(57)【要約】【課題】面状の光の均一性が向上する面光源装置の提供を目的とする。【解決手段】本発明に係る面光源装置は、第１光軸を含み、第１光軸の方向に光を出射する光源と、光源が表面に保持される保持基板と、第２光軸を含み、光源を覆って保持基板の表面側に配置され、光源から出射する光の伝搬方向を変更する配光制御素子と、主面を含み、保持基板と配光制御素子とが主面で規定される面内に配置され、配光制御素子から出射する光を反射する反射部とを備える。そして、光源の第１光軸が、配光制御素子の第２光軸からずれている。【選択図】図２
2018073497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１光軸を含み、前記第１光軸の方向に光を出射する光源と、
前記光源が表面に保持される保持基板と、
第２光軸を含み、前記光源を覆って前記保持基板の表面側に配置され、前記光源から出射する光の伝搬方向を変更する配光制御素子と、
主面を含み、前記保持基板と前記配光制御素子とが前記主面で規定される面内に配置され、前記配光制御素子から出射する光を反射する反射部とを備え、
前記光源の前記第１光軸が、前記配光制御素子の前記第２光軸からずれている面光源装置。
【請求項２】
前記保持基板は、前記保持基板の中心が前記反射部の前記主面で規定される面内の中心から外れて配置される請求項１に記載の面光源装置。
【請求項３】
前記保持基板の前記表面に、離散的に配置される複数の前記光源をさらに備え、
前記保持基板は、前記複数の光源が配列される方向に長手を有し、
前記配光制御素子は、平面視において、前記第２光軸が前記保持基板の前記長手の方向に平行な直線に一致して配置され、
各前記光源は、前記保持基板の前記長手の方向に平行な前記直線に対し片側に偏るよう前記保持基板の前記表面に配置される請求項１または請求項２に記載の面光源装置。
【請求項４】
各前記光源は、前記複数の光源からなる一群の配置の重心が、前記保持基板の前記長手の方向に平行な前記直線に対し片側に偏るよう前記保持基板の前記表面に配置される請求項３に記載の面光源装置。
【請求項５】
前記複数の光源は、ジグザグ状に配置される請求項３または請求項４に記載の面光源装置。
【請求項６】
前記保持基板の前記表面に、離散的に配置される複数の前記光源をさらに備え、
前記保持基板は、前記複数の光源が配列される方向に長手を有し、
各前記光源は、各前記第１光軸が前記保持基板の前記長手の方向に平行な直線を通過するよう前記保持基板の前記表面に配置され、
前記配光制御素子は、平面視において、前記第２光軸が前記保持基板の前記長手の方向に平行な前記直線に対し片側に偏って配置される請求項１または請求項２に記載の面光源装置。
【請求項７】
前記保持基板の前記長手の方向に平行な前記直線が、前記保持基板の前記表面の面内中心を通る中心軸である請求項３から請求項６のいずれか一項に記載の面光源装置。
【請求項８】
前記配光制御素子は、前記複数の光源が配列される方向に長い棒形状を有し、前記複数の光源が配列される方向に対し直交する面にて凸状の曲率を有するシリンドリカル面を含む光出射面と、前記複数の光源が配列される方向に沿って延在し前記複数の光源を覆う凹状の曲面または平面を含む光入射面とを含み、
前記配光制御素子の前記第２光軸は、前記光出射面と前記光入射面とが延在する方向に連続する面状の光軸である請求項３から請求項７のいずれか一項に記載の面光源装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８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出射する面状の光を画像光に変換する表示パネルとを備える表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面状の光を発する面光源装置、およびこの面光源装置が表示パネルを照明することで、表示パネルに映像が表示される表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置が備える液晶パネルは、自ら発光しない。そのため、液晶表示装置は、液晶パネルを照明する光源として、液晶パネルの裏面側にバックライト装置すなわち面光源装置を備える。バックライト装置の構成の１つとして、複数の発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：以下、ＬＥＤという。）を並べた直下型のバックライト装置がある。近年では、小型で高効率、高出力なＬＥＤが開発されている。そのため、バックライト装置に使用されるＬＥＤの設置個数、または、複数のＬＥＤが列状に配置された光源であるＬＥＤＢＡＲの設置個数を減らしても、計算上では従来のバックライト装置と同様の明るさを得ることができる。特許文献１または特許文献２には、シリンドリカルレンズによってＬＥＤから出射する光線を拡げ、面状の照明光に変換するバックライト装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２８６６０８号公報
【特許文献２】特開２０１４―３８６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１または特許文献２に記載のバックライト装置においては、光がシリンドリカルレンズから空気中へと光が透過する際に、シリンドリカルレンズと空気との境界面にて一部の光が反射する。照明光の均一性向上には、その境界面を透過する直接光と、境界面にて反射する反射光との両方を、照明光として利用する必要がある。しかし、その反射光は、光源から出射する光の発散角、つまり、境界面に対する光線の入射角が大きくなるほど増加する。特に、照射領域の周辺での光量の低下を抑えることは難しい。
【０００５】
また、高効率化に伴いＬＥＤまたはＬＥＤＢＡＲの設置個数を減らした場合、光源は面光源装置の中心近くに配置し、上下左右均等に拡散させることが望ましい。しかし、構造上の制約で面光源装置の中心近くに光源が配置できない場合は、配光のバランスが崩れ均一性が悪化する。よって、光源の配置条件に応じて、面光源装置から出射する光の輝度分布の均一化を図る必要がある。
【０００６】
