【事件の表示】
　特許第３０４２８４２号「面光源素子」の請求項１に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３０４２８４２号の請求項１に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　特許第３０４２８４２号の請求項１に係る発明は、昭和６３年９月１４日（優先権主張昭和６２年１１月１２日）に出願した特願昭６３−２２８４５５号（以下、「第１原出願」という。）の一部が平成８年４月８日に新たな特許出願とされ、さらにその新たな特許出願である特願平８−８５１６６号（以下、「第２原出願」という。）の一部を平成１０年７月１３日に新たな特許出願としたものであって、平成１２年３月１０日にその発明について特許権の設定登録がなされ、その後、その特許について、特許異議申立人長谷川孝子より特許異議の申立てがなされ、取消の理由が通知され、その指定期間内である平成１３年４月１０日に訂正請求（後日取り下げ）がなされた後、再度取消の理由が通知され、その指定期間内である平成１３年６月２８日に訂正請求がなされたものである。
　
２．訂正の適否についての判断
（１）訂正の内容
　特許権者が求めている訂正の内容は以下の訂正事項ａないしｃのとおりである。
ア．訂正事項ａ
　特許請求の範囲の請求項１について、「多数の線状プリズム単位が並列して形成された」を「多数の線状プリズム単位が互いに並列して形成された」と訂正する。
イ．訂正事項ｂ
　明細書の段落【００１２】について、「多数の線状プリズム単位が並列して形成された」を「多数の線状プリズム単位が互いに並列して形成された」と訂正する。
ウ．訂正事項ｃ
　明細書の段落【００２６】について、「第２のエレメントのプリズム角（θ１＋θ２）を５２°〜６６°とする。」を「第２のエレメントのプリズム角（θ１＋θ２）を３０°〜６６°とする。」と訂正する。
　
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無、及び特許請求の範囲の拡張・変更の存否
　上記訂正事項ａに関連する記載として、願書に最初に添付した明細書（以下、「特許明細書」という。）の発明の詳細な説明の【００３０】には「レンズ単位１６、プリズム単位４０共に光源（ランプ）に平行な方向に延びる凸条の線形状をなしている」と記載されており、図１、図５を参照すれば多数の線状プリズム単位はそれぞれ光源に平行な方向に形成されているものと認められるから、多数の線状プリズム単位が互いに並列して形成されていることは明らかである。そして、該訂正事項ａは多数の線状プリズム単位が何に対して並列して形成されたのか明瞭でない記載の釈明を目的とする明細書の訂正に該当し、新規事項の追加に該当せず、また、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　また、上記訂正事項ｂは上記訂正事項ａの訂正に伴って、発明の詳細な説明の記載を適合させるものであるから、明瞭でない記載の釈明を目的とする明細書の訂正に該当し、新規事項の追加に該当せず、また、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　さらに、上記訂正事項ｃは、特許明細書の発明の詳細な説明の【００２７】、【００３２】、【００３６】、【００３８】、【００４０】、【００４６】及び【００５７】に具体的に記載された第２のエレメントのプリズム角に基づき特定された特許請求の範囲に記載された第２のエレメントのプリズム角の数値範囲と整合させるものであるから、明瞭でない記載の釈明を目的とする明細書の訂正に該当し、新規事項の追加に該当せず、また、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　
（３）むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第６条第１項の規定によりなお従前の例によるとされる、特許法第１２０条の４第３項において準用する平成６年法律第１１６号による改正前の特許法第１２６条第１項ただし書き、第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．特許異議申立てについての判断
（１）特許異議申立ての理由の概要
　特許異議申立人長谷川孝子は、特許第３０４２８４２号の請求項１に係る発明は、
（１−１）甲第１、３、４号証で示す刊行物から当業者が容易になし得るものであるから、特許法第２９条第２項の規定により取り消されるべきものである。
（１−２）本件特許発明は、その構成が不明確であり、特許法第３６条第３項に規定する要件を満たしていない特許出願に対してなされたものであるから取り消されるべきものである。
（１−３）本件特許発明は、発明の詳細な説明に記載されていない発明を含むものであり、特許法第３６条第４項第１号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してなされたものであるから取り消されるべきものである。
（１−４）本件特許発明は、分割の要件を満たさない発明について特許されたものであり、分割による出願日の遡及効が認められず、甲第５号証又は甲第６号証により公知とされた発明に基づいて当業者が容易になし得たものと認められるので、特許法２９条第２項の規定により取り消されるべきものである旨主張している。
　
（２）本件発明
　特許第３０４２８４２号の請求項１に係る発明（以下、「本件発明」という。）は、平成１３年６月２８日付けの訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１に記載された事項により特定される次のとおりのものである。
「少なくとも一つの側端を入射端面とし、これと直交する面を出射平面とする板状の第１のエレメントと、上記第１のエレメントの出射平面の対向面に配設された反射面と、上記第１のエレメントの出射平面側に配設された第２のエレメントと、上記第１のエレメントの入射端面に対向して配置された光源とから構成され、上記第１のエレメントが、その入射端面と出射平面との双方に対し直交する面において、上記第１のエレメントの出射平面の法線方向に対し傾きを有する特定方向に指向性を有する出射光を上記出射平面から出射させるとともに、上記第２のエレメントが、上記第１のエレメントからの出射光を入射させ、プリズム角が３０°〜６６°である多数の線状プリズム単位が互いに並列して形成された入射面と、所定の方向に光を出射させる出射面とを備えており、上記各プリズム単位の少なくとも一方のプリズム面から入射した光を他方のプリズム面で反射させ上記第１のエレメントの出射平面の法線方向の方へと偏向させて上記出射面から出射させることを特徴とする面光源素子。」
　
（３）引用刊行物
刊行物１：実願昭６１−１５２４０１号（実開昭６３−５９６５５号）のマイクロフィルム（甲第１号証）
刊行物２：特開昭６１−１５１０４号公報（甲第２号証）
刊行物３：特開昭６０−７３６１８号公報（甲第３号証）
刊行物４：実願昭５９−７４５２９号（実開昭６０−１８７４０６号）のマイクロフィルム（甲第４号証）
刊行物５：特開平８−２７１７０５号公報（甲第５号証）
