である。図１０（ｃ）は、第２の導光板、第２の光源ユニット群、および第２のレンズ導光板の概略構成の一例を示す模式平面図である。図１０（ｄ）は、第３の導光板、第３の光源ユニット群、および第３のレンズ導光板の概略構成の一例を示す模式平面図である。
【０１５９】
実施例４では、３枚の導光板を積層した液晶表示装置の別の構成例として、中央部分の矩形領域と、矩形領域を囲む第１の環状領域と、および第１の環状領域を囲む第２の矩形領域に分割し、これらの３つの領域に照射される白色光の輝度を制御する場合の構成例を挙げる。このとき、第１の導光板５、第２の導光板６、および第３の導光板１７の各導光板において光取り出し構造を設ける領域は、たとえば、図１０（ａ）乃至図１０（ｄ）に示したような領域にする。
【０１６０】
第１の導光板５は、たとえば、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、表示領域ＤＡと重なる領域ＱＡを、中央部の矩形領域Ｑ１，矩形領域Ｑ１を囲む第１の環状領域Ｑ２、および第１の矩形領域Ｑ２を囲む第２の環状領域Ｑ３の３個の領域に分割したときに、中央部の矩形領域Ｑ１のみに、光取り出し構造（たとえば、反射突起５ｃ）を設ける。
【０１６１】
第２の導光板６は、たとえば、図１０（ａ）および図１０（ｃ）に示すように、表示領域ＤＡと重なる領域ＲＡを、中央部の矩形領域Ｒ１，矩形領域Ｒ１を囲む第１の環状領域Ｒ２、および第１の矩形領域Ｒ２を囲む第２の環状領域Ｒ３の３個の領域に分割したときに、第１の環状領域Ｒ２のみに、光取り出し構造（たとえば、反射突起６ｃ）を設ける。なお、第２の導光板６の矩形領域Ｒ１、第１の環状領域Ｒ２、および第２の環状領域Ｒ３は、それぞれ、第１の導光板５の矩形領域Ｑ１、第１の環状領域Ｑ２、および第２の環状領域Ｑ３と重なる。
【０１６２】
第３の導光板１７は、たとえば、図１０（ａ）および図１０（ｄ）に示すように、表示領域ＤＡと重なる領域ＳＡを、中央部の矩形領域Ｓ１，矩形領域Ｓ１を囲む第１の環状領域Ｓ２、および第１の矩形領域Ｓ２を囲む第２の環状領域Ｓ３の３個の領域に分割したときに、第２の環状領域Ｓ３のみに、光取り出し構造（たとえば、反射突起）を設ける。なお、第３の導光板１７の矩形領域Ｓ１、第１の環状領域Ｓ２、および第２の環状領域Ｓ３は、それぞれ、第１の導光板５の矩形領域Ｑ１、第１の環状領域Ｑ２、および第２の環状領域Ｑ３と重なる。
【０１６３】
このとき、矩形領域の面積、第１の環状領域の面積、および第２の環状領域の面積が等しくなるように分割すると、それぞれの領域から出射する白色光の輝度が概ね等しくなるようにするには、たとえば、それぞれの導光板に対して配置する光源ユニット（白色光源）の数が同数になるようにすればよい。
【０１６４】
したがって、第１の導光板５に対して配置する光源ユニット１ａが、たとえば、図１０（ｂ）に示すように、直列または並列に接続された３個の白色光源１ａ１，１ａ２，１ａ３で構成されている場合は、第２の導光板６に対して配置する光源ユニット１ｂを、たとえば、図１０（ｄ）に示すように、直列または並列に接続された３個の白色光源１ｂ１，１ｂ２，１ｂ３で構成する。このとき、光源ユニット１ｂから出射した白色光は、矩形領域Ｒ１を囲む第１の環状領域Ｒ２から出射させる。そのため、白色光源１ｂ１，１ｂ２，１ｂ３の配置間隔は、第１の導光板５に対して配置する白色光源１ａ１，１ａ２，１ａ３の配置間隔よりも広くする。また、第２の導光板６を伝播させる平行光線は、幅が第１の環状領域Ｒ２のｘ方向の寸法と概ね等しくなるようにする必要がある。そのため、白色光源１ｂ１，１ｂ２，１ｂ３と第２の導光板６との間に配置する第２のレンズ導光板４に設けるフレネルレンズの焦点距離は、白色光源１ａ１，１ａ２，１ａ３と第１の導光板５との間に配置する第１のレンズ導光板３に設けるフレネルレンズの焦点距離よりも長くなる。
【０１６５】
またこのとき、第３の導光板１７に対して配置する光源ユニット１ｃは、たとえば、図１０（ｄ）に示すように、直列または並列に接続された３個の白色光源１ｃ１，１ｃ２，１ｃ３で構成する。このとき光源ユニット１ｃから出射した白色光は、第２の矩形領域Ｓ３から出射させる。そのため、白色光源１ｃ１，１ｃ２，１ｃ３の配置間隔は、白色光源１ｂ１，１ｂ２，１ｂ３の配置間隔よりもさらに広くする。
【０１６６】
また、第３の導光板１７の光を取り出す領域（第２の環状領域Ｓ３）は、表示領域ＤＡの外周部に沿って存在する。そのため、白色光源１ｃ１，１ｃ２，１ｃ３から出射した白色光を効率よく取り出すには、第３のレンズ導光板１８の構成を、たとえば、図１０（ｄ）に示したような構成にし、白色光源１ｃ１，１ｃ３から出射した白色光を平行光線に変換したときの幅が、白色光源１ｃ２から出射した白色光を平行光線に変換したときの幅よりも狭くなるようにすることが望ましい。このとき、それぞれの平行光線の幅は、たとえば、白色光源１ｃ１からの白色光が出射する領域の面積、白色光源１ｃ２からの白色光が出射する領域の面積、および白色光源１ｃ３からの白色光が出射する領域の面積が概ね等しくなるような幅にすることが望ましい。