本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、光源または配光制御素子の配置の自由度が高く、かつ、面状の光の均一性が向上する面光源装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る面光源装置は、第１光軸を含み、第１光軸の方向に光を出射する光源と、光源が表面に保持される保持基板と、第２光軸を含み、光源を覆って保持基板の表面側に配置され、光源から出射する光の伝搬方向を変更する配光制御素子と、主面を含み、保持基板と配光制御素子とが主面で規定される面内に配置され、配光制御素子から出射する光を反射する反射部とを備える。そして、光源の第１光軸が、配光制御素子の第２光軸からずれている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光源または配光制御素子の配置の自由度が高く、かつ、面状の光の均一性が向上する面光源装置の提供が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態における液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図２】実施の形態における面光源装置の光源周辺の構成を示す断面図である。
【図３】実施の形態における面光源装置の保持基板を示す平面図である。
【図４】実施の形態における面光源装置の反射部を示す平面図である。
【図５】前提技術における面光源装置の光源から出射する光線を示す図である。
【図６】前提技術における面光源装置の光源から出射する光線を示す図である。
【図７】前提技術における面光源装置の光源から出射する光線を示す図である。
【図８】前提技術における面光源装置の光源から出射する光線を示す図である。
【図９】前提技術における面光源装置の光源から出射する光線を示す図である。
【図１０】実施の形態における面光源装置の光源から出射する光線を示す図である。
【図１１】実施の形態の変形例１における面光源装置の光源から出射する光線を示す図である。
【図１２】実施の形態の変形例２における面光源装置の保持基板を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る面光源装置およびその面光源装置を備える表示装置の実施の形態を図に基づいて説明する。なお、本実施の形態では、表示装置は液晶表示装置、表示装置が備える表示パネルは液晶パネルを例に説明する。
【００１１】
本実施の形態では、各図に示される表示装置および面光源装置は、ｘｙｚ直交座標に基づいて図示される。ｘ軸およびｙ軸を含むｘ−ｙ平面に対し垂直な方向がｚ軸方向である。例えば、表示装置が備える表示パネルが矩形を有する場合、その表示パネルの長辺方向をｘ軸方向とし、短辺方向をｙ軸方向とする。図１は、本実施の形態における面光源装置２００の構成およびその面光源装置２００を含む液晶表示装置１００の構成を概略的に示す断面図である。図１において、液晶パネル１の長辺方向は紙面に垂直な方向であり、短辺方向は紙面の左右方向である。液晶表示装置１００の長辺方向つまり液晶パネル１の長辺方向が水平に、その短辺方向が垂直方向に設置された場合、ｘ軸方向が水平方向であり、ｙ軸方向が垂直方向である。また、その場合、液晶表示装置１００の上側がｙ軸の正方向（＋ｙ軸方向）であり、下側がｙ軸の負方向（−ｙ軸方向）である。また、液晶表示装置１００が映像を表示する方向がｚ軸の正方向（＋ｚ軸方向）であり、その反対方向がｚ軸の負方向（−ｚ軸方向）である。また、＋ｚ軸方向を表示面側という。−ｚ軸方向を裏面側という。また、液晶表示装置１００の表示面側から見て、右側がｘ軸の正方向（＋ｘ軸方向）であり、左側がｘ軸の負方向（−ｘ軸方向）である。「表示面側から見て」とは、＋ｚ軸方向から−ｚ軸方向を見ることである。なお、本明細書において、正負の符号を付さずに軸方向を記載した場合、正の方向と負の方向との両方を含む。例えば、ｙ軸方向と記載した場合、その記載は＋ｙ軸方向と−ｙ軸方向とを含む。
【００１２】
（液晶表示装置）
図１は、本実施の形態における面光源装置２００の構成およびその面光源装置２００を含む液晶表示装置１００の構成を概略的に示す断面図である。液晶表示装置１００は、透過型の液晶パネル１および面光源装置２００を備える。また、液晶表示装置１００は、液晶パネル１と面光源装置２００との間に、光学シート２と光学シート３とをさらに備える。また、拡散板４が、面光源装置２００の光出射面に配置される。つまり、拡散板４は、面光源装置２００の開口部５３に設けられる。＋ｚ軸方向から−ｚ軸方向にかけて、液晶パネル１、光学シート２、光学シート３、拡散板４、面光源装置２００が順に配置される。液晶パネル１は、光学シート２および光学シート３を介して面光源装置２００と対向する裏面１ｂを有する。また、液晶パネル１は、裏面１ｂの反対側に表示面１ａを有する。裏面１ｂは、液晶パネル１の−ｚ軸方向の面であり、表示面１ａは、その＋ｚ軸方向の面である。表示面１ａは、平面状の矩形形状を有する。つまり、表示面１ａはｘ−ｙ平面に平行な方向に広がる平面を有する。また、その平面を構成するｘ軸方向の長辺とｙ軸方向の短辺とは直交する。なお、上記の表示面１ａの形状は一例であり、他の形状であってもよい。また、液晶パネル１は液晶層（図示せず）を含み、その液晶層はｘ−ｙ平面に平行な方向に広がる面状の構造を有する。
【００１３】
面光源装置２００は、拡散板４から面状の光を出射し、光学シート３および光学シート２を通して、液晶パネル１の裏面１ｂを照明する。光学シート３は、拡散板４から放射された光の進行方向を、液晶パネル１の表示面１ａに対し、法線方向に向ける機能を有する。光学シート２は、細かな照明光のむらなどを低減し光学的な悪影響を抑制する。液晶パネル１は、裏面１ｂから入射した照明光を画像光に変換する。「画像光」とは画像情報を有する光のことである。
【００１４】
（面光源装置）
面光源装置２００は、配光制御素子６、光源７、保持基板８および反射部５を備える。反射部５は、配光制御素子６と光源７とを収容可能に容器形状に形成される。その反射部５は、底面として主面５１、側面５２および開口部５３を含む。また、面光源装置２００は筐体１０をさらに備える。筐体１０は反射部５および保持基板８を保持して収納する部材である。反射部５は筐体１０の内壁に沿って配置される。筐体１０は、反射部５の形状を反映して、上部つまり液晶パネル１が配置される方向に開口を含む容器形状を有する。筐体１０を構成する材料は、例えば、樹脂または金属板である。
【００１５】
図２は、面光源装置２００の光源７の周辺を拡大した断面図である。光源７は、保持基板８の表面８１に配置される。配光制御素子６は、光源７を覆って保持基板８の表面８１側に配置される。
【００１６】
（保持基板）
