(57)【要約】【課題】フライアイ（蠅の目）レンズを含み、集光性能、光拡散性能、光源像の不可視性能に優れ且つサイドローブも少ない優れた光学的機能を持ち、しかも予期したとおりの性能で製造できる光学シートを提供する。【解決手段】光学シート４０は、シート状の本体部４５と、本体部の一方の面４６上に配列されフライアイレンズを構成する複数の第１単位形状要素５０と、本体部の一方の面上に配列され、本体部のシート面上の一方向と平行に延びる複数の第２単位形状要素５５と、を備える。しかも、第２単位形状要素の断面形状が、三角形形状の片斜辺、両斜辺、頂点のいずれか１以上を、外側に突出した丸みを帯びた凸曲線となる形状に変形した断面形状にする。例えば、両斜辺が突出した湾曲線としたり、更に頂点も曲率半径が可視光線の最大波長以上の丸みを帯びた凸曲線としたりする。【選択図】  図３
2011090104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の本体部と、
前記本体部の一方の面上に配列され、フライアイレンズを構成する複数の第１単位形状要素と、
前記本体部の前記一方の面上に配列され、前記本体部のシート面上の一方向と平行に延びる複数の第２単位形状要素と、を備え、
前記第１単位形状要素は、前記本体部の前記一方の面上に、隙間を空けて配列され、
前記第２単位形状要素は、前記本体部の前記一方の面上のうちの前記第１単位形状要素の間に配置されており、且つ、前記本体部のシート面への法線方向と平行な断面であって前記一方向と直交する断面に於ける断面形状が、
底辺をシート面に平行に且つ本体部側とする三角形形状を基準として、該三角形形状の片斜辺、両斜辺、頂点のいずれか１以上を、外側に突出した丸みを帯びた凸曲線となる形状に変形した断面形状であり、
Ａ）三角形形状の片斜辺又は両斜辺が、突出した湾曲線となっている断面形状、
Ｂ）三角形形状の頂点近傍が、曲率半径が可視光線の最大波長（７８０ｎｍ）以上の丸みを帯びた凸曲線となっている断面形状、
Ｃ）上記Ａ）及びＢ）である断面形状、
Ｄ）三角形形状の両斜辺と頂点を含む全体の形状が、楕円又は円の一部分に相当する半楕円又は半円形状、
のいずれかになっている、光学シート。
【請求項２】
前記本体部の前記一方の面のうちの一部の領域が前記第１単位形状要素によって覆われ、
前記本体部の前記一方の面のうちの前記一部の領域以外のその他の全領域が、前記第２単位形状要素によって覆われている、請求項１記載の光学シート。
【請求項３】
光源と、該光源からの光を受ける請求項１又は２記載の光学シートと、を備える、面光源装置。
【請求項４】
断面三角形形状の複数の単位形状要素を有する集光シートをさらに備える、請求項３記載の面光源装置。
【請求項５】
前記光学シートの出光側に配置された偏光分離フィルムをさらに備える、請求項３記載の面光源装置。
【請求項６】
透過型表示部と、該透過型表示部に対向して配置された請求項３〜５のいずれか一項に記載の面光源装置と、を備える、透過型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光の進行方向を変化させる光学シートに関し、特に、集光機能と光拡散機能とを有すると共にサイドローブが少なく優れた光学的機能を有し、且つ安定して製造され得る光学シートに関する。また、本発明は、該光学シートを用いた面光源装置と、該面光源装置を用いた透過型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
透過型表示装置に用いられる面光源装置は、光源と、光源からの光の進行方向を変化させる複数の光学シート（光学フィルム）と、を備えている。例えば、光学シートとして、光源光を拡散させて光源の像を目立たなくさせる光拡散シート、光の進行方向を正面方向へ絞り込み、正面方向輝度を向上させる集光シート等である。そして、面光源装置は、光拡散シートと集光シートとを適宜組み合わせることで、所望の正面方向輝度と視野角を実現し且つ光源の像を目立たなくしている。
【０００３】
なお、光拡散シートとしては、光を等方拡散させる光拡散性粒子を含有した光学シートや、凹凸面（マット面）を有した光学シート等が、汎用されている。
【０００４】
また、集光シートとしては、線状に延びる単位形状要素（単位光学要素）をその長手方向に直交する方向に配列（いわゆる線状配列）してなる光学シートが汎用されている。単位形状要素は、その長手方向に直交する断面において、代表的には、三角形形状、楕円形状又は円形状の断面形状を有している。このような集光シートは、正面方向輝度を向上させる機能以外に、光源の配置構成に起因した正面方向輝度の面内ばらつきを減らして光源の像を目立たなくさせる機能、及び、正面方向を中心とした輝度の角度分布を滑らかに変化させる機能も有する。つまり、このような集光シートは光拡散機能も有する。
【０００５】
例えば、特許文献１の集光シートは、断面形状が三角形の単位形状要素と断面形状が楕円又は円の単位形状要素とを交互に配列するものである。ここで、単位形状要素の断面形状が三角形形状の単位形状要素は、一般的に、正面方向輝度を向上させる機能（集光機能）が強く、正面方向を中心とした輝度の角度分布を滑らかに変化させる機能は殆どない。一方、単位形状要素の断面形状が楕円形状または円形状の要素は、輝度分布の変化を滑らかにするとともに輝度の面内分布を均一化させる機能（光拡散機能）が強い。但し、単に両単形状要素を併用しても、光学性能は、光拡散機能及び集光機能とも、全面断面三角形の単位形状要のみの光学シートと断面楕円又は円のみの光学シートとの中間となり、中途半端な性能しか得られなかった。
また、特許文献２では、集光シートに光拡散機能も付与する為に、各単位形状要素（プリズム体）に、単位形状要素から突出した曲面を設けている。そして、この集光シートを用いることによって、面光源装置に組み込まれる光学シートの枚数を減らしている。
【０００６】
しかしながら、特許文献２は、その段落００３６，００５９，００６０等における記載からすると、単位形状要素（プリズム体）の光学機能（主として集光機能）と、突出した曲面の光学機能（主として光拡散機能）と、が各々単独で機能することのみを開示している。すなわち、特許文献２で開示する技術では、単位形状要素（プリズム体）の光学機能、突出した曲面の光学機能と、の相乗効果を期待することはできない。特許文献２では、突出した曲面は、各単位形状要素に対し、当該単位形状要素の延在方向に配列されている。したがって、集光機能と光拡散機能とのいずれを重視するかで、各単位形状要素の表面上における、突出した曲面が占める割合を調節することなる。すなわち、特許文献２での開示内容からすれば、特許文献２に開示された集光シートを用いることによって、面光源装置に組み込まれる光学シートの枚数を減らせたとしても、当該面光源装置の光学特性については、突出曲面を有していない通常の集光シートと、通常の光拡散シートと、を用いた通常の面光源装置に比べて優れた光学特性を呈することはできない、といったことが推察される。
また、特許文献２の単位形状要素（プリズム体）の断面形状は、請求項２及び図２によれば、直角二等辺三角柱形状である。
【０００７】
なお、このような集光シートは、単位形状要素の配列方向に沿った面内において、光の進行方向を変化させることができる。そして、二枚の集光シートを各々の単位形状要素の配列方向が互いに直交する様にして面光源装置に組み込めば、表示面上の直交する二方向（典型的には、鉛直方向および水平方向）に沿って輝度の分布を調節できる。
【０００８】
一方、特許文献３の様に、最近では、半球状の単位形状要素（単位光学要素）が異なる二方向にランダムまたは規則的に配列されてなるフライアイレンズ（蠅の目レンンズ）が注目されている。このフライアイレンズを有する光学シート（フライアイレンズシート）では、原理的に、複数の光学シートを用いずに、一枚の光学シートによって、表示面上の二方向（典型的には、鉛直方向と水平方向）において、透過光を集光及び拡散させることができる。この結果、面光源装置に組み込まれる光学シートの枚数を減らせることは、面光源装置の低コスト化に直結するので、非常に好ましい。
【０００９】
ただ、現在用いられているフライアイレンズシートの集光機能及び光拡散機能は、どちらも十分に満足できるレベルまでは達していない。その結果、二枚以上のフライアイレンズシートが、面光源装置に組み込まれ、面光源装置の低コスト化は実現されていない。
【００１０】
ところで、光学シートの製造は、通常、型を用いた賦型により、放射線硬化性樹脂（一般的には、紫外線硬化性性脂）から成形し作製される。そして、フライアイレンズを成形する場合には、フライアイレンズの単位形状要素（単位レンズ）は半球状であり、その成形型は該半球状の形状の全周方向に於いて閉じた形状をしている。このため、型と放射線硬化性樹脂との間に空気が入り込んで残留しやすい。この場合、成形された単位形状要素内に気泡が形成され、あるいは、成形された単位形状要素の表面に凹陥部が形成されてしまい、フライアイレンズが予定した光学的機能を発揮できなくなる可能性もある。
そこで、本願発明者らは、先に、特許文献４（本願出願時点に於いては未公開）を出願し、集光機能及び光拡散機能との両立性が高く、面光源装置内に組み込む光学シートの枚数の削減が可能で、且つ型を使った作製時にフライアイレンズ内に気泡が殘留し難い光学シート４００Ａを提案した。この光学シートは図６の断面図（シート面及び第２単位形状に直交する断面）に示すように、シート状の本体部４５の一方の面４６上に半球状の第１単位形状要素５０を互いに間隔を空けて複数配列させ、且つ該一方の面４６上の該第１単位形状要素５０同士の間の空隙部上に三角柱形状の第２単位形状要素５５を配列させた構造を有する。
但し、このような光学シート４００Ａに於いては、出光面（該光学シートのシート面）の法線方向に輝度の最大値を有するが、これ以外に、該法線からの角度で６０度から９０度の間の方向にも、サイドローブと呼称される不要な輝度の極大値を生じると云う問題が有った。
この為、光源光の利用効率向上の為、サイドローブの低減が要解決課題として殘っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第３３０９１７３号公報
【特許文献２】特開２００８−７０４５６号公報
【特許文献３】特開２００６−３０１５８２号公報