【０１６７】
バックライトユニットの構成を上記のような構成にした場合、たとえば、光源ユニット１ａの駆動電流、光源ユニット１ｂの駆動電流、および光源ユニット１ｃの駆動電流が、この順で小さくなるように光源制御回路２で制御をすると、液晶表示パネル１１の表示領域ＤＡに照射される面状光線は、中央部の輝度が高くなり、外周に向かうにつれて輝度が小さくなる。そのため、実施例４の液晶表示装置は、たとえば、見かけ上の輝度の変化を抑制しつつ、消費電力を抑えることができる。
【０１６８】
また、第１の導光板５、第２の導光板６、および第３の導光板１７のそれぞれに設ける光取り出し構造は、実施例１で説明したように、導光板内を伝播する白色光が所定の領域のみから出射するような構造であればよい。そのため、各導光板に設ける光取り出し構造は、反射突起に限らず、たとえば、反射溝でもよいし、マトリクス状に配置された凹形状の曲面または凸形状の曲面であってもよい。
【０１６９】
なお、実施例４の液晶表示装置において、各導光板の表示領域ＤＡと重なる領域を矩形領域、第１の環状領域、および第２の環状領域の３つの領域に分割するときには、当該３つの領域の面積が異なっていてもよい。その場合は、矩形領域の面積、第１の環状領域の面積、および第２の環状領域の面積の比に合わせて、各導光板に対して配置する光源ユニットの構成（たとえば、白色光源の数）を変更すればよい。
【０１７０】
図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、実施例４の液晶表示装置における各導光板の構成の変形例を説明するための模式図である。
図１１（ａ）は、実施例４の液晶表示装置における各導光板の概略構成の変形例の一例を示す模式図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示した構成の導光板を用いた場合の配置方法の一例を示す模式側面図である。
なお、図１１（ｂ）は、液晶表示装置を導光板の入射側面側から見た模式側面図である。
【０１７１】
実施例４の液晶表示装置で用いる第１の導光板５は、たとえば、図１０（ａ）に示したように、液晶表示パネル１１の表示領域ＤＡと重なる領域ＱＡのうちの、中央の矩形領域Ｑ１のみに光取り出し構造を設ける。このとき、光源ユニット１ａから出射して平行光線に変換された白色光は、第１の導光板５のうちの、矩形領域Ｑ１のｘ方向の寸法とほぼ同じ幅の帯状領域のみを伝播する。したがって、実施例４の液晶表示装置で用いる第１の導光板５は、たとえば、図１１（ａ）に示すように、ｘ方向の寸法を、矩形領域Ｑ１のｘ方向の寸法とほぼ同じ値まで小さくしても構わない。
【０１７２】
また、実施例４の液晶表示装置で用いる第２の導光板６は、たとえば、図１０（ａ）に示したように、液晶表示パネル１１の表示領域ＤＡと重なる領域ＲＡのうちの、第１の矩形領域Ｒ２のみに光取り出し構造を設ける。そのため、実施例４の液晶表示装置で用いる第２の導光板６は、同様に、たとえば、図１１（ａ）に示すように、ｘ方向の寸法を、第１の環状領域Ｒ２のｘ方向の寸法とほぼ同じ値まで小さくしても構わない。
【０１７３】
また、このように３枚の導光板のｘ方向の寸法を変える場合は、たとえば、図１１（ｂ）に示すように、液晶表示パネル１１の後方（下部）に、第３の導光板１７、第２の導光板６、第１の導光板５の順に並べることが望ましい。このように、液晶表示パネル１１に遠いほど寸法が小さくなるように導光板を配置すると、たとえば、第１の導光板５の端面が上の第２の導光板６の光取り出し構造が設けられた領域と重なる。そのため、矩形領域と第１の環状領域との境界における輝度の変化が見えにくくなる。
【実施例５】
【０１７４】
図１２は、本発明による実施例５の液晶表示装置における主要部の概略構成の一例を示す模式図である。
【０１７５】
実施例５の液晶表示装置は、実施例２の液晶表示装置の応用例であり、たとえば、実施例２の液晶表示装置におけるバックライトユニットの動作を、３枚の導光板を用いて実現する液晶表示装置である。このとき、第１の導光板５、第２の導光板６、および第３の導光板１７の各導光板において光取り出し構造を設ける領域は、たとえば、図１２に示すような領域にする。
【０１７６】
