(57)【要約】      （修正有）【課題】より安定して輝度ムラを抑制可能な複合光制御板を提供する。【解決手段】複合光制御板１は、第１の面からの入射光が該第１の面と反対側に位置する第２の面から出射可能であり、かつ、第１の方向に延在すると共に、該第１の方向に直交する第２の方向に並列配置された複数の凸状部１３，２３が前記第２の面に形成されている第１および第２の光制御板１０、２０が、互いに重ね合わされてなる。第１および第２の光制御板は、以下に定義される光制御板である。第２の光制御板は、第１の方向が前記第１の光制御板の第１の方向に対して直交し、かつ第１の面が第１の光制御板の第２の面と向かい合っている。2011048355.tif 000009ただし、Ｚ０（ｘ）は、式（２）を満たす。2011048355.tif 000010【選択図】図１
2011048355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面から入射した光が該第１の面と反対側に位置する第２の面から出射可能であり、かつ、第１の方向に延在すると共に、該第１の方向に直交する第２の方向に並列配置された複数の凸状部が前記第２の面に形成されている第１の光制御板および第２の光制御板が、互いに重ね合わされてなる複合光制御板であって、
前記第１の光制御板および第２の光制御板は、それぞれ以下に定義される光制御板であり、前記第２の光制御板は、第１の方向が前記第１の光制御板の第１の方向に対して直交し、かつ第１の面が第１の光制御板の第２の面と向かい合っていることを特徴とする複合光制御板。
光制御板：前記凸状部の前記第１の方向に直交する断面において、当該凸状部の前記第２の方向に対する両端をとおる軸線をｘ軸とし、前記ｘ軸上において前記両端の中心をとおり前記ｘ軸に直交する軸線をｚ軸とし、前記凸状部のｘ軸方向の長さをｗａとしたとき、
上記断面において前記凸状部の輪郭形状が、−０．４７５ｗａ≦ｘ≦０．４７５ｗａの範囲において式（１）
【数１】
2011048355.tif 000007
〔式（１）において、Ｚ０（ｘ）は、式（２）
【数２】
2011048355.tif 000008
（式（２）において、ｈａは０．２５ｗａ〜０．７５ｗａであり、ｋａは−１．０以上０未満である。）
で定義される。〕
を満たすｚ（ｘ）で表される複合光制御板。
【請求項２】
前記式（２）におけるｈａが０．４ｗａ〜０．７ｗａである請求項１に記載の複合光制御板。
【請求項３】
前記式（２）におけるｋａが−０．５以上である請求項１または請求項２に記載の複合光制御板。
【請求項４】
前記式（２）におけるｈａが０．４８５２ｗａ〜０．５２１ｗａであり、ｋａが−０．２３２〜−０．２２７であるか、ｈａが０．５９６６ｗａ〜０．６８３７ｗａであり、ｋａが−０．０７５〜−０．０６９であるか、またはｈａが０．５２５ｗａであり、ｋａが−０．４である請求項１〜請求項３のいずれかに記載の複合光制御板。
【請求項５】
前記第２の光制御板の第２の面側に、第１の面から入射した光が該第１の面と反対側に位置する第２の面から出射可能である等方性光拡散板がさらに重ね合わされてなる請求項１〜請求項４のいずれかに記載の複合光制御板。
【請求項６】
前記等方性光拡散板の第２の面側に、第１の面から入射した光が該第１の面と反対側に位置する第２の面から出射可能である等方性光拡散板がさらに重ね合わされてなる請求項５に記載の複合光制御板。
【請求項７】
前記等方性光拡散板の第２の面側に、第１の面から入射した光が該第１の面と反対側に位置する第２の面から出射可能であり、かつ、第１の方向に延在すると共に、該第１の方向に直交する第２の方向に並列配置された複数の凸状部が前記第２の面に形成されている第３の光制御板がさらに重ね合わされてなり、該第３の光制御板は、第１の方向が第１の光制御板の第１の方向に対して直交し、かつ第１の面が前記等方性光拡散板の第２の面と向かい合っている請求項５に記載の複合光制御板。
【請求項８】
前記第２の光制御板の第２の面側に、第１の面から入射した光が該第１の面と反対側に位置する第２の面から出射可能であり、かつ、第１の方向に延在すると共に、該第１の方向に直交する第２の方向に並列配置された複数の凸状部が前記第２の面に形成されている第３の光制御板がさらに重ね合わされてなり、該第３の光制御板は、第１の方向が第１の光制御板の第１の方向に対して平行し、かつ第１の面が前記第２の光制御板の第２の面と向かい合っている請求項１〜請求項４のいずれかに記載の複合光制御板。
【請求項９】