刊行物６：特開平２−１７号公報（甲第６号証）
刊行物７：特許第２９６５１３８号公報（甲第７号証）
　
（４）刊行物に記載された発明
（４−１）刊行物１
　刊行物１には、次の事項が記載されている。
「表示板の背面に光拡散器が配置されかつ該光拡散器の側方に光源が配置されてなる表示灯であって、上記光拡散器は多数本の光ファイバーを積層して構成されており、しかもその光ファイバーは基端が集められて入射端面を形成し、かつ先端が段階状で上向きの出射面を形成し、さらに該出射面の上面には光を正面側に出射させる光路規制部材が配置されていることを特徴とする表示灯。」（実用新案登録請求の範囲）
「本考案は、このような状況に鑑み、光ファイバーを巧みに用いて表示部の明暗の斑が生ずることがなくて可及的に厚さを小さくした誘導灯等の表示灯を提供しようとするものである」（第３頁下から４行〜末行）
「図に示すように表示板（１）の背面に光拡散器（２）が配置され、かつ該光拡散器（２）の側方には光源（３）が、また正面側には光路規制部材（４）がそれぞれ配置されてなっている。なお図中（５）は表示灯のハウジング、（６）は該ハウジング（５）の下面を照らすためのスリット、（７）は光源（３）のリフレクター、（８）は反射板である。これらのうち表示板（１）は、塩化ビニルやアクリル樹脂等の合成樹脂板に所定の印刷を施したものが用いられる。またこの例では光源（３）として２０Ｗの蛍光灯（直径３２．５ｍｍ，長さ５８０ｍｍ）を用いている。また光拡散器（２）はほぼ第２図および第３図の如き構成としたが、実際には直径０．２５ｍｍのプラスチック系光ファイバー（２１）を多数並列に接合したシート（ハウジングにおける長さａより若干小さい幅のもの）を８０枚積層したものを用いた。このときそれぞれの基端は揃えて入射面（２Ａ）を形成するようにし、先端は２．５ｍｍ間隔で段階状にずらすようにして出射面（２Ｂ）を形成するようにし、互いに接着して組立てた。なお光路規制部材（４）は、光ファイバー（２１）を光が直進して出射するのを、正面側に屈折させるようにするためのもので、光拡散器（２）の上面に配置する。この光路規制部材（４）は図のようにプリズム片を有するシートの外に、拡散シート等も使用しうる。」（第５頁第１行〜第６頁第８行）
「本考案は以上詳述した如き構成からなるものであるから、表示板の明るさが均一であって光のロスも少なく、しかも表示灯の厚さを可及的に小さくすることができるため、誘導灯をはじめ各種の表示灯として優れた特徴を有している。」（第９頁第３〜７行）
　また、第２図には、入射端面（２Ａ）と出射面（２Ｂ）とが直交し、出射面（２Ｂ）の対向面に反射板（８）が配設され、入射端面（２Ａ）に対向して光源（３）が配置されることが図示されており、さらに、第２図のプリズム片を有するシートからなる光路規制部材（４）の断面図及び第３図の光拡散器（２）の記載から見て光路規制部材（４）は多数の線状プリズム単位が互いに並列して形成された入射面を有するものと認められる。
　
　上記記載からみて、刊行物１には「多数本の光ファイバーを積層して構成されており、その光ファイバーは基端が集められて入射端面（２Ａ）を形成し、かつ入射端面と直交する先端が段階状で上向きの射出面（２Ｂ）を形成する光拡散器（２）と、光拡散器の出射面の対向面に配設された反射板（８）と、光拡散器の上面に配設された光路規制部材（４）と、光拡散器の入射端面に対向して配置された光源（３）とから構成され、光拡散器の光ファイバー（２１）を光が直進して出射させるとともに、光路規制部材がプリズム片を有するシートからなり、光拡散器から出射した光を入射させる多数の線状プリズム単位が互いに並列して形成された入射面を有し、入射した光を正面側に屈折させる表示灯」が記載されているものと認められる。
（４−２）刊行物２
　刊行物２には、次の事項が記載されている。
「本実施例の光拡散器１では、ポリメタクリル酸メチルから成る多数の透明且つ均質な板状体２（厚さ０．５ｍｍ）が、夫々の一方の端面である光出射端面３によって階段部４を形成する様に層状に配列され・・・各階段部４は、光拡散板１１によって覆われている。光拡散板１１は三角柱状のプリズム１２が板状に配列されたものであり、この光拡散板１１はプリズム１２と光出射端面３とが互いに平行になる様に配されている。以上の様な光拡散器１では、光入射端面６に沿って螢光灯の様な長尺状の光源１３を配置すると、光入射端面６から板状体２へ入射した光は、この板状体２中を第２図の矢印方向へ進行し、光出射端面３から出射する。」（第２頁左下欄第９行〜右下欄第１２行）
「上記の何れの実施例に於いても各々の板状体２としてポリメタクリル酸メチルから成る均質な板状体を使用したが、板状体２を層状に配列する代わりに多数の光ファイバを上下左右に配列してもよく、また光導波路が形成されているいわゆる光シートを層状に配列してもよい。」（第４頁左上欄第６〜１１行）
「以上の様な本発明による光拡散器は、表示用看板、デイスプレイ、設計用面照明、液晶用バックライト等に適用することができる。」（第４頁右上欄第５〜７行）
　上記記載から、刊行物２に係る発明の構成を刊行物１に関する発明と同様の構成にし、その構成のものを液晶用バックライトに適用できることが分かるから、刊行物１に記載された表示灯が本件発明と同一の技術分野に属することが刊行物２の記載から認められる。
（４−３）刊行物３
　刊行物３には、次の事項が記載されている。
「本発明に係る透過型液晶表示装置は、液晶表示素子の視角方向にほぼ一致させた配光特性を有する背面平面光源を具備していることを特徴とする。」（第２頁右下欄第２〜５行）
「第２図は本発明の実施例であり、液晶表示素子１はＴＮ方式、照明光源は螢光管２にライトガイド３、拡散板４を組み合わせた構成となっている。ライトガイド３はアクリル樹脂により成形され、平面光源化するために片面をおおむね鋸歯状断面５に形成されている。・・・配光特性は視覚特性とほぼ一致した方向に分布の中心を向けるように、螢光管の位置、拡散板、ライトガイドの形状が設定されている。詳しくは、鋸歯状断面の傾斜角度、ライトガイド全体の方向、螢光管の配置、拡散板の拡散能、その有無等である。ここではライトガイドとしてくさび状のアクリル板を用いたが、同様な配光特性を得られる材質、形状であれば使用することができる。」（第２頁右下欄第１０行〜第３頁左上欄第７行）
（４−４）刊行物４
　刊行物４には、次の事項が記載されている。
「８は、液晶セル１の裏面側に配置されていて裏面９ａが第２図に示した如く断面鋸歯状をなす突条を並設して成る粗面として形成された透明板９と、透明板９の上端部に近接配置されていてその光軸が第２図に示した如く透明板９の表面９ａと角度θをなしている光源１０とから成る面光源装置であって、裏面９ａの突条は例えば表面９ｂに対する角度が９０°＋θである光源１０側の面Ａと表面９ｂに対する角度が４５°＋θ／２である光源１０と反対側の面Ｂとから成り、面Ｂは研摩面に形成されるか又は鍍金等により銀膜又はアルミニユウム膜等の反射膜が形成されている。」（第３頁第１〜１３行）
「光源１０から裏面９ａに対して角度θで入射した光は、面Ａが単なる研摩面であり且つ表面９ｂに対する角度が９０°＋θ即ち光軸に対する角度が９０°であることにより面Ａを透過し、続いて面Ｂが研摩面又は反射膜面であり且つ表面９ｂに対する角度が４５°＋θ／２であることにより面Ｂで表面９ｂと直角な方向に反射して表面９ｂから出射し、液晶セルのバック照明を行う。そして、このような作用が裏面９ａの無数の突条で行われるので、均一なバック照明が得られる。」（第３頁第１９行〜第４頁第８行）