本実施の形態では、保持基板８は、液晶パネル１の長手方向つまりｘ軸方向に長い。保持基板８は、平面視において、矩形状の板形状を有する。また、保持基板８は表面８１を有し、本実施の形態において、その表面８１は例えば実装面である。また、保持基板８は、後述する光源７が表面８１に実装される実装基板である。保持基板８の表面８１は、例えば、白色のレジスト層あるいはレジスト層の上に白色のシルク層を含み、反射面の機能を有する。光源７と配光制御素子６とが配置された保持基板８は、筐体１０の底面１０ａに保持される。筐体１０の底面１０ａに保持される保持基板８の面は、表面８１とは反対側の設置面８２である。その保持基板８の設置面８２とは保持基板８の−ｚ軸方向の面である。保持基板８の設置面８２は、光源７にて発生した熱を、保持基板８の表面８１を介して筐体１０に伝えて放熱する。また、面光源装置２００は、例えば、保持基板８と筐体１０との間に放熱シートを設けて、その放熱効果を高めても良い。
【００１７】
（光源）
光源７は、保持基板８の表面８１に配置される。また、光源７は、図２に示すように、第１光軸Ｃ１を含む。第１光軸Ｃ１はｚ軸に平行である。光源７は、第１光軸Ｃ１の方向に光を出射する。なお、光源７の第１光軸Ｃ１とは、例えば、光源７の発光面の法線ベクトルに対し平行、かつ、発光領域の中心を通過する軸である。または例えば、光源７の第１光軸Ｃ１とは、光源７の配光曲線において配光角０度の方向に一致する。本実施の形態において、光源７は、第１光軸Ｃ１に対して対称に光を出射する。
【００１８】
また、面光源装置２００は、複数の光源７を備える。図３は、保持基板８の表面８１に配置された複数の光源７を示す平面図である。なお、図３は、保持基板８の表面８１側に配置される配光制御素子６の図示を省略している。本実施の形態では、複数の光源７が保持基板８の表面８１に、離散的につまり所定の間隔を有して配置される。それら光源７は、保持基板８の表面８１に直線上に配置され、その配列方向は、保持基板８の長手の方向であり液晶パネル１の長手方向でもあるｘ軸方向である。また、各光源７は、保持基板８の長手の方向に平行な直線に対し片側に偏って配置される。本実施の形態において、保持基板８の長手の方向に平行な直線は、保持基板８の表面８１の面内中心を通り長手の方向に平行な中心軸Ａである。なお、中心軸Ａは一例であり、保持基板８の長手の方向に平行な基準となる基準線であればよい。すなわち、光源７は、保持基板８の表面８１において、−ｙ軸方向に偏って配置される。すなわち、各光源７は、自己が有する各第１光軸Ｃ１が中心軸Ａからずれるよう配置される。なお、図１および図２の断面図においては、中心軸Ａは、各構成部品との位置関係を明確にするため、ｘ−ｚ平面内に延長して図示している。また、以降の断面図においても中心軸Ａは同様にｘ−ｚ平面内に延長して図示している。
【００１９】
また、図２に示すように、光源７の−ｚ軸方向の面である裏面７２は保持基板８の表面８１に接している。それにより、光源７は保持基板８に保持される。また、光源７は保持基板８に導通可能に接続され、光源７はその裏面７２を介して給電される。また、本実施の形態では、光源７が有する裏面７２とは異なる他の面は発光面である。例えば、光源７の裏面７２と対向する表面７１は発光面である。または、例えば、光源７が直方体形状である場合には、光源７の裏面７２とは異なる５面が発光面である。
【００２０】
光源７は、例えば、固体光源である。その固体光源とは、例えば、発光ダイオード（以下、ＬＥＤ素子という）である。または、例えば、光源７は、有機エレクトロルミネッセンス光源又は平面上に塗布された蛍光体に励起光を照射して発光する光源等を含む。なお、本実施の形態では、光源７はＬＥＤ素子である。
【００２１】
（配光制御素子）
配光制御素子６は、保持基板８の表面８１側に光源７を覆うように配置される。つまり、配光制御素子６は、光源７の＋ｚ軸方向に、光源７を囲うように配置される。本実施の形態において、配光制御素子６は、複数の光源７が配列される方向すなわちｘ軸方向に沿って棒状の形状を有する光学素子である。例えば、配光制御素子６は、シリンドリカルレンズである。シリンドリカルレンズは、円筒形の屈折面を有するレンズである。シリンドリカルレンズは、第１の方向に曲率を有し、その第１の方向に垂直な第２の方向に曲率を有さない。シリンドリカルレンズから出射する光は、一方向に集光または発散する。例えば凸型のシリンドリカルレンズに平行に光が入射すると、その光は線状に集光する。この集光された線を焦線という。本実施の形態では、第１の方向は、光源７が配列される方向とは直交する方向、つまりｙ軸方向である。第２の方向は、光源７が配列される方向に平行な方向、つまりｘ軸方向である。
【００２２】
図２に示すように、配光制御素子６は、光源７から出射する光が入射する光入射面６１を備える。本実施の形態では、光入射面６１は、光源７の配列方向に延在する。その光入射面６１は、光源７を覆う凹状の曲面または平面で形成される。その凹状の曲面は、例えば非球面またはシリンドリカル面である。また、配光制御素子６は、光入射面６１から入射した光が配光制御素子６の外部へ出射する光出射面６２を備える。光出射面６２は、光入射面６１に対して光源７とは反対側に位置する。すなわち、光出射面６２は、配光制御素子６の＋ｚ軸方向の面である。光出射面６２は、凸状のシリンドリカル面を含み、そのシリンドリカル面は光源７の配列方向とは直交する面において、つまりｙ−ｚ平面おいて凸状の曲率を有する。
【００２３】
配光制御素子６は第２光軸Ｃ２を含み、その第２光軸Ｃ２はｚ軸に平行である。光軸とは、特にここではレンズや球面鏡など受動的に作用する光学素子の光軸とは、それら光学素子が有する焦点と、光学素子の中心とを通る直線のことである。上述したように、配光制御素子６は光出射面６２がｘ軸方向に延在するシリンドリカル面を有する。よって、配光制御素子６の第２光軸Ｃ２は面状である。その第２光軸Ｃ２は、光源７が配列される方向に対し垂直な平面、つまりｙ−ｚ平面における光出射面６２の形状によって定められる光軸を含み、その光軸がｘ軸方向に延在して面状の第２光軸Ｃ２をなす。また、配光制御素子６は、第２光軸Ｃ２が保持基板８の中心軸Ａを通過する様に、すなわち平面視において、第２光軸Ｃ２が保持基板８の中心軸Ａに一致するように配置される。
【００２４】
また、本実施の形態の配光制御素子６は棒状の形状を有する。よって、面光源装置２００は、列状に並べられた複数の光源７の個数よりも少ない数の配光制御素子６を備えることができる。例えば、本実施の形態において、面光源装置２００は複数の光源７を備えるが、配光制御素子６の設置個数は１個である。このように、配光制御素子６が棒状の形状を有する場合、面光源装置２００は配光制御素子６の設置個数を減らすことができる。また、その装着工程は、１列に並べられた複数の光源７に対して、１つの配光制御素子６を固定するだけでよく、接着等の固定作業が容易である。
【００２５】