前記第３の光制御板の第２の面側に、第１の面から入射した光が該第１の面と反対側に位置する第２の面から出射可能である等方性光拡散板がさらに重ね合わされてなる請求項８に記載の複合光制御板。
【請求項１０】
前記第３の光制御板の第２の面側に、第１の面から入射した光が該第１の面と反対側に位置する第２の面から出射可能であり、かつ、第１の方向に延在すると共に、該第１の方向に直交する第２の方向に並列配置された複数の凸状部が前記第２の面に形成されている第４の光制御板がさらに重ね合わされてなり、該第４の光制御板は、第１の方向が第１の光制御板の第１の方向に対して直交し、かつ第１の面が前記第３の光制御板の第２の面と向かい合っている請求項８に記載の複合光制御板。
【請求項１１】
前記第３の光制御板の第２の面側に、第１の面から入射した光が該第１の面と反対側に位置する第２の面から出射可能であり、かつ、第１の方向に延在すると共に、該第１の方向に直交する第２の方向に並列配置された複数の凸状部が前記第２の面に形成されている第４の光制御板がさらに重ね合わされてなり、該第４の光制御板は、第１の方向が第１の光制御板の第１の方向に対して平行し、かつ第１の面が前記第３の光制御板の第２の面と向かい合っている請求項８に記載の複合光制御板。
【請求項１２】
前記第２の光制御板の第２の面側に、第１の面から入射した光が該第１の面と反対側に位置する第２の面から出射可能であり、かつ、第１の方向に延在すると共に、該第１の方向に直交する第２の方向に並列配置された複数の凸状部が前記第２の面に形成されている第３の光制御板がさらに重ね合わされてなり、該第３の光制御板は、第１の方向が第１の光制御板の第１の方向に対して直交し、かつ第１の面が前記第２の光制御板の第２の面と向かい合っている請求項１〜請求項４のいずれかに記載の複合光制御板。
【請求項１３】
請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の複合光制御板と、
互いに離間して配置されており、前記複合制御板を構成する第１の光制御板の第１の面に光を供給する複数の光源とを備えることを特徴とする面光源装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の面光源装置と、
前記複数の光源から出力され前記複合光制御板を通過した光によって照明されて画像を表示する透過型画像表示部と
を備えることを特徴とする透過型画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合光制御板、面光源装置及び透過型画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
直下型画像表示装置１０８として、例えば図１３に示すように、透過型画像表示部９の背面側に光源１０７が配置されたものが広く用いられている。透過型画像表示部９としては、例えば液晶セル９１の両面に直線偏光板９２，９２が配置された液晶表示パネルが挙げられる。光源１０７としては、直管型の冷陰極線管などのような線状光源が複数本、互いに平行に配置されて用いられている。
【０００３】
かかる直下型画像表示装置１０８としては、光源１０７からの光を均一に分散させて透過型画像表示部９を均一に照明できることが望ましく、このため光源１０７と透過型画像表示部９との間には、光源１０７側から入射した光を、その向きを変えて反対側の透過型像表示部９側から出射させる機能を有する一枚の光制御板１０１が配置されて用いられている〔特許文献１：特開平７−１９８９１３号公報〕。
【０００４】
近年、直管型冷陰極線管に代えて、省エネルギーの観点から、発光ダイオードを光源として用いることが検討されている。発光ダイオードは通常、点状光源であり、これを離散的に配置して用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１９８９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の偏向構造板は、発光ダイオードのような点状光源と組合わせて直下型画像表示装置に用いると、点状光源からの光を十分に均一なものとすることができず、透過型画像表示部により表示される画像は、点状光源の近傍と、これから離れた位置とで明るさが異なるものになるという問題があった。
【０００７】