【特許文献４】特願２００９−１６８８５１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、上述のような問題点を踏まえ、フライアイレンズを含み集光機能と光拡散機能とを有すると共に、サイドローブ光を抑えつつ優れた光学的機能が実現でき、且つ安定して製造され得る光学シートを、提供することである。また、本発明は、このような光学シートを用いた面光源装置及び透過型表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明による光学シートは、シート状の本体部と、前記本体部の一方の面上に配列され、フライアイレンズを構成する複数の第１単位形状要素と、前記本体部の前記一方の面上に配列され、前記本体部のシート面上の一方向と平行に延びる複数の第２単位形状要素と、を備え、前記第１単位形状要素は、前記本体部の前記一方の面上に、隙間を空けて配列され、前記第２単位形状要素は、前記本体部の前記一方の面上のうちの前記第１単位形状要素の間に配置されており、且つ、前記本体部のシート面への法線方向と平行な断面であって前記一方向と直交する断面に於ける断面形状が、底辺をシート面に平行に且つ本体部側とする三角形形状を基準として、該三角形形状の片斜辺、両斜辺、頂点のいずれか１以上を、外側に突出した丸みを帯びた凸曲線となる形状に変形した断面形状であり、Ａ）三角形形状の片斜辺又は両斜辺が、突出した湾曲線となっている断面形状、Ｂ）三角形形状の頂点近傍が、曲率半径が可視光線の最大波長（７８０ｎｍ）以上の丸みを帯びた凸曲線となっている断面形状、Ｃ）上記Ａ）及びＢ）である断面形状、Ｄ）三角形形状の両斜辺と頂点を含む全体の形状が、楕円又は円の一部分に相当する半楕円又は半円形状、のいずれかになっている、構成とした。
【００１４】
また、上記構成において、前記本体部の前記一方の面のうちの一部の領域が前記第１単位形状要素によって覆われ、前記本体部の前記一方の面のうちの前記一部の領域以外のその他の全領域が、前記第２単位形状要素によって覆われていてもよい。
【００１５】
本発明による面光源装置は、光源と、該光源からの光を受ける上記いずれかの光学シートと、を備えた構成とする。
【００１６】
また、本発明による面光源装置は、上記構成に於いて、断面三角形形状の複数の単位形状要素を有する集光シートをさらに備えた構成としてもよい。
【００１７】
また、本発明による面光源装置は、前記構成に於いて、光学シートの出光側に配置された偏光分離フィルムをさらに備えた構成としてもよい。
【００１８】
本発明による透過型表示装置は、透過型表示部と、該透過型表示部に対向して配置された上記いずれかの面光源装置と、を備えた構成とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、フライアイレンズを含む光学シートが集光機能と光拡散機能とが適度に配分され且つサイドローブ光も少ない光学的機能を発揮できる。しかも、光学シートの成形時に凹陥部の欠点発生も無しに安定して製造され得る形状なので、予期した光学的機能を発揮できる。
また、単位形状要素が異なる二方向に配列されているフライアイレンズシートを作製する成形型は、単位形状要素がリニア配列されている光学シートを作製する成形型に比べて高価で、フライアイレンズシートの製造コストも高価となるが、本発明によれば、従来のフライアイレンズシートと比較して、製造コストを大幅に増加させることなく製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による一実施形態を説明する説明図であり、光学シートが組み込まれた透過型表示装置及び面光源装置の概略構成を示す断面図。
【図２】図１の面光源装置に組み込まれた光学シートを示す上面図（平面図）。
【図３】図２の光学シートの作用を説明する図であり、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った光学シートの断面図。
【図４】光学シートに含まれる第２単位形状要素の各種形状形態を例示する断面図。
【図５】図１に対応して、実施例の透過型表示装置及び面光源装置の概略構成を説明する断面図。
【図６】本発明に於ける出射光輝度のサイドローブ低減化を検討する過程で試作、評価した光学シートの断面図。
【図７】本発明に於ける出射光輝度のサイドローブの低減化を検討する過程で試作、評価した光学シートの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面は概念図であり、構成要素の縮尺関係、縦横比等は誇張されていることがある。
【００２２】
《透過型表示装置、面光源装置、及びその構成要素》
先ず、光学シートが組み込まれた、透過型表示装置及び面光源装置、更にその構成要素について、全体的なことを説明する。図１に例示する形態の透過型表示装置１０は、透過型表示部１５と、透過型表示部１５の背面側に配置され透過型表示部１５を背面側から面状に照らす面光源装置２０と、を備える。
【００２３】
透過型表示部１５は、例えば、液晶表示パネル（ＬＣＤパネル）から構成され、この場合、透過型表示装置１０は液晶表示装置となる。なお、液晶表示パネルは、ガラス等からなる一対の支持板と、支持板間に保持された液晶と、液晶の分子配向を一画素領域毎に制御する電極と、を有するパネルで、液晶が一画素領域毎のシャッターとして機能する結果、液晶表示パネル１５が面光源装置２０からの均一な面内輝度分布の面状光の透過光量を調整して、目的とする画像を表示する。
【００２４】
図１に例示する形態の面光源装置２０は、光源２５と、光源２５からの光の進行方向を偏向して透過させる光学シート４０と、光学シート４０の出光側に配置された集光シート３０と、集光シート３０のさらに出光側に配置された偏光分離フィルム３５と、を有している。更に、光学シート４０の入光側には、光を拡散させる光拡散シート３８を有している。
面光源装置２０は、例えばエッジライト（サイドライト）型等の種々の形態で構成され得るが、図１例示の本実施形態は、直下型のバックライトユニットとして構成した例である。従って、光源２５は光学シート４０の入光側に、光学シート４０と対面するようにして配置してある。また、光源２５は、光学シート４０の側に開口部（窓）が形成された箱状の反射板２８によって背面側から覆われている。
【００２５】
なお、「出光側」とは、進行方向を折り返されることなく光源２５から光学シート４０等を経て観察者へ向かう光の進行方向における下流側（観察者側は図１及び図３では図面上側）のことであり、「入光側」とは、進行方向を折り返されることなく光源２５から光学シート４０等を経て観察者へ向かう光の進行方向における上流側のことである。
【００２６】
また、本発明において、「シート」、「フィルム」、「板」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。したがって、例えば、「シート」はフィルムや板とも呼ばれ得るような部材も含む概念である。
さらに、本発明において「シート面（フィルム面、板面）」とは、対象となるシート状の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材の平面方向と一致する面（凹凸面の場合は包絡面にも相当）のことを指す。
【００２７】
そして、本実施形態においては、光学シート４０のシート面、集光シート３０のシート面、偏光分離フィルム３５のフィルム面、光拡散シート３８のシート面、面光源装置２０の発光面、および、透過型表示装置１０の表示面は、互いに平行となっている。
さらに、本発明において「正面方向」とは、光学シート４０のシート面に対する法線の方向ｎｄ（図３参照）の観察者側（乃至は出光側）であり、また、面光源装置２０の発光面の法線方向等にも一致する。
【００２８】
光源２５は、例えば、線状の冷陰極管等の蛍光灯、点状のＬＥＤ（発光ダイオード）や白熱電球、面状のＥＬ（電場発光体）等で構成する。本実施形態では、図１、及び図３（二点鎖線）で例示する様に、光源２５は、複数の線状の冷陰極管で構成してある。なお、反射板２８は、光源２５からの光を光学シート４０側へ向ける部材で、少なくとも内側表面は例えば金属等の高反射率の材料で構成してある。
【００２９】
集光シート３０は、入光側から入射した光の進行方向を変化させて出光側から出射させ、正面方向の輝度を集中的に向上させるためのシート状光学部材である。図１に例示の形態に於ける、集光シート３０は、そのシート面上のある方向（配列方向）に沿って並べて配列された複数の単位形状要素（単位光学要素）を有している。単位形状要素は、集光シート３０のシート面上において、その配列方向に直交する方向に直線状に延びている。単位形状要素は、その長手方向に直交する断面における断面形状が、直角二等辺三角形形状となっている。なお、このような集光シート３０としては、米国３Ｍ社から入手可能な「ＢＥＦ」（登録商標）を用いることができる。
【００３０】
偏光分離フィルム３５は、入射光の偏光状態に基づいて、入射光のうち特定の偏光成分を透過させるとともに、その他の偏光成分を反射して再び光源側へ戻す機能を有したシート状光学部材である。なお、この様な偏光分離フィルム３５としては、米国３Ｍ社から入手可能な「ＤＢＥＦ」（登録商標）を用いることができる。
【００３１】
光拡散シート３８は、入射光を拡散させ、好ましくは入射光を等方拡散させ、光源２５の構成に応じた輝度ムラ（光源の像、管ムラとも言う）を緩和し、輝度の面内分布を均一化させるためのシート状光学部材である。このような光拡散シート３８としては、基部と、基部内に分散され光拡散機能を有する光拡散性粒子と、を含むシートを用いることができる。例えば、反射率の高い材料から光拡散性粒子を構成することにより、或いは、基部の材料とは異なる屈折率の材料から光拡散性粒子を構成することにより、光拡散性粒子に光拡散機能を付与することができる。
【００３２】
《光学シート》
光学シート４０は、図２および図３に示すように、シート状の本体部４５、シート状の本体部４５の一方の面４６上に二次元配列された多数の第１単位形状要素（第１単位光学要素）５０と、シート状の本体部４５の一方の面４６上に配列された多数の第２単位形状要素（第２単位光学要素）５５と、を有している。しかも、第１単位形状要素５０は、本体部４５の一方の面４６上に隙間を空けて配列されている。そして、第２単位形状要素５５が、本体部４５の一方の面４６上のうちの第１単位形状要素５０の間に配置されている。
しかも、第２単位形状要素５５は、その配列方向に平行で本体部のシート面に対する法線方向ｎｄを含む断面に於ける断面形状が、底辺をシート面に平行に且つ本体部側とする三角形形状を基準として、該三角形形状の片斜辺、両斜辺、頂点のいずれか１以上を、外側に突出した丸みを帯びた凸曲線となる形状に変形した断面形状となっている。該断面形状は具体的には、Ａ）三角形形状の片斜辺又は両斜辺が、突出した湾曲線となっている断面形状、Ｂ）三角形形状の頂点近傍が、曲率半径が可視光線の最大波長（７８０ｎｍ）以上の丸みを帯びた凸曲線となっている断面形状、Ｃ）上記Ａ）及びＢ）である断面形状、Ｄ）三角形形状の両斜辺と頂点を含む全体の形状が、楕円又は円の一部分に相当する半楕円又は半円形状、のいずれかになっている、