　また、第２図には透明板９の部分拡大断面図が記載されている。
（４−５）刊行物５
　刊行物５は本件発明の第２原出願の公開公報である。
（４−６）刊行物６
　刊行物６は本件発明の第１原出願の公開公報である。
（４−７）刊行物７
　刊行物７は本件発明の第２原出願の特許公報である。
　
（５）対比・判断
（５−１）特許異議申立ての理由（１−１）について
　刊行物１に記載された「基端が集められて入射端面（２Ａ）を形成」、「先端が段階状で上向きの射出面（２Ｂ）」、「光拡散器（２）」、「反射板（８）」、「上面」、「光路規制部材（４）」、「光ファイバー（２１）を光が直進して出射」及び「入射した光を正面側に屈折」は、それぞれ本件発明の「少なくとも一つの側端を入射端面とし」、「出射平面」、「第１のエレメント」、「反射面」、「出射平面側」、「第２のエレメント」、「入射端面と出射平面との双方に対し直交する面において、第１のエレメントの出射平面の法線方向に対し傾きを有する特定方向に指向性を有する出射光を出射平面から出射」及び「所定の方向に光を出射させる出射面とを備えており、上記第１のエレメントの出射平面の法線方向の方へと偏向させて上記出射面から出射」に相当する。そうすると両者は、
「少なくとも一つの側端を入射端面とし、これと直交する面を出射平面とする第１のエレメントと、上記第１のエレメントの出射平面の対向面に配設された反射面と、上記第１のエレメントの出射平面側に配設された第２のエレメントと、上記第１のエレメントの入射端面に対向して配置された光源とから構成され、上記第１のエレメントが、その入射端面と出射平面との双方に対し直交する面において、上記第１のエレメントの出射平面の法線方向に対し傾きを有する特定方向に指向性を有する出射光を上記出射平面から出射させるとともに、上記第２のエレメントが、上記第１のエレメントからの出射光を入射させ、多数の線状プリズム単位が互いに並列して形成された入射面と、所定の方向に光を出射させる出射面とを備えており、上記第１のエレメントの出射平面の法線方向の方へと偏向させて上記出射面から出射させる」点で一致し、
　本件発明の第１のエレメントが板状であるのに対し、刊行物１に記載された光拡散器は、多数本の光ファイバーを積層して構成されたものである点（以下、「相違点１」という。）
　本件発明の第２のエレメントのプリズム角が「３０°〜６６°」であり、各プリズム単位の少なくとも一方のプリズム面から入射した光を他方のプリズム面で反射させるのに対し、刊行物１に記載されたプリズム片を有するシートからなる光路規制部材はプリズム角について記載されておらず、かつ、入射した光を正面側に屈折させるようにしている点（以下、「相違点２」という。）で相違している。
　そこで、上記相違点について検討する。
　相違点１については、
　刊行物３に、液晶表示素子の視角方向にほぼ一致させた配光特性を得るためにライトガイドとしてくさび状のアクリル板を用いることが記載されており、該ライトガイドは板状であるといえるが、液晶表示素子の視角方向にほぼ一致させた配光特性を得るためにはライトガイドに形成された鋸歯状断面の傾斜角度、ライトガイド全体の方向、螢光管の配置、拡散板の拡散能、その有無等により定まると記載されており、ライトガイド単独の機能は特に記載されていない。そうすると刊行物３に記載された板状のライトガイドが本件発明の第１のエレメントと同様の機能を有するものであるのか否かが不明であるから、これを刊行物１に記載されたものに適用して上記相違点１の構成を当業者が容易に想到し得たとすることはできない。
　相違点２については、
　刊行物４に、裏面９ａが断面鋸歯状をなす突条を並設して成る粗面として形成された透明板９と、透明板の裏面９ａと角度θをなしている光源１０とから成る面光源装置が記載されており、裏面９ａに形成された断面鋸歯状をなす突条は第２図の記載からみて多数の線状プリズム単位が互いに並列して形成されたものに相当するものと認められる。そして、プリズムの一方の面Ａから入射した光を他方のプリズム面Ｂで反射させて表面９ｂから出射させているから、刊行物４に記載されたものは本件発明の第２のエレメントのプリズムと同様の作用で出射光を偏向させているが、刊行物４に記載されたものは、光源から透明板９に直接入射した光を表面９ｂと直角な方向に反射して表面９ｂから出射して液晶セルのバック照明を行うもので、本件発明の第１のエレメントからの指向性を有する出射光を入射させて第１のエレメントの出射平面の法線方向の方へと偏向させる第２のエレメントとは異なったものであり、例え刊行物４の断面鋸歯状をなす突条のプリズム角が３０°〜６６°の範囲に入っているとしても、刊行物４に記載された透明板を刊行物１に記載されたものに適用して上記相違点２の構成を当業者が容易に想到し得たとすることはできない。
　したがって、特許異議申立ての理由（１−１）の主張は採用することができない。
（５−２）特許異議申立ての理由（１−２）について
　本件発明の第２のエレメントのプリズム角が「３０°〜６６°」であるのに対し、発明の詳細な説明の段落番号【００２６】にはプリズム角を「５２〜６６°」とすると記載されており、特許請求の範囲と発明の詳細な説明の記載が矛盾するから発明が不明確であるという主張については、平成１３年６月２８日付け訂正明細書により「５２〜６６°」が「３０〜６６°」と訂正されたことにより特許請求の範囲と発明の詳細な説明の記載は矛盾しなくなったから上記主張は採用することができない。
　また、本件発明の「プリズム角が３０°〜６６°である多数の線状プリズム単位が並列して形成された」という記載では、線状のプリズム単位が何に対して「並列に形成された」のか特定することができず発明の構成が不明確であるという主張についても、平成１３年６月２８日付け訂正明細書により「並列に形成された」が「互いに並列に形成された」と訂正されたことにより発明の構成が明確となったので上記主張は採用することができない。
　
（５−３）特許異議申立ての理由（１−３）について
　本件発明は「プリズム角が３０°〜６６°」であるとしており、このプリズム角の数値範囲「３０°〜６６°」は表６の記載を根拠とするものであるが、表６にはこのプリズム角の数値範囲は記載されていない。また、第１のエレメントの構成に関わらず、全ての場合においてプリズム角が３０°〜６６°となる条件が適しているというわけではないという主張について検討すると、本件発明のプリズム角は第１のエレメントの構成のみによって、つまり第１のエレメントのレンズの形状や表面型、裏面型等により一義的に決定されるべきものではなく、第１のエレメントからの出射光の指向性の方向と該出射光を第２のエレメントに入射させ偏向させて出射させる所望の方向との組合せにより設定されるものである。そして、「プリズム角が３０°〜６６°」は、本件発明の出願当初の明細書に記載された種々のプリズム角の数値のうち最大の数値のものを上限とし且つ最小の数値のものを下限とする範囲として定めたものであり、「プリズム角が３０°〜６６°」の数値範囲内の種々のプリズム角において本件発明特有の作用効果を奏するのであるから、「プリズム角が３０°〜６６°」は実質上本件発明の出願当初の明細書に記載されていたものと認められる。したがって、上記主張は採用することができない。