そこで本発明者は、点状光源からの光を十分に均一に分散させて、透過型画像表示部を均一に照明できる偏向構造板を開発するべく鋭意検討した結果、本発明に至った。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち本発明は、第１の面から入射した光が該第１の面と反対側に位置する第２の面から出射可能であり、かつ、第１の方向に延在すると共に、該第１の方向に直交する第２の方向に並列配置された複数の凸状部が前記第２の面に形成されている第１の光制御板および第２の光制御板が、互いに重ね合わされてなる複合光制御板であって、前記第１の光制御板および第２の光制御板は、それぞれ以下に定義される光制御板であり、前記第２の光制御板は、第１の方向が前記第１の光制御板の第１の方向に対して直交し、かつ第１の面が第１の光制御板の第２の面と向かい合っていることを特徴とする複合光制御板を提供するものである。
【０００９】
光制御板：前記凸状部の前記第１の方向に直交する断面において、当該凸状部の前記第２の方向に対する両端をとおる軸線をｘ軸とし、前記ｘ軸上において前記両端の中心をとおり前記ｘ軸に直交する軸線をｚ軸とし、前記凸状部のｘ軸方向の長さをｗａとしたとき、上記断面において前記凸状部の輪郭形状が、−０．４７５ｗａ≦ｘ≦０．４７５ｗａの範囲において式（１）
【数１】
2011048355.tif 000003
〔式（１）において、Ｚ０（ｘ）は、式（２）
【数２】
2011048355.tif 000004
（式（２）において、ｈａは０．２５ｗａ〜０．７５ｗａであり、ｋａは−１．０以上０未満である。）で定義される。〕を満たすｚ（ｘ）で表される光制御板。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、より安定して輝度ムラを抑制可能な複合光制御板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の複合光制御板の一例を模式的に示す図面である。
【図２】第１の光制御板および第２の光制御板に形成される凸状部の断面形状の一例を模式的に示す図面である。
【図３】凸状部の断面形状の輪郭線が満足する条件を示す図面である。
【図４】本発明の複合光制御板の第２実施態様を模式的に示す図面である。
【図５】本発明の複合光制御板の第３実施態様を模式的に示す図面である。
【図６】本発明の複合光制御板の第４実施態様を模式的に示す図面である。
【図７】本発明の複合光制御板の第５実施態様を模式的に示す図面である。
【図８】本発明の複合光制御板の第６実施態様を模式的に示す図面である。
【図９】本発明の複合光制御板の第７実施態様を模式的に示す図面である。
【図１０】本発明の複合光制御板の第８実施態様を模式的に示す図面である。
【図１１】本発明の複合光制御板の第９実施態様を模式的に示す図面である。
【図１２】本発明の複合光制御板を組み込んだ面光源装置および透過型画像表示装置を模式的に示す図面である。
【図１３】従来の面光源装置および透過型画像表示装置を模式的に示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
〔複合光制御板〕
図１に示すように、本発明の実施形態に係る複合光制御板１は、第１の光制御板１０および第２の光制御板２０が、互いに重ね合わされてなるものである。
【００１３】
〔第１の光制御板〕
第１の光制御板１０は、第１の面１１と第２の面１２とを有する。第２の面１２は、第１の面１１と反対側に位置する面である。第１の面１１から入射した光は、第２の面１２から出射可能である。
【００１４】
第１の光制御板１０の第１の面１１は通常、平坦面である。第１の面１１は、鏡面であってもよいし、全面に亘って光拡散性を有する面であってもよい。
【００１５】
第２の面１２には、凸状部１３が形成されている。この凸状部１３は、第１の方向Ｘ１１に延在するものである。この凸状部１３は、第２の面１２に複数、形成されており、第２の方向Ｘ１２に並列配置されている。第２の方向Ｘ１２は、第１の方向Ｘ１１に直交する方向である。第２の面１２に形成される複数の凸状部１３の断面形状は、凸状部１３間で概ね同一である。
【００１６】
なお、第１の光制御板１０の厚さｄ１は、第１の面１１から凸状部１３の頂部までの距離であり、例えば０．１ｍｍ〜５ｍｍである。第１の光制御板１０は、フィルム状でもよく、シート状でもよい。第１の光拡散板１０は、通常、厚み１ｍｍ以上のシート状に形成されている。
【００１７】
〔第２の光制御板〕
第２の光制御板２０は、第１の面２１と第２の面２２とを有する。第２の面２２は、第１の面２１と反対側に位置する面である。第１の面２１から入射した光は、第２の面２２から出射可能である。
【００１８】