【００３３】
また、図２及び図３例示の本実施形態においては、本体部４５の一方の面４６の全領域が、第１単位形状要素５０および第２単位形状要素５５によって覆われている。さらに詳細には、本体部４５の一方の面４６のうちの一部の領域が第１単位形状要素５０によって覆われ、本体部４５の一方の面４６のうちの前記一部の領域以外のその他の全領域が、第２単位形状要素５５によって覆われている。
【００３４】
また、本実施の形態においては、図３に示すように、本体部４５は、前記一方の面４６に対向する他方の面４７として、光学シート４０の入光側面４１をなす平滑な面を有する。
なお、本発明で用いる「平滑」とは、光学的な意味合いでの平滑を意味するものである。すなわち、ここでは、或る程度の割合の可視光が、光学シート４０の入光側面４１（本体部４５の他方の面４７）においてスネルの法則を満たしながら屈折するようになる程度を意味している。したがって、例えば、本体部４５の他方の面４７（光学シート４０の入光側面４１）の十点平均粗さＲｚ（ＪＩＳＢ０６０１）が最短の可視光波長（０．３８μｍ）以下となっていれば、十分、平滑に該当する。
【００３５】
［第１単位形状要素］
第１単位形状要素５０は、多数の第１単位形状要素５０によってフライアイレンズを構成するようになっている。本発明におけるフライアイレンズとは、蝿（ハエ）の目レンズとも呼ばれ、平面上の異なる二方向の夫々に、規則的な間隔または非規則的（ランダム）な間隔で、配列された多数の単位レンズを有するレンズ部材を意味する。
【００３６】
（平面配置）
図２に例示する本実施形態においては、多数の第１単位形状要素５０の平面内に於ける配列は、各第１単位形状要素５０の面４６上への射影に相当する合同な円を、最密に平面充填した構造から少し各円同士を離した配列を以って、本体部４５の一方の面４６上に配列されている。
即ち、一つの第１単位形状要素５０が、等間隔を空けて円周状に６回対称に配置された六つの第１単位形状要素５０によって周囲から取り囲まれるようになっている。これは所謂、結晶に於ける六方最密充填構造から少し各単位形状要素を離間した配列に対応する。
言い換えると、多数の第１単位形状要素５０は、６０°の角度で互いに対して傾斜した本体部４５の一方の面４６上の異なる二つの方向に、共通の一定ピッチで、配列されている。つまり、図２に示すように、多数の第１単位形状要素５０は、本体部４５のシート面上の第１方向ｄ１に沿って一定のピッチで配列されているとともに、本体部４５のシート面上の第２方向ｄ２に沿っても一定のピッチで配列されており、この第１方向ｄ１と第２方向ｄ２とは互いに対して６０°の角度だけ傾斜している。
さらに言い換えると、本体部４５の一方の面４６上において、最も近接した三つの第１単位形状要素５０の配置中心５１が、本体部４５の一方の面４６上で、正三角形の頂点上にそれぞれ位置するように、多数の第１単位形状要素５０が配列されている。
【００３７】
なお、光源２５は、前述したように、線状に延びる複数の冷陰極管から構成されている。一方、多数の第１単位形状要素５０からなるフライアイレンズは、単位レンズ（第１単位形状要素５０）が面４６内に於いて、円対称、等方的である為、光学シート４０のシート面上の任意の方向に沿った面内において、光の進行方向を同様に変化させることができる。したがって、仮に、細長状の光源２５の長手方向ｄａ（図２参照）や光源２５の配列方向（ｄａと直交方向）を考慮しないで、第１単位形状要素５０の配列方向を設定したとしても、光源２５の配列方向に沿った面内で光の進行方向を同様に且つ等方的に変化させることができる。この結果、光源２５の配列構成に起因して生ずる輝度の面内ばらつき（管ムラ）を低減し、光源２５の配列構成に応じて視認されるようになる光源の像（ライトイメージ）を目立たなくさせることができる。
なお、図２に例示の形態では、光学シート４０のシート面への法線方向ｎｄの図面上方から観察した場合に、各光源２５の長手方向ｄａと、第１単位形状要素５０の配列方向の一つｄ１が、平行となっている。
【００３８】
（断面形状）
本実施形態においては、図３に示すように、光学シート４０のシート面への法線方向ｎｄに平行である断面において、各第１単位形状要素５０は、出光側に突出する円の一部分、または出光側に突出する楕円の一部分に相当する断面形状を有している。すなわち、各第１単位形状要素５０は単位レンズとして形成されている。なお、第１単位形状要素５０の断面形状が楕円の一部分に相当する場合、正面方向輝度を集中的に向上させるという観点から、当該断面楕円形状の長軸または短軸のいずれかが、光学シート４０のシート面への法線方向（つまり、正面方向）ｎｄと平行であることが好ましい。
【００３９】
（配置及び寸法の具体例）
第１単位形状要素５０の配置及び寸法の具体例を挙げれば、本体部４５の一方の面４６上における第１単位形状要素５０の配列ピッチＰ１（図２参照）を１０〜４００μｍとすることができる。また、本体部４５の一方の面４６上での第１単位形状要素５０の配列方向に沿った、第１単位形状要素５０の底面の幅Ｗ１（図２参照）を５〜２００μｍとすることができる。さらに、光学シート４０のシート面への法線方向ｎｄに沿った本体部４５の一方の面４６からの第１単位形状要素５０の突出高さＨ１（図３参照）を５〜１００μｍとすることができる。なお、例示の各図においては、多数の第１単位形状要素５０は互いに同一に構成されている。
なお、図２中で、配列ピッチＰ１と幅Ｗ１との差（＝Ｐ１−Ｗ１）である、平均最小間隔Ｓａについては、後で説明する。
【００４０】
［第２単位形状要素］
第２単位形状要素５５は、多数の第２単位形状要素５５によって、リニアアレイプリズム部を構成するようになっている。図２に例示の本実施形態においては、多数の第２単位形状要素５５は、一方向に隙間無く並べて互いに並行に配列されるとともに、各第２単位形状要素５５はその配列方向（前記一方向）に直交する他方向に直線状に延びている。なお、図２の形態では、光学シート４０のシート面への法線方向ｎｄの図面上方から観察した場合に、第２単位形状要素５５は、第１単位形状要素５０の配列方向の一つｄ１、および、各光源２５の長手方向ｄａと平行に延びている。
【００４１】
本実施形態においては、図３および図４に示すように、第２単位形状要素５５の配列方向に平行であるとともに光学シート４０のシート面への法線方向ｎｄにも平行である断面（第２単位形状要素５５を基準とした主切断面とも呼ぶ）において、各第２単位形状要素５５は、出光側に突出する所定の凸形状となっている。なお、該主断面は、言い換えると、光学シート４０の本体部のシート面への法線方向ｎｄと平行な断面であって前記一方向（第２単位形状要素５５はその配列方向）と直交する断面である。
すなわち、各第２単位形状要素５５はいわゆる単位プリズムとして形成されている。そして、正面方向輝度を集中的に向上させる観点からは、当該断面形状は、特許文献４に記載される如く、又本願の図６に図示される如く、頂角が本体部４５の一方の面４６から出光側に突出するような二等辺三角形形状など三角形状が好ましい。但し、これでは、サイドローブが生じるので、本発明では、下記する様に、サイドローブを低減させる為に、第２単位形状要素の主切断面を単なる三角形状とはせずに、三角形状の少なくとも頂点又は斜辺を変形して、出光側に突出して丸みを帯びた凸曲線とした形状とする。
【００４２】
すなわち、第２単位形状要素５５の主断面に於ける該断面形状は、底辺をシート面に平行に且つ本体部側とする三角形形状を基準として、該三角形形状の片斜辺、両斜辺、頂点のいずれか１以上を、外側に突出した丸みを帯びた凸曲線となる形状に変形した断面形状であり、
Ａ）三角形形状の片斜辺又は両斜辺が、突出した湾曲線となっている断面形状｛図４（Ａ−１）、図４（Ａ−２）参照｝、
Ｂ）三角形形状の頂点近傍が、曲率半径が可視光線の最大波長（７８０ｎｍ）以上の丸みを帯びた凸曲線となっている断面形状｛図４（Ｂ）参照｝、
Ｃ）上記Ａ）及びＢ）である断面形状｛図４（Ｃ）参照｝、
Ｄ）三角形形状の両斜辺と頂点を含む全体の形状が、楕円又は円の一部分に相当する半楕円又は半円形状｛図４（Ｄ）参照｝、
のいずれかの形状とする。
【００４３】
なお、上記にて、Ｄ）の形状は、Ｃ）の形状に於ける輪郭曲線の曲率半径が該輪郭曲線の全域に亙って一様なときが半円形状に相当し、半楕円形状は該曲率半径が輪郭曲線で滑らかに漸増又は漸減する場合に相当する、Ｃ）の形状に於ける極限の形状でもある。また、Ｄ）の形状はレンチキュラーレンズと呼ぶこともできる。
また、Ａ）の形状にて、片斜辺が突出した湾曲線となった第２単位形状要素５５を配列する形態として、図４（Ａ−２）例示の様に、湾曲線の斜辺の向きを同じ側にして配列する形態以外に、湾曲線の斜辺の向きを交互にして配列する形態でも良いし、或いは配列方向についてランダムな順序で各斜面の湾曲の有無を割り当てた形態でも良い。但し、出射光のサイドローブ低減化をより完全にする為には、図４（Ａ−１）、図４（Ｃ）、或いは図４（Ｄ）の如く、両斜面とも湾曲、突出させた形態が好ましい。
また、本明細書における形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、「円」、「楕円」、「平行」、「直交」等の用語は、厳密な意味に縛られることなく、製造技術における限界や成型時の誤差も含めて、同様の光学的機能を期待し得る程度の誤差乃至は均等範囲を含めて解釈することとする。
【００４４】
（配置及び寸法の具体例）
第２単位形状要素５５の配置及び寸法の具体例を挙げれば、本体部４５の一方の面４６上での第２単位形状要素５５の配列方向に沿った、第２単位形状要素５５の底面の幅Ｗ２（図３参照）を１〜２００μｍとすることができる。また、光学シート４０のシート面への法線方向ｎｄに沿った本体部４５の一方の面４６からの第２単位形状要素５５の突出高さＨ２（図３参照）を０．５〜５０μｍとすることができる。なお、図示する例において、多数の第２単位形状要素５５は互いに同一に構成されている。
さらに、第２単位形状要素５５の断面形状が、頂点に丸みにを持たせた二等辺三角形状｛図４（Ｂ）参照｝である場合には、正面方向輝度を集中的に向上させる観点から、等辺の間に位置するとともに出光側に突出する、形状変形前の基準三角形形状の頂点であって、両斜辺が交わる仮想上の頂点Ｔの頂角の角度θは８０〜１２０°が好ましく、９０°がさらに好ましい。
【００４５】
（突出高さＨ２）