　
（５−４）特許異議申立ての理由（１−４）について
　本件発明は第２原出願と第１原出願に記載されていない特定事項（数値範囲「３０°〜６６°」）を含むものであるから分割の要件を満たしておらず、出願日の遡及効果が認められないから刊行物５と刊行物６に記載された発明から当業者が容易になし得たものであるという主張について検討すると、第２原出願と第１原出願の出願当初の明細書には上記（５−３）で述べた理由と同様の理由により、数値範囲「３０°〜６６°」は実質上第２原出願と第１原出願の出願当初の明細書に記載されていたものと認められるから上記主張は採用することができない。
　また、第２原出願の特許発明は「光出射面の反対面に多数の線状のレンズ単位が並列して形成された」とされており線状のレンズ単位の形成方向はどのような方向であるか何等定められていないが、第２原出願の発明の詳細な説明には、線状の凸レンズ集合体の線と蛍光灯とが平行になるように凸レンズの集合体を形成する態様を除く他の態様は、何等記載されておらず、又、それを示唆するような記載もないから、第２原出願の特許発明は発明の詳細な説明に記載されていない発明を含んでおり、第１原出願の出願当初の明細書にも記載されていない発明を含んでいるから、分割の要件を満たしておらず、第２原出願の出願日の遡及効果は認められないから、本件発明の出願日の遡及が認められるとしても、昭和６３年９月１４日ではなく、平成８年４月８日となり、本件発明は、刊行物６に記載された発明から当業者が容易になし得たものであるという主張について検討すると、第２原出願の特許発明は多数の線状のレンズ単位の形成方向の特定を発明の構成要件としないものであるから、発明の構成要件とされていない全ての実施形態を網羅的に明細書に記載する必要はなく、第１のエレメントの多数の線状のレンズ単位の形成方向についての全ての形態が明細書に記載されていないことをもって第２原出願の特許発明がその発明の詳細な説明に記載されていない発明を含むとすることはできない。そして同様の理由で第２原出願の特許発明は第１原出願の特許明細書に記載されていない発明を含むとすることはできないから上記主張は採用することができない。
　
（６）むすび
　以上のとおりであるから、特許異議申立ての理由及び証拠によっては、本件発明についての特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　したがって、本件発明についての特許は拒絶の査定をしなければならない特許出願に対してされたものと認めない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１３年７月１３日（２００１．７．１３）
【訂正の要旨】
　【訂正の要旨】
訂正事項ａ
　特許請求の範囲の請求項１について、「多数の線状プリズム単位が並列して形成された」を「多数の線状プリズム単位が互いに並列して形成された」と訂正する。
訂正事項ｂ
　明細書の段落【００１２】について、「多数の線状プリズム単位が並列して形成された」を「多数の線状プリズム単位が互いに並列して形成された」と訂正する。
訂正事項ｃ
　明細書の段落【００２６】について、「第２のエレメントのプリズム角（θ１＋θ２）を５２°〜６６°とする。」を「第２のエレメントのプリズム角（θ１＋θ２）を３０°〜６６°とする。」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
面光源素子
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　少なくとも一つの側端を入射端面とし、これと直交する面を出射平面とする板状の第１のエレメントと、
　上記第１のエレメントの出射平面の対向面に配設された反射面と、
　上記第１のエレメントの出射平面側に配設された第２のエレメントと、
　上記第１のエレメントの入射端面に対向して配置された光源とから構成され、
　上記第１のエレメントが、その入射端面と出射平面との双方に対し直交する面において、上記第１のエレメントの出射平面の法線方向に対し傾きを有する特定方向に指向性を有する出射光を上記出射平面から出射させるとともに、
　上記第２のエレメントが、上記第１のエレメントからの出射光を入射させ、プリズム角が３０°〜６６°である多数の線状プリズム単位が
互いに
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は面光源装置に用いる面光源素子に関する。本発明は特に液晶表示装置等の背面照明手段として好適に使用されるものである。
　【０００２】
　【従来の技術】
　従来、液晶表示装置等の背面照明手段としては、光源に線状ランプを用いランプを回転放物線型リフレクターの焦点、に置きランプ上部に乳判犬の拡散板を置いた形状が一般的であり、リフレクターの形状を最適化する工夫及び拡散板の拡散率を調整する工夫等が行なわれている。
　【０００３】
　また、特殊な形状として、線状ランプと導光体を組合わせ、導光体形状を点光源近似によってシュミレートし、ある方向に出射光を集光するように近似曲線状に加工したものや、光の進行方向に沿って導光体の厚みを変えたものや、光源からの距離によってプリズム角を変えたレンチキュラーを使ったもの、及びこれらの幾つかを組合わせたものがある。点光源近似をすれば、殆んどの場合、光路をシュミレート出来、且つそれに応じた導光層の形状を光進行方向の距離に応じて変えていくことは可能であり、この様な提案も特許及び実用新案で多数なされている。
　【０００４】
　しかし、面光源は出射平面よりできるだけ全方向に均一に光が出射することを目的とした物が殆んどであるが、使用目的によっては或る方向に光を集中したい場合がある。
　【０００５】
　例えば視野角の小さいパーソナルユースの液晶カラーＴＶ等は、或る方向だけに均一な光を出射し且つ出射面全体ができるだけ均一な出射光量であることが要求される。
　【０００６】
　図３はそのような液晶カラーＴＶ装置の概略構成図である。同図において、１は液晶画面、２は液晶カラーＴＶ装置の本体部、３は液晶画面１の画面の法線、４は観察者の目である。この形式の装置においては、液晶画面１を液晶カラーＴＶ装置の本体部２から４５°程度の角度で立たせ、法線３に対して１５°の角度をなす方向から画面を見るような構成になっている。したがって、図において、Ｘで示す角度域内で面光源の輝度が他の角度域に比べて大きくなるような背面照明手段があれば、全体の光量をそこに集中できる点において、有利となる。つまり、この様な面光源の輝度は所望の方向に対して最高の輝度値を示し、それは全方向均一出射型の輝度値より何倍も大きくなる。従ってある特定方向のみが視角である様な表示装置の背面照明として使用すれば低消費電力で高輝度の表示装置を得ることが出来る。
　【０００７】
　【発明が解決しようとする課題】
　しかしながら、図３のような液晶カラーＴＶ装置等の平面に使用する光源は、特殊な小面積の例外を除いて殆んどの場合、点光源を使うことはない。使用する光源は、体積光源（蛍光灯の様に点光源と見做すことが出来ない光源）であり、点光源近似の一致性は極めて悪い。従って従来技術で提案されている様な形状は、形状が精密且つ複雑で製造にコストがかかる割には、前記のような所望の特性を得ることは難しい。
