(57)【要約】【課題】指向性の高い光が得られる面光源装置を提供する。【解決手段】本発明の面光源装置１は、発光素子と凹面ミラーとを有する光源６と、光源６から射出された光を端面から入射させ、内部で伝播させつつ主面から射出させる導光体３と、を備え、凹面ミラーは、導光体３の主面に平行な平面で切断したときの断面形状が、焦点を有する曲線形状を有し、発光素子は、発光面上に焦点が位置するように配置されるとともに、ＬＥＤからの光が、凹面ミラーを介して導光体３に入射される構成とされている。【選択図】図１
2014135120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と前記発光素子から射出された光を反射する凹面ミラーとを少なくとも有する光源と、
前記光源から射出された光を端面から入射させ、内部で伝播させる間に主面から射出させる導光体と、を備え、
前記凹面ミラーは、前記導光体の主面に平行な平面で切断したときの断面形状が、焦点を有する曲線形状を少なくとも一部に有し、
前記発光素子は、発光面上に前記焦点が位置するように配置されるとともに、前記発光素子からの光が、前記凹面ミラーを介して前記導光体に入射される構成とされたことを特徴とする面光源装置。
【請求項２】
前記導光体は、前記光の伝播方向において前記主面に対して所定の傾斜角をなす反射面を有することを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
【請求項３】
前記光源が、前記凹面ミラーの窪みに配置された凸レンズを備え、
前記凸レンズの焦点の位置が前記凹面ミラーの焦点の位置と略一致していることを特徴とする請求項１または２に記載の面光源装置。
【請求項４】
前記凹面ミラーが、前記凸レンズの凸面に形成された金属膜で構成されていることを特徴とする請求項３に記載の面光源装置。
【請求項５】
前記凸レンズの凸面と対向する面に溝が設けられ、前記溝の内部に前記発光素子が配置されたことを特徴とする請求項３または４に記載の面光源装置。
【請求項６】
前記導光体の主面に平行な平面で切断したときの前記溝の底部の断面形状が曲線状であることを特徴とする請求項５に記載の面光源装置。
【請求項７】
前記導光体の主面に垂直な平面で切断したときの前記凹面ミラーの断面形状が直線形状であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の面光源装置。
【請求項８】
前記導光体の端面に、前記光源が、前記主面に平行、かつ前記光の伝播方向に垂直な方向に複数並べて配置されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の面光源装置。
【請求項９】
前記複数の光源が、前記主面に垂直な方向に複数列並べて配置されていることを特徴とする請求項８に記載の面光源装置。
【請求項１０】
一つの列を構成する前記複数の光源は、前記凹面ミラーの配列方向の寸法が異なることを特徴とする請求項９に記載の面光源装置。
【請求項１１】
複数の列を構成する前記複数の光源は、前記光源の配列方向における前記発光素子の位置が列毎に異なることを特徴とする請求項９または１０に記載の面光源装置。
【請求項１２】
前記導光体は、前記端面に近い側から前記端面から遠い側に向けて厚みが薄くなる楔形状を有し、前記主面と対向する面全体が前記反射面であることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の面光源装置。
【請求項１３】
前記導光体が、前記主面と対向する面に複数のプリズム構造体を有し、前記プリズム構造体の一つの傾斜面が前記反射面であることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の面光源装置。
【請求項１４】
前記導光体の主面から射出された光の進行方向を、前記主面の法線により近い方向に変更する方向変更用部材が備えられたことを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか一項に記載の面光源装置。
【請求項１５】
請求項１ないし１４のいずれか一項に記載の面光源装置と、前記面光源装置から射出される光を用いて表示を行う表示素子と、を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項１６】
請求項１ないし１４のいずれか一項に記載の面光源装置を備えたことを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面光源装置、表示装置および照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置の一例として、面光源装置から射出される光を利用して表示を行う透過型液晶表示装置が知られている。この種の液晶表示装置は、液晶パネルと、液晶パネルの背面側に配置された面光源装置と、を有している。従来の面光源装置は、発光ダイオード（Light Emitting Diode, 以下、ＬＥＤと略記する）等の光源と導光板とを備え、光源から射出された光を導光板の内部で伝播させ、導光板の全面から射出させるのが一般的である。以下、本明細書では、表示パネルの背面側に設けられる面光源装置のことをバックライトと記す場合もある。
【０００３】
下記の特許文献１には、複数の光源装置と、これら光源装置が端面に配置された導光板と、を備えたバックライト装置が開示されている。このバックライト装置において、光源装置は、ＬＥＤと、ＬＥＤからの光を反射させるリフレクターと、を備えている。リフレクターは、放物面をその軸線を通る水平面で半分に割った形状を有している。また、ＬＥＤの発光点は、リフレクターの放物面の焦点に位置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３４３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されたバックライト装置において、ＬＥＤから射出された光の一部は、リフレクターで反射することなく導光板に入射される。そのため、指向性の高い光が得られないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、指向性の高い光が得られる面光源装置を提供することを目的とする。また、この種の面光源装置を備えた表示装置および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】