さらに、図３に示すように、光学シート４０のシート面への法線方向ｎｄに沿った本体部４５の一方の面４６からの第２単位形状要素５５の突出高さＨ２は、光学シート４０のシート面への法線方向ｎｄに沿った本体部４５の一方の面４６からの第１単位形状要素５０の突出高さＨ１よりも低くなっている。突出高さＨ２は、後述する作用効果を期待する上で、第１単位形状要素５０の突出高さＨ１の１／１０〜９／１０が好ましい。すなわち、本体部４５の一方の面４６上において、各第２単位形状要素５５は、第１単位形状要素５０によって分断されており、第２単位形状要素５５の長手方向に沿って隣り合う二つの第１単位形状要素５０の間を延びている。
【００４６】
また、第２単位形状要素５５の頂部が他のシート状部材と接触する場合、頂部が削れる、干渉縞やＷｅｔ−Ｏｕｔ（光滲潤；濡れた染みの如く見える輝度の面内ムラ）が視認されやすくなる、といった種々の不具合が生じる。しかし、本実施形態のように、第２単位形状要素５５の突出高さＨ２が、フライアイレンズを構成する第１単位形状要素４５の突出高さＨ１よりも低くなっている場合には、このような不具合の発生を回避できる。
【００４７】
《光学シートの製造方法の一例》
ここで、上述した様な光学シート４０の製造方法の一例について説明しておく。
【００４８】
なお、光学シート４０は、本体部４５と第１単位形状要素５０との間の界面、及び、本体部４５と第２単位形状要素５５との間の界面において、透過光に対して積極的に光学的作用を発現させる必要はない。したがって、この様な光学シート４０は公知の成形方法、例えば、成形用型        （成形型）を用いる下記の方法などである。
ａ）円筒状の成形用型（型ロール）の型面に未硬化では液状の電離放射線硬化性樹脂を塗布後、塗布面に樹脂シートを押し付けた後、型面上で樹脂を硬化させ、その後樹脂シートを剥がして該硬化性樹脂面に賦型する賦型法、
ｂ）円筒状の成形用型（ロール型）と押圧ロール間にＴダイ等から押し出した溶融樹脂を供給して成形する溶融押出成形法、
ｃ）射出成形法、
ｄ）加熱された成形用型と金属板や金属ロール間に樹脂を挟んで加熱加圧する熱プレス法、
ｅ）成形用型に樹脂を積層後、成形用型を剥がして樹脂面に型面の形状を転写する転写法。
なお、成形用型はシート型や射出成形型よりも円筒状の成形用型（型ロール）用いる方が生産性、コストの点で有利であり、更に、下記の様にすることで、凹陥部の欠点発生も無く安定して製造でき、予期した光学的機能を発揮できる利点もある。
【００４９】
［賦型法］
そこで、ここでは、ａ）賦型法について更に説明する。賦型法では、成形用型によって、同一の材料から光学シート４０を一体的に形成することができる。なお、賦型される電離放射線硬化性樹脂としては、例えば、紫外線硬化型性脂、電子線硬化型性脂を使用できる。具体例を挙げれば、成形性が良好であるとともに入手が容易であり、且つ優れた光透過性を有する樹脂（一例として、硬化物の屈折率１．５７の透明な多官能ウレタンアクリレートオリゴマーとジペンタエリスリトールヘキサアクリレート系モノマーとの組成物の架橋硬化物）が好適に用いられる。
【００５０】
成形用型としては、本方法でも上記のとおり、円柱状乃至は円筒状の外輪郭を有する型（ロール型とも言う）を用いのが好ましく、その外周面が型面（凹凸面）となっているため、回転させながら連続的に成形していくことができる。
【００５１】
そして、成形用型の型面には、光学シート４０の第１単位形状要素５５に対応する凹部と、第２単位形状要素５５に対応する溝と、が形成されている。溝は、型面の円周方向に平行に延びているか、或いは、型面の円周方向に対して斜めに螺旋状に延びている。いずれの場合においても、溝は、型面の円周方向に対して概ね水平な方向（該水平方向に対する溝の角度は、０°±１×１０-2°程度）に延びている。一方、前記凹部は、例えばフォトリソグラフィ技術を利用したエッチングにより、型面上の所望の位置に形成することができる。その後、例えば、切削バイトを用いた切削加工により、凹部形成済みの型面上に、凹部を横切るようにして延びる溝を形成することができる。
【００５２】
そして、回転させた成形用型（ロール型）の型面に連続帯状の透明な樹脂シートを供給し押し付ける前に、樹脂シートと型面との間に流動性を有する未硬化の電離放射性硬化性樹脂材料を供給する。なお、供給は樹脂シート面でも良いが、型面の方が凹陥部発生が少ないので好ましい。そこで、ここでは型面に供給する例で説明する。また、「流動性を有する」とは、型面へ供給された樹脂材料が、型面の凹部および溝内に入り込み得る程度の流動性を有することを意味する。
【００５３】
なお、上述したように、型面に形成された溝は、型面上において、円筒状の成形用型の型面の演習方向（円筒の中心軸線に対して垂直な方向）に延びている。したがって、回転する成形用型の型面に供給される樹脂材料は、製造する光学シート４０の第２単位形状要素５５の長手方向（前記一方向であって、図２における紙面の左右方向）に対応する方向に沿うようにして、成形用型の型面上に充填されていく。つまり、第２単位形状要素５５を形成するための溝に沿って樹脂材料が供給されていく。そして、本件発明者らが実験を行ったところ、このような方法によれば、光学シート４０のフライアイレンズをなす第１単位形状要素５０に気泡が形成されること、或いは、第１単位形状要素５０の表面に凹陥部が形成されてしまうこと、を極めて効果的に防止することができた。
【００５４】
なお、このようにフライアイレンズを構成する単位レンズへの気泡や凹陥部等の発生を効果的に抑制できるメカニズムは定かではないが、その一要因と考えられ得るメカニズムを説明する。
【００５５】
すなわち、型面上で略円周方向に延びる溝は、第１単位形状要素５０を形成するための凹部内を通過して延びている。このため、型面の凹部内に樹脂材料が入り込む際に、それまで凹部内を埋めていた気体（典型的には空気）が、樹脂材料の供給にともなって当該凹部内から溝内へ移動しやすくなっている。すなわち、型面の凹部内に樹脂材料を充填する際に凹部内の気泡が特定の経路をたどって凹部内から抜け出す傾向がつくり出される。この結果、型面内に充填された樹脂材料中に、気泡が混入してしまうことを効果的に防止できるものと想定される。ただ、本発明はこの推定メカニズムに限定されるものではない。
【００５６】
ここで、元の説明に戻ると、型面に樹脂材料が供給され溝及び凹部に充填された後、樹脂シートが型面に供給され、樹脂シートと型面との間は電離放射線硬化性樹脂によって満たされた状態となり、その状態で、成形用型（ロール型）が樹脂シートを伴って回転し、樹脂シートを通して、電離放射線硬化性樹脂の硬化特性に応じた電離放射線を照射する。すると、型面の凹部内及び溝内に充填されていた電離放射線硬化性樹脂が硬化して、硬化した電離放射線硬化性樹脂からなる第１単位形状要素５０及び第２単位形状要素５５が樹脂シート上に形成されることになる。
【００５７】
その後、樹脂シートを成形用型から離間（離型）し、これにともなって、型面の凹部内および溝内に成形された単位形状要素５０，５５が樹脂シートとともに成形用型から引き離される。この結果、上述した光学シート４０が得られる。
【００５８】
なお、成形された単位形状要素５０，５５（硬化した樹脂材料）を成形用型の型面から抜く（離す）工程において、単位形状要素５０，５５（硬化した樹脂材料）は、成形された第２単位形状要素５５の長手方向（前記一方向）に沿うようにして、成形用型からしだいに引き離されていくようになる。上述したように、第２単位形状要素５５は第１単位形状要素５０と一体的に成形されて長細く延びている。したがって、このような方法によれば、成形された第２単位形状要素５５および第１単位形状要素５０の離型がスムースの行われるようになり、成形された第２単位形状要素５５および第１単位形状要素５０に亀裂が生じることや、成形された第２単位形状要素５５および第１単位形状要素５０が樹脂シート上から剥がれてしまうこと等を、効果的に防止できる。
【００５９】
また、このような方法によれば、樹脂材料を成型用型との間の全面に介在させることで、樹脂シートは成形用型の型面に接触していない状態で、樹脂材料を硬化させて光学シートを製造することもできる。この結果、作製された光学シートの本体部４５は、樹脂シートとシート状に硬化した樹脂材料とから構成されるようになる。このような方法によれば、成形された第２単位形状要素５５および第１単位形状要素５０が、離型時に、成形用型の型面の溝や凹部内に部分的に残留してしまうのを効果的に防止できる。
【００６０】
以上のようにして、ロール型の形態での成形用型が一回転している間に、流動性を有した樹脂材料を成形用型内に供給する工程と、成形用型内に供給された樹脂材料を該型内で硬化させる工程と、硬化した樹脂材料を該型から抜く工程とが、該型の型面上において順次実施されていき、光学シート４０を連続的に製造できる。
しかも、得られた光学シート４０への気泡の混入および光学シート４０の表面への穴の発生が効果的に抑制されているので、得られた光学シート４０は、期待された所望の光学的特性を発揮できることになる。また、成形用型内からの気泡の排出が促進される為、フライアイレンズを含む光学シート４０を通常のフライアイレンズシートよりも高速で効率よく生産することもできる。これにより、フライアイレンズを含む光学シート４０の製造コストを削減できる。なお、光学シート４０を成形するための成形用型の製造コストは、通常のフライアイレンズシートを成形するための成形用型の製造コストに対して大幅に上昇することはない。
【００６１】
なお、本件発明者らが実験を重ねたところ、このような成形用型内からの気体の排出を促進する上で、第２単位形状要素５５の突出高さＨ２を、第１単位形状要素５０の突出高さＨ１の１／１０に設定することが有効であることが知見された。
【００６２】
《光学シート、面光源装置、透過型表示装置の作用》
次に、以上説明したような光学シート４０、面光源装置２０および透過型表示装置１０の作用について説明する。
【００６３】
［面光源装置と透過型表示装置］
まず、図１を参照して、透過型表示装置１０および面光源装置２０の全体的な作用について説明する。
光源２５で発光された光は、直接又は反射板２８で反射した後に観察者側に進む。観察者側に進んだ光は、光拡散シート３８で等方拡散された後に、光学シート４０に入射する。光学シート４０では、光の進行方向と透過型表示装置の正面方向（光学シート４０のシート面への法線方向）ｎｄとによってなされる角度が、主として、０°に近付くように、光が集光される。また、光学シート４０では、輝度の角度分布が滑らかに変化するように、且つ、輝度の面内分布が均一化するように、光が拡散するようになる。なお、光学シート４０の作用については、後に詳述する。
そして、光学シート４０を出光した光は、集光シート３０および偏光分離フィルム３５を透過し、さらに正面方向輝度が高められる。透過型表示部１５は、面光源装置２０からの光を画素毎に選択的に透過させる。これにより、透過型表示装置１０の観察者が、映像を観察することができるようになる。
【００６４】
［光学シート］
次に、図３を参照して、光学シート４０の作用についてさらに詳述する。