第２の光制御板２０の第１の面２１は通常、平坦面である。第１の面２１は、鏡面であってもよいし、全面に亘って光拡散性を有する面であってもよい。
【００１９】
第２の面２２には、凸状部２３が形成されている。この凸状部２３は、第１の方向Ｘ２１に延在するものである。この凸状部２３は、第２の面２２に複数、形成されており、第２の方向Ｘ２２に並列配置されている。第２の方向Ｘ２２は、第１の方向Ｘ２１に直交する方向である。第２の面２２に形成される複数の凸状部２３の断面形状は、凸状部２３間で概ね同一である。
【００２０】
なお、第２の光制御板２０の厚さｄ２は、第１の面２１から凸状部２３の頂部までの距離であり、例えば０．１ｍｍ〜５ｍｍである。第２の光制御板２０は、フィルム状でもよく、シート状でもよい。第２の光制御板２０は、通常、厚み１ｍｍ未満のフィルム状に形成されている。
【００２１】
〔凸状部〕
第１の光制御板１０の第２の面１２に形成される凸状部１３および第２の光制御板２０の第２の面２２に形成される凸状部２３の断面形状の一例を図２に示す。この図２では、一つの凸状部の形状を拡大して示している。この凸状部の形状を図２に示す局所的なｘｚ座標系を用いて説明する。このｘｚ座標系において、ｘ軸は複数の凸状部１３，２３が配列する方向、即ち第２の方向Ｘ１２，Ｘ２２に平行な軸である。ｚ軸は、光制御板１０，２０の厚み方向に平行な軸であり、第１の方向Ｘ１１，Ｘ１２および第２の方向Ｘ１２，Ｘ２２に対して直交している。このｘｚ座標系のｘｚ面において、凸状部１３，２３の断面形状は、両端１３ａ，１３ｃ，２３ａ，２３ｃがｘ軸上に位置し、頂部１３ｂ，２３ｂがｚ軸上に位置する。
【００２２】
凸状部１３，２３の断面形状は、ｚ軸に対して対称な輪郭線を有する。この輪郭線は、式（１）を満足するｚ（ｘ）で表される。
【数３】
2011048355.tif 000005
ただし、式（１）において、Ｚ０（ｘ）は、式（２）を満たす。
【数４】
2011048355.tif 000006
（式（２）中、ｈａは、０．２５ｗａ以上０．７５ｗａ以下の定数であり、ｋａは−１．０以上０未満の定数である）
【００２３】
図２では、ｈａが０．５２５ｗａであり、ｋａが−０．４００である場合を示している。ｗａは上記のとおり凸状部１３，２３のｘ軸方向の長さであり、ｈａは凸状部１３，２３をＺ０（ｘ）で示される形状とした場合におけると凸状部の両端１３ａ，１３ｃ，２３ａ，２３ｃ間における最大高さに対応する。
【００２４】
凸状部１３，２３の輪郭線は、図３に示すように、ある幅ｗａに対してＺ０（ｘ）を求めた場合に、０．９５×Ｚ０（ｘ）で示される輪郭線と、１．０５×Ｚ０（ｘ）で示される輪郭線の間の領域を通る輪郭線であればよい。
【００２５】
凸状部１３，２３の幅ｗａは、凸状部１３，２３の形成が容易であることから、通常４０μｍ以上、好ましくは２５０μｍ以上であり、凸状部１３，２３に起因する模様が肉眼で視認されにくいことから、通常８００μｍ以下、好ましくは４５０μｍ以下である。幅ｗａとして具体的には、ｗａ＝４１０μｍ、ｗａ＝４００μｍおよびｗａ＝３２５μｍが例示できるが、ｗａの値はこれに限定されるものではない。
【００２６】
凸状部１３としては、上記式（２）において、ｈａは０．４ｗａ以上０．７ｗａ以下であることが好ましく、ｋａは、−０．５以上０未満であることが好ましい。
【００２７】
ｈａおよびｋａとしては、
（Ａ）ｈａが０．４８５２ｗａ〜０．５２１ｗａであり、ｋａが−０．２３２〜−０．２２７であるか、
（Ｂ）ｈａが０．５９６６ｗａ〜０．６８３７ｗａであり、ｋａが−０．０７５〜−０．０６９であるか、または
（Ｃ）ｈａが０．５２５ｗａであり、ｋａが−０．４であることがさらに好ましい。
【００２８】
ｈａおよびｋａが上記（Ａ）で示される凸状部（１３，２３）の形状として具体的には、例えばｈａ＝０．５２１ｗａ、ｋａ＝−０．２２９で示される形状、ｈａ＝０．５２１ｗａ、ｋａ＝−０．２２７で示される形状、ｈａ＝０．４８２５ｗａ、ｋａ＝−０．２３２で示される形状が挙げられる。
【００２９】
上記（Ｂ）で示される凸状部（１３，２３）の形状として具体的には、例えばｈａ＝０．５９６６ｗａ、ｋａ＝−０．０７５で示される形状、ｈａ＝０．６８３７ｗａ、ｋａ＝−０．０６９で示される形状が挙げられる。
【００３０】
第１の光制御板１０および第２の光制御板２０の凸状部１３，２３は、共に上記（Ｂ）で示されるものであることが、さらに好ましい。
【００３１】
なお、第１の光制御板１０の凸状部１３と、第２の光制御板２０の凸状部２３とは、互いに同一の断面形状であってもよいし、異なる断面形状であってもよい。