上記の目的を達成するために、本発明の面光源装置は、発光素子と前記発光素子から射出された光を反射する凹面ミラーとを少なくとも有する光源と、前記光源から射出された光を端面から入射させ、内部で伝播させる間に主面から射出させる導光体と、を備え、前記凹面ミラーは、前記導光体の主面に平行な平面で切断したときの断面形状が、焦点を有する曲線形状を少なくとも一部に有し、前記発光素子は、発光面上に前記焦点が位置するように配置されるとともに、前記発光素子からの光が、前記凹面ミラーを介して前記導光体に入射される構成とされたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の面光源装置は、前記導光体が、前記光の伝播方向において前記主面に対して所定の傾斜角をなす反射面を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の面光源装置は、前記光源が、前記凹面ミラーの窪みに配置された凸レンズを備え、前記凸レンズの焦点の位置が前記凹面ミラーの焦点の位置と略一致していることを特徴とする。
【００１０】
本発明の面光源装置は、前記凹面ミラーが、前記凸レンズの凸面に形成された金属膜で構成されたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の面光源装置は、前記凸レンズの凸面と対向する面に溝が設けられ、前記溝の内部に前記発光素子が配置されたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の面光源装置は、前記導光体の主面に平行な平面で切断したときの前記溝の底部の断面形状が曲線状であることを特徴とする。
【００１３】
本発明の面光源装置は、前記導光体の主面に垂直な平面で切断したときの前記凹面ミラーの断面形状が直線形状であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の面光源装置は、前記導光体の端面に、前記光源が、前記主面に平行、かつ前記光の伝播方向に垂直な方向に複数並べて配置されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の面光源装置は、前記複数の光源が、前記主面に垂直な方向に複数列並べて配置されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の面光源装置は、一つの列を構成する前記複数の光源において、前記凹面ミラーの配列方向の寸法が異なることを特徴とする。
【００１７】
本発明の面光源装置は、複数の列を構成する前記複数の光源において、前記光源の配列方向における前記発光素子の位置が列毎に異なることを特徴とする。
【００１８】
本発明の面光源装置は、前記導光体が、前記端面に近い側から前記端面から遠い側に向けて厚みが薄くなる楔形状を有し、前記主面と対向する面全体が前記反射面であることを特徴とする。
【００１９】
本発明の面光源装置は、前記導光体が、前記主面と対向する面に複数のプリズム構造体を有し、前記プリズム構造体の一つの傾斜面が前記反射面であることを特徴とする。
【００２０】
本発明の面光源装置は、前記導光体の主面から射出された光の進行方向を、前記主面の法線により近い方向に変更する方向変更用部材を備えたことを特徴とする。
【００２１】
本発明の表示装置は、上記本発明の面光源装置と、前記面光源装置から射出される光を用いて表示を行う表示素子と、を備えたことを特徴とする。
【００２２】
本発明の照明装置は、上記本発明の面光源装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、指向性の高い光が得られる面光源装置を提供することができる。また、この種の面光源装置を備えた表示装置および照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態の面光源装置を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
【図３】本実施形態の面光源装置における一つの光源を示す斜視図である。
【図４】（Ａ）図３のＢ−Ｂ’線に沿う断面図、（Ｂ）図３のＣ−Ｃ’線に沿う断面図である。
【図５】本実施形態の面光源装置における複数個の光源を示す正面図である。
【図６】本発明の第２実施形態の面光源装置を示す断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態の面光源装置における一つの光源を示す断面図である。
【図８】本発明の第４実施形態の面光源装置における一つの光源を示す断面図である。
【図９】（Ａ）本発明の第５実施形態の面光源装置における一つの光源を示す斜視図、（Ｂ）断面図である。
【図１０】本発明の第６実施形態の面光源装置における複数個の光源を示す正面図である。
【図１１】本発明の第７実施形態の面光源装置における複数個の光源を示す正面図である。
【図１２】本発明の第８実施形態の液晶表示装置を示す断面図である。
【図１３】本発明の第９実施形態の液晶表示装置を示す断面図である。
【図１４】本発明の表示装置の一構成例である液晶表示装置の概略構成を示す正面図である。
【図１５】本発明の照明装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図５を用いて説明する。
本実施形態では、例えば液晶表示装置のバックライトとして用いて好適な面光源装置の一例を示す。
図１は、本実施形態の面光源装置を示す斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。図３は、本実施形態の面光源装置における一つの光源を示す斜視図である。図４（Ａ）は図３のＢ−Ｂ’線に沿う断面図、図４（Ｂ）は図３のＣ−Ｃ’線に沿う断面図である。図５は、本実施形態の面光源装置における複数個の光源を示す正面図である。
なお、以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
【００２６】
本実施形態の面光源装置１は、図１および図２に示すように、光源部２と、導光体３と、プリズムシート４（方向変更用部材）と、から構成されている。導光体３は、光源部２から射出された光を端面から入射させ、内部で伝播させる間に主面から射出させる機能を有する。プリズムシート４は、導光体３の主面から射出された光の進行方向を、主面の法線により近い方向に変更する機能を有する。なお、光源部２の詳細な構成は後述する。
【００２７】