【００６５】
（第１単位形状要素）
先ず、フライアイレンズを構成する第１単位形状要素（単位レンズ）５０の作用を説明する。光学シート４０の第１単位形状要素５０から出射する光Ｌ３１は、第１単位形状要素（単位レンズ）５０の出光側面（レンズ面）において屈折する。この屈折により、正面方向ｎｄから傾斜した方向に進む光Ｌ３１の進行方向（出射方向）は、光学シート４０へ入射する際における光の進行方向と比較して、主として、光学シート４０のシート面への法線方向ｎｄに対する角度が小さくなる側へ曲げられる（図３のＬ３１を参照）。このような作用により、上述したように、第１単位形状要素５０は、透過光の進行方向を正面方向ｎｄ側に絞り込むことができる。すなわち、第１単位形状要素５０は、透過光に対して集光作用を及ぼす。
【００６６】
なお、光学シート４０の光源２５から離れた領域、換言すると、光学シート４０のうちの、隣り合う二つの光源２５の中間点に対面する領域へ光源２５から直接入光する光は、正面方向ｎｄから大きく傾斜した方向に進む（図３の光Ｌ３１を参照）。そして、上述した第１単位形状要素５０の集光作用は、このように正面方向ｎｄから大きく傾斜して進む光に対して、効果的に作用する。この結果、輝度が低下しやすくなる傾向にある光源から離れた領域において、輝度を向上できる。
【００６７】
一方、光学シート４０のうちの光源２５の直上に位置する領域には、光源２５と光学シート４０との間における拡散の程度にもよるが、主として、小さな入射角度で多量の光Ｌ３２が入射するようになる。そして、このような光の一部Ｌ３２は、第１単位形状要素５０の出光側面（レンズ面）において全反射を繰り返し、その進行方向を入光側（光源側）へ転換する。この結果、光源２５の発光部の直上位置での輝度が高くなり過ぎるのを防げる。
【００６８】
以上のように、光源２５からの離間距離に依存して透過光に対して第１単位形状要素５０から主として及ぼされる光学的作用が相違することから、光源２５の発光部の配列に応じて発生する輝度ムラ（管ムラ）を効果的に低減し、光源の像（ライトイメージ）を目立たなくさせることができる。
なお、前述したように、第１単位形状要素５０は、フライアイレンズを構成し、本体部４５の一方の面４６上の異なる二方向に配列されている（図２参照）。つまり、第１単位形状要素５０は、本体部４５の一方の面４６上において、二次元配列されている。したがって、第１単位形状要素５０から構成されるフライアイレンズは、光学シート４０のシート面上の任意の方向に沿った面内において、光の進行方向を変化させることができる。この結果、光源２５の配列方向を考慮することなく光学シート４０を光源２５上に配置したとしても、第１単位形状要素５０による集光機能および光拡散機能が発揮されるようになる。
【００６９】
（第２単位形状要素）
次に、リニアアレイプリズム部を構成する第２単位形状要素（単位プリズム）５５の作用について説明する。光学シート４０の第２単位形状要素５５から出射する光Ｌ３６も、第２単位形状要素（単位プリズム）５５の出光側面（プリズム面）において屈折する。この屈折により、正面方向ｎｄから傾斜した方向に進む光Ｌ３６の進行方向は、光学シート４０へ入射する際における光の進行方向と比較して、主として、光学シート４０のシート面への法線方向ｎｄに対する角度が小さくなる側へ曲げられる。このような作用により、上述したように、第２単位形状要素５５は、透過光の進行方向を正面方向ｎｄ側に絞り込むことができる。すなわち、第２単位形状要素５５は、透過光に対して集光作用を及ぼす。
【００７０】
一方、第１単位形状要素５０と同様に、正面方向ｎｄから大きく傾斜しない方向へ進む光Ｌ３７は、第２単位形状要素５５の出光側面（プリズム面）において全反射を繰り返し、その進行方向を入光側（光源側）へ転換する。
【００７１】
ところで、前述した様に本実施形態では、第２単位形状要素５５の配列方向は、光源２５の配列方向と平行になっている。したがって、隣り合う二つの光源２５の中間点に対面する位置を中心とした光学シート４０の領域であって、光源２５からの光が大きな入射角度で入射するようになる光学シート４０の領域に入射する光の進行方向を、当該光の進行方向と正面方向ｎｄとによってなされる角度が０°に近付くように、第２単位形状要素５５の出光側面（プリズム面）での屈折により、変化させることができる。この結果、隣り合う二つの光源２５の中間点に対面する位置を中心とした光学シート４０の領域において、輝度が低くなり過ぎてしまうことを防止することができる。
【００７２】
また、光源２５の直上に位置する光学シート４０の領域であって、光源２５からの光が小さな入射角度で多く入射するようになる光学シート４０の領域に入射する光を、第２単位形状要素５５の出光側面（プリズム面）での全反射により、光源側へ戻すことができる（図３の光Ｌ３７を参照）。この結果、光源２５の直上に位置する光学シート４０の領域において、輝度が高くなり過ぎてしまうことを防げる。
【００７３】
この結果、本実施形態では、第２単位形状要素５５によっても、光源２５の発光部の配列に応じて発生する輝度ムラ（管ムラ）を効果的に低減し、光源の像（ライトイメージ）を目立たなくさせることができる。
【００７４】
ところで、第２単位形状要素５５は、その断面形状が、図４（Ｂ）の様な頂点部分のみが丸みを帯びた断面形状の場合では、両側斜面は頂点近傍を除けば平面であるので、頂点近傍以外の斜面部分では、断面三角形形状を有する場合の作用を及ぼす。すなわち、断面三角形形状を有するように構成された第２単位形状要素５５に入射する光は、その進行方向が正面方向ｎｄから傾斜している場合、正面方向ｎｄを基準として、当該光の進行方向とは逆側に傾斜した一方側の出光側面（一方側のプリズム面）に多く入射するようになる。そして、当該光の進行方向の正面方向ｎｄに対する傾斜角度が一定であれば、斜面は平面で該斜面の何処でも正面方向ｎｄに対して一定の角度を成す為に、当該光が一方側の出光側面（一方側のプリズム面）上のどの位置に入射する（当たる）かによらず、当該光の光学シート内における進行方向の正面方向ｎｄに対する傾斜角度が同一であれば、第２単位形状要素５５から出射する際における当該光の出射方向の正面方向ｎｄに対する傾斜角度も一定となる。すなわち、第２単位形状要素５５から出射する光の進行方向は、概ね、当該第２単位形状要素５５の構成（例えば、形状や屈折率等）に起因して決定されるようになる。
【００７５】
（第２単位形状要素に対する第１単位形状要素の作用の違い）
ところで、上記のような第２単位形状要素５５の光学的特性に対し、断面円形状または断面楕円形状の一部を有するように構成された第１単位形状要素５０に入射する光は、当該光の進行方向の正面方向ｎｄに対する傾斜角度が一定であったとしても、当該光が第１単位形状要素５０の出光側面（レンズ面）上のどの位置に入射するかによって、第１単位形状要素５０から出射する際における当該光の出射方向の正面方向ｎｄに対する傾斜角度が異なってくる。したがって、第１単位形状要素５０から出射する光の進行方向は、当該第１単位形状要素５５の構成（例えば、形状や屈折率等）だけでなく、当該第１単位形状要素５５への入射位置にも大きく影響を受けるようになる。又、前記の如く、第１単位形状要素５０は光学シート４０のシート面（に平行な面）内に於いて、等方的乃至等方的に近い集光性を発現する。一方、第２単位形状要素５５はその延在方向の集光性は弱く延在方向と直交する主切断面内方向の集光性は強く、集光性に異方性を発現する。
【００７６】
（各単位形状要素と光源の配置間隔と組合せ作用）
そして、第１単位形状要素５０の配置間隔および第２単位形状要素の配置間隔は、光源２５の配置間隔と比較して、非常に狭くなっている。したがって、一つの単位形状要素５０，５５へ向けて光源２５から入射する光の傾斜角度は略同一となる。この結果、第２単位形状要素（単位プリズム）５５は、正面方向ｎｄを中心とする比較的に狭い角度範囲内に、光の進行方向の正面方向ｎｄに対する角度を絞り込むことが可能となる。すなわち、第２単位形状要素５５は、その構成が適宜設計されることにより、極めて優れた集光機能を発揮し得るようになる。
【００７７】
一方、第１単位形状要素（単位レンズ）５０は、光の進行方向の正面方向ｎｄに対する角度を比較的に広い角度範囲内に絞り込むとともに、当該絞り込まれた角度範囲内における輝度分布を滑らかに変化させるようにできる。つまり、第２単位形状要素（単位プリズム）５５は、第１単位形状要素（単位レンズ）５０と比較して、より強い集光機能を発揮でき、第１単位形状要素（単位レンズ）５０は、第２単位形状要素（単位プリズム）５５と比較して、より強い光拡散機能を発揮できる。
【００７８】
このような第１単位形状要素５０と第２単位形状要素５５とを有する光学シート４０によれば、透過光を集光させて正面方向輝度を効果的に向上でき、さらに、透過光を適度に拡散させて輝度の面内分布を均一化させるとともに輝度の角度分布を滑らかに変化させることもできる。したがって、このような光学シート４０が組み込まれた面光源装置２０および透過型表示装置１０では、光源光を有効に活用して正面輝度を高めることが出来るとともに、映像を視認することが可能な正面方向ｎｄに対する角度範囲（視野角）を広角化させることも出来る。すなわち、極めて理想的な省エネルギーが実現される。また、光源２５の構成（配置）に起因した輝度ムラ（管ムラ）の発生を防ぎ、優れた画質で映像を表示できる。
【００７９】
（平均最小間隔Ｓａ）
そして、本件発明者らが鋭意実験を重ねたところ、隣り合う二つの第１単位形状要素５０の間の距離と、第２単位形状要素５５の配列ピッチＰ２と、を調節することにより、正面方向輝度の向上および輝度の面内ばらつきの抑制（光源像の隠蔽）を同時に実現することが明かになった（図２参照）。具体的には、第１単位形状要素５０の平均最小間隔Ｓａが、本体部４５のシート面上における一方向（すなわち、第２単位形状要素５５の長手方向）へ直交する方向（すなわち、第２単位形状要素５５の配列方向）に沿った第２単位形状要素５５の配列ピッチＰ２以上となっていることが好ましい。好ましくは、第１単位形状要素５０の平均最小間隔Ｓａが、第２単位形状要素５５の配列ピッチＰ２の２倍以上となっていることが好ましい。
【００８０】
ここで、平均最小間隔Ｓａとは、任意に選択したある一つの第１単位形状要素５０と、本体部４５のシート面に沿って当該一つの第１単位形状要素５０に最も近接して配置された他の一つの第１単位形状要素５０と、の間における本体部４５のシート面に沿った離間間隔の平均値のことをいう。上述した実施形態では、同一の幅（図示する例では、本体部４５の一方の面４６上における直径）Ｗ１を有した第１単位形状要素５０が、同一の配列ピッチＰ１で、本体部４５の一方の面４６上に配列されている。したがって、平均最小間隔Ｓａは、配列ピッチＰ１と幅Ｗ１との差（＝Ｐ１−Ｗ１）となる（図２参照）。他の例として、第１単位形状要素５０が本体部４５の一方の面４６上にランダム（不規則）に配列されている場合には、任意に選択したある一つの第１単位形状要素５０と、本体部４５のシート面に沿って当該一つの第１単位形状要素５０に最も近接して配置された他の第１単位形状要素５０と、の間における離間間隔を、多数、例えば２０〜１００箇所測定し、測定値の平均をとることにより、平均最小間隔Ｓａを求めることができる。