　【０００８】
　しかも蛍光灯の様な体積光源は光源自体が拡散光であり、無指向性である。即ち、拡散光出射光源を用いて所望の指向性を確保することは厳密な意味では非常に困難である。
　【０００９】
　また、前記のような光出射の方向性の点とは別に、光源装置自体をできるだけ小型にする為には、少なくとも光源ランプの直径と同じ程度の厚さで目的を達成する必要がある。前述したようなランプの下部に回転放物線型リフレクターを配設するタイプの光源装置ではランプ径の２〜４倍の厚さになり、小型化の要望を満たすことはできない。
　【００１０】
　【課題を解決するための手段】
　本発明の目的は、前記従来技術の問題点に鑑み、カラー液晶ＴＶ装置の様な小型でしかも視野角が小さく、しかも視野が限定される様な表示器の背面照明として、薄型（ランプの径と同程度）で、光源のワット数を増加することなく、使用者が見る方向に集中光が簡単に得られる面光源素子を提供することにある。
　【００１１】
　以上のような目的は、次のような本発明の面光源素子により達成される。
　【００１２】
　即ち、本発明の面光源素子は、
　少なくとも一つの側端を入射端面とし、これと直交する面を出射平面とする板状の第１のエレメントと、
　上記第１のエレメントの出射平面の対向面に配設された反射面と、
　上記第１のエレメントの出射平面側に配設された第２のエレメントと、
　上記第１のエレメントの入射端面に対向して配置された光源とから構成され、
　上記第１のエレメントが、その入射端面と出射平面との双方に対し直交する面において、上記第１のエレメントの出射平面の法線方向に対し傾きを有する特定方向に指向性を有する出射光を上記出射平面から出射させるとともに、
　上記第２のエレメントが、上記第１のエレメントからの出射光を入射させ、プリズム角が３０°〜６６°である多数の線状プリズム単位が
互いに
　【００１３】
　【発明の実施の形態】
　以下、本発明に係る面光源素子について、図面に基づき詳細に説明する。
　【００１４】
　まず、本発明に係る面光源素子の基本的な考え方について、説明する。
　【００１５】
　導光体の空気に対する光の屈折率ｎは凡ねｎ＝１．５〜１．６近辺であり、図４（ａ）に示すように、導光体１０の入射端面１１と出射平面１２が直交している様な形状（エッジライティング）では臨界反射角が４５°前後で原理的に出射平面１２には光が出射しない。なお、図４（ａ）において、１４は蛍光灯等の光源、１５はそのリフレクター、１３は導光体１０の出射平面１２と反対側に形成された反射面である。
　【００１６】
　そのため、図４（ｂ）に示すように、一般的には出射平面１２を拡散加工した平面１２ａとしたり、出射対向面の反射面１３を散乱反射面１３ａとするが、光の出射の方向性を欲する今回の目的では出射光が散乱光となる為この様な手段は使えない。
　【００１７】
　ここで、出射平面あるいはその反対面に光の進行方向と直角の線状の同一形状の線状の凸レンズ１６の集合体を形成させ、その反対面には反射面１３を形成させ、その一端に蛍光灯のような線状光源１４を線状の凸レンズ集合体の線に平行に配設した構成を考える。図５（ａ）はその構成の斜視図、図５（ｂ）はそのＡ−Ａ′断面図である。
　【００１８】
　この様な幾何学的位置関係では、光の出射方向は、レンズの線条の直角方向に法線に対して４０〜６０°方向になり、法線方向には殆んど出射しない（図５（ｂ）参照）。
　【００１９】
　図６（ａ），（ｂ）は図５（ｂ）に示した出射光輝度の角度分布を示した図である。すなわち、各角度の出射光の内、最も大きい角度の出射光を１００％としたときの各角度の出射光の割合いを示した図である。
　【００２０】
　図７（ａ），（ｂ）はそれぞれその測定方法を示す図であり、図７（ａ）は測定位置を示す面光源素子の正面図であり、図７（ｂ）はそのＡ−Ａ′断面図である。図７（ｂ）において、４０は輝度計である。
　【００２１】
　図６（ａ）は図７において、中心点▲１▼における出射光輝度の角度分布を示し、図６（ｂ）はランプより１０ｍｍの位置▲２▼での出射光輝度の角度分布を示している。これらグラフからも法線方向の出射光はほとんどないことがわかる。
　【００２２】
　そこで、本発明はこの様に特定方向に出射光が集中し、出射光分布ができるだけ小さく且つ出射光量の多いレンズ集合体１６を逆に利用し、法線の両側に出射した出射光２０，２１（図５（ｂ）参照）を第２のエレメントであるプリズム群によって屈折させることにより、出射光２０，２１を偏向させ、所望方向に出射光を集中出射させることをその原理とするものである。
　【００２３】
　図８（ａ），（ｂ）は上記の作用のもう一つの構成要素である第２のエレメントのプリズムを拡大した図である。同図において、２０，２１はそれぞれ第１のエレメントのレンズ群１６からの右側方向、左側方向への出射光、θ１，θ２はそれぞれ、法線とプリズム面３０，３１がなす角、３２は出射面である。また、ψ１〜ψ６及びφ１〜φ６はそれぞれ、プリズム単位の各面或は基準線に対する角度を示したものであり、その角度の取り方は図８（ａ），（ｂ）に示すとおりである。
　【００２４】
　出射光２１のようにプリズムの右側より入射する場合においては、プリズム面３０から入射し、プリズム面３１で全反射した後、出射面３２から所定角度ψ６で出射する。また、出射光２０のようにプリズムの左側より入射する場合においては、プリズム面３１から入射し、プリズム面３０で全反射した後、出射面３２から所定角度φ６で出射する。この所定角度ψ６及びφ６は第１のエレメントのレンズ群の形状及びレンズからの出射角、角度θ１，θ２及びレンズ単位の屈折率ｎで調整することができる。
　【００２５】
　なお、第１のエレメントのレンズ１６の形状は特定方向に出射光が集中し、出射光分布ができるだけ小さく且つ出射光量の多いレンズ形状なら良く、特に限定されるものではない。また、第１のエレメントのレンズ群１６の形状によっては第１次出射光の出射角は、法線に対して対称になるとは限らないが、この場合は第２のエレメントのプリズム群の構成単位である１つのプリズムのプリズム角（図８のθ１，θ２）を変えることにより所望の出射角を得ることが可能である。
　【００２６】
　本発明においては、出射光分布が小さく特定の角度への出射光量の多い第１のエレメントからの出射光を、第２のエレメントにより導光体の光出射面の法線方向の方へ偏向させ集中出射させるために、第２のエレメントのプリズム角（θ１＋θ２）を
３０
　【００２７】
　なお、本発明の特別な例として、第１のエレメントからの出射光を第２のエレメントによって、法線方向に集束するには、第１のエレメントの出射光が法線に対称に６０°で出射していることが必須で、第２のエレメントのプリズム角（図８のθ１，θ２）をθ１＝θ２＝３０°とすればよい。
　【００２８】
　【実施例】
　以下、本発明に係る面光源素子について、その具体的な構成について、図面に基づき詳細に説明する。
　【００２９】
　図１は本発明に係る面光源素子の一実施例を示す部分的な断面図であり、図５（ｂ）に対応する図である。
　【００３０】