導光体３は、例えばアクリル樹脂等の光透過性を有する樹脂からなる板体である。導光体３は、光源部２が設けられた端面３ａに近い側から遠い側に向けて厚みが徐々に薄くなる楔形の形状を有している。すなわち、図２に示すように、後述する第１主面３ｂに垂直な面（ｘｚ平面）で切断したときの導光体３の断面形状は直角三角形である。導光板３の端面３ａは、光源部２から射出された光を入射させる光入射面である。導光板３の第１主面３ｂ（図２における上側の面）は、内部に入射した光を射出させる光射出面である。
【００２８】
なお、本実施形態において、導光体３の第１主面３ｂの面内における光の伝播方向をｘ軸方向、光の伝播方向と直交する方向をｙ軸方向、第１主面と直交する方向（導光体３の厚み方向）をｚ軸方向、と定義する。したがって、本明細書における「光の伝播方向」とは、図２に示す導光体３のｘｚ断面内で光（１点鎖線の矢印Ｌで示す）が反射しつつ伝播する方向を意味するのではなく、導光体３の第１主面３ｂの法線方向から見て光が伝播する方向（実線の矢印Ｘで示す）を意味する。
【００２９】
導光体３の第１主面３ｂに対向する第２主面３ｃ（図２における下側の面）は、光の伝播方向において第１主面３ｂに対して一定の傾斜角をもって傾斜している。第１主面３ｂに対する第２主面３ｃの傾斜角θ１（第１主面３ｂと第２主面３ｃとのなす角度、導光体３の先端角と呼ぶ場合もある）は、例えば２°程度に設定される。第２主面３ｃには、例えばアルミニウム等の光反射率の高い金属膜からなる反射ミラー５が設けられている。反射ミラー５が設けられたことで、第２主面３ｃは、その全体が導光体３の内部を伝播する光を反射させる反射面として機能する。なお、反射ミラー５は、導光体３の第２主面３ｃに直接形成された金属膜で構成しても良いし、導光体３とは別体に作製した反射板を貼り合わせた構成としても良い。
【００３０】
光源部２は、図１および図５に示すように、複数の光源６が、光の伝播方向Ｘと直交する方向（ｙ軸方向）に１列に配列された構成を有している。光源６は、図３および図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ＬＥＤ７（発光素子）と、シリンドリカルレンズ８（凸レンズ）と、凹面ミラー９と、を備えている。シリンドリカルレンズ８は、例えばアクリル樹脂等の樹脂で構成されている。シリンドリカルレンズ８は、一方が凸面、他方が平坦面となったレンズ、いわゆる平凸レンズである。光は平坦面８ａから射出されるため、以降、この平坦面８ａを光射出面と称する。一方、凸面は、なだらかに湾曲した湾曲面８ｂと、湾曲面８ｂの両端に連続する２つの平坦な側面８ｃと、を有している。
【００３１】
シリンドリカルレンズ８をｘｙ平面で切断した断面形状を見ると、図４（Ａ）に示すように、凸面のうち、湾曲面８ｂは焦点Ｐを有する曲線形状を有している。本実施形態の場合、具体的には、湾曲面８ｂの断面形状は放物線状である。一方、シリンドリカルレンズ８をｘｚ平面で切断した断面形状を見ると、図４（Ｂ）に示すように、湾曲面８ｂは直線形状である。すなわち、シリンドリカルレンズ８の湾曲面８ｂは、ｘｙ平面内において湾曲し、ｘｙ平面内においては湾曲していない放物面である。
【００３２】
シリンドリカルレンズ８の湾曲面８ｂに沿って凹面ミラー９が設けられている。凹面ミラー９は、シリンドリカルレンズ８の湾曲面８ｂに直接形成されたアルミニウム等の光反射率の高い金属膜で構成されている。このように、シリンドリカルレンズ８の湾曲面８ｂと凹面ミラー９とが密着しているため、凹面ミラー９の形状は湾曲面８ｂの形状が反映された放物面となる。したがって、凹面ミラー９の焦点の位置はシリンドリカルレンズ８の焦点の位置と一致する。焦点を図４（Ａ）に点Ｐで示す。なお、シリンドリカルレンズ８の湾曲面８ｂに凹面ミラー９を直接形成する構成に代えて、シリンドリカルレンズとは別体に作製した凹面ミラーを貼り合わせた構成としても良い。
【００３３】
図４（Ａ）に示すように、シリンドリカルレンズ８の光射出面８ａには、ＬＥＤ７を内部に挿入できるだけの深さを有する溝１０が設けられている。シリンドリカルレンズ８をｘｙ平面で切断したときの溝１０の底部の断面形状は円弧状に丸められている。溝１０の内部には、棒状のＬＥＤ７が配置されている。ＬＥＤ７は、発光面７ａを凹面ミラー９に向けた姿勢で配置されている。また、ＬＥＤ７と凹面ミラー９およびシリンドリカルレンズ８とは、凹面ミラー９およびシリンドリカルレンズ８の焦点Ｐが発光面７ａ上に位置するように、互いの位置関係や寸法、形状等が設定されている。
【００３４】
ＬＥＤ７の発光面７ａが凹面ミラー９を向いていることにより、ＬＥＤ７の発光面７ａから射出された光の略全てが凹面ミラー９に向かい、凹面ミラー９で反射した後、シリンドリカルレンズ８の光射出面８ａから射出される。したがって、ＬＥＤ７の発光面７ａから射出された光のうち、凹面ミラー９で反射することなく、直接射出される光はほとんど存在しない。ＬＥＤ７は、特に指向性を有するものではなく、所定の拡散角で光を射出する一般的なＬＥＤを用いることができる。シリンドリカルレンズ８の凸面のうち、最大の拡散角でＬＥＤ７から射出された光が到達する位置までは少なくとも放物面となっており、凹面ミラー９が存在している。よって、ＬＥＤ７からの光が到達しない部分は平坦な側面８ｃとなっており、凹面ミラー９が存在しない。シリンドリカルレンズ８の側面８ｃは、隣接するシリンドリカルレンズ８の側面８ｃと互いに接触する接触面となる。
【００３５】
本実施形態においては、図５に示すように、各シリンドリカルレンズ８の光射出面８ａにおいて上端から下端までを貫通するように溝１０が設けられている。ＬＥＤ７は、シリンドリカルレンズ８の上端から下端まで達するように、溝１０の全体にわたって設けられている。ＬＥＤ７に電流を供給するための配線（図示略）は、シリンドリカルレンズ８の上端および下端から引き出されている。ＬＥＤ７と溝１０との間には僅かな間隙１１が設けられている。この間隙１１には、光学接着剤等が充填されても良いし、何も充填されずに空気が存在していても良い。なお、本実施形態では、複数の別体のシリンドリカルレンズ８を連結した構成としたが、これら複数のシリンドリカルレンズを一体にした構成のレンチキュラーレンズを用いても良い。
【００３６】
図１および図２に示すように、プリズムシート４が、導光体３の光射出面３ｂに対向する位置（図２における導光体３の上方）に設けられている。プリズムシート４は、光の伝播方向Ｘと直交する方向に延在する複数のプリズム構造体１１が一面に設けられたものである。プリズムシート４は、複数のプリズム構造体１１が設けられた面が導光体３の光射出面３ｂに対向するように配置されている。ｘｚ平面で切断した断面における一つのプリズム構造体１１の断面形状は三角形状である。プリズム構造体１１は、導光体３の光射出面３ｂに対して直交する第１面１１ａと、第１面１１ａに対して所定の先端角θ２をなす第２面１１ｂと、を有している。