また、棒状の配光制御素子６は、押出成形によって製造することができる。押出成形による製造方法は、配光制御素子６の長さを自由に変えることができる。例えば、液晶表示装置１００の大きさが異なる場合でも、同じ金型を用いて、長さだけを変更した配光制御素子６を製造することが可能である。また、同様に、光源７の設置個数が増減したとしても、配光制御素子６を作製するための金型の変更が不要である。例えば、輝度を向上させるために光源７の設置個数が増加しても、それら複数の光源７を同じ配光制御素子６で覆うことが可能である。つまり、面光源装置２００は、光源７の設置個数を変えるだけで、輝度の調整が可能である。押出成形によって製造される配光制御素子６は、最適な光源７の個数と配置とを有する面光源装置２００の作製を可能とする。このように、押出成形により製造される配光制御素子６は、面光源装置２００の仕様の変更に対する汎用性が高い。
【００２６】
本実施の形態の配光制御素子６は透明材料で形成されており、例えば、その透明材料はアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）等である。
【００２７】
配光制御素子６は、光源７から出射する光の伝搬方向を所定の方向に拡げ、配光を変更する機能を有する。本実施の形態では、その所定の方向とは、配光制御素子６のシリンドリカル面が光を拡げる方向であり、後述する反射部５の主面５１に対し平行かつ配光制御素子６の長手の方向に対して直交する方向である。なお、本実施の形態においては、反射部５の主面５１は保持基板８の表面８１に平行である。よって所定の方向とは、保持基板８の表面８１に対し平行かつ配光制御素子６の長手の方向に対して直交する方向である。つまり、その方向はｙ軸方向である。
【００２８】
なお、「配光」とは、空間に対する光源の光度分布をいう。つまり、光源から出射する光の空間的分布である。また、「光度」とは、発光体の放つ光の強さの程度を示すもので、ある方向の微小な立体角内を通る光束を、その微小立体角で割ったものである。つまり、光度とは、光源からどのくらい強度を有する光が出射しているかを表す物理量である。配光制御素子６は、上記の構成を備えることにより、光源７から出射する光をｙ−ｚ平面上において集光するまたは発散させる。
【００２９】
（光源と配光制御素子との位置関係）
図２に示すように、前述した光源７は、配光制御素子６の光入射面６１により形成された凹部に配置される。凹部とは、光入射面６１と保持基板８の表面８１とによって囲まれた空間のことである。すなわち凹部とは、光入射面６１の−ｚ軸方向に位置する空間のことである。また、光源７は、光出射面６２のシリンドリカル面で規定される円筒の軸方向に並べて配置される。「円筒の軸」とは、配光制御素子６の第２光軸Ｃ２とは異なる軸であり、ｘ軸に平行な軸である。
【００３０】
上述したように、本実施の形態において、光源７は保持基板８の中心軸Ａに対し、片側に偏って配置される。すなわち光源７は、その第１光軸Ｃ１が中心軸Ａからずれて配置される。一方で、配光制御素子６は、その第２光軸Ｃ２と保持基板８の中心軸Ａとが一致するよう配置される。よって、光源７の第１光軸Ｃ１は配光制御素子６の第２光軸Ｃ２からずれている。つまり、光源７の第１光軸Ｃ１は、配光制御素子６の第２光軸Ｃ２に一致しない。
【００３１】
（反射部）
図１に示すように、面光源装置２００は反射部５を備える。反射部５は、保持基板８に保持された光源７と配光制御素子６とを収容可能な容器形状を有する。図４は、面光源装置２００が備える反射部５の平面図である。なお図４は拡散板４の図示を省略している。反射部５は、図４に示すように、主面５１及びその主面５１に接続する４つの側面５２（側面５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ）を含む。反射部５の主面５１とは、反射部５の底面である。このように反射部５は５つの面を備える。図１に示すように、反射部５の側面５２はその主面５１と対向する開口部５３の外周を囲う。本実施の形態において、反射部５の主面５１は図１に示す拡散板４の矩形形状よりも小さい矩形形状を有する。また、反射部５の主面５１は拡散板４に平行つまり面光源装置２００の光出射面に平行に配置される。さらに、反射部５の側面５２は、その主面５１の外周と拡散板４の外周とを接続する。つまり、４つの側面５２は反射部５の主面５１の外周から拡散板４の外周に向けて傾斜している。このように、反射部５及び拡散板４は、中空の容器形状を構成する。
【００３２】
以下に反射部５の形状をｘｙｚ座標軸により説明する。図４に示す４つの側面５２のうち、反射部５の主面５１のｘ軸方向と平行な辺に接続された２つの側面５２ａおよび側面５２ｂは、＋ｚ軸方向に向けて互いの間隔が広がるように傾斜している。つまり、＋ｙ軸方向の側面５２ａは、ｙ−ｚ平面に対して、−ｘ軸方向から見て、主面５１との接続部分を中心に、反時計回りの方向に傾斜している。また、−ｙ軸方向の側面５２ｂは、ｙ−ｚ平面に対して、−ｘ軸方向から見て、反射部５の主面５１との接続部分を中心に、時計回りの方向に傾斜している。また、４つの側面５２のうち、反射部５の主面５１のｙ方向と平行な辺に接続された２つの側面５２ｃおよび側面５２ｄも、＋ｚ軸方向に向けて互いの間隔が広がるように傾斜している。つまり、−ｘ軸方向の側面５２ｃは、ｚ−ｘ平面に対して、−ｙ軸方向から見て、反射部５の主面５１との接続部分を中心に、反時計回りの方向に傾斜している。また、＋ｘ軸方向の側面５２ｄは、ｚ−ｘ平面に対して、−ｙ軸方向から見て、反射部５の主面５１との接続部分を中心に、時計回りの方向に傾斜している。反射部５の反射部５の主面５１に対向する＋ｚ軸方向には、開口部５３が形成されている。
【００３３】
また、本実施の形態の反射部５の主面５１は、保持基板８が配置される位置に対応して開口を有する。図２に示すように、その開口を形成する輪郭部５５は、保持基板８の両側に位置し、かつ、配光制御素子６と筐体１０との間に配置される。つまり、輪郭部５５は、平面視においては、保持基板８の外周を囲むように、また、断面視においては、配光制御素子６と筐体１０との間の空隙に配置される。
【００３４】
図１および図２に示すように反射部５は、その内側に反射面５４を有する。反射部５は光を反射する部材であり、その反射面５４は、例えば、シート状の部材である反射シートである。反射部５の反射面５４は、例えば、拡散反射面であってもよい。反射部５は、例えば、ポリエチレンテレフタラートなどの樹脂を基材とした光反射シート又は基板の表面に金属を蒸着させた光反射シート等である。
【００３５】
（保持基板の配置）