第１の導光板５は、表示領域ＤＡと重なる領域ＱＡを９分割したときの小領域Ｑｉ，ｊのうちの、小領域Ｑ２，２のみに光取り出し構造（たとえば、反射突起５ｃ）を設ける。なお、各小領域Ｑｉ，ｊの寸法の関係は、実施例２で説明したとおりであり、小領域Ｑ２，ｊのｘ方向の寸法は、小領域Ｑ１，ｊ，Ｑ３，ｊのｘ方向の寸法の２倍である。また、小領域Ｑｉ，２のｙ方向の寸法は、小領域Ｑｉ，１，Ｑｉ，３のｙ方向の寸法の２倍である。
【０１７７】
第２の導光板６は、表示領域ＤＡと重なる領域ＲＡを９分割したときの小領域Ｒｉ，ｊのうちの、小領域Ｒ１，１，Ｒ１，３，Ｒ３，１，Ｒ３，３に光取り出し構造（たとえば、反射突起６ｃ）を設ける。なお、第２の導光板６の小領域Ｒｉ，ｊは、それぞれ、第１の導光板５の小領域Ｑｉ，ｊと重なる。
【０１７８】
第３の導光板１７は、表示領域ＤＡと重なる領域ＳＡを９分割したときの小領域Ｓｉ，ｊのうちの、小領域Ｒ１，２，Ｒ２，１，Ｒ２，３，Ｒ３，２に光取り出し構造（たとえば、反射突起）を設ける。なお、第３の導光板１７の小領域Ｓｉ，ｊは、それぞれ、第１の導光板５の小領域Ｑｉ，ｊと重なる。
【０１７９】
このとき、第１の導光板５に対しては、たとえば、図１２に示すように、光源ユニット１ａおよび第１のレンズ導光板３を配置し、光源ユニット１ａから出射した白色光を、小領域Ｑ２，ｊでなるブロック領域ＱＢ２を伝播する平行光線に変換する。
【０１８０】
また、第２の導光板６に対しては、２個の独立して光量を制御することが可能な光源ユニット１ｂ，１ｃおよび第２のレンズ導光板４を配置する。このとき、光源ユニット１ｂから出射した白色光は、小領域Ｒ１，ｊでなるブロック領域ＲＢ１を伝播する平行光線に変換する。また、光源ユニット１ｃから出射した白色光は、小領域Ｒ３，ｊでなるブロック領域ＲＢ３を伝播する平行光線に変換する。
【０１８１】
また、第３の導光板１７に対しては、３個の独立して光量を制御することが可能な光源ユニット１ｄ，１ｅ，１ｆおよび第３のレンズ導光板１８を配置する。このとき、光源ユニット１ｄから出射した白色光は、小領域Ｓ１，ｊでなるブロック領域ＳＢ１を伝播する平行光線に変換する。また、光源ユニット１ｅから出射した白色光は、小領域Ｓ２，ｊでなるブロック領域ＳＢ２を伝播する平行光線に変換する。また、光源ユニット１ｆから出射した白色光は、小領域Ｓ３，ｊでなるブロック領域ＳＢ３を伝播する平行光線に変換する。
【０１８２】
このとき、各ブロック領域において光取り出し構造が設けられている小領域の面積を比較すると、ブロック領域ＲＢ１，ＲＢ２，ＳＢ１，ＳＢ３における面積が最も小さい。そのため、各光源ユニットの白色光源の数を決めるときには、当該ブロック領域ＲＢ１，ＲＢ２，ＳＢ１，ＳＢ３のそれぞれに対する光源ユニット１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｆを基準に決める。実施例５では、説明を簡単にするために、図１２に示したように、各光源ユニット１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｆを１個の白色光源で構成した場合を挙げる。
【０１８３】
このとき、第３の導光板１７のブロック領域ＳＢ２において光取り出し構造が設けられている小領域の面積は、ブロック領域ＳＢ１において光取り出し構造が設けられている小領域の面積の２倍である。したがって、ブロック領域ＳＢ２に対する光源ユニット１ｅは、図１２に示したように、直列または並列に接続された２個の白色光源１ｅ１，１ｅ２で構成する。
【０１８４】
また、第１の導光板５のブロック領域ＱＢ２において光取り出し構造が設けられている小領域の面積は、ブロック領域ＳＢ１において光取り出し構造が設けられている小領域の面積の２倍である。したがって、第１の導光板５のブロック領域ＱＢ２に対する光源ユニット１ａは、図１２に示したように、直列または並列に接続された２個の白色光源１ａ１，１ａ２で構成する。
【０１８５】
このとき、各白色光源の発光特性が等しければ、各白色光源に同じ大きさの駆動電流を加えることで、各導光板の光取り出し構造が設けられた小領域から出射する白色光の光量（輝度）が概ね等しくなる。
【０１８６】
またこのとき、各光源ユニット１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆは、それぞれ、独立して光量を制御することが可能なので、たとえば、実施例２で説明したように、表示領域ＤＡに照射する面状光線の輝度を、中央部分の輝度を高くし、外周に向かって輝度が低くなるような分布にすることができる。
【実施例６】
【０１８７】
図１３（ａ）乃至図１３（ｄ）は、本発明による実施例６の液晶表示装置における主要部の概略構成を説明するための模式図である。