　同図において、１４は蛍光灯等の光源、１５はそのリフレクター、１３は導光体１０の出射面１２と反対側に形成された反射面、１６は前記したようなレンズ単位、４０はプリズム単位、３２は出射面である。なお、レンズ単位１６、プリズム単位４０共に光源（ランプ）に平行な方向に延びる凸条の線形状をなしている。
　【００３１】
　本発明の構成としては、導光体の少なくとも一つの側端１１を入射面とし、これと直交する面に前記レンズ単位１６を配した面を光出射面とし、かつ該出射面の反対面に反射層１３を備えた第１のエレメント５０と、上記第１のエレメント５０からの出射光を入射させ、かつ所定の方向に光を出射させるプリズム単位４０を配した入射面と該プリズム単位４０からの光を出射せしめる出射面３２とを備えた第２のエレメント５１とから構成されている。各レンズ単位１６から出射した光はそれぞれ光線５４，５５のように出射され、ψ６とφ６とをほぼ同じになるようにレンズ単位及びプリズム単位を設定することにより、目的を達成することができる。
　【００３２】
　図２は前述したように、第１のエレメントの出射光が法線に対称に６０°で出射し、第２のエレメント５１のプリズム単位の角度（図８のθ１，θ２）をθ１＝θ２＝３０°とした場合の実施例を示す図である。この実施例によれば、光線５６，５７のように、第２のエレメントの出射面３２からの出射光を法線方向に集束することができる。
　【００３３】
　本発明の素子を構成する材料としては、小型軽量の目的から光の導光体として可視光透過率の最も大きいアクリル樹脂が好適であるが、これに限定する必要はない。
　【００３４】
　また、光源１４としては、小型の蛍光灯を用いるが、連続した形状の線状光源（例えば、フィラメントランプ）であってもかまわない。
　【００３５】
　次に、第１のエレメントにより第１次の出射角が、法線に対して対称になる場合のプリズム角の決定例を示す。法線に非対称な場合も光の入射角を左、右変えることで簡単に計算出来る。なお、ｎはエレメントを構成する材料の屈折率である。
▲１▼　プリズムの左側より入射の場合
（記号は総て図８（ａ）による）
（ｉ）９０°−ψ＜θ１，φ１＝（θ１＋ψ）−９０，
ｓｉｎφ２＝ｓｉｎ（θ１＋ψ−９０）／ｎ，
φ５＝９０−（２θ２＋θ１−φ２），
ｓｉｎφ６＝ｎ×ｓｉｎφ５，
φ６＝ｓｉｎ−１（ｎ×ｓｉｎφ５）
（ｉｉ）９０°−ψ＞θ１，φ１＝９０−（θ１＋ψ），
ｓｉｎφ２＝ｓｉｎ（９０−θ１−ψ）／ｎ，
φ５＝９０−（２θ２＋θ１＋φ２），
ｓｉｎφ６＝ｎ×ｓｉｎφ５，
（ｉｉｉ）９０°−ψ＝θ１，φ１＝０，
φ５＝９０−（２θ２＋θ１），
ｓｉｎφ６＝ｎ×ｓｉｎφ５
▲２▼　プリズムの右側より入射
（記号は総て図８（ｂ）による）
（ｉｖ）９０°−ψ＜θ２，
ψ１＝（θ２＋ψ）−９０，
ｓｉｎψ２＝ｓｉｎ（θ２＋ψ−９０）／ｎ，
ψ５＝（２θ１＋θ２−ψ２）−９０，
ｓｉｎψ６＝ｎ×ｓｉｎψ５
（ｖ）９０°−ψ＞θ２，
ψ１＝９０−（θ２＋ψ），
ｓｉｎψ２＝ｓｉｎ（９０−θ２−ψ）／ｎ，
ψ５＝（２θ１＋θ２＋ψ２）−９０，
ｓｉｎψ６＝ｎ×ｓｉｎψ５
（ｖｉ）９０°−ψ＝θ２，ψ１＝０，
ψ５＝（２θ２＋θ１）−９０，
ｓｉｎψ６＝ｎ×ｓｉｎψ５
　また、プリズムの材質をアクリル樹脂で作ると屈折率はｎ＝１．４９であり、プリズム４０への入射角を法線に対して、対称でψ＝５５°とすると、先の計算式によりプリズムよりの出射角は法線の片側に集束する角度が得られる（左、右の差が２°以内の計算例を示す）。
　【００３６】
　さらに、プリズムの材質をポリカーボネート樹脂で作ると、屈折率はｎ＝１．５９であり、アクリル樹脂同様の条件で計算すると下記のようになる。
　【００３７】
　但し、ψ＝５５°（左、右の出射角の差が２°以内の計算例を示す）である。
　【００３８】
　以上の計算により、３インチ液晶カラーＴＶ用の背面光源を想定し、パネルサイズを横６１ｍｍ×縦５６ｍｍとした。
　【００３９】
　第１のエレメントは、厚さ５ｍｍの透明アクリル樹脂、第２のエレメントは厚さ１ｍｍのアクリル樹脂及びポリカーボネート樹脂として以下の具体的な実施例を作成したが、本発明はサイズ、厚み、材質共にこれに限定されるものではないことは明らかである。
　【００４０】
　［詳細な実施例］
　｛１｝実施例−１
　第１のエレメントとして、ピッチ０．３８ｍｍ、レンズ曲面の高さ０．０５１ｍｍ（図９参照）のスムース曲面のマルチ線状レンズの金型を用い、厚さ５ｍｍのアクリル樹脂板に熱プレスによりパターンを転写した。一方、ポータブル液晶ＴＶの画面の有効視野角、法線よりの傾き角（図３参照）を測定して、出射角を画面法線に対して１５°（ψ６＝φ６）になる様に決定し、プリズム角を左側３５°（＝θ１）右側２２°（＝θ２）とした（図８（ａ），（ｂ）参照）。そして、その設定のプリズムの先端角（＝θ１＋θ２）５７°のマルチプリズムパターンで、且つピッチ０．３８ｍｍの金型を作成し、熱プレスにより厚さ１ｍｍのアクリル樹脂板に熱転写し第２のエレメントとした。各々のエレメントを所定サイズに切断した。
　【００４１】
　次に、第１のエレメントの横６１ｍｍの２辺を常法により研磨し、縦５６ｍｍの２辺は粘着剤つきアルミニウム蒸着膜付きポリエステルフィルムを貼りつけ、転写したレンズ面の対面には銀蒸着膜付きポリエステルフィルムを配設した。第１のエレメントの横６１ｍｍの２辺に沿って、径８ｍｍ、長さ９０ｍｍのランプ（（株）エレバム製ＦＬＥ−８．９０ＡＤ１Ｐ３）をアルミニウム箔をリフレクターとして巻きつけ、ＤＣ５Ｖでインバーターを介して点灯した。第１のエレメントの中央部をランプ側、及び中心点（図７（ａ）参照、）の各々について輝度計（（株）ミノルタ製輝度計ｎｔ−１）で法線に対して角度を変えて測定し、出射光分布を求めた（図７（ｂ）参照）。そのようにして求めたデータが前述した図６（ａ），（ｂ）である。それらの点のピーク輝度値を表１に示す。
　【００４２】
　【表１】
　さらに、第１のエレメントの上に、第２のエレメントのプリズム側を第１のエレメントのレンズ側に合わせて配設し、ランプ辺に沿って約５ｍｍ巾の両面粘着テープで固定し、第１のエレメントと同様の測定を全く同じ方法で行ない、出射光分布を求めた。そのデータを図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。又、それらの点のピーク輝度値とピーク出射角を表２に示す。
　【００４３】
　【表２】
　出射角ピークは１２〜２０°に集中光となって居り、分布角は約４０°であった。
　【００４４】
　尚、本実施例で使用したランプの点灯状態に於ける管面輝度値は１００００ｃｄ／ｍ２であった。
　【００４５】
　｛２｝実施例−２
　第１のエレメントは実施例−１と同じ物を使用し、第２のエレメントの転写用の金型は実施例−１と同じ物を使用し、材質のみを厚さ１ｍｍのポリカーボネート樹脂で作成して、実施例−１と全く同様のセッティングで出射光の角度分布を輝度値で測定した。そのデータを図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。又、それらの点のピーク輝度値とピーク出射角を表３に示す。
　【００４６】
　【表３】
　｛３｝実施例−３