【００３７】
以下、上記構成の面光源装置１の作用について説明する。
ＬＥＤ７の発光面７ａは所定の面積を有しているため、発光面７ａ上の全ての点が凹面ミラー９およびシリンドリカルレンズ８の焦点Ｐの位置に必ずしも一致するわけではない。ただし、以下では説明を簡単にするため、発光面７ａの面積が十分に小さく、発光面７ａが焦点Ｐと一致しているものとして説明する。
【００３８】
ＬＥＤ７の発光面７ａから発せられた光Ｌは、所定の拡散角をもって凹面ミラー９に向かい、凹面ミラー９で反射する。ここで、導光体３の光射出面３ｂに平行な平面（ｘｙ平面）内での光の振る舞いを考える。図４（Ａ）に示すように、発光面７ａの位置が焦点Ｐと一致しているため、ＬＥＤ７から発せられた光Ｌは、凹面ミラー９に対してどのような角度で入射したとしても、凹面ミラー９で反射した後は凹面ミラー９の光軸に平行な方向に進行する。したがって、ＬＥＤ７の発光面７ａから発せられた直後の拡散光は、凹面ミラー９で反射することで平行化された光、すなわち高い指向性を持つ光に変換され、シリンドリカルレンズ８の光射出面８ａから射出される。
【００３９】
次に、光の伝播方向Ｘに平行、かつ導光体３の光射出面３ｂに垂直な平面（ｘｚ平面）内での光の振る舞いを考える。図４（Ｂ）に示すように、ｘｚ平面内で見る限りにおいては、凹面ミラー９は曲率を有していないので、凹面ミラー９は平面ミラーのように機能する。すなわち、光Ｌは、凹面ミラー９において入射角に等しい反射角で反射する。よって、光Ｌは、ＬＥＤ７の発光面７ａから発せられた直後の拡散角を維持したまま、シリンドリカルレンズ８の光射出面８ａから射出される。
【００４０】
以上をまとめると、シリンドリカルレンズ８の光射出面８ａから射出された時点において、光Ｌは、導光体３の光射出面３ｂに平行な平面（ｘｙ平面）内でのみ高い指向性を持ち、光の伝播方向Ｘに平行、かつ導光体３の光射出面３ｂに垂直な平面（ｘｚ平面）内では指向性を持たない状態となる。このような光Ｌが、光入射面（端面）３ａから導光体３に入射される。
【００４１】
次に、光入射面（端面）３ａから導光体３に入射された光Ｌは、図２に示すように、第１主面３ｂ（光射出面）と第２主面３ｃ（反射面）との間で反射を繰り返しつつ、導光体３の内部を光の伝播方向Ｘ（図２の右側）に向けて進行する。仮に第１主面と第２主面とが平行であったとすると、光が反射を繰り返しても、第１主面および第２主面への光の入射角は変化しない。ところが、本実施形態の場合、導光体３は光入射面３ａ側から離れるにつれて厚みが徐々に薄くなる楔形であり、第１主面３ｂに対して第２主面３ｃが所定の傾斜角を有している。そのため、光Ｌは、第１主面３ｂおよび第２主面３ｃで反射する毎に第１主面３ｂおよび第２主面３ｃへの入射角が小さくなる。
【００４２】
ここで、例えば導光体３を構成するアクリル樹脂の屈折率が１．５、空気の屈折率を１．０とすると、導光体３の第１主面３ｂ（光射出面）における臨界角、すなわち導光体３を構成するアクリル樹脂と空気との界面における臨界角は、スネルの法則から４２°程度となる。導光体３に入射した直後の光が第１主面３ｂに入射した際、第１主面３ｂへの光Ｌの入射角が臨界角である４２°よりも大きい間は全反射条件を満たすため、光Ｌは第１主面３ｂで全反射する。その後、光Ｌが第１主面３ｂと第２主面３ｃとの間で反射を繰り返し、第１主面３ｂへの光Ｌの入射角が臨界角である４２°よりも小さくなった時点で全反射条件を満たさなくなり、光Ｌは外部空間に射出される。
【００４３】
すなわち、光Ｌは、第１主面３ｂへの入射角が臨界角よりも大きい間は導光体３の内部に閉じ込められ、第１主面３ｂへの入射角が臨界角よりも小さくなった時点で第１主面３ｂから順次射出される。光Ｌは第１主面３ｂから射出される際に屈折するので、第１主面３ｂへの入射角が４２°程度の光は、射出角が７０°程度の光となって射出される。このように、光の伝播方向Ｘに平行、かつ導光体３の光射出面３ｂに垂直な平面（ｘｚ平面）内で見たとき、光Ｌは導光体３に入射した時点では指向性を持たないが、導光体３から射出する時点では高い指向性を有することになる。
【００４４】
導光体３から射出するときの光Ｌの射出角は７０°程度であり、光Ｌはかなり水平に近い方向に射出される。したがって、プリズムシート４を用いて、導光体３から射出された光Ｌを導光体３の第１主面３ｂの法線方向に近い方向に立ち上げる必要がある。具体的には、先端角θ２が３８．５°程度のプリズム構造体１１を有するプリズムシート４を用い、光Ｌを、プリズム構造体１１の第１面１１ａから入射させ、第２面１１ｂで反射させることで、導光体３の第１主面３ｂに対して略法線方向に立ち上げることができる。
【００４５】
本実施形態の面光源装置１においては、ＬＥＤ７から発せられた光を光源６の凹面ミラー９で反射させることで、導光体３の光射出面３ｂに平行な平面（ｘｙ平面）内で高い指向性を持たせた後、導光体３を透過させることで、光の伝播方向Ｘに平行、かつ導光体３の光射出面３ｂに垂直な平面（ｘｚ平面）内でも高い指向性を持たせることができる。さらに、高い指向性を持つ光を、プリズムシート４を透過させることで、導光体３の第１主面３ｂの法線方向に取り出すことができる。その結果、全ての方位角において高い指向性を持つ光を得ることができる。
【００４６】
本発明者らは、本実施形態の面光源装置を前提として、導光体から射出される光の輝度−角度プロファイルに関する光学シミュレーションを行った。シミュレーション条件として、凹面ミラーの曲率半径を２．５ｍｍ、シリンドリカルレンズの幅（ｙ軸方向の寸法）を５ｍｍ、ＬＥＤの幅（ｙ軸方向の寸法）を０．４ｍｍ、導光体の先端角を２°に設定した。シミュレーションを行った結果、本実施形態の面光源装置では、導光体の第１主面の法線方向を中心とした全ての方位角において、半値全幅が１５°以下という高い指向性を有する光を得られることが確認された。
【００４７】
また、本実施形態の光源部２においては、シリンドリカルレンズ８の湾曲面８ｂ上に凹面ミラー９が直接形成され、シリンドリカルレンズ８に設けられた溝１０の内部にＬＥＤ７が装入されているため、部品点数が少なく、導光体３の大きさに対して比較的小型の光源部２を作製することができる。また、光源部２が光の伝播方向Ｘと直交する方向に配列された複数の光源６を有しているため、輝度が高く、幅が広い導光体３に対応した面光源装置１を構成することができる。
【００４８】