図１３（ａ）は、実施例６の液晶表示装置における導光板の概略構成の一例を示す模式図である。図１３（ｂ）は、第１の導光板、第１の光源ユニット群、および第１のレンズ導光板の概略構成の一例を示す模式平面図である。図１３（ｃ）は、第２の導光板、第２の光源ユニット群、および第２のレンズ導光板の概略構成の一例を示す模式平面図である。図１３（ｄ）は、第３の導光板、第３の光源ユニット群、および第３のレンズ導光板の概略構成の一例を示す模式平面図である。
【０１８８】
実施例６では、３枚の導光板を積層した液晶表示装置の別の構成例として、独立して光量を制御することが可能な領域を増やした場合の構成例を挙げる。このとき、第１の導光板５、第２の導光板６、および第３の導光板１７の各導光板において光取り出し構造を設ける領域は、たとえば、図１３（ａ）乃至図１３（ｄ）に示したような領域にする。
【０１８９】
第１の導光板５は、たとえば、図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示すように、表示領域ＤＡと重なる領域ＱＡを、１５個の小領域Ｑｉ，ｊ（ｉは１，２，３，４，５のいずれかであり、ｊは１，２，３のいずれか）に分割し、５個の小領域Ｑｉ，２に光取り出し構造（たとえば、反射突起５ｃ）を設ける。このとき、領域ＱＡは、各小領域Ｑｉ，ｊにおけるｘ方向の寸法が等しくなり、かつ、小領域Ｑｉ，１のｙ方向の寸法および小領域Ｑｉ，３のｙ方向の寸法が小領域Ｑｉ，２のｙ方向の寸法の２倍になるように分割する。
【０１９０】
第２の導光板６は、たとえば、図１３（ａ）および図１３（ｃ）に示すように、表示領域ＤＡと重なる領域ＲＡを、１５個の小領域Ｒｉ，ｊ（ｉは１，２，３，４，５のいずれかであり、ｊは１，２，３のいずれか）に分割し、５個の小領域Ｒ１，１，Ｒ２，３，Ｒ３，１，Ｒ４，３，Ｒ５，１に光取り出し構造（たとえば、反射突起６ｃ）を設ける。なお、第２の導光板６の小領域Ｒｉ，ｊは、それぞれ、第１の導光板５のＱｉ，ｊと重なる。
【０１９１】
第３の導光板１７は、たとえば、図１３（ａ）および図１３（ｄ）に示すように、表示領域ＤＡと重なる領域ＳＡを、１５個の小領域Ｓｉ，ｊ（ｉは１，２，３，４，５のいずれかであり、ｊは１，２，３のいずれか）に分割し、５個の小領域Ｓ１，３，Ｒ２，１，Ｒ３，３，Ｒ４，１，Ｒ５，３に光取り出し構造（たとえば、反射突起）を設ける。なお、第３の導光板１７の小領域Ｓｉ，ｊは、それぞれ、第１の導光板５のＱｉ，ｊと重なる。
【０１９２】
また、第１の導光板５に対する光源ユニットおよび第１のレンズ導光板３は、たとえば、図１３（ｂ）に示したような構成にする。このとき、光源ユニット１ａから出射した白色光は、第１のレンズ導光板３により、小領域Ｑ１，ｊを伝播する平行光線に変換する。また、光源ユニット１ｂから出射した白色光は、第１のレンズ導光板３により、小領域Ｑ２，ｊを伝播する平行光線に変換する。また、光源ユニット１ｃから出射した白色光は、第１のレンズ導光板３により、小領域Ｑ３，ｊを伝播する平行光線に変換する。また、光源ユニット１ｄから出射した白色光は、第１のレンズ導光板３により、小領域Ｑ４，ｊを伝播する平行光線に変換する。また、光源ユニット１ｅから出射した白色光は、第１のレンズ導光板３により、小領域Ｑ５，ｊを伝播する平行光線に変換する。なお、各光源ユニット１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅは、１個の白色光源で構成されており、かつ、光量を独立して制御できるように光源制御回路２と接続している。
【０１９３】
第２の導光板６に対する光源ユニットおよび第２のレンズ導光板４は、たとえば、図１３（ｃ）に示したような構成にする。このとき、光源ユニット１ｆから出射した白色光は、第２のレンズ導光板４により、小領域Ｒ１，ｊを伝播する平行光線に変換する。またこのとき、光取り出し構造が設けられた小領域Ｒ１，１の面積は、第１の導光板５の小領域Ｑ１，２の面積の２倍である。そのため、光源ユニット１ｆは、直列または並列に接続された２個の白色光源１ｆ１，１ｆ２で構成する。
【０１９４】
また、光源ユニット１ｇ（２個の白色光源１ｇ１，１ｇ２）から出射した白色光は、第２のレンズ導光板４により、小領域Ｒ２，ｊを伝播する平行光線に変換する。また、光源ユニット１ｈ（２個の白色光源１ｈ１，１ｈ２）から出射した白色光は、第２のレンズ導光板４により、小領域Ｒ３，ｊを伝播する平行光線に変換する。また、光源ユニット１ｋ（２個の白色光源１ｋ１，１ｋ２）から出射した白色光は、第２のレンズ導光板４により、小領域Ｒ４，ｊを伝播する平行光線に変換する。また、光源ユニット１ｍ（２個の白色光源１ｍ１，１ｍ２）から出射した白色光は、第２のレンズ導光板４により、小領域Ｒ５，ｊを伝播する平行光線に変換する。なお、各光源ユニット１ｆ，１ｇ，１ｈ，１ｋ，１ｍは、光量を独立して制御できるように光源制御回路２と接続している。