図１または図４に示すように、反射部５の主面５１で規定される面内には、光源７と配光制御素子６とを含む保持基板８が配置される。ここで、反射部５の主面５１で規定される面内の中心を通りｘ−ｚ平面に平行な反射部５の中心面Ｂを定義する。なお、反射部５の中心面Ｂは、面光源装置２００の光出射面の中心を通る。本実施の形態においては、図４に示すように、保持基板８の中心軸Ａが、反射部５の中心面Ｂから＋ｙ軸方向にずれている。つまり、保持基板８は、保持基板８の中心が反射部５の主面５１で規定される面内の中心から外れるよう配置される。また、上述したように、配光制御素子６の第２光軸Ｃ２は、保持基板８の中心軸Ａを含む。よって、配光制御素子６の第２光軸Ｃ２は、反射部５の主面５１で規定される面内の中心から外れている。
【００３６】
（拡散板）
図１に示すように、拡散板４は、反射部５の主面５１に対面し、かつ、配光制御素子６を覆って配置される。本実施の形態では、拡散板４は、開口部５３を覆うように配置される。拡散板４は、面光源装置２００の光出射面に配置される。つまり、拡散板４は、反射部５に対し＋ｚ軸方向に配置される。拡散板４は、例えば、薄板形状を有する。または、例えば、拡散板４はシート状である。または、拡散板４は透明基板とその透明基板上に形成された拡散膜とを含む構成であっても良い。
【００３７】
拡散板４は、光を拡散する。「拡散」とは、拡がり散ることである。つまり、光が散乱することである。なお、以下の説明において、例えば、「光線は拡散板４に到達する」などの説明をしている。上述したように、拡散板４は反射部５の開口部５３に配置されている。よって、「光線は拡散板４に到達する」という記載は、「光線は開口部５３に到達する」に言い換えることができる。また、開口部５３または拡散板４は、面光源装置２００の光出射面として機能している。このため、「光線は拡散板４に到達する」という記載は、「光線は面光源装置２００の光出射面に到達する」に言い換えることができる。
【００３８】
（配光に関する前提技術）
本実施の形態における面光源装置２００の作用および効果を説明する前に、本発明の前提技術を説明する。図５は本前提技術に係る面光源装置３００の光源７の周辺の断面図である。本前提技術に示す面光源装置３００においては、光源７の第１光軸Ｃ１と配光制御素子６の第２光軸Ｃ２とが一致するよう光源７と配光制御素子６とが保持基板８に配置され、かつ、その保持基板８が反射部５の主面５１で規定される面内の中心に配置される。つまり、光源７の第１光軸Ｃ１と配光制御素子６の第２光軸Ｃ２と保持基板８の中心軸Ａとが平面視において一致する。なお、図５は光線７３ａの図示を含む。光線７３ａは、光源７から＋ｚ軸方向のベクトルを含んで出射し、ｙ−ｚ平面のみに拡がる光線である。また、光線７３ａは、第１光軸Ｃ１に対して狭い角度で光源７から出射する光線である。光源７から出射した光線７３ａは、光入射面６１にて屈折し、配光制御素子６の内部へ入射する。スネルの法則により、屈折率の小さな媒質から屈折率の大きな媒質に入射する際、光線の屈折角は入射角よりも小さくなる。また、屈折率の大きな媒質から屈折率の小さな媒質に入射する際、光線の屈折角は入射角よりも大きくなる。配光制御素子６がアクリル樹脂製である場合、図５に示すように、光線７３ａは、光入射面６１にて−ｙ軸方向に屈折する。光線７３ａは配光制御素子６の内部を進行し、光出射面６２に達する。光線７３ａは、凸面形状を有する光出射面６２によって、第１光軸Ｃ１に対する角度がさらに大きくなる方向、つまり−ｙ軸方向に屈折する。図６は、面光源装置３００の光源７の周辺の側面を示す図であり、−ｙ軸方向からｚ−ｘ平面を観察した図である。図６は光線７３ｂの図示を含む。光線７３ｂは、光源７から出射し、ｙ−ｚ平面上のみに拡がる光線のうち、第１光軸Ｃ１に対する角度が光線７３ａよりも広い光線である。ｙ−ｚ平面上のみに拡がる光線とは、図６において上下方向のみに拡がる光線を意味する。図５に示すように、配光制御素子６は、光源７から出射する光を発散させる。そして、配光制御素子６から出射した光線７３ａまたは光線７３ｂは、拡散板４（図１参照）へ到達する。各光線の図示は省略するが、図１に示す拡散板４に到達した光線の一部は反射して、反射部５の容器状の空間内を進行する。その光線は、反射部５の主面５１又は側面５２で反射されて、再び拡散板４に到達する。到達した光は拡散板４を透過しながら拡散される。そして、拡散板４を透過した光は、均一性を有する面状の照明光となる。この照明光は、光学シート３及び光学シート２を介して、液晶パネル１の裏面１ｂに照射される。
【００３９】
図７は、面光源装置３００の光源７の周辺を示す断面図であり、光源７から出射する光線７３ｃの図示を含む。光線７３ｃは、図５に示した光線７３ａとは異なり、ｘ軸方向に拡がる角度成分、つまりｘ軸方向のベクトル成分も有する。また、図８は、面光源装置３００の光源７の周辺を示す平面図であり、＋ｚ軸方向からｘ−ｙ平面を観察した図である。図８は、光源７から出射する光線７３ｅの図示を含む。光線７３ｅも、ｘ軸方向のベクトル成分を有する。図９は、面光源装置３００の光源７の周辺を示す側面図であり、−ｙ軸方向からｚ−ｘ平面を観察した図である。図９は、光源７から出射する光線７３ｆの図示を含む。光線７３ｆも、ｘ軸方向のベクトル成分を有する。なお、ｘ軸方向に拡がる角度成分を有する光線とは、図８または図９において、斜め方向あるいはｘ軸と平行に拡がる光線を意味する。
【００４０】
光線７３ｃ、光線７３ｅおよび光線７３ｆは、図５に示したｙ−ｚ平面上のみを伝搬する光線７３ａよりも光出射面６２に対する入射角が大きい。これは、光出射面６２に対する入射角にｘ軸方向のベクトルの成分が合成されるためである。そのためｘ軸方向のベクトルの成分が大きな光線は光出射面６２で全反射条件を満たしやすい。
【００４１】
図７に示す光線７３ｄは、光源７から出射した光線７３ｃのうち光出射面６２に対する入射角度が大きく、全反射された光線を示す。同様に、図９に示す光線７３ｇは、光源７から出射した光線７３ｆのうち光出射面６２に対する入射角度が大きく、全反射された光線を示す。光出射面６２にて反射された光線７３ｄおよび光線７３ｇは、−ｚ軸方向へ進み、配光制御素子６の裏面６３あるいは側面の一部にて屈折して反射部５の主面５１に達する。反射部５の主面５１に到達した光線７３ｄは、一部の光線は再度、配光制御素子６の内部へ入射し、その他の光線は、拡散板４へ到達する。図示は省略するが、配光制御素子６の内部へ入射した光線は、光出射面６２で屈折して出射し、拡散板４へ到達する。また、図示は省略するが、光線７３ｄや光線７３ｇとは別に、光源７から出射し、光出射面６２で全反射され、保持基板８の表面８１へ達する光線も存在する。その光線は、表面８１で反射され、再度、配光制御素子６の内部へ入射する。そして、その光線は、配光制御素子６の光出射面６２にて屈折し、拡散板４に到達する。
【００４２】