　第１のエレメントは実施例−１と同じ物を使用した。出射角を法線方向と同一方向にする為には、出射角が６０°であることが必須条件であるが、図６（ａ），（ｂ）を見ても出射角６０°でピーク値９０％以上の輝度値があることからプリズム角をθ１＝θ２＝３０°とし、ピッチ０．３８ｍｍのマルチプリズムパターンの金型を作成し、熱プレスで厚さ１ｍｍのアクリル樹脂に熱転写し第２のエレメントとした。
　【００４７】
　実施例−１と全く同様のセッティングをし、出射角の角度分布を輝度値で測定した。そのデータを図１２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。又、それらの点のピーク輝度値とピーク出射角を表４に示す。
　【００４８】
　【表４】
　｛４｝比較例
　アクリル系樹脂ペレット（三菱レイヨン社製、ハイペットＨＢＳ［登録商標］）にルチル型酸化チタンを重量で１．５％ドライブレンドし、通常の押出機で５０μ厚のフィルムを作成した。該フィルムを無機ガラス平板上に空気泡の入らぬ様に延展し、メチルメタクリレートで仮止めした後、常法通り重合固化して厚さ５ｍｍのアクリル樹脂板を得た。
　【００４９】
　｛５｝比較評価
　この様にして作られた比較例の板を横６１ｍｍ×縦５６ｍｍに切断し、横６１ｍｍの２辺を常法により研磨し縦５６ｍｍの２辺は粘着剤つきアルミニウム蒸着膜付きフィルムを貼りつけ、板表面に形成されている白色の薄層の対面に銀蒸着膜付きポリエステルフィルム（実施例−１と同様）を配設した。次いで実施例−１の第１のエレメントの測定法と全く同じ方法で評価を行なった。そのデータを図１３（ａ），（ｂ）に示す。又、それらの点の輝度値を表５に示す。
　【００５０】
　【表５】
　｛６｝まとめ
　例えば、図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）と図１３（ａ），（ｂ）を比較してみればわかるように、比較例が全方向に均一に光が出射する特性を有しているのに対し、本発明の面光源素子は特定方向に集中光を得ることができ、かつ中心点のピーク輝度値が約３．５倍の高輝度値を得ることができる利点を有していることがわかる。
　【００５１】
　［詳細な実施例２］
　｛１｝各種の第１のエレメントの作製
　前述したように、第１のエレメントのレンズ１６の形状は特定方向に出射光が集中し、出射光分布ができるだけ小さく且つ出射光量の多いレンズ形状なら良く、特に限定されるものではない。そのようなレンズ形状の例として、上記詳細な実施例１の凸状シリンドリカルレンチキュラーレンズの第１のエレメントも含めて、以下のような第１のエレメントを作成した。
（１）図９に示す凸状シリンドリカルレンチキュラーレンズと略同形のもの
ピッチＰ＝０．３８ｍｍ、
高さＨ＝０．０５ｍｍ、
第１のエレメントの厚さｔ＝６ｍｍ、で構成されるもの。
（２）三角柱状レンチキュラーレンズ
　図１４に示すような形状であって、
ピッチＰ＝０．５ｍｍ、
頭頂角θ＝２５°、
第１のエレメントの厚さｔ＝６ｍｍ、で構成されるもの。
（３）凹状レンチキュラーレンズ
　図１５に示すような形状であって、
シリンドリカル状の凹ピッチＰ＝０．５ｍｍ、
深さＤ＝０．０６ｍｍ、
第１のエレメントの厚さｔ＝６ｍｍ、で構成されるもの。
（４）多角錐状レンチキュラーレンズ
　図１６に示すような形状であって、
ピッチＰ１＝０．１０ｍｍ，θ１＝３０°、
ピッチＰ２＝０．１５ｍｍ，θ２＝１０°、
ピッチＰ３＝０．１５ｍｍ，θ３＝５°、
全体のピッチＰ＝０．８ｍｍ、
高さＨ＝０．０９７ｍｍ、
第１のエレメントの厚さｔ＝６ｍｍ、で構成されるもの。
（５）異方性レンチキュラーレンズ
▲１▼異方性レンチキュラーレンズＡ
図１７（ａ）に示すような形状であって、
ピッチＰ＝０．４１ｍｍ、
高さＨ１＝０．０５１ｍｍ、
第１のエレメントの厚さｔ＝６ｍｍ、で構成されるもの。
▲２▼異方性レンチキュラーレンズＢ
図１７（ｂ）に示すような形状であって、
ピッチＰ＝０．４１ｍｍ、
高さＨ２＝０．１０２ｍｍ、
第１のエレメントの厚さｔ＝６ｍｍ、で構成されるもの。
　これらの第１のエレメントは、それぞれ所定の形状をした金型を用い、厚さ６ｍｍのアクリル樹脂板に熱プレスによりパターンを転写して作成した。
　【００５２】
　｛２｝各第１のエレメントの出射特性
　図７（ｂ）で述べた方法と同様の方法により、各第１のエレメントの出射光輝度の角度分布を求めた。即ち、第１のエレメントの横６１ｍｍの２辺を常法により研磨し、縦５６ｍｍの２辺は粘着剤つきアルミニウム蒸着膜付きポリエステルフィルムを貼りつけ、転写したレンズ面の対面には銀蒸着膜付きポリエステルフィルムを配設し、第１のエレメントの横６１ｍｍの２辺に沿って、径８ｍｍ、長さ９０ｍｍのランプ（（株）エレバム製ＦＬＥ−８．９０ＡＤ１Ｐ３）をアルミニウム箔をリフレクターとして巻きつけ、ＤＣ５Ｖでインバーターを介して点灯できるようにした。この場合の構成を表面型と称する。なお、出射光輝度の角度分布を調べるにあたっては、第１のエレメント５０のレンズ１６が反射面１３側に向いており、レンズ１６からの光を反射面１３で反射した後、出射面３０から出射させる構成（以下、裏面型と称する）をも採用できるか確かめるために、上記第１のエレメント（１）〜（５）のレンズ面を鏡に向け、その出射光輝度の角度分布を測定した。その測定の様子を凹状レンチキュラーレンズの場合を例に取り、図１８に示す。
　【００５３】
　＜出射光輝度の角度分布測定結果＞
▲１▼図９に示すシリンドリカル凸状レンチキュラーレンズと同形のものを採用した第１のエレメントの裏面型の出射光輝度の角度分布を図１９（ｂ）に示す。対比例として表面型の輝度分布を図１９（ａ）に示す。ピーク輝度は裏面型の場合が法線から約７０°方向、表面型の場合が法線から７０〜８０°方向であった。
▲２▼三角柱状レンチキュラーレンズを採用した第１のエレメントの表面型の出射光輝度の角度分布を図２０（ａ）に示す。又、裏面型の輝度分布を図２０（ｂ）に示す。ピーク輝度は表面型の場合が法線から約７０〜８０°方向、裏面型の場合が法線から３０〜３５°方向であった。
▲３▼シリンドリカル凹状レンチキュラーレンズを採用した第１のエレメントの表面型の出射光輝度の角度分布を図２１（ａ）に示す。又、裏面型の輝度分布を図２１（ｂ）に示す。ピーク輝度は表面型、裏面型共に法線から約７５〜８０°方向であった。
▲４▼凸多角錐状レンチキュラーレンズを採用した第１のエレメントの表面型の出射光輝度の角度分布を図２２（ａ）に示す。又、裏面型の輝度分布を図２２（ｂ）に示す。ピーク輝度は表面型、裏面型共に法線から約７５〜８０°方向であった。
▲５▼異方性レンチキュラーレンズＡを採用した第１のエレメントの出射光輝度の角度分布を図２３（ａ）に示す。又、異方性レンチキュラーレンズＢの輝度分布を図２３（ｂ）に示す。ピーク輝度はＡの場合が法線から約６０°方向、Ｂの場合が法線から約５０°方向であった。
　【００５４】
　｛３｝各面光源素子の作製
　上記のようにして得られた夫々の第１のエレメントの表面上に、前記の第２のエレメント（詳細な実施例１で用いたものと略々同じ）を形状に対応させて載置し、出射面３０側に第１のエレメントのレンズ面１６がある構成の面光源素子（表面型）を作製した。
　【００５５】