【０１９５】
第３の導光板１７に対する光源ユニットおよび第３のレンズ導光板１８は、たとえば、図１３（ｄ）に示したような構成にする。このとき、光源ユニット１ｎから出射した白色光は、第２のレンズ導光板４により、小領域Ｓ１，ｊを伝播する平行光線に変換する。またこのとき、光取り出し構造が設けられた小領域Ｓ１，１の面積は、第１の導光板５の小領域Ｑ１，２の面積の２倍である。そのため、光源ユニット１ｎは、直列または並列に接続された２個の白色光源１ｎ１，１ｎ２で構成する。
【０１９６】
また、光源ユニット１ｐ（２個の白色光源１ｐ１，１ｐ２）から出射した白色光は、第２のレンズ導光板４により、小領域Ｓ２，ｊを伝播する平行光線に変換する。また、光源ユニット１ｑ（２個の白色光源１ｑ１，１ｑ２）から出射した白色光は、第２のレンズ導光板４により、小領域Ｓ３，ｊを伝播する平行光線に変換する。また、光源ユニット１ｒ（２個の白色光源１ｒ１，１ｒ２）から出射した白色光は、第２のレンズ導光板４により、小領域Ｓ４，ｊを伝播する平行光線に変換する。また、光源ユニット１ｓ（２個の白色光源１ｓ１，１ｓ２）から出射した白色光は、第２のレンズ導光板４により、小領域Ｓ５，ｊを伝播する平行光線に変換する。なお、各光源ユニット１ｎ，１ｐ，１ｑ，１ｒ，１ｓは、光量を独立して制御できるように光源制御回路２と接続している。
【０１９７】
バックライトユニットの構成を上記のような構成にした場合、１５個の光源ユニットの駆動電流を独立して制御することにより、液晶表示パネル１１に照射される面状光線の輝度を、１５の小領域に分けて独立して制御することができる。したがって、実施例６の液晶表示装置は、液晶表示パネル１１に照射される面状光線の輝度を二次元的に制御することができ、たとえば、中心部分の輝度が高く、外周に向かうにつれて輝度が低くなるような分布にすることができる。
【０１９８】
図１４は、実施例６の液晶表示装置における３枚の導光板の積層方法の一例を示す模式断面図である。
【０１９９】
実施例６の液晶表示装置において、第１の導光板５に対して配置する５個の光源ユニット１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅは、それぞれ、たとえば、１個の白色光源で構成される。これに対し、第２の導光板６に対して配置する５個の光源ユニット１ｆ，１ｇ，１ｈ，１ｋ，１ｍ、および第３の導光板１７に対して配置する５個の光源ユニット１ｎ，１ｐ，１ｑ，１ｓ，１ｓは、それぞれ、たとえば、２個の白色光源で構成される。
【０２００】
そのため、第１のレンズ導光板３に設けるフレネルレンズの焦点距離は、第２のレンズ導光板４に設けるフレネルレンズおよび第３のレンズ導光板１８に設けるフレネルレンズの焦点距離の２倍になる。
【０２０１】
したがって、液晶表示パネル１１の後方に第１の導光板５、第２の導光板６、および第３の導光板１７を積層するときには、たとえば、図１４に示すように、第２の導光板６と第３の導光板１７との間に、第１の導光板５を配置することが望ましい。このようにすると、第１の導光板５の入射側面５ａ、第２の導光板６の入射側面６ａ、および第３の導光板１７の入射側面１７ａが重なるように積層したときに、積層された光源ユニット同士の干渉を防ぐことができる。そのため、各光源ユニットのｚ方向の寸法が、たとえば、導光板の厚さよりも大きい場合でも、各導光板の配置間隔の増大を抑えることができ、液晶表示装置の厚さの増大を抑えることができる。
【０２０２】
また、図１４に示したような配置にすることで、第１の導光板５に対して配置する５個の光源ユニット１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅの放熱効率の低下を抑えることができ、たとえば、温度変化にともなう発光効率の変動による輝度のばらつきを低減できる。
【実施例７】
【０２０３】
図１５（ａ）乃至図１５（ｄ）は、本発明による実施例７の液晶表示装置における主要部の概略構成を説明するための模式図である。
図１５（ａ）は、実施例７の液晶表示装置における導光板の概略構成の一例を示す模式図である。図１５（ｂ）は、第１の導光板、第１の光源ユニット群、および第１のレンズ導光板の概略構成の一例を示す模式平面図である。図１５（ｃ）は、第２の導光板、第２の光源ユニット群、および第２のレンズ導光板の概略構成の一例を示す模式平面図である。図１５（ｄ）は、第３の導光板、第３の光源ユニット群、および第３のレンズ導光板の概略構成の一例を示す模式平面図である。
【０２０４】