以上に述べた光源７から出射し拡散板４に到達する光線は、２つの成分、つまり直接光成分と反射光成分とに分けることができる。直接光成分とは、光源７から出射した光線のうち、配光制御素子６で屈折した後、直接、拡散板４に到達する光線である。反射光成分とは、配光制御素子６の内部で全反射した後、反射部５で拡散反射してから、拡散板４に到達する光線である。反射光成分は、反射部５による拡散反射の影響を含むため、配光制御素子６によってその空間的な輝度分布を制御することが難しい。面光源装置２００は、光源７から出射する光を効率良く利用するためには、反射光成分を含めて配光を制御する必要がある。また、面光源装置２００は、その光出射面で均一な輝度分布を有する照明光を得るためには、直接光成分および反射光成分のバランスを配光制御素子６で制御することが好ましい。例えば、配光制御素子６が反射光成分の分布に合わせて直接光成分の分布をあえて不均一にする等の制御が必要となる。
【００４３】
（反射部の作用）
上記の前提技術の面光源装置３００が含む保持基板８は、反射部５の主面５１で規定される面内の中心に配置された。そのような面光源装置３００において、面状の光の均一性を向上させるためには、光源７から出射する光線を配光制御素子６が均等に配光することが望ましい。しかし、本実施の形態の面光源装置２００の様に、保持基板８が、反射部５の主面５１で規定される面内の中心から外れて配置される場合、その面光源装置には、その配置に応じた不均一な配光を形成することが要求される。
【００４４】
本実施の形態における面光源装置２００が備える配光制御素子６と光源７とが配置された保持基板８は、図４に示すように、反射部５の主面５１で規定される面内において＋ｙ軸方向に偏って配置される。また、図２に示すように、配光制御素子６の第２光軸Ｃ２は、光源７の第１光軸Ｃ１に一致していない。
【００４５】
図１０は、本実施の形態における面光源装置２００の光源７から出射する光線を示す図である。光線７３ｈは、光源７から＋ｚ軸方向のベクトル成分を含んで出射する光線である。また、光線７３ｈは、光源７から−ｙ軸方向のベクトル成分を有して出射する光線および＋ｙ軸方向のベクトル成分を有して出射する光線を含む。−ｙ軸方向のベクトルを含む光線は、配光制御素子６によって、第１光軸Ｃ１に対する角度がさらに大きくなる方向、つまり−ｙ軸方向に屈折する。＋ｙ軸方向のベクトル成分を有して出射する光線のうち、光線７３ｈに図示した光線は、配光制御素子６の光入射面６１および光出射面６２による屈折によって、配光制御素子６から出射した後、−ｙ軸方向のベクトルを含む光線となる。つまり、配光制御素子６の第２光軸Ｃ２に対し、光源７の第１光軸Ｃ１がずれた方向に屈折する光線が増加する。その結果、本実施の形態の面光源装置２００が備える配光制御素子６から出射する光線は、＋ｙ軸方向よりも−ｙ軸方向に強く配光される。なお、前提技術に示した面光源装置３００のように、光源７の第１光軸Ｃ１と配光制御素子６の第２光軸Ｃ２とが一致している場合、＋ｙ軸方向のベクトル成分を有して光源７から出射する光線は、配光制御素子６を透過した後も、＋ｙ軸方向に伝搬する。
【００４６】
上記のように−ｙ軸方向に強い配光分布を有するよう光源７と配光制御素子６とが表面８１に配置された保持基板８は、反射部５の主面５１にて規定される面内において、中心面Ｂよりも＋ｙ軸方向に配置される。中心面Ｂよりも＋ｙ軸方向に保持基板８が配置されることよって、−ｙ軸方向の配光が弱くなり得るが、面光源装置２００は、上記のように−ｙ軸方向に強い配光分布を有する。つまり、面光源装置２００は、光源７の第１光軸Ｃ１を配光制御素子６の第２光軸Ｃ２からずらすことによって、ｙ軸方向の配光の不均一性を補償する。面光源装置２００は、以上のようにして全体的な配光バランスを整えることができる。
【００４７】
（効果）
以上をまとめると、本実施の形態における面光源装置２００は、第１光軸Ｃ１を含み、第１光軸Ｃ１の方向に光を出射する光源７と、光源７が表面８１に配置される保持基板８と、第２光軸Ｃ２を含み、光源７を覆って保持基板８の表面８１側に配置され、光源７から出射する光の伝搬方向を変更する配光制御素子６と、主面５１を含み、保持基板８と配光制御素子６とが主面５１で規定される面内に配置され、配光制御素子６から出射する光を反射する反射部５とを備える。そして、光源７の第１光軸Ｃ１が、配光制御素子６の第２光軸Ｃ２からずれている。
【００４８】
以上のような構成により、面光源装置２００は、光源７の第１光軸Ｃ１と配光制御素子６の第２光軸Ｃ２を偏心した配置を備えることで、任意の方向に偏った配光分布を形成することができる。面光源装置２００は、反射部５の主面５１で規定される面内における光源７および配光制御素子６の配置に応じて、光源７の第１光軸Ｃ１と配光制御素子６の第２光軸Ｃ２とをずらし、面状の光の均一性を向上させることができる。例えば、構造上の制約で面光源装置の中心近くに、配光制御素子や光源を配置できない場合においても、本実施の形態の面光源装置２００は、全体の輝度分布の均一化が可能である。または、例えば、光源７が反射部５の主面５１で規定される面内の一部にしか配置されない場合においても、光源７の第１光軸Ｃ１と配光制御素子６の第２光軸Ｃ２とをずらすことにより、面光源装置２００は、面状の光の均一性を向上させることができる。このように、面光源装置２００は、光源７または配光制御素子６の配置に、従来よりも高い自由度を有しながら、面状の光の均一性を向上させることができる。また、面光源装置２００は、配光制御素子６の光出射面６２を透過した光線と、光出射面６２にて反射した光線の両方を用いて面状の光の均一性を向上させることができる。また、本実施の形態の面光源装置２００は、液晶表示装置１００のバックライト以外に、例えば、部屋の照明等で用いられる照明装置としても利用できる。また、面光源装置２００は、例えば、写真などを裏面側から照明する広告表示装置などにも利用できる。
【００４９】
また、本実施の形態における面光源装置２００において、保持基板８は、保持基板８の中心が反射部５の主面５１で規定される面内の中心から外れるよう配置される。このような構成により、面光源装置２００は、光源７の第１光軸Ｃ１と配光制御素子６の第２光軸Ｃ２との配置に応じて、配光制御素子６から出射する光線に偏った配光分布を形成することができる。さらに、面光源装置２００が備える光源７と配光制御素子６とが反射部５の中央に配置されない場合、または中央に対し対称に配置しない場合においても、面光源装置２００は、従来よりも簡易な構成で、面光源装置２００の光出射面から出射する面状の光の均一性を向上させることができる。
【００５０】