　これに対し、夫々の第１のエレメントについてレンズ西側に銀蒸着膜付きポリエステルフィルムを配設し、レンズ面の対面上に、前記の第２のエレメント（詳細な実施例１で用いたものと略々同じ）を形状に対応させて載置し、レンズ面１６が出射面３０とは反対側にある構成の面光源素子（裏面型）を作製した。それら面光源素子の　例として凹状レンチキュラーレンズを使用した表面型、裏面型の面光源素子をそれぞれ図２４（ａ），（ｂ）に示す。
　【００５６】
　｛４｝各面光源素子の輝度等の測定
　上記のような夫々の面光源素子について、ピーク輝度とその角度及び分布角を調べた。その結果を表６に示す。ここで分布角とは、輝度がピーク輝度の５０％となるまでの角度範囲をいう。
　【００５７】
　【表６】
　表６からわかるように、凸レンチ、三角柱、凹レンチ、凸多角錐の夫々のレンズ単位を有した第１のエレメントを備えた面光源素子においては、裏面型は表面型に比べて、若干輝度が落ちるもののこの差は僅少であり、充分実用に供することができるものである。
　【００５８】
　｛５｝各面光源素子の出射光分布
　上記各面光源素子について、中央部（図７（ａ）▲１▼の位置）の出射光分布を前述の第１のエレメントの出射光分布の測定に準じて測定した。
▲１▼図９に示すシリンドリカル凸状レンチキュラーレンズと同形のレンズ単位を有する第１のエレメントを採用した面光源素子の裏面型の出射光輝度の角度分布を図２５（ｂ）に示す。対比例として表面型の輝度分布を図２５（ａ）に示す。出射角ピークは表面型の場合が１５〜２０°に集中光となっており、分布角は約５７°であった。また、裏面型の場合の出射角ピークは裏面型の場合が１５〜２０°に集中光となっており、分布角は約７７°であった。
▲２▼三角柱状レンチキュラーレンズを採用した第１のエレメントの表面型の出射光輝度の角度分布を図２６（ａ）に示す。又、表面型の輝度分布は図２６（ｂ）に示す。出射角ピークは表面型の場合が１３〜１５°に集中光となっており、分布角は約７５°であった。また、裏面型の場合の出射角ピークは１５〜１７°に集中光となっており、分布角は約９０°であった。
▲３▼シリンドリカル凹状レンチキュラーレンズを採用した第１のエレメントの表面型の出射光輝度の角度分布を図２７（ａ）に示す。又、裏面型の輝度分布を図２７（ｂ）に示す。出射角ピークは表面型の場合が１３〜１５°に集中光となっており、分布角は約６０°であった。また、裏面型の場合の出射角ピークは１３〜１５°に集中光となっており、分布角は約６０°であった。
▲４▼凸多角錐状レンチキュラーレンズを採用した第１のエレメントの表面型の出射光輝度の角度分布を図２８（ａ）に示す。又、裏面型の輝度分布を図２８（ｂ）に示す。出射角ピークは表面型の場合が１５〜１７°に集中光となっており、分布角は約８５°であった。また、裏面型の場合の出射角ピークは１３〜１５°に集中光となっており、分布角は約６５°であった。
▲５▼異方性レンチキュラーレンズＡを採用した第１のエレメントの出射光輝度の角度分布を図２９（ａ）に示す。又、異方性レンチキュラーレンズＢの輝度分布を図２９（ｂ）に示す。出射角ピークはＡの場合が１５〜１７°に集中光となっており、分布角は約９５°であった。また、Ｂの場合の出射角ピークは１３〜１７°に集中光となっており、分布角は約５５°であった。
　【００５９】
　｛６｝まとめ
　図１９〜図２３のように第１エレメントの出射光が法線にたいして対称、非対称にかかわらず、第２エレメントの形状を最適に設定すれば、図２５〜図２９及び表６に示すように所定の出射角に集中光として出射させ、且つ実用上充分な輝度（全方向出射の２〜３．５倍）を得ることができる。
　【００６０】
　以上、説明したように、本発明の面光源素子によれば、
　▲１▼液晶カラーＴＶの様な小型でしかも視野角が小さく、しかも視野が限定される様な表示器の背面照明としては、薄型（ランプの径と同程度）で、光源のワット数を増加することなく集中光が簡単に得られる最適の光源装置を提供でき、
　▲２▼本質的に拡散光源である蛍光灯を用い軽便に集中光が得られ、且つ、集中光の出射方向を簡単に自由に決めることが出来る。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　面光源素子の断面図である。
　【図２】
　面光源素子の断面図である。
　【図３】
　液晶カラーＴＶの観視状態に於ける相対角度を示す図である。
　【図４】
　従来の面光源装置の断面図である。
　【図５】
　第１のエレメントの斜視図及び断面図である。
　【図６】
　実施例−１の第１のエレメントの出射光輝度の角度分布を示す図である。
　【図７】
　面光源素子（ランプセット後）の正面図（▲１▼▲２▼▲３▼は以後の測定点）及びそのＡ−Ａ′断面図であり、測定方法の概念図である。
　【図８】
　第１のエレメントより出射光のピーク光がプリズムに入射した時の光路解析図である。
　【図９】
　第１のエレメントのレンズ単位の一例を示す図である。
　【図１０】
　実施例−１の出射光輝度の角度分布を示す図である。
　【図１１】
　実施例−２の出射光輝度の角度分布を示す図である。
　【図１２】
　実施例−３の出射光輝度の角度分布を示す図である。
　【図１３】
　比較例の光源装置の出射光輝度の角度分布を示す図である。
　【図１４】
　第１のエレメントのレンズ単位が三角柱状レンチキュラーレンズである場合を示す図である。
　【図１５】
　第１のエレメントのレンズ単位がシリンドリカル凹状レンチキュラーレンズである場合を示す図である。
　【図１６】
　第１のエレメントのレンズ単位が凸多角錐状レンチキュラーレンズである場合を示す図である。
　【図１７】
　第１のエレメントのレンズ単位が異方性レンチキュラーレンズである場合を示す図である。
　【図１８】
　レンズ面を鏡に向け、その出射光輝度の角度分布を測定する様子を示す図である。
　【図１９】
　シリンドリカル凸状レンチキュラーレンズの表面型、裏面型の出射光分布を示す図である。
　【図２０】
　三角柱状レンチキュラーレンズの表面型、裏面型の出射光分布を示す図である。
　【図２１】
　シリンドリカル凹状レンチキュラーレンズの表面型、裏面型の出射光分布を示す図である。
　【図２２】
　凸多角錐状レンチキュラーレンズの表面型、裏面型の出射光分布を示す図である。
　【図２３】
　異方性レンチキュラーレンズＡ，Ｂの出射光分布を示す図である。
　【図２４】
　シリンドリカル凹状レンチキュラーレンズを使用した表面型、裏面型の面光源素子を示す図である。
　【図２５】
　シリンドリカル凸状レンチキュラーレンズを有する面光源素子の表面型、裏面型の出射光分布を示す図である。
　【図２６】
　三角柱状レンチキュラーレンズを有する面光源素子の表面型、裏面型の出射光分布を示す図である。
　【図２７】
　シリンドリカル凹状レンチキュラーレンズを有する面光源素子の表面型、裏面型の出射光分布を示す図である。
　【図２８】
　凸多角錐状レンチキュラーレンズを有する面光源素子の表面型、裏面型の出射光分布を示す図である。
　【図２９】
　異方性レンチキュラーレンズＡ，Ｂを有する面光源素子の出射光分布を示す図である。
　【符号の説明】
　　　１６　　レンズ単位
　　　４０　　プリズム単位
　　　１３　　反射面
　　　１４　　光源
　　　１５　　リフレクター
　　　５０　　第１のエレメント
　　　５１　　第２のエレメント
　　　３０　　出射面