【００８１】
一方、本実施形態においては、第２単位形状要素５５は互いに隙間を空けることなく配列されている。したがって、本体部４５のシート面上における一方向へ直交する方向に沿った第２単位形状要素５５の配列ピッチＰ２は、第２単位形状要素５５の幅Ｗ２に相当する。
【００８２】
第１単位形状要素５０の平均最小間隔Ｓａが、第２単位形状要素５５の配列ピッチＰ２以上となっている場合に、正面方向輝度の向上および輝度の面内ばらつきの抑制を両立させることを可能にするメカニズムについては、明らかではない。ただし、本件発明者らが行った実験の結果からすると、第１単位形状要素５０の間に配置された第２単位形状要素５５によって第１単位形状要素５０の光学機能が阻害されることなく、当該第２単位形状要素５５が光学機能を発揮しているものと推定される。一方で、上記条件を満たす場合には、必ず、第２単位形状要素５５の配列方向（前記一方向に直交する方向）に沿って隣り合う二つの第１単位形状要素５０の間に、少なくとも一つの第２単位形状要素５５が存在するようになる（図３参照）。言い換えると、図２によく示されているように、一方向に沿って隣り合う二つの第１単位形状要素５０の間を、その他の第１単位形状要素５０によって覆われること無く延びる一つの第２単位形状要素５５（厳密には、一つ分の第２単位形状要素５０に相当する出光側面）が延在することになる。つまり、第２単位形状要素５５が、有効に光学的機能を発揮し得るようにして第１単位形状間５０の間に配置されている。このような構成上の特徴は、上記推定と合致するものである。
【００８３】
なお、第１単位形状要素５０の平均最小間隔Ｓａが非常に大きくなると、第１単位形状要素５０によって構成されるフライアイレンズの光学機能が低下してしまう。そして、通常用いられているフライアイレンズをなす単位形状要素の寸法や線状プリズムの寸法等も考慮すると、第１単位形状要素５０の平均最小間隔Ｓａは、第２単位形状要素５５の配列ピッチＰ２の１０倍以下となっていることが好ましい。
【００８４】
（突出高さ比）
第２単位形状要素５５の突出高さＨ２は第１単位形状要素５０の突出高さＨ１よりも低く（Ｈ１＞Ｈ２）することが、両単位形状要素と隣接面との接触時の耐擦傷性向上の面で好適である。即ち、第２単位形状要素５５は、その斜面上に付与される凸曲面如何にも依存はするが、一般に第１単位形状要素５０に比べて頂部が先鋭である（図３及び図４参照）。その為、第２単位形状要素５５は第１単位形状要素５０に比べて頂部近傍が傷付き易い。
【００８５】
その為、第２単位形状要素５５の突出高さＨ２を第１単位形状要素５０の突出高さＨ１よりも低くすると、光学シート４０の両単位形状要素５０、５５形成面と液晶表示板、他のプリズム（乃至レンズ）配列シート、光拡散板、或いは偏光分離膜等の他の光学シートとが隣接して配置され、両者間が擦れ合った際に、より傷付き易い第２単位形状要素５５が隣接する他の光学シートとの接触及び／又は摩擦を防止する。この為、第２単位形状要素５５の耐擦傷性は向上する。一方、その代わり、第１単位形状要素５０は隣接する他の光学シートとの接触及び／又は摩擦を一手に引き受けることになる。但し、第１単位形状要素５０は図３の如く、頂部近傍（は勿論それ以外の表面も）球面、回転楕円体面乃至これに類する滑らかな曲面である。その為、隣接する他の光学シートと接触し摩擦を生じても、第２単位形状要素５５に比べて傷付き難い。故に、光学シート４０の両単位形状要素全体を総合して評価したときに、耐擦傷性は、第２単位形状要素５５の突出高さＨ２が第１単位形状要素５０の突出高さＨ１と同等以上（Ｈ１≦Ｈ２）の場合に比べて、向上する。
両単位形状要素全体での耐擦傷性を向上させる為には、第２単位形状要素５５の突出高さＨ２は第１単位形状要素５０の突出高さＨ１の９／１０以下とすることが有効であり、２／３以下に設定することが更に有効である。
【００８６】
（第１単位形状要素の被覆面積率）
又、両単位形状要素全体での耐擦傷性を向上させる為には、光学シート４０の一方の面４６の全表面積に対する第１単位形状要素５０の被覆面積率を０．１〜２０％、より好ましくは０．３〜１５％とする。ここで、該第１単位形状要素５０の被覆面積は、第１単位形状要素５０（半球乃至はこれに類似する立体形状）を該本体部の一方の面４６上に射影した面積で評価する。
即ち、第１単位形状要素５０は前記の如く相対的に第２単位形状要素５５よりも耐擦傷性が高い。しかしながら、やはり接触摩擦時の傷付きは皆無では無い。従って、傷付きを一手に受ける第１単位形状要素５０自体の個数を減らすことによって、第１単位形状要素５０の傷付きの影響自体を最小化することが好ましい。
尚、この様に被覆面積率を０．１〜２０％とする形態に於いては、必然的に、光学シート４０全体の光学特性に占める第１単位形状要素５０自体の光学特性の寄与率も低下し、第２単位形状要素５５のみの光学特性に近付く。
その為、この様な形態に於いては、専ら第２単位形状要素５５に起因するサイドローブ光量低減の為、第２単位形状要素５５の斜面上に付与される凸曲面状突出の付与の必要性が、より一層、高まる。
【００８７】
（サイドローブ）
ところで、上述したように、第２単位形状要素５５の主断面形状が、図４（Ｂ）に例示の様な頂角近傍のみが丸みを帯びた略三角形形状を有する場合、該第２単位形状要素５５に入射する光の多くは、その進行方向が正面方向ｎｄから傾斜している場合、正面方向ｎｄを基準として当該光（図３で言えばＬ３６）の進行方向とは逆側に傾斜した一方側の出光側面（一方側のプリズム面）５６ａに多く入射するようになる。しかしながら、第２単位形状要素５５に入射する光の一部（図３で言えばＬ３８）は、正面方向ｎｄを基準として当該光の進行方向と同一側に傾斜した他方側の出光側面（他方側のプリズム面５６ｂ）に入射する。他方側の出光側面に入射した光の多くは、当該出光側面で全反射する。そして、当該光の一部は、全反射した後に、極めて大きな出射角度で第２単位形状要素（単位プリズム）５５から出射することがある。そして、このような光は、出射光輝度の角度分布特性（配光特性）に於いて、いわゆるサイドローブと呼ばれる光であり、透過型表示装置１０において有効に利用されることなく、むしろ、映像の画質を劣化させるようになる。
【００８８】
一方、本実施形態によれば、本体部４５の一方の面４６上には、第２単位形状要素部５５だけでなく、第１単位形状要素部５０も設けられている。そして、第１単位形状要素５０の本体部４５からの突出高さＨ１が第２単位形状要素５５の本体部４５からの突出高さＨ２よりも高くなっているため、極めて大きな出射角度で第２単位形状要素（単位プリズム）５５から出射した光は、第１単位形状要素５０へ入射することができる。そして、第１単位形状要素５０の出光側面での反射及び屈折により、当該光の進行方向を、正面方向ｎｄに対する角度が小さくなるように曲げる、或いは光源２５側に戻すことにより、サイドローブ光量を低減することが可能となる。
【００８９】
なお、本件発明者らが実験を重ねたところ、このようなサイドローブ抑制作用を効果的に発揮し得るようにする上で、第２単位形状要素５５の突出高さＨ２は、第１単位形状要素５０の突出高さＨ１の９／１０以下とすることが有効であり、２／３以下に設定することがさらに有効であることが知見された（尚、この様な両単位形状要素の高さＨ１とＨ２の比は、前記の様に、両単位形状要素と隣接面との接触時の耐擦傷性向上の面での好適範囲とも合致する）。
【００９０】
以上に加えて、本発明に於いては、以下の様な考察の結果、出光面に形成される２種類の単位形状要素のうち、専ら第２単位形状要素（柱状体プリズム）がサイドローブ光量に寄与しているとの知見を得て、第２単位形状要素の出光側斜面（５６ａ乃至５６ｂ）の形状を改良するこことによって、更なるサイドローブ光低減を実現したものである。
即ち、先ず、図６の断面図に図示する如く（特許文献４（本願に対する先願発明）に対応する形態）、本体部４５の一方の面４６上に、半球形状の第１単位形状要素５０を間に間隙を介して配置し、該間隙部に三角柱形状の第２単位形状要素５５を稜線（延在方向）が互いに平行になるように配列した光学シート４００Ａを製作した。
具体的には、第１単位形状要素として、突出高さＨ１が２８μｍ、本体部４５に接する部分の幅Ｗ１が７８μｍ、ピッチＰ１が９０μｍ、平均最小間隔Ｓａが１２μｍ、全表面積に対する第１単位形状要素の被覆面積率（以下、単に被覆面積率とも呼称する）が６８．１％の半球面状のレンズを図２の如くの六方最密充填に類する平面内配置にて、配列した。一方、第２単位形状要素５５として、主切断面の頂角θが９０度、ピッチＰ１が３７μｍの直角二等辺三角形となる三角柱をその稜線同士が互いに平行になる様にして隣接して配列させて、且つ第１単位形状要素５０同士の間隙部のみを充填する様にして配置し、図６の断面図及び図２の平面図（但し、第２単位形状要素５５の斜面及び頂点に突出曲面がない点は異なる）の如き構成の試験サンプルＡを作製した。
【００９１】
又、試験サンプルＡに於いて、第１単位形状要素について、ピッチＰ１が１２０μｍ、平均最小間隔Ｓａが４２μｍ、被覆面積率が３８．３％に変更した他は試験サンプルＡと同様にして、試験サンプルＢを作製した。
又、試験サンプルＡに於いて、第１単位形状要素について、ピッチＰ１が１８０μｍ、平均最小間隔Ｓａが１０２μｍ、被覆面積率が１７．０％に変更した他は試験サンプルＡと同様にして、試験サンプルＣを作製した。
又、試験サンプルＡに於いて、第１単位形状要素について、ピッチＰ１が２４０μｍ、平均最小間隔Ｓａが１６２μｍ、被覆面積率が９．６％に変更した他は試験サンプルＡと同様にして、試験サンプルＤを作製した。
【００９２】
そして、以上の各試験サンプルについて、同一の面光源装置（蛍光管を用いた直下型面光源）上に同様に配置して、サイドローブ発生の程度を比較した。サイドローブは、輝度計（フランス国、ＥＬＤＩＭ社製のＥＺ−ｃｏｎｔｒａｓｔ）を用いて、出射光輝度の角度分布を測定し、出光面（光学シート４０のシート面）の法線方向（θ＝０度）から外れた角度方向（０度＜θ＜９０度）に生じた輝度Ｉ（θ）の極大値の大小を相対比較した。