また、本実施の形態における面光源装置２００は、保持基板８の表面８１に、離散的に配置される複数の光源７をさらに備える。保持基板８は、複数の光源７が配列される方向に長手を有し、配光制御素子６は、平面視において、第２光軸Ｃ２が保持基板８の長手の方向に平行な直線に一致するよう配置される。各光源７は、保持基板８の長手の方向に平行なその直線に対し片側に偏って保持基板８の表面８１に配置される。このような構成により、面光源装置２００は、複数の光源７の配置に応じて、配光制御素子６から出射する光線に偏った配光分布を形成することができる。さらに、面光源装置２００は、面光源装置２００から出射する面状の光の均一性を向上させることができる。
【００５１】
また、本実施の形態における面光源装置２００において、保持基板８の長手の方向に平行な直線は、保持基板８の表面８１の面内中心を通る中心軸Ａである。このような構成により、面光源装置２００は、保持基板８または光源７の配置に応じて、配光制御素子６から出射する光線に偏った配光分布を形成することができる。さらに、面光源装置２００は、面光源装置２００から出射する面状の光の均一性を向上させることができる。
【００５２】
また、本実施の形態における面光源装置２００が備える配光制御素子６は、複数の光源７が配列される方向に長い棒形状を有し、複数の光源７が配列される方向に対し直交する面にて凸状の曲率を有するシリンドリカル面を含む光出射面６２と、複数の光源７が配列される方向に沿って延在し複数の光源７を覆う凹状の曲面または平面を含む光入射面６１とを含み、配光制御素子６の第２光軸Ｃ２は、光出射面６２と光入射面６１とが延在する方向に連続する面状の光軸である。このような構成により、面光源装置２００は、配光制御素子６から出射する光線に偏った面状の配光分布を形成することができ、さらに、面光源装置２００から出射する面状の光の均一性を向上させることができる。
【００５３】
また、本実施の形態における液晶表示装置１００は、面光源装置２００と液晶パネル１とを備える。液晶パネル１は、面光源装置２００の拡散板４より出射する面状の光を入射し、画像光に変換して出射する。このような構成により、液晶表示装置１００は、均一性が従来よりも向上した面光源装置２００によって液晶パネル１を照明することができる。その結果、液晶表示装置１００は、従来よりも高い映像品質を実現することができる。
【００５４】
（実施の形態の変形例１）
実施の形態の変形例１における面光源装置について説明する。上記の実施の形態と同様の構成は説明を省略する。上記の実施の形態にも示したように、光源７の第１光軸Ｃ１と配光制御素子６の第２光軸Ｃ２との相対的な位置関係が重要である。つまり、光源７の第１光軸Ｃ１が、配光制御素子６の第２光軸Ｃ２からずれることにより、面光源装置２００は、配光制御素子６から出射する光線に偏った配光分布を形成することができる。そして、その偏る光線の光量は、光源７の第１光軸Ｃ１と配光制御素子６の第２光軸Ｃ２との距離に関係し、また、その偏る光線の方向は、配光制御素子６の第２光軸Ｃ２に対する光源７の第１光軸Ｃ１の方向に関係する。
【００５５】
図１１は、本変形例１における面光源装置２０１の光源７の周辺を示す断面図である。面光源装置２０１が備える各光源７は、第１光軸Ｃ１が保持基板８の長手の方向に平行な直線を通過するよう配置される。本実施の形態においては、その直線は保持基板８の中心軸Ａである。図示は省略するが、＋ｚ方向からｘ−ｙ平面を観察する平面視において第１光軸Ｃ１が保持基板８の中心軸Ａに一致するよう光源７は、保持基板８の表面に配置される。一方で、配光制御素子６は、第２光軸Ｃ２が保持基板８の中心軸Ａに一致しないよう配置される。つまり、面光源装置２０１において、光源７の第１光軸Ｃ１は、配光制御素子６の第２光軸Ｃ２に一致しない。なお、本変形例１では、保持基板８の長手の方向に平行な直線は中心軸Ａである例を示したが、これは一例であり、保持基板８の長手の方向に平行な基準となる基準線であればよい。
【００５６】
反射部５の主面５１で規定される面内における保持基板８の配置は実施の形態と同様であり図４に示す通りである。
【００５７】
このような構成を備える面光源装置２０１においては、配光制御素子６の第１光軸Ｃ１に対し、第２光軸Ｃ２がずれた方向とは反対方向に屈折する光線が多くなる。よって、配光制御素子６から出射する光線は、＋ｙ軸方向よりも−ｙ軸方向に強く配光される。面光源装置２０１は、保持基板８が反射部５の中心面Ｂよりも＋ｙ軸方向に偏って配置されることによって生じ得る配光の偏りを、配光制御素子６の配置によって、その配光の不均一性を補償する。面光源装置２００は、以上のようにして全体的な配光バランスを整えることができる。
【００５８】
以上をまとめると、本変形例１における面光源装置２０１は、保持基板８の表面８１に、離散的に配置される複数の光源７をさらに備える。保持基板８は、複数の光源７が配列される方向に長手を有し、各光源７は、第１光軸Ｃ１が保持基板８の長手の方向に平行な直線を通過するよう保持基板８の表面８１に配置される。配光制御素子６は、平面視において、第２光軸Ｃ２が保持基板８の長手の方向に平行なその直線に対し片側に偏って配置される。このような構成により、面光源装置２００は、保持基板８または光源７の配置に応じて、配光制御素子６から出射する光線に偏った配光分布を形成することができる。
【００５９】
また、本変形例１における面光源装置２０１において、保持基板８の長手の方向に平行な直線は、保持基板８の表面８１の面内中心を通る中心軸Ａである。このような構成により、面光源装置２００は、保持基板８または光源７の配置に応じて、配光制御素子６から出射する光に偏った配光分布を形成することができる。さらに、面光源装置２００は、面光源装置２００から出射する面状の光の均一性を向上させることができる。
【００６０】
（実施の形態の変形例２）
実施の形態の変形例２における面光源装置について説明する。上記の実施の形態と同様の構成は説明を省略する。上記の実施の形態では、面光源装置２００が備える各光源７は、保持基板８の長手の方向に平行な直線上に配置される例を示した。しかし、光源７が直線上に配置されることは本発明の効果を奏する必須条件ではない。図１２は、本変形例２の面光源装置が備える複数の光源７の配置を示す。光源７は、千鳥配置つまりジグザグ状に配置される。そして、図示は省略するが、複数の光源７からなる一群の配置の重心が、保持基板８の中心軸Ａに対し片側に、本実施の形態においては、−ｙ軸方向に偏っている。面光源装置がこのような構成を備える場合も、上記の実施の形態と同様の効果を奏する。また、複数の光源７のうち一部は、例えば、図１２において、＋ｙ軸方向に配置されても、その複数の光源７の一群の重心が、−ｙ軸方向に偏っていれば、上記の効果を奏する。なお、複数の光源７の配置は、一群の重心が偏ればよく、例えばランダムであっても良い。
【００６１】
以上をまとめると、本実施の形態の変形例２における面光源装置は、各光源７は、複数の光源７からなる一群の配置の重心が、保持基板８の長手の方向に平行な直線に対し片側に偏って保持基板８の表面８１に配置される。このような構成により、面光源装置は、配光制御素子６から出射する光に、複数の光源７の配置に応じて、偏った配光分布を形成することができる。