【００３２】
〔光制御板の構成材料〕
第１の光制御板１０および第２の光制御板２０は透明材料からなる。透明材料の屈折率は、１．４６〜１．６２であり、第１の光制御板１０を構成する透明材料の屈折率は、通常１．５６〜１．６２である。透明材料としては、透明樹脂材料、透明ガラス材料が例示でき、透明樹脂材料としては、ポリカーボネート樹脂（屈折率：１．５９）、ＭＳ樹脂（メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂）（屈折率：１．５６〜１．５９）、ポリスチレン樹脂（屈折率：１．５９）などが例示され、コストの面および吸湿率が低い点で、好ましくはポリスチレン樹脂である。
【００３３】
透明材料として透明樹脂材料を用いる場合、この透明樹脂材料に紫外線吸収剤、帯電防止剤、酸化防止剤、加工安定剤、難燃剤、滑剤などの添加剤を添加することもできる。これらの添加剤はそれぞれ単独で、または２種以上を組合わせて用いることができる。
【００３４】
紫外線吸収剤としては、例えばベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン計紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、マロン酸エステル系紫外線吸収剤、シュウ酸アニリド系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤などが挙げられ、好ましくはベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤である。
【００３５】
透明樹脂材料は通常、添加剤として光拡散剤を添加することなく用いられるが、本発明の目的を損なわない僅かな量であれば、光拡散剤を添加して用いてもよい。
【００３６】
透明材料に光拡散剤を添加する場合に用いられる光拡散剤として通常は、光制御板１０，２０を構成する透明材料の屈折率とは、異なる屈折率の粉末が用いられ、これを透明材料中に分散させて用いることができる。このような光拡散剤としては、例えばスチレン樹脂粒子、メタクリル樹脂粒子などの有機粒子、炭酸カルシウム粒子、シリカ粒子などの無機粒子が用いられ、その粒子径は通常０．８μｍ〜５０μｍである。
【００３７】
〔光制御板の層構成〕
第１の光制御板１０および第２の光制御板２０は、単独の透明材料で構成された単層板であってもよいし、互いに異なる透明材料で構成された層が積層された構造の多層板であってもよい。光制御板１０，２０が多層板である場合、光制御板１０，２０の片面または両面は、通常１０μｍ〜２００μｍ、好ましくは２０μｍ〜１００μｍの厚みのスキン層が形成された構造とし、このスキン層を構成する透明材料として、透明樹脂材料に紫外線吸収剤が添加されたものを用いることが好ましい。かかる構成とすることにより、光源や外部からの光に含まれることのある紫外線による光拡散板１０，２０の劣化を防止することができ、特に光源として蛍光管などを用いた場合には、蛍光管からの紫外線による劣化を防止できることから、第１の面１１，２１にスキン層が形成されていることが好ましく、このとき第２の面１２，２２にはスキン層が形成されていないことが、コストの面でさらに好ましい。スキン層を構成する透明材料として透明樹脂材料に紫外線吸収剤が添加された透明樹脂材料を用いる場合、紫外線吸収剤の含有量は、透明樹脂材料を基準として通常０．５質量％〜５質量％、好ましくは１質量％〜２．５質量％である。
【００３８】
第１の光制御板１０の第１の面１１及び第２の光制御板２０の第１の面２１は光拡散性を有する面としてもよい。第１の面１１，２１を光拡散性を有する面とするには、例えばマット化剤と呼ばれる微細な粒子を含むスキン層で第１の面１１，２１を構成してもよく、第１の面１１，２１にエンボス加工、ブラスト加工を施してもよく、マット化剤をバインダーと混合した塗布液を第１の面１１，２１に塗布することで光拡散性を付与してもよい。
【００３９】
第１の光制御板１０および第２の光制御板２０は、片面または両面に帯電防止剤が塗布されていてもよい。帯電防止剤を塗布することにより、静電気によるホコリの付着などを防止して、ホコリの付着による光線透過率の低下を防止することができる。
【００４０】
〔光制御板の製造〕
第１の光制御板１０および第２の光制御板２０は、例えば透明材料から削り出す方法により製造することができる。また、透明材料として透明樹脂材料を用いる場合は、例えば射出成形法、押出成形法、プレス成形法、フォトポリマー法などの通常の方法により製造することができる。