又、各試験サンプルについて以下の耐擦傷性試験を行い結果を比較した。即ち、各試験サンプルを長さ１５０ｍｍ、幅４０ｍｍに切断したものを試験片とした。先ず、耐摩耗試験機（商品名：ＡＢ−３０１、テスター（株）製）の荷重部の可動盤側の面に面積１２ｃｍ２の下偏光フィルム（商品名：Ｈ２５、大日本印刷（株）製）のマット層とは反対側の面を向け、当該荷重部に対して当該下偏光フィルムを巻き込むように固定した。次に、可動盤の上に、上記試験片を設置した。そして、各試験サンプルの第１及び第２単位形状要素の頂部が荷重部側を向くように載置した。当該試験片の２第１及び第２単位形状要素の頂部に、当該下偏光フィルム１３のマット層が擦り合さるように荷重部に２５０ｇの荷重をかけ、可動盤を一方向に２０秒間で移動距離１００ｍｍを速度５ｍｍ／ｓの条件で移動させた後、試験片の頂部の傷の有無を目視で評価した。
【００９３】
その結果は；
〔サイドローブの大小〕
試験サンプルＡ（被覆面積率６８．１％）＜試験サンプルＢ（被覆面積率３８．３％）＜試験サンプルＣ（被覆面積率１７．０％）＜試験サンプルＤ（被覆面積率９．６％）
尚、試験サンプルＡ＜試験サンプルＢ、は試験サンプルＢのサイドローブ輝度が試験サンプルＡのサイドローブ輝度よりも大であることを意味する。
〔傷の量の多少〕
各試験サンプルＡ〜Ｄとも目視で傷を認め無かった。但し、試験サンプルＡ及びＢについては、光学顕微鏡観察（倍率５００）で傷が確認された。
【００９４】
以上の結果から、図２、図３、図６、或いは図７の如き第１単位形状要素及び第２単位形状要素から構成される光学シートに於いては、サイドローブの程度は、第１単位形状要素（半球状蠅の目レンズ）の被覆率が減少する程、図で示すと、図６の形態よりも図７の形態の方が増加することがわかる。第２単位形状要素（半球状蠅の目レンズ）の被覆率が減少すると云うことは、即ち、第２単位形状要素（柱状プリズム）の被覆率が増加することに他ならない。従って、サイドローブの量は第２単位形状要素に起因する部分が多いことが判明した。
【００９５】
そこで、本発明者らは、第２単位形状要素（柱状プリズム）の形状を各種試行錯誤した結果、第２単位形状要素として、１方向に向かって延在する柱状体の主切断面が、其の底辺がシート面に平行な三角形形状の片斜面、両斜面、或いは頂点の何れか１以上を、外側に突出した凸曲線としたものを採用した。これによって、他方側のプリズム面５６ｂ（図３参照）に対する入射角が、突出に伴って減少し、突出が無い場合に他方側のプリズム面５６ｂで全反射してサイドローブ光を構成していた入射光線（例えばＬ３８）が他方側のプリズム面で屈折して、その法線方向Ｎｄに対して、より小さな角度で出射し、その結果、サイドローブ光量が、より一層低減することを見出した。
尚、両単位形状要素が隣接する他の光学シートとの接触乃至摩擦した際の耐擦傷性に関しては、第１単位形状要素の高さＨ１が第２単位形状要素の高さＨ２よりも高く（Ｈ１＞Ｈ２）、且つ第１単位形状要素の被覆面積率が０．１〜２０％の範囲であれば、通常の使用条件下で単位形状要素の傷つきは無視出来ることも判明した。
【００９６】
（素抜けの防止など）
以上のような本実施形態によれば、本体部４５の一方の面４６上における隣接する第１単位形状要素５０間の隙間に、第２単位形状要素５５が形成されている。従来のフライアイレンズシートの多くでは、製造上の問題から必然的に、隣接する第１単位形状要素５０間に隙間が形成され、該隙間の領域は平坦面となっていた。そして、この平坦面の領域に入射した光源光が直進し、この結果、光源２５の像が目視されやすくなる、といった不都合が生じていたと推測される。しかし、本発明の光学シート４０に於いては、本体部４５の一方の面４６上における第１単位形状要素５０の間の領域に向かう光は、光拡散機能および集光機能を有し得る第２単位形状要素５５によって、その進路方向を変更され適度な拡散を受ける。すなわち、本体部４５の一方の面４６上における第１単位形状要素５０間から、光が、その進行方向を変更されることなく、そのままの進行方向で出光すること、いわゆる「素抜け」を防止することができる。したがって、従来のフライアイレンズシートと比較して、光学シート４０の集光機能および光拡散機能の少なくとも一方を改善することができる。この結果、面光源装置２０（透過型表示装置１０）の光学特性、例えば正面輝度や視野角の大きさを改善できる。さらには、面光源装置２０に組み込まれる光学シート４０の枚数も削減でき、この場合、面光源装置２０の製造コストを効果的に削減できる上、面光源装置２０の作製を容易化できる。
【００９７】
また、本実施形態によれば、第１単位形状要素５０と第２単位形状要素５５とが互い異なる光学特性を有する形状要素として形成されている。したがって、第１単位形状要素５０と第２単位形状要素５５の構成を適宜設計すること、また、本体部４５の一方の面４６において第１単位形状要素５０が形成される領域の範囲および第２単位形状要素５５が形成される領域の範囲を適宜調節すること等によって、所望の光学特性を光学シート４０に付与することができる。
【００９８】
さらに、本実施形態によれば、本体部４５の一方の面４６の全領域が、第１単位形状要素５０と第２単位形状要素５５とによって覆われている。このような本実施形態によれば、「素抜け」をさらに効果的に防げ、面光源装置２０（透過型表示装置１０）の光学特性をさらに改良できる。
【００９９】
さらに、本実施形態によれば、第１単位形状要素５０は、最密に平面充填した構造状態から少し各要素同士を離間させた配置によって、本体部４５の一方の面４６上に配列されている。このような本実施形態によれば、本体部４５の一方の面４６上に第１単位形状要素５０を密に配列することが可能となる。これにより、第１単位形状要素５０による光学作用を透過光に対して効果的に及ぼすことができる。
また、第１単位形状要素５０を密に配置すれば、本体部４５の一方の面４６上における第１単位形状要素５０が配置されていない領域を必要最小限に縮小化することができ、これにより、「素抜け」をさらに効果的に防げる。
【０１００】
（気泡や穴などの欠点発生の抑制）
また、第２単位形状要素５５の長手方向（前記一方向）が、前述ロール型の円周方向、つまり連続的に成形する成形装置の樹脂シートの搬送方向である機械方向に沿う様にして、この様な光学シート４０を成形することによって、光学シート４０への気泡の混入、及び、光学シート４０の表面への穴の発生を、効果的に抑制することができる。
【０１０１】
《変形例》
なお、本発明では、上述した実施形態に対して種々の変更を加えた形態とすることができる。以下、変形の一例について説明する。
【０１０２】
上述実施形態においては、第１単位形状要素５０が、断面において、円形状の一部分または楕円形状の一部分に相当する形状（立体形状で言うと、球又は回転楕円体の一部）である例を示したが、これに限られない。例えば、第１単位形状要素５０が、断面三角形形状を有する（立体形状で言うと、円錐）ようにしてもよい。その他、該断面形状が、双曲線、放物線、サイクロイド、カージオイド、正規分布曲線、正弦曲線、双曲線正弦曲線、楕円函数曲線（ｓｎ函数、ｃｎ函数等）、ベッセル函数曲線、或はランキンの卵型の一部に相当する立体形状を、所望の光学特性（集光機能、光拡散機能、収差、再帰反射性等）に応じて適宜採用する事もできる。また、上述した実施形態において、第１単位形状要素５０の底面（本体部４５に接続する面）が円形状からなる例（図２参照、即ち光学シート４０のシート面の法線ｎｄを回転軸とする回転体となる例）を示したが、これに限られない。例えば、第１単位形状要素５０の底面が、楕円となる形状、或は三角形、四角形、五角形、六角形、八角形等の多角形形状として形成されてもよい。さらに、上述した実施形態において、光学シート４０の第１単位形状要素５０がすべて同一の形状及び大きさを有する例を示したが、これに限られない。高さ、断面形状および底面形状等の少なくとも一つが互いに異なる複数種類の第１単位形状要素５０が、光学シート４０に含まれていてもよい。
【０１０３】
また、上述した実施形態において、フライアイレンズを構成する第１単位形状要素５０が、本体部４５の一方の面４６上において、互いに６０°傾斜した二つの方向に沿って、一定のピッチで並べて配列されている例を示したが、これに限られない。例えば、第１単位形状要素５０が、本体部４５の一方の面４６上において、直交する二方向に沿って、一定ピッチで並べて配列されるように（正方格子状に配列）してもよい。また、第１単位形状要素５０が、本体部４５の一方の面４６上にランダムに配列されるようにしてもよい。第１単位形状要素５０を本体部４５の一方の面４６上にランダムに配列する方法の一例として、次の方法を挙げることができる。まず、例えば上述した実施形態のようにして、隣り合う二つの第１単位形状要素の間の離間間隔が一定となるよう、多数の第１単位形状要素について、基準となる仮の配置位置を規則的に決定する。次に、隣り合う二つの第１単位形状要素が重ならない範囲で、一例として、基準となる仮の配置位置に第１単位形状要素を配列した場合における隣り合う二つの第１単位形状要素の間の離間間隔の半分以下の種々長さで、各第１単位形状要素を基準となる仮の配置位置からそれぞれ乱数によって変移させて本体部４５の一方の面４６上に位置決めする。このようにして第１単位形状要素５０を本体部４５の一方の面４６上にランダムに配列した場合には、第１単位形状要素５０が本体部４５上に偏って配置されることに起因した輝度の面内ばらつきの発生を防止しながら、第１単位形状要素５０の配列に起因したモアレ（干渉縞）が目立ってしまうことを防止することができる。
【０１０４】
さらに、上述した実施形態において、光学シート４０の第２単位形状要素５５がすべて同一の形状及び大きさを有する例を示したが、これに限られない。高さ及び断面形状等の少なくとも一つが互いに異なる複数種類の第１単位形状要素５０が、光学シート４０に含まれていてもよい。
【０１０５】
さらに、上述した実施形態において、隣り合う第２単位形状要素５５が、隣接して隙間無く配置される例を示したが、これに限られず、前記素抜け等の光学特性上の支障を生じ無い範囲に於いて、隣り合う第２単位形状要素５５が隙間を空けて配置され、第１単位形状要素５０および第２単位形状要素５５のいずれも配置されていない領域が、本体部４５の一方の面４６に設けられるようにしてもよい。
【０１０６】
さらに、光学シート４０が、フライアイレンズを構成する第１単位形状要素５０と共に第１単位形状要素５０以外の要素によって、光を拡散させる光拡散機能を付加してもよい。例えば、本体部４５が一方の面４６と他方の面４７との間に光拡散層（中間マット層）を有するものとしてもよい。このような光拡散層（中間マット層）は、基部と、基部中に分散された光拡散剤と、を有する層として構成することができる。光拡散剤を含む光拡散層は、例えば、光拡散剤が光反射機能を有することによって、あるいは、光拡散剤が基部とは異なる屈折率を有することによって、光拡散機能を付与され得る。また他の例として、本体部４５の他方の面４７が光拡散層（裏面マット層）によって形成されるようにしてもよい。このような光拡散層（中間マット層）は、上述した中間マット層と同様の光拡散剤を有した層、あるいは、エンボス加工やヘアライン加工等によって形成された凹凸面を有した層として構成され得る。