また、仮にシリンドリカルレンズに設けた溝の底部が角部を有していたとすると、その角部は互いに直交する２つの平面（第１の平面、第２の平面）で構成される。このとき、ＬＥＤから射出された光が第１の平面に入射する場合と第２の平面に入射する場合とで、光の屈折方向が急激に変化する。そのため、最終的に面光源装置から射出される光の角度−輝度特性が複数のピークを有するものとなる。その点、本実施形態の溝１０の底部は円弧状に丸められているため、ＬＥＤ７から射出された光の屈折方向が急激に変化することがない。その結果、なだらかな角度−輝度特性を有する光が得られる。
【００４９】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について、図６を用いて説明する。
本実施形態の面光源装置の基本構成は第１実施形態と同様であり、導光体の構成が第１実施形態と異なるのみである。
図６は、本実施形態の面光源装置をｘｚ平面で切断した断面図であり、第１実施形態の図２に相当する図である。図６において図２と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５０】
本実施形態の面光源装置１４は、図６に示すように、光源部２と、導光体１５と、プリズムシート４と、を備えている。光源部２とプリズムシート４の構成は第１実施形態と同様である。導光体１５は、光の伝播方向Ｘと直交する方向（ｙ軸方向）に延在する複数のプリズム構造体１６が設けられたものである。導光体１５は、複数のプリズム構造体１６が設けられた面がプリズムシート４と反対側を向くように配置されている。
【００５１】
ｘｚ平面で切断した一つのプリズム構造体１６の断面形状は三角形状である。プリズム構造体１６は、導光体１５の第１主面１５ｂに対して直交する第１面１６ａと、第１面１６ａに対して所定の先端角θ３をなす第２面１６ｂと、を有している。プリズム構造体１６の第２面１６ｂは、第１主面１５ｂに平行な面に対する傾斜角θ４が全てのプリズム構造体１６にわたって等しくなるように設定されている。一例として、各プリズム構造体１６の先端角θ３は８８°に設定され、第２面１６ｂの傾斜角θ４は２°に設定されている。本実施形態の場合、プリズム構造体１６の第２面１６ｂが内部を伝播する光Ｌを反射させる反射面として機能する。
【００５２】
導光体１５の内部を伝播する光Ｌは、第１主面１５ｂとプリズム構造体１６の第２面１６ｂとの間で反射を繰り返し、第１主面１５ｂへの光Ｌの入射角が臨界角よりも小さくなった時点で外部空間に取り出され、プリズムシート４を経て上方に射出される。
【００５３】
本実施形態の面光源装置１４においても、全ての方位角において高い指向性を持つ光が得られる、という第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態について、図７を用いて説明する。
本実施形態の面光源装置の基本構成は第１実施形態と同様であり、光源の構成が第１実施形態と異なるのみである。
図７は、本実施形態の面光源装置における光源をｘｙ平面で切断した断面図であり、第１実施形態の図４（Ａ）に相当する図である。図７において図４（Ａ）と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５５】
本実施形態の光源１９は、図７に示すように、ＬＥＤ７と、凹面ミラー９と、シリンドリカルレンズ２０と、を備えている。第１実施形態では、シリンドリカルレンズ８の光射出面８ａに溝１０を設け、溝１０の内部にＬＥＤ７を挿入した。これに対して、本実施形態では、シリンドリカルレンズ２０の光射出面２０ａには溝を設けていない。ＬＥＤ７は、シリンドリカルレンズ２０の光射出面２０ａ上に配置されている。ＬＥＤ７は、光学接着剤等を用いてシリンドリカルレンズ２０の光射出面２０ａ上に固定されていても良いし、他の固定用部材を用いて固定されていても良い。ＬＥＤ７は、その発光面７ａ上に凹面ミラー９およびシリンドリカルレンズ２０の焦点Ｐが位置するように配置されている。
【００５６】
本実施形態の面光源装置においても、全ての方位角において高い指向性を持つ光が得られる、という第１実施形態と同様の効果を得ることができる。本実施形態の場合、シリンドリカルレンズ２０に溝を形成するための加工が不要であるため、光源部の製造が容易になる。
【００５７】
［第４実施形態］
以下、本発明の第４実施形態について、図８を用いて説明する。
本実施形態の面光源装置の基本構成は第１実施形態と同様であり、光源の構成が第１実施形態と異なるのみである。
図８は、本実施形態の面光源装置における光源をｘｚ平面で切断した断面図であり、第１実施形態の図４（Ｂ）に相当する図である。図８において図４（Ｂ）と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５８】
本実施形態の光源２３は、図８に示すように、ＬＥＤ２４と、凹面ミラー９と、シリンドリカルレンズ２５と、を備えている。第１実施形態では、シリンドリカルレンズ８の上端から下端まで貫通するように溝１０が設けられ、ＬＥＤ７が溝１０の全体にわたって配置されていた。これに対して、本実施形態では、シリンドリカルレンズ２５に設けられた溝２６はシリンドリカルレンズ２５の上端から下端まで貫通していない。溝２６はシリンドリカルレンズ２５の高さ方向の一部に設けられ、溝２６の内部にＬＥＤ２４が挿入されている。すなわち、ＬＥＤ２４の長さ（ｚ軸方向の寸法）は、シリンドリカルレンズ２５の高さ（ｚ軸方向の寸法）よりも短い。
【００５９】
本実施形態の面光源装置においても、全ての方位角において高い指向性を持つ光が得られる、という第１実施形態と同様の効果を得ることができる。本実施形態の場合、第１実施形態に比べてＬＥＤ２４の長さが短く済むため、面光源装置のコストを削減することができる。
【００６０】
［第５実施形態］
以下、本発明の第５実施形態について、図９（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。
本実施形態の面光源装置の基本構成は第１実施形態と同様であり、光源の構成が第１実施形態と異なるのみである。
図９（Ａ）は、本実施形態の面光源装置における光源を示す斜視図であり、第１実施形態の図３に相当する図である。図９（Ｂ）は、本実施形態の光源をｘｙ平面で切断したときの断面図であり、第１実施形態の図４（Ａ）に相当する図である。図９（Ａ）、（Ｂ）において図３、図４（Ａ）と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６１】