【００４１】
〔複合光制御板〕
本発明の複合光制御板１は、かかる第１の光制御板１０と第２の光制御板２０とが、互いに重ね合わされてなるものであるが、図１に示すように、第２の光制御板２０は、第１の方向Ｘ２１が第１の光制御板１０の第１の方向Ｘ１１に対して直交する。
【００４２】
また、図１に示すように、第２の光制御板２０は、第１の面２１が、第１の光制御板１０の第２の面１２と向かい合っている。
【００４３】
本発明の複合光制御板１を構成する第１の光制御板１０と第２の光制御板２０とは通常、空気層を介して重ね合わされ、その間隔は、第１の光制御板１０の第２の面１２に形成された凸状部１３の頂部１３ｂから、第２の光制御板２０の第１の面２１までの距離ｄ１２で通常５ｍｍ以下であり、複合光制御板１をコンパクトなものとする観点から、この距離ｄ１２が０ｍｍであって、第１の光制御板１０に形成された凸状部１３の頂部１３ｂが、第２光制御板２０の第１の面２１に接していてもよい。
【００４４】
第１の光拡散板１０と第２の光拡散板２０とは、互いに固定することなく、単に重ね合わされていてもよいが、互いに位置が移動することによる凸状部１３の頂部１３ｂや第１の面２１の損傷することを防止しうることから、例えば縁部において、互いに接着されていてもよい。
【００４５】
複合光制御板１の形状は通常、長方形であり、そのサイズは目的とする透過型画像表示装置９の画面サイズに適合するように選択されるが、通常は２５０ｍｍ×４４０ｍｍ以上、好ましくは１０２０ｍｍ×１８００ｍｍ以下である。
【００４６】
〔第１実施態様〕（図１）
本発明の第１実施形態に係る複合光拡散板１は、図１に示すように、上記の第１の光拡散板１０および第２の光拡散板２０だけで構成されていてもよい。
【００４７】
〔第２実施態様〕（図４）
本発明の第２実施形態に係る複合光拡散板１は、図４に示すように、第２の光拡散板２０の第２の面２２側に、等方性光拡散板３０がさらに重ね合わされていてもよい。
【００４８】
〔等方性光拡散板〕
等方性光拡散板（第１の等方性光拡散板）３０は、第１の面３１と第２の面３２とを有する。第２の面３２は、第１の面３１と反対側に位置する面である。第１の面３１から入射した光は、第２の面３２から出射可能である。
【００４９】
等方性光拡散板３０の第１の面３１および第２の面３２は通常、平坦面である。
【００５０】
等方性光拡散板３０は、第１の面３１から入射した光を等方的に散乱させながら第２の面３２から出射しうる光学素子であって、例えば透明材料中に光拡散剤が分散されたもの、透明材料からなる基材の表面に光拡散剤を塗布したもの、透明材料からなる基材の表面に微細な円形凸レンズを形成したものが挙げられ、フィルム状であってもよいし、シート状であってもよい。
【００５１】
透明材料としては、第１の光拡散板１０および第２の光拡散板２０において挙げたものと同様の透明材料を使用することができる。
【００５２】
光拡散剤として通常は、等方性光拡散板３０を構成する透明材料とは屈折率が異なる粉末が用いられ、これを透明材料中に分散させて用いられる。かかる光拡散剤としては、例えばスチレン樹脂粒子、メタクリル樹脂粒子などの有機粒子、炭酸カリウム粒子、シリカ粒子などの無機粒子が用いられ、その粒子径は通常０．８μｍ〜５０μｍである。
【００５３】
等方性光拡散板３０の第１の面３１から入射した光は、等方性光拡散板３０中に分散された光拡散剤により等方的に散乱されながら等方性光拡散板３０中を透過し、第２の面３２から出射する。
【００５４】
等方性光拡散板３０の厚さｄ３は、第１の面３１から第２の面３２までの距離であって、通常は０．１ｍｍ〜５ｍｍであり、フィルム状であってもよいし、シート状であってもよい。
【００５５】
かかる等方性光拡散板３０と第２の光制御板２０とは通常、空気層を介して重ね合わされ、その間隔は、第２の光制御板２０の第２の面２２に形成された凸状部２３の頂部２３ｂから、等方性光拡散板３０の第１の面３１までの距離ｄ２３で通常５ｍｍ以下であり、複合光制御板１をコンパクトなものとする観点から、この距離ｄ２３が０ｍｍであって、第２の光制御板２０に形成された凸状部２３の頂部２３ｂが、等方性光拡散板３０の第１の面３１に接していてもよい。
【００５６】
〔第３実施態様〕（図５）
この第２の等方性光拡散板３０Ｂは、第１の等方性光拡散板３０と同様の光拡散板であり、第１の面３１と第２の面３２とを有する。第２の面３２は、第１の面３１と反対側に位置する面である。第１の面３１から入射した光は、第２の面３２から出射可能である。