実施例７では、３枚の導光板を積層した液晶表示装置において、独立して光量を制御することが可能な領域を増やした場合のさらに別の構成例を挙げる。このとき、第１の導光板５、第２の導光板６、および第３の導光板１７の各導光板において光取り出し構造を設ける領域は、たとえば、図１５（ａ）乃至図１５（ｄ）に示したような領域にする。
【０２０５】
第１の導光板５は、たとえば、図１５（ａ）および図１５（ｂ）に示すように、表示領域ＤＡと重なる領域ＱＡを、２５個の小領域Ｑｉ，ｊ（ｉ，ｊはそれぞれ１，２，３，４，５のいずれか）に分割し、９個の小領域Ｑ１，１，Ｑ１，５，Ｑ２，２，Ｑ２，４，Ｑ３，３，Ｑ４，２，Ｑ４，４，Ｑ５，１，Ｑ５，５に光取り出し構造（たとえば、反射突起５ｃ）を設ける。このとき、領域ＱＡは、各小領域Ｑｉ，ｊの寸法が等しくなるように分割する。
【０２０６】
第２の導光板６は、たとえば、図１５（ａ）および図１５（ｃ）に示すように、表示領域ＤＡと重なる領域ＲＡを、２５個の小領域Ｒｉ，ｊ（ｉ，ｊはそれぞれ１，２，３，４，５のいずれか）に分割し、８個の小領域Ｒ１，２，Ｒ１，４，Ｒ２，３，Ｒ３，１，Ｒ３，５，Ｒ４，３，Ｒ５，２，Ｒ５，４に光取り出し構造（たとえば、反射突起６ｃ）を設ける。なお、第２の導光板６の小領域Ｒｉ，ｊは、それぞれ、第１の導光板５のＱｉ，ｊと重なる。
【０２０７】
第３の導光板１７は、たとえば、図１５（ａ）および図１５（ｄ）に示すように、表示領域ＤＡと重なる領域ＳＡを、２５個の小領域Ｓｉ，ｊ（ｉ，ｊはそれぞれ１，２，３，４，５のいずれか）に分割し、８個の小領域Ｓ１，３，Ｓ２，１，Ｓ２，５，Ｓ３，２，Ｓ３，４，Ｓ４，１，Ｓ４，５，Ｓ５，３に光取り出し構造（たとえば、反射突起）を設ける。なお、第３の導光板１７の小領域Ｓｉ，ｊは、それぞれ、第１の導光板５のＱｉ，ｊと重なる。
【０２０８】
また、第１の導光板５に対する光源ユニットおよび第１のレンズ導光板３は、たとえば、図１５（ｂ）に示したような構成にする。このとき、光源ユニット１ａから出射した白色光は、第１のレンズ導光板３により、小領域Ｑ１，ｊを伝播する平行光線に変換する。また、光源ユニット１ｂから出射した白色光は、第１のレンズ導光板３により、小領域Ｑ２，ｊを伝播する平行光線に変換する。また、光源ユニット１ｃから出射した白色光は、第１のレンズ導光板３により、小領域Ｑ３，ｊを伝播する平行光線に変換する。また、光源ユニット１ｄから出射した白色光は、第１のレンズ導光板３により、小領域Ｑ４，ｊを伝播する平行光線に変換する。また、光源ユニット１ｅから出射した白色光は、第１のレンズ導光板３により、小領域Ｑ５，ｊを伝播する平行光線に変換する。
【０２０９】
このとき、小領域Ｑ１，ｊでなるブロック領域ＱＢ１、小領域Ｑ２，ｊでなるブロック領域ＱＢ２、小領域Ｑ４，ｊでなるブロック領域ＱＢ４、および小領域Ｑ５，ｊでなるブロック領域ＱＢ５のそれぞれにおいて光取り出し構造が設けられている小領域の面積は、小領域Ｑ３，ｊでなるブロック領域ＱＢ３において光取り出し構造が設けられている小領域の面積の２倍である。そのため、実施例７の液晶表示装置では、たとえば、光源ユニット１ｃを１個の白色光源で構成し、他の光源ユニット１ａ，１ｂ，１ｄ，１ｅをそれぞれ２個の白色光源で構成する。
【０２１０】
第２の導光板６に対する光源ユニットおよび第２のレンズ導光板４は、たとえば、図１５（ｃ）に示したような構成にする。このとき、光源ユニット１ｆから出射した白色光は、第２のレンズ導光板４により、小領域Ｒ１，ｊを伝播する平行光線に変換する。また、光源ユニット１ｇから出射した白色光は、第２のレンズ導光板４により、小領域Ｒ２，ｊを伝播する平行光線に変換する。また、光源ユニット１ｈから出射した白色光は、第２のレンズ導光板４により、小領域Ｒ３，ｊを伝播する平行光線に変換する。また、光源ユニット１ｋから出射した白色光は、第２のレンズ導光板４により、小領域Ｒ４，ｊを伝播する平行光線に変換する。また、光源ユニット１ｍから出射した白色光は、第２のレンズ導光板４により、小領域Ｓ５，ｊを伝播する平行光線に変換する。
【０２１１】
このとき、小領域Ｒ１，ｊでなるブロック領域ＲＢ１、小領域Ｒ３，ｊでなるブロック領域ＱＢ３、および小領域Ｒ５，ｊでなるブロック領域ＱＢ４のそれぞれにおいて光取り出し構造が設けられている小領域の面積は、小領域Ｒ２，ｊでなるブロック領域ＲＢ２および小領域Ｒ４，ｊでなるブロック領域ＲＢ４において光取り出し構造が設けられている小領域の面積の２倍である。そのため、実施例７の液晶表示装置では、たとえば、光源ユニット１ｇ，１ｋをそれぞれ１個の白色光源で構成し、他の光源ユニット１ｆ，１ｈ，１ｍをそれぞれ２個の白色光源で構成する。
【０２１２】