【０１０７】
さらに、光学シート４０が帯電防止層を含むものとしてもよい。光学シート４０に帯電防止層を加えることによって、本体部４５全体に帯電防止機能を発現できる。この変形例によれば、埃等の異物付着を低減でき、光学特性に与える悪影響を抑制できる。また、上述した光拡散層が帯電防止機能を有するようにしてもよい。
【０１０８】
さらに、上述した実施形態では、細長状の第２単位形状要素５５の配列方向と、細長状の光源２５の配列方向が、平行となっている形態例を示したが、これに限れない。細長状の第２単位形状要素５５の配列方向と、細長状の光源２５の配列方向とが、交差していてもよく、一例として直交していてもよい。
【０１０９】
さらに、上述した実施形態では、面光源装置２０の光源２５の発光部が、線状に延びる冷陰極管からなる例を示したが、これに限られない。光源２５として、点状のＬＥＤ（発光ダイオード）や面状のＥＬ（電場発光体）等からなる発光部を用いてもよい。また、上述実施形態では、光学シート４０が直下型の面光源装置２０に適用されている例を示したが、これに限られない。上述した光学シート４０を、例えばエッジライト型（サイドライト型等とも呼ばれる）の面光源装置に適用することも出来、このような場合でも、光学シート４０は直下型の面光源装置２０に適用された場合と略同様の作用効果を奏することができる。
【０１１０】
さらに、上述した実施形態では、光学シート４０が組み込まれた面光源装置２０及び透過型表示装置１０の全体構成の一例を説明したが、これに限られない。例えば、集光シート３０、偏光分離フィルム３５及び光拡散シート３８の配置位置を適宜変更してもよいし、集光シート３０、偏光分離フィルム３５及び光拡散シート３８の一以上を削除してもよいし、他のシート状部材を追加して面光源装置２０及び透過型表示装置１０に組み込むようにしてもよい。
【０１１１】
なお、以上において、上述した実施形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することもできる。
【実施例】
【０１１２】
以下、本発明を実施例及び比較例によって詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【０１１３】
［透過型表示装置の構成］
市販の液晶表示装置（３２インチ型）を利用して、面光源装置と、液晶表示パネル（透過型表示部）と、からなる透過型表示装置を作製した。面光源装置２０は、図５に示すように、細長状に延びる複数の冷陰極管からなる光源２５と、光源２５の液晶表示パネル方向以外を取り囲む反射板２８と、光源の出光側に配置された光拡散シート３８と、光拡散シートの出光側に配置された光学シート４０と、を有し、液晶表示パネル１５は光学シート４０の出光側に配置されている。また、光拡散シート３８は、基部と、基部とは異なる屈折率を有し基部中に分散された光拡散性粒子と、から構成されている。
そして、光学シート４０以外の、光拡散シート、光源、反射板および透過型表示部は、この市販の液晶表示装置に組み込まれていたものを使用した。
【０１１４】
［実施例１］  ＜頂点に丸み及び両斜面を凸曲面：図４（Ｃ）＞
光学シート４０として、上述実施形態で述べたものを用いた。すなわち、光学シートは、シート状の本体部と、本体部上に配列されフライアイレンズを構成する第１単位形状要素と、第１単位形状要素間に配置され本体部上の一方向に沿って延びる第２単位形状要素と、から構成されている。
【０１１５】
第１単位形状要素は、図２のように、いわゆる最密に平面充填した構造から少し各要素同士を離間させた配列で、本体部の一方の面（出光側の面）上に配列してある。また、この第１単位形状要素は、直径８０μｍの球の一部分に相当する形状を有する。最も近接して隣り合う二つの第１単位形状要素のピッチＰ１は１００μｍとした。また、第１単位形状要素の底面円形状の直径即ち幅Ｗ１は７８μｍとした（平均最小間隔Ｓａは２２μｍ）。さらに、第１単位形状要素の本体部からの突出高さＨ１は３２μｍとした。
【０１１６】
第２単位形状要素はその長手方向（一方向）に直交する方向（他方向）に並べて配列した。この第２単位形状要素の配列方向と光源（冷陰極管）の長手方向ｄａとが図２の如く直交するように、光学シートを面光源装置内に組み込んだ。第２単位形状要素は、長手方向に直交する主切断面において、ピッチＰ２（＝底辺の幅Ｗ２）は５０μｍ、高さＨ２は２５μｍで、頂角の角度θが９０°の二等辺三角形状を基準として、これに対して頂点を面取りして曲率半径７．５μｍで丸みを帯びさせ、且つ両斜面も曲率半径５０μｍで外方に湾曲突出させた図４（Ｃ）の如き形状とした。
【０１１７】
［実施例２］  ＜頂点に丸み及び両斜面を凸曲面：図４（Ｃ）＞
実施例１に於いて、第１単位形状要素のピッチＰ１を３００μｍ（平均最小間隔Ｓａは２２２μｍ）、第２単位形状要素の高さＨ２を２０μｍ、基準となる三角形の頂角θを１０３度、及び頂点の曲率半径を２５μｍとした以外は、実施例１と同一に構成した。
【０１１８】
［実施例３］  ＜頂点に丸み及び両斜面を凸曲面：図４（Ｃ）＞
実施例１に於いて、第１単位形状要素のピッチＰ１を７００μｍ（平均最小間隔Ｓａは６２２μｍ）、第２単位形状要素の頂点の曲率半径を２５μｍとした以外は、実施例１と同一に構成した。
【０１１９】
［実施例４］  ＜両斜面を凸曲面：図４（Ａ−１）＞
実施例１に於いて、第２単位形状要素の頂点の曲率半径を０μｍとした以外は、実施例１と同一に構成した。
【０１２０】
［比較例１］  ＜第１単位形状要素のみ、第２単位形状要素無し＞
実施例１に於いて、光学シートを次のものに取り替えた以外は、実施例１と同一に構成した。すなわち、光学シートは単位形状要素がフライアイレンズを構成する多数の第１単位形状要素のみで第２単位形状要素は設けず、また、第１単位形状要素は本体部の一方の面（出光側の面）上に、図２のように、所謂最密に平面充填した構造から少し各要素同士を離間させた配列で、単位形状要素の形状は、直径８０μｍの球の一部分に相当する形状を有する。最も近接して隣り合う二つの第１単位形状要素のピッチＰ１は７００μｍとした。また、単位形状要素の底面円形状の平均直径即ち幅Ｗ１は７８μｍ（平均最小間隔Ｓａは６２２μｍ）、突出高さＨ１は平均で３２μｍである。
また、本体部の第１単位形状要素が配置されていない領域では、本体部の平滑な出光側面が露出している。
【０１２１】
［比較例２］  ＜第２単位形状要素のみ：図４（Ｂ）、第１単位形状要素無し＞
実施例１に於いて、光学シートを次のものに取り替えた以外は、実施例１と同一に構成した。すなわち、光学シートは単位形状要素が三角柱プリズムを構成する多数の第２単位形状要素のみで第１単位形状要素は設けなかった。又、第２単位形状要素は長手方向に直交する主切断面に於いて、ピッチＰ２（＝底辺の幅Ｗ２）は５０μｍ、高さＨ２は２５μｍで、頂角の角度θが９０°の二等辺三角形状とした。そして、頂点は面取りして曲率半径２５μｍで丸みを帯びさせたが、両斜面は直線のままとし湾曲突出は形成しなかった。
［比較例３］  ＜光学シート無し＞
実施例１に於いて、光学シートを組み込まなかった以外は、実施例１と同一の構成とした。
【０１２２】
《性能評価》
正面輝度、光源の像の有無、及びサイドローブの状態を次の様にして評価した。
【０１２３】
［１．正面輝度］
透過型液晶表示装置に全面白色を表示させた状態で、正面方向の輝度（ｃｄ／ｍ2）の測定を行った。輝度の測定には、（株）トプコン製のＢＭ−７を用いた。
輝度測定結果は表１に示す。なお、表１では、比較例３（光学シート無し）の測定値を基準（１００）とした百分率で表す。正面輝度は、各実施例及び比較例２（何れも第２単位形状要素を含む）は、基準の比較例３より高かった。比較例１（第２単位形状上要素は無い）のみ基準よりも低かった。
【０１２４】
［２．光源像の有無］
透過型表示装置に全面白色を表示させた状態で、光源の像が視認されるか否かを目視で確認した。表１中、光源の像が視認できなかったものは○を記載し、通常の注意力で観察して光源の像が明らかに視認されたものは×を記載し、通常の注意力で観察した場合には光源の像が気にならなかったが、凝視すると光源の像が視認できるものは△と記載した。
評価結果は表１に示す。各実施例及び比較例１（何れも第１単位形状要素を含む）は何れも〇、比較例２（第１単位形状上要素は無い）は△、比較例３（光学シート無し）は×となった。
【０１２５】
［３．サイドローブの状態］
表示画面の鉛直と水平方向の関係は、透過型表示装置を、面光源装置の発光面（光学シートのシート面）が、鉛直方向に沿うとともに、光源の長手方向及び第２単位形状要素の長手方向が水平方向に延びるような配置で測定した。また、測定は、透過型表示装置に全面白色を表示させた状態で、正面方向（出光面の法線方向）に対する上下方向、即ち出光面の法線を含む鉛直面内の角度を変化させるようにして種々の測定方向から輝度を測定し、輝度の角度分布を得た。測定には、フランス国、ＥＬＤＩＭ社製のＥＺ−ｃｏｎｔｒａｓｔを用いた。
また、サイドローブについての評価は、輝度の角度分布曲線（輝度Ｉを上記出光面法線を含む鉛直面内の角度θ（法線方向を±０度とする）の函数Ｉ（θ）をθ軸及びＩ軸からなる座標平面（直交座標又は極座標）に描いた曲線）に於いて、正面方向（θ＝０度）以外の方向、即ち、０＜θ（度）＜９０の領域に於いて有意な極大（ピーク）が有る場合をサイドローブ有りと評価し、有意な極大（ピーク）が無い場合をサイドローブ無しと評価した。
【０１２６】
サイドローブの状況は表１に示す。各実施例及び比較例１（何れも第１単位形状要素を含む）は何れも無しであり、比較例２（第１単位形状上要素は無い）のみ有りとなった。      
【０１２７】
【表１】
2011090104.tif 000003
【符号の説明】
【０１２８】
１０  透過型表示装置
１５  透過型表示部
２０  面光源装置
２５  光源
２８  反射板
３０  集光シート
３５  偏光分離フィルム
３８  光拡散シート
４０  光学シート
４１  入光側面
４５  本体部
４６  一方の面
４７  他方の面
５０  第１単位形状要素
５１  配置中心
５５  第２単位形状要素
４００Ａ  光学シート
４００Ｂ  光学シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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