【００５７】
この第２の等方性光拡散板３０Ｂは、第１の等方性光拡散板３０と同様の光拡散板であり、第１の面３１と第２の面３２とを有する。第２の面３２は、第１の面３１と反対側に位置する面である。第１の面３１から入射した光は、第２の面３２から出射可能である。
【００５８】
第２の等方性光拡散板３０Ｂと第１の等方性光拡散板３０とは通常、空気層を介して重ね合わされ、その間隔は、第１の等方性光拡散板３０の第２の面３２から、第２の等方性光拡散板３０Ｂの第１の面３１までの距離ｄ３３で通常５ｍｍ以下であり、複合光制御板１をコンパクトなものとする観点から、この距離ｄ３３が０ｍｍであって、上記第１の等方性光拡散板３０の第２の面３２が、第２の等方性光拡散板３０Ｂの第１の面３１に接していてもよい。
【００５９】
〔第４実施態様〕（図６）
本発明の第４実施形態に係る複合光制御板１は、図６に示すように、第２実施態様（図４）として示した複合光制御板１を構成する第１の等方性光拡散板３０の第２の面３２側に、さらに第３の光制御板４０が重ね合わされていてもよい。
【００６０】
この第３の光制御板４０は、第１の面４１と第２の面４２とを有する。第２の面４２は、第１の面４１と反対側に位置する面である。第１の面４１から入射した光は、第２の面４２から出射可能である。
【００６１】
第３の光制御板４０の第１の面４１は通常、平坦面である。
【００６２】
第２の面４２には、凸状部４３が形成されている。この凸状部４３は、第１の方向Ｘ４１に延在するものである。この凸状部４３は、第２の面４２に複数、形成されており、第２の方向Ｘ４２に並列配置されている。第２の方向Ｘ４２は、第１の方向Ｘ４１に直交する方向である。第２の面４２に形成される複数の凸状部４３の断面形状は、凸状部(43)間で概ね同一である。
【００６３】
なお、第３の光制御板４０の厚さｄ４は、第１の面４１から凸状部４３の頂部までの距離であり、通常は０．１ｍｍ〜５ｍｍであり、フィルム状であってもよいし、シート状であってもよい。第３の光制御板４０は、通常、厚み１ｍｍ未満のフィルム状に形成されている。
【００６４】
この第３の光制御板４０は、第１の方向Ｘ４１が第１の光制御板１０の第１の方向Ｘ１１に対して直交する。
【００６５】
また、この第３の光制御板４０は、第１の面４１が、上記の第１の等方性光拡散板３０の第２の面３２と向かい合っている。
【００６６】
第３の光制御板４０の第２の面４２に形成される凸状部４３は、その断面形状が、例えば二等辺三角形であってもよいし、第１の光制御板１０および第２の光制御板２０における凸状部１３，２３として上記したと同様の形状であってもよい。
【００６７】
第３の光制御板４０は通常、空気層を介して第１の等方性光拡散板３０の第２の面３２側に重ね合わされ、その間隔は、第１の等方性光拡散板３０の第２の面３２から、第３の光制御板４０の第１の面４１までの距離ｄ３４で通常５ｍｍ以下であり、複合光制御板１をコンパクトなものとする観点から、この距離ｄ３４が０ｍｍであって、上記第１の等方性光拡散板３０の第２の面３２が、第３の光制御板４０の第１の面４１に接していてもよい。
【００６８】
〔第５実施態様〕（図７）
本発明の第５実施形態に係る複合光制御板１は、図７に示すように、第２の光拡散板２０の第２の面２２側に、第３の光制御板４０がさらに重ね合わされていてもよい。本実施態様における第３の光制御板４０は、第４実施態様において上記した第３の光制御板４０と同様のものである。
【００６９】
この第３の光制御板４０は、第１の方向Ｘ４１が第１の光制御板１０の第１の方向Ｘ１１に対して平行している。
【００７０】
また、この第３の光制御板４０は、第１の面４１が、第２の光拡散板２０の第２の面２２と向かい合っている。
【００７１】
第３の光制御板４０は通常、空気層を介して第２の光拡散板２０の第２の面２２側に重ね合わされ、その間隔は、第２の光拡散板２０の第２の面２２側から、第３の光制御板４０の第１の面４１までの距離ｄ２４で通常５ｍｍ以下であり、複合光制御板１をコンパクトなものとする観点から、この距離ｄ２４が０ｍｍであって、上記第２の光拡散板２０の第２の面２２が、第３の光制御板４０の第１の面４１に接していてもよい。
【００７２】
〔第６実施態様〕（図８）
本発明の第６実施形態に係る複合光制御板１は、図８に示すように、第５実施形態（図７）として示した複合光拡散板１を構成する第３の光制御板４０の第２の面４２側に、等方性光拡散板３０がさらに重ね合わされていてもよい。