【００６２】
また、本変形例２における面光源装置が備える複数の光源７は、ジグザグ状に配置される。このような構成により、面光源装置は、配光制御素子６から出射する光に、複数の光源７の配置に応じて、偏った配光分布を形成することができる。
【００６３】
（配光制御素子の変形例）
上記の実施の形態では、配光制御素子６は、図２および図３に示すように、棒状の形状を有し、複数の光源７を覆うように配置された光学素子であった。しかし、配光制御素子６は、棒形状の光学素子に限られない。本発明に係る面光源装置は、１つの光源に１つの配光制御素子、例えば半球状のレンズを取り付けても上記の実施の形態と同様の効果を奏する。しかし、各光源に対し個別の配光制御素子を備える面光源装置では、配光制御素子の設置個数が多くなる。また、その製造工程において、各光源に各配光制御素子（レンズ）を固定する必要があり工程数が増加する。
【００６４】
一方で、上記の実施の形態に記載した面光源装置２００は、列状に並べられた複数の光源７に対し、その光源７の個数よりも少ない数の配光制御素子６を備えることができる。例えば、棒状の配光制御素子６は１つでよい。このように、面光源装置２００は、配光制御素子６の使用個数を減らすことができる。また、その装着工程は、１列に並べられた複数の光源７に対して、１つの配光制御素子６を固定するだけでよく、接着等の固定作業が容易である。
【００６５】
面光源装置２００が備える配光制御素子６は、棒状の形状を有するため、押出成形によって製造することができる。押出成形による製造方法は、配光制御素子６の長さを自由に変えることができる。例えば、液晶表示装置１００の大きさが異なる場合でも、同じ金型を用いて、長さだけを変更した配光制御素子６の製造し、面光源装置へ実装することができる。光源７の数の増減に対して、配光制御素子６の金型の変更は不要である。配光制御素子６は、面光源装置２００の仕様の変更に対する汎用性が高い。光源７の設置個数を変えるだけで、面光源装置２００の輝度を調整することが可能である。このため、最適な光源７の設置個数と配置を有する面光源装置２００の作製が可能である。
【００６６】
また、配光制御素子６は透明材料であるが、拡散材を含む材料であっても良い。配光制御素子６に入射した光線は、拡散材により光線は拡散され、進行方向を変える。配光制御素子６の内部を進む光線は、ランダムな方向に進行方向が変更される。進行方向を変更された光線は、配光制御素子６の光出射面６２に達する。配光制御素子６の光出射面６２から出射する光は、広い範囲を照射することができる。
【００６７】
また、配光制御素子６の光入射面６１又は光出射面６２に、微小な凹凸形状が形成されていてもよい。その凹凸形状は、必ずしも光入射面６１及び光出射面６２の全域に形成される必要はない。例えば、凹凸形状は光入射面６１のみに形成されても良い。また、例えば、凹凸形状は、光出射面６２の一部の領域のみに形成されても良い。つまり、凹凸形状は、光入射面６１又は光出射面６２の一部の領域に設けられる構成であってもよい。また、凹凸形状は、全ての領域において同一の粗さにする必要はない。例えば、光入射面６１の凹凸形状が、光出射面６２の凹凸形状よりも小さくても良い。
【００６８】
凹凸形状に入射した光線は、進行方向がランダムに変わる。よって、凹凸形状を有する配光制御素子６は明線を緩和することが可能である。「明線」とは、面光源装置２００の光出射面（拡散板４）上に、線状に形成される輝度の高い領域のことである。また、凹凸形状は、複数の光源７を並べて配置することで発生する面光源装置２００の光出射面（拡散板４）上の輝度ムラを緩和することができる。つまり、凹凸形状は、明るい部分と暗い部分との差を緩和することができる。また、その凹凸形状により、配光制御素子６は広い範囲に光を配光し照射することができる。
【００６９】
ただし、上記の拡散材又は凹凸形状による光の拡散の程度は、光入射面６１及び光出射面６２における光線の屈折の程度に比べて小さい必要がある。なぜなら、拡散材又は凹凸形状による光の散乱が支配的となった場合、配光制御素子６の光入射面６１および光出射面６２において、光線を設計どおりに屈折させ、配光することが難しくなるからである。光の配光は、配光制御素子６の形状に依存した屈折によって、面光源装置２００の光出射面つまり拡散板４に向けられる。そのため、拡散材や凹凸形状による光の拡散の効果が増すと、光源７の配置位置近くの輝度は高く、光源から離れるにつれて輝度が低くなる可能性がある。
【００７０】
上述の各実施の形態においては、部品間の位置関係もしくは部品の形状を示すために、「平行」や「垂直」などの用語を用いている。これらは、製造上の公差や組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含む。このため、請求の範囲内の部品間の位置関係もしくは部品の形状の記載は、製造上の公差又は組立て上のばらつき等を考慮した範囲を含む。
【００７１】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。本発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての態様において、例示であって、本発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、本発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【００７２】
１  液晶パネル、４  拡散板、５  反射部、５１  主面、６  配光制御素子、６１  光入射面、６２  光出射面、７  光源、７３ｈ  光線、８  保持基板、８１  表面、１００  液晶表示装置、２００  面光源装置、Ａ  中心軸、Ｂ  中心面、Ｃ１  第１光軸、Ｃ２  第２光軸。
【図１】
2018073497.tif 000003
【図２】
2018073497.tif 000004
【図３】
2018073497.tif 000005
【図４】
2018073497.tif 000006
【図５】
2018073497.tif 000007
【図６】
2018073497.tif 000008
【図７】
2018073497.tif 000009
【図８】
2018073497.tif 000010
【図９】
2018073497.tif 000011
【図１０】
2018073497.tif 000012
【図１１】
2018073497.tif 000013
【図１２】
2018073497.tif 000014