第３の導光板１７に対する光源ユニットおよび第３のレンズ導光板１８は、たとえば、図１５（ｄ）に示したような構成にする。このとき、光源ユニット１ｎから出射した白色光は、第３のレンズ導光板１８により、小領域Ｓ１，ｊを伝播する平行光線に変換する。また、光源ユニット１ｐから出射した白色光は、第３のレンズ導光板１８により、小領域Ｓ２，ｊを伝播する平行光線に変換する。また、光源ユニット１ｑから出射した白色光は、第３のレンズ導光板１８により、小領域Ｓ３，ｊを伝播する平行光線に変換する。また、光源ユニット１ｒから出射した白色光は、第３のレンズ導光板１８により、小領域Ｓ４，ｊを伝播する平行光線に変換する。また、光源ユニット１ｓから出射した白色光は、第３のレンズ導光板１８により、小領域Ｓ５，ｊを伝播する平行光線に変換する。
【０２１３】
このとき、小領域Ｓ２，ｊでなるブロック領域ＳＢ２、小領域Ｓ３，ｊでなるブロック領域ＳＢ３、および小領域Ｒ４，ｊでなるブロック領域ＳＢ４のそれぞれにおいて光取り出し構造が設けられている小領域の面積は、小領域Ｓ１，ｊでなるブロック領域ＲＢ１および小領域Ｓ５，ｊでなるブロック領域ＳＢ５において光取り出し構造が設けられている小領域の面積の２倍である。そのため、実施例７の液晶表示装置では、たとえば、光源ユニット１ｎ，１ｓをそれぞれ１個の白色光源で構成し、他の光源ユニット１ｐ，１ｑ，１ｒをそれぞれ２個の白色光源で構成する。
【０２１４】
バックライトユニットの構成を上記のような構成にした場合、１５個の光源ユニットの駆動電流を独立して制御することにより、液晶表示パネル１１に照射される面状光線の輝度を、１５の小領域の組に分けて独立して制御することができる。したがって、実施例７の液晶表示装置は、液晶表示パネルに照射される面状光線の輝度を二次元的に制御することができ、たとえば、中心部分の輝度が高く、外周に向かうにつれて輝度が低くなるような分布にすることができる。
【０２１５】
以上、本発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることはもちろんである。
【０２１６】
たとえば、実施例１乃至実施例７では、導光板の短手方向の辺に沿って光源ユニットを配置した場合を挙げているが、これに限らず、導光板の短手方向と長手方向が入れ替わってもよいことはもちろんである。
【０２１７】
また、実施例１乃至実施例７で挙げた導光板、光源ユニット、およびレンズ導光板の構成は、液晶表示パネル１１に照射する面状光線を輝度を二次元的に制御するための構成、特に、中央部の輝度が高く、外周に向かうにつれて輝度が低くなるような分布になるように制御するための構成の一例である。すなわち、本発明の液晶表示装置における導光板、光源ユニット、およびレンズ導光板の構成は、液晶表示パネル１１に照射する面状光線を二次元的に制御することが可能であれば、実施例１乃至実施例７の構成に限らず、別の構成であってもよいことはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【０２１８】
実施例１乃至実施例７で挙げた導光板、光源ユニット、およびレンズ導光板の構成は、たとえば、液晶表示パネル１１の表示領域ＤＡのようなあらかじめ定められた領域に照射する面状光線の輝度を二次元的に制御するための構成である。そのため、本発明の導光板、光源ユニット、およびレンズ導光板の構成は、液晶表示装置のバックライトに限らず、たとえば、中央部の輝度が高く、外周に向かうにつれて輝度が低くなるような分布を有する光が要求される照明装置などにも適用できる。
【符号の説明】
【０２１９】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈ，１ｋ，１ｍ，１ｎ，１ｐ，１ｑ，１ｒ，１ｓ  光源ユニット
２  光源制御回路
３  第１のレンズ導光板
４  第２のレンズ導光板
５  第１の導光板
６  第２の導光板
７  光拡散シート
８  プリズムシート
９  光拡散機能付きプリズムシート
１０  反射シート
１１  液晶表示パネル
１２  第１の駆動回路
１３  第２の駆動回路
１４  主制御回路
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆ，１５ｇ，１５ｈ，１５ｋ  白色光
１６  反射突起重なり部
１７  第３の導光板
１８  第３のレンズ導光板
【図１（ａ）】
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【図１（ｂ）】
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【図２（ａ）】
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【図２（ｂ）】
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【図２（ｃ）】
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【図２（ｄ）】
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【図２（ｅ）】
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【図２（ｆ）】
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【図２（ｇ）】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
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【図３（ｃ）】
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【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
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【図５】
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【図６】
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【図７（ａ）】
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【図７（ｂ）】
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【図８（ａ）】
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【図８（ｂ）】
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【図８（ｃ）】
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【図８（ｄ）】
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【図９】
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【図１０（ａ）】
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【図１０（ｂ）】
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【図１０（ｃ）】
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【図１０（ｄ）】
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【図１１（ａ）】
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【図１１（ｂ）】
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【図１２】
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【図１３（ａ）】
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【図１３（ｂ）】
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【図１３（ｃ）】
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【図１３（ｄ）】
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【図１４】
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【図１５（ａ）】
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【図１５（ｂ）】
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【図１５（ｃ）】
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【図１５（ｄ）】
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