本実施形態の光源２９は、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ＬＥＤ７と、凹面ミラー３０と、を備えており、シリンドリカルレンズを備えていない。すなわち、第１実施形態においてＬＥＤ７と凹面ミラー９との間のシリンドリカルレンズ８が存在していた領域には、本実施形態では空気層が存在している。したがって、本実施形態の凹面ミラー３０は、放物面形状の反射板で構成されている。ＬＥＤ７は、その発光面７ａ上に凹面ミラー３０の焦点Ｐが位置するように配置され、任意の固定用部材（図示略）等を用いて固定されている。
【００６２】
本実施形態の面光源装置においても、全ての方位角において高い指向性を持つ光が得られる、という第１実施形態と同様の効果を得ることができる。本実施形態の場合、シリンドリカルレンズを用いない分、面光源装置のコストを削減することができる。また、光がシリンドリカルレンズを透過する際の損失が生じないため、輝度が高い面光源装置を提供することができる。
【００６３】
［第６実施形態］
以下、本発明の第６実施形態について、図１０を用いて説明する。
本実施形態の面光源装置の基本構成は第１実施形態と同様であり、光源部の構成が第１実施形態と異なるのみである。
図１０は、本実施形態の面光源装置の光源部を導光体の光入射面（端面）側から見た正面図であり、第１実施形態の図５に相当する図である。図１０において図５と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６４】
第１実施形態の光源部２は、図５に示すように、複数の光源６が、光の伝播方向と直交する方向（ｙ軸方向）に１列に配列された構成であった。これに対して、本実施形態の光源部３２は、図１０に示すように、複数の光源３３Ａ，３３Ｂが光の伝播方向と直交する方向（ｙ軸方向）に配列された光源群が、導光体の第１主面の法線方向（ｚ軸方向）に２列設けられている。
【００６５】
１列の光源群を構成する複数の光源３３Ａ，３３Ｂは、シリンドリカルレンズ３４Ａ，３４Ｂの幅（配列方向の寸法）が異なる２種類の光源を含んでいる。そして、シリンドリカルレンズ３４Ａの幅が大きい光源３３Ａと、シリンドリカルレンズ３４Ｂの幅が小さい光源３３Ｂと、が交互に配置されている。
【００６６】
光源３３Ａ，３３Ｂの配列方向において同じ位置にある光源を見ると、シリンドリカルレンズ３４Ａの幅が大きい光源３３Ａの上方にシリンドリカルレンズ３４Ｂの幅が小さい光源３３Ｂが配置され、シリンドリカルレンズ３４Ｂの幅が小さい光源３３Ｂの上方にはシリンドリカルレンズ３４Ａの幅が大きい光源３３Ａが配置されている。また、同じ位置にある上下２つの光源３３Ａ，３３Ｂは、シリンドリカルレンズ３４Ａ，３４Ｂの幅は異なるが、ＬＥＤ７は同一直線上に配置されている。ＬＥＤ７は、上下の列で共通の１つのＬＥＤを用いても良いし、上下の列で別個のＬＥＤを用いても良い。
【００６７】
本実施形態の面光源装置においても、全ての方位角において高い指向性を持つ光が得られる、という第１実施形態と同様の効果を得ることができる。本実施形態の場合、シリンドリカルレンズ３４Ａ，３４Ｂの幅が異なる光源３３Ａ，３３Ｂが上下で重ね合わされているため、仮に個々の光源の中央部と周縁部とで輝度ムラがあったとしても、全体としては輝度ムラが緩和されるという効果が得られる。
【００６８】
［第７実施形態］
以下、本発明の第７実施形態について、図１１を用いて説明する。
本実施形態の面光源装置の基本構成は第１実施形態と同様であり、光源部の構成が第１実施形態と異なるのみである。
図１１は、本実施形態の面光源装置の光源部を導光体の光入射面（端面）側から見た正面図であり、第１実施形態の図５に相当する図である。図１１において図５と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６９】
本実施形態の光源部３７は、図１１に示すように、複数の光源３８が光の伝播方向と直交する方向（ｙ軸方向）に配列された光源群が、導光体の第１主面の法線方向（ｚ軸方向）に２列設けられている。第６実施形態と異なり、１列の光源群を構成する複数の光源３８は全て寸法が同一である。すなわち、シリンドリカルレンズ４０は全て寸法が同一である。上列において隣り合う２つの光源３８の境界の位置が下列においてはＬＥＤ３９の位置に対応し、下列において隣り合う２つの光源３８の境界の位置が上列においてはＬＥＤ３９の位置に対応している。すなわち、光の伝播方向と直交する方向（ｙ軸方向）における光源３８の配列の繰り返しピッチを１ピッチとすると、上列の複数の光源３８の配置と下列の複数の光源３８の配置とは、１／２ピッチずれている。したがって、上下２列を合わせると、光源３８の幅（ｙ軸方向の寸法）が同じ場合、本実施形態の光源部３７のＬＥＤ３９のピッチは第１実施形態の光源部２のＬＥＤ７のピッチの１／２となる。
【００７０】
本実施形態の面光源装置においても、全ての方位角において高い指向性を持つ光が得られる、という第１実施形態と同様の効果を得ることができる。本実施形態の場合、上述したように、ＬＥＤ３９のピッチが実質的に狭まることになるため、全体として輝度ムラが緩和されるという効果が得られる。
【００７１】
［第８実施形態］
以下、本発明の第８実施形態について、図１２を用いて説明する。
第８〜第９実施形態では、上記実施形態の面光源装置を備えた表示装置の一例を示す。本実施形態は、第１実施形態の面光源装置をバックライトとして備えた液晶表示装置の一例である。
【００７２】
本実施形態の液晶表示装置４３は、図１２に示すように、バックライト４４（面光源装置）と、第１偏光板４５と、液晶パネル４６と、第２偏光板４７と、視野角拡大フィルム４８と、から構成されている。なお、図１２では、液晶パネル４６を模式的に１枚の板状に図示している。観察者は、視野角拡大フィルム４８が配置された図１２における液晶表示装置４３の上側から表示を見ることになる。よって、以下の説明では、視野角拡大フィルム４８が配置された側を視認側と称し、バックライト４４が配置された側を背面側と称する。
【００７３】
本実施形態の液晶表示装置４３においては、バックライト４４から射出された光を液晶パネル４６で変調し、変調した光によって所定の画像や文字等を表示する。また、液晶パネル４６から射出された光が視野角拡大フィルム４８を透過すると、射出光の角度分布が視野角拡大フィルム４８に入射する前よりも広がった状態となって光が視野角拡大フィルム４８から射出される。これにより、観察者は広い視野角を持って表示を視認できる。
【００７４】
液晶パネル４６としては、例えばアクティブマトリクス方式の透過型液晶パネルを用いることができる。ただし、アクティブマトリクス方式の透過型液晶パネルに限らず、例えば半透過型（透過・反射兼用型）液晶パネル、各画素がスイッチング用薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor, 以下、ＴＦＴと略記する）を備えていない単純マトリクス方式の液晶パネルであっても良い。液晶パネル４６には周知の一般的な液晶パネルを用いることができるため、詳細な構成の説明は省略する。
【００７５】
液晶表示装置４３の視認側には、視野角拡大フィルム４８が配置されている。視野角拡大フィルム４８は、基材４９と、基材４９の一面（視認側と反対側の面）に形成された複数の光拡散部５０と、基材４９の一面に形成された黒色層５１（光吸収層）と、から構成されている。視野角拡大フィルム４８は、光拡散部５０が設けられた側を第２偏光板４７に向け、基材４９の側を視認側に向けた姿勢で第２偏光板４７上に配置されている。
【００７６】
基材４９には、例えばトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム等の透明樹脂製の基材が好ましく用いられる。光拡散部５０は、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の光透過性および感光性を有する有機材料で構成されている。光拡散部５０は、水平断面（ｘｙ断面）の形状が円形であり、光射出端面となる基材４９側の面の面積が小さく、光入射面となる基材４９と反対側の面の面積が大きく、基材４９側から基材４９と反対側に向けて水平断面の面積が徐々に大きくなっている。すなわち、光拡散部５０は、基材４９側から見たとき、いわゆる逆テーパ状の円錐台状の形状を有している。光拡散部５０は、視野角拡大フィルム４８において光の透過に寄与する部分である。すなわち、光拡散部５０に入射した光は、光拡散部５０のテーパ状の側面で全反射しつつ、光拡散部５０の内部に略閉じこめられた状態で導光し、全方位に拡散した状態で射出される。
【００７７】
黒色層５１は、図４（Ａ）に示すように、基材４９の光拡散部５０が形成された側の面のうち、複数の光拡散部５０の形成領域以外の領域に形成されている。黒色層５１は、一例として、ブラックレジスト等の光吸収性および感光性を有する有機材料で構成されている。
【００７８】
例えば画面の正面方向、すなわち液晶パネルを垂直に透過する光を基準として、液晶表示装置の画質の調整を行った場合、指向性を持たない従来のバックライトを用いた液晶表示装置では、画面を正面方向から見たときと斜め方向から見たときとで色ずれが生じてしまう。これに対して、本実施形態の液晶表示装置４３では、正面方向に高い指向性を有する第１実施形態の面光源装置からなるバックライト４４を用いているため、液晶パネル４６において色変化が少ない角度範囲のみを透過する。その後、視野角拡大フィルム４８で光が全ての方位に拡散するため、観察者はどの方向から見ても色ずれの少ない高画質の映像を見ることができる。
【００７９】
［第９実施形態］
以下、本発明の第９実施形態について、図１３を用いて説明する。
本実施形態は、第１実施形態の面光源装置をバックライトとして備えた蛍光励起型の液晶表示装置の一例である。
【００８０】
本実施形態の液晶表示装置５４は、図１３に示すように、バックライト４４（面光源装置）と、液晶素子５５、発光素子５６と、を備えている。本実施形態の液晶表示装置５４は、赤色光による表示を行う赤色用サブピクセル５７Ｒ、緑色光による表示を行う緑色用サブピクセル５７Ｇ、青色光による表示を行う青色用サブピクセル５７Ｂが隣接して配置されており、これら３つのサブピクセル５７Ｒ，５７Ｇ，５７Ｂにより表示を構成する最小単位である１つのピクセルが構成されている。
【００８１】
バックライト４４は、発光素子５６の蛍光体層５８Ｒ，５８Ｇ，５８Ｂを励起させる励起光Ｌ１を射出するものであり、本実施形態では励起光Ｌ１として紫外光や青色光を射出する。液晶素子５５は、バックライト４４から射出された励起光Ｌ１の透過率を上記のサブピクセル５７Ｒ，５７Ｇ，５７Ｂ毎に変調するものである。発光素子５６には、液晶素子５５により変調された励起光Ｌ１が入射され、蛍光体層５８Ｒ，５８Ｇ，５８Ｂが励起されて発光した光が外部に射出される。したがって、本実施形態では、図１３に示す液晶表示装置５４の上方側が、観察者が表示を見る視認側となる。
【００８２】
液晶素子５５は、第１透明基板５９と第２透明基板６０との間に液晶層６１が挟持された構成となっている。本実施形態の場合、観察者から見て前面側に位置する第２透明基板６０は、発光素子の基板を兼ねている。第１透明基板５９の内面（液晶層６１側の面）には、サブピクセル毎に第１透明電極６２が形成され、第１透明電極６２を覆うように配向膜（図示略）が形成されている。第１透明基板５９の外面（液晶層６１側と反対側の面）には第１偏光板６３が設けられている。第１透明基板５９には、例えばガラス、石英、プラスチック等からなる励起光を透過し得る基板を用いることができる。第１透明電極６２には、例えばインジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide, 以下、ＩＴＯと略記する）等の透明導電性材料が用いられる。第１偏光板６３には、従来一般の外付けの偏光板を用いることができる。
【００８３】
一方、第２透明基板６０の内面（液晶層６１側の面）には、蛍光体層５８、第１光吸収層６４が基板側からこの順に積層されている。蛍光体層５８を構成する蛍光体材料は、サブピクセル毎に発光波長帯域が異なっている。バックライト４４からの励起光が紫外光である場合、赤色用サブピクセル５７Ｒには紫外光を吸収して赤色光を発光する蛍光体材料からなる蛍光体層５８Ｒが設けられる。同様に、緑色用サブピクセル５７Ｇには紫外光を吸収して緑色光を発光する蛍光体材料からなる蛍光体層５８Ｇが設けられる。青色用サブピクセル５７Ｂには紫外光を吸収して青色光を発光する蛍光体材料からなる蛍光体層５８Ｂが設けられる。
【００８４】
もしくは、バックライト４４からの励起光が青色光である場合には、赤色用サブピクセル５７Ｒ、緑色用サブピクセル５７Ｇには青色光を吸収して赤色光、緑色光をそれぞれ発光する蛍光体材料からなる蛍光体層５８Ｒ，５８Ｇが設けられ、青色用サブピクセル５７Ｂには、蛍光体層に代えて、励起光である青色光を波長変換することなく拡散させて外部に射出させる光拡散層が設けられる。さらに、第２透明基板６０の内面には、光吸収層６４を覆うように第２偏光板６５が形成され、第２偏光板６５の表面に第２透明電極６６、配向膜（図示略）が積層されている。第２偏光板６５は、液晶素子５５の製造過程で塗布技術等を用いて作り込まれる偏光板であり、いわゆるイン・セル偏光板である。第２透明電極６６には、第１透明電極６２と同様、ＩＴＯ等の透明導電性材料が用いられる。
【００８５】
第２透明基板６０の外面側には第２光吸収層６７が形成されている。第２透明基板６０の内面に設けられた第１光吸収層６４は、バックライト４４からの励起光Ｌ１の漏れによるコントラスト低下を抑制するためのものである。第２透明基板６０の外面に設けられた第２光吸収層６７は、外光によるコントラスト低下を抑制するためのものである。
【００８６】
第８実施形態で述べた通り、通常の液晶表示装置は、斜め方向から見たときに色ずれが生じる。これに対して、本実施形態の蛍光励起型の液晶表示装置５４は、高い指向性を有する紫外光もしくは青色光の面光源装置をバックライト４４として用い、紫外光もしくは青色光を蛍光体層５８で色変換するものである。このとき、各色の光が蛍光体層５８から等方的に射出されるため、観察者はどの方向から見ても色ずれの少ない高画質の映像を見ることができる。
【００８７】
［表示装置の構成例］
以下、表示装置の一構成例について、図１４を用いて説明する。
図１４は、表示装置の一構成例である液晶表示装置の概略構成を示す正面図である。
【００８８】
本構成例の液晶テレビジョン７５は、図１４に示すように、表示画面として上記第７もしくは第８実施形態の液晶表示装置１を備えている。観察者側（図１４の手前側）には液晶パネルが配置され、観察者と反対側（図１４の奥側）にはバックライト（面光源装置）が配置されている。
本構成例の液晶テレビジョン７５は、上記実施形態の液晶表示装置１を備えたことで、高い画質の液晶テレビジョンとなる。
【００８９】
［照明装置の構成例］
以下、照明装置の一構成例について、図１５を用いて説明する。
図１５は、照明装置の概略構成を示す図である。
照明装置の基本構成は第１実施形態の面光源装置と略同様であるため、図１５において第１実施形態の図２と共通な構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００９０】
本構成例の照明装置７６は、図１５に示すように、光源部２と、導光体３と、を備えている。すなわち、照明装置７６は、図２に示した第１実施形態の面光源装置からプリズムシートを除いたものである。照明装置７６はプリズムシートを備えていないため、照明装置７６から発する光は、導光体３の第１主面３ｂ（光射出面）の法線方向に立ち上がることなく、第１主面３ｂに対して大きな射出角で射出される。したがって、図１５に示すように、光源部２を上方に向け、導光体３を下方に向けた姿勢で照明装置７６を設置すると、照明装置７６の斜め下方に向けて光Ｌを照射することができる。
【００９１】
本構成例の照明装置７６を例えばホールの天井付近に設置すれば、照明装置７６から下方に向けて指向性の高い光が照射されるので、スポットライトとして用いることができる。
【００９２】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば上記第１〜第７実施形態においては、凹面ミラーの形状は放物面であると述べた。これに対し、上記の実施形態で用いることが可能な凹面ミラーの形状は、必ずしも放物面に限ることなく、放物面を含む概念として円錐曲面であれば良い。円錐曲面の頂点を通る断面の形状を示す曲線は二次曲線と呼ばれる。二次曲線は、円錐を任意の平面で切り取った断面から得られる曲線である。凹面ミラーの径方向の座標をρ、凹面ミラーの中心軸方向の座標をｚ、コーニック係数をｋとすると、二次曲線を下記の（１）式、（２）式で表すことができる。
【００９３】
【数１】
2014135120.tif 000003
【数２】
2014135120.tif 000004
【００９４】
（１）式、（２）式におけるコーニック係数ｋの値によって二次曲線の形状は変化する。二次曲線は、例えばｋ＝０のときに円となり、ｋ＝−０．２５のときに楕円曲線となり、ｋ＝−１のときに放物線となり、ｋ＝−２のときに双曲線となる。上記の実施形態では、これらの二次曲線をｘｙ平面における断面形状とする凹面ミラーを用いることができる。なお、第１実施形態でも述べたように、ＬＥＤからの光が到達する領域が少なくとも円錐曲面であれば良いので、ＬＥＤからの光が到達しない領域は例えば平坦な面であっても良い。
【００９５】
また、上記実施形態では、光源部が複数の光源で構成されている例を挙げたが、例えば光の伝播方向と直交する方向の寸法が短い、棒状の導光体を用いる場合であれば、光源部が１つの光源のみで構成されていても良い。その他、上記実施形態で例示した面光源装置の各構成要素の形状、数、配置、材質等に関しては、適宜変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマディスプレイなどの各種表示装置、もしくはこれらの表示装置に用いられる面光源装置、もしくは各種照明装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００９７】
１，１４…面光源装置、３，１５…導光体、３ａ…端面（光入射面）、３ｂ，１５ｂ…第１主面（光射出面）、３ｃ…第２主面（反射面）、４…プリズムシート（方向変更用部材）、６，１９，２３，２９，３３Ａ，３３Ｂ，３８…光源、７，２４，３９…ＬＥＤ（発光素子）、７ａ…発光面、８，２０，２５，３４Ａ，３４Ｂ，４０…シリンドリカルレンズ（凸レンズ）、９，３０…凹面ミラー、１０，２６…溝、１６…プリズム構造体、４３，５４…液晶表示装置（表示装置）、４４…バックライト（面光源装置）、７５…液晶テレビジョン（表示装置）、７６…照明装置、Ｐ…焦点。
【図１】
2014135120.tif 000005
【図２】
2014135120.tif 000006
【図３】
2014135120.tif 000007
【図４】
2014135120.tif 000008
【図５】
2014135120.tif 000009
【図６】
2014135120.tif 000010
【図７】
2014135120.tif 000011
【図８】
2014135120.tif 000012
【図９】
2014135120.tif 000013
【図１０】
2014135120.tif 000014
【図１１】
2014135120.tif 000015
【図１２】
2014135120.tif 000016
【図１３】
2014135120.tif 000017
【図１４】
2014135120.tif 000018
【図１５】
2014135120.tif 000019