【００７３】
この等方性光拡散板３０は、第２実施態様として示した複合光制御板１を構成する等方性光拡散板３０と同様の光拡散板である。
【００７４】
第３の光制御板４０と等方性光拡散板３０は通常、空気層を介して重ね合わされ、その間隔は、第３の光制御板４０の第２の面４２から、等方性光拡散板３０の第１の面３１までの距離ｄ４３で通常５ｍｍ以下であり、複合光制御板１をコンパクトなものとする観点から、この距離ｄ４３が０ｍｍであって、第３の光制御板４０の第２の面４２が、等方性光拡散板３０の第１の面３１に接していてもよい。
【００７５】
〔第７実施形態〕（図９）
本発明の第７実施形態に係る複合光制御板１は、図９に示すように、第５実施形態（図７）として示した複合光拡散板１を構成する第３の光制御板４０の第２の面４２側に、第４の光制御板５０がさらに重ね合わされていてもよい。本実施態様における第４の光制御板５０は、第４実施態様において上記した第３の光制御板４０と同様のものである。
【００７６】
この第４の光制御板５０は、第１の方向Ｘ５１が第１の光制御板１０の第１の方向Ｘ１１に対して直交している。
【００７７】
また、この第４の光制御板５０は、第１の面５１が、第３の光制御板４０の第２の面４２と向かい合っている。
【００７８】
第４の光制御板５０は通常、空気層を介して第３の光制御板４０の第２の面４２側に重ね合わされ、その間隔は、第３の光制御板４０の第２の面４２側から、第４の光制御板５０の第１の面５１までの距離ｄ４５で通常５ｍｍ以下であり、複合光制御板１をコンパクトなものとする観点から、この距離ｄ４５が０ｍｍであって、上記第３の光拡散板４０の第２の面４２が、第４の光制御板５０の第１の面５１に接していてもよい。
【００７９】
〔第８実施形態〕（図１０）
本発明の第８実施形態に係る複合光制御板１は、図１０に示すように、第５実施形態（図７）として示した複合光拡散板１を構成する第３の光制御板４０の第２の面４２側に、第４の光制御板５０がさらに重ね合わされていてもよい。本実施態様における第４の光制御板５０は、第４実施態様において上記した第３の光制御板３０と同様のものである。
【００８０】
この第４の光制御板５０は、第１の方向Ｘ５１が第１の光制御板１０の第１の方向Ｘ１１に対して平行である。
【００８１】
また、この第４の光制御板５０は、第１の面５１が、第３の光制御板４０の第２の面４２と向かい合っている。
【００８２】
第４の光制御板５０は通常、空気層を介して第３の光制御板４０の第２の面４２側に重ね合わされ、その間隔は、第３の光制御板４０の第２の面４２側から、第４の光制御板５０の第１の面５１までの距離ｄ４５で通常５ｍｍ以下であり、複合光制御板１をコンパクトなものとする観点から、この距離ｄ４５が０ｍｍであって、上記第３の光拡散板４０の第２の面４２が、第４の光制御板５０の第１の面５１に接していてもよい。
【００８３】
〔第９実施態様〕（図１１）
本発明の第９実施形態に係る複合光制御板１は、図１１に示すように、第２の光拡散板２０の第２の面２２側に、第３の光制御板４０がさらに重ね合わされていてもよい。本実施態様における第３の光制御板４０は、第４実施態様において上記した第３の光制御板４０と同様のものである。
【００８４】
この第３の光制御板４０は、第１の方向Ｘ４１が第１の光制御板１０の第１の方向Ｘ１１に対して直交している。
【００８５】
また、この第３の光制御板４０は、第１の面４１が、第２の光拡散板２０の第２の面２２と向かい合っている。
【００８６】
第３の光制御板４０は通常、空気層を介して第２の光拡散板２０の第２の面２２側に重ね合わされ、その間隔は、第２の光拡散板２０の第２の面２２側から、第３の光制御板４０の第１の面４１までの距離ｄ２４で通常５ｍｍ以下であり、複合光制御板１をコンパクトなものとする観点から、この距離ｄ２４が０ｍｍであって、上記第２の光拡散板２０の第２の面２２が、第３の光制御板４０の第１の面４１に接していてもよい。
【００８７】
〔面光源装置〕
本発明の実施形態に係る複合光制御板１は、図１２に示すように、面光源装置６に組み込まれて好適に用いられる。この面光源装置６は、本発明の実施形態に係る複合光制御板１と、複数の光源７とを備えるものである。
【００８８】
複数の光源７は、互いに離間して配置されている。これらの光源７は、複合光制御板１を構成する第１の光制御板１０の第１の面１１に光を供給する。
【００８９】
〔光源〕
光源７としては、例えば冷陰極線管などの線状光源が挙げられるが、好ましくはＬＥＤ（発光ダイオード）などの点状光源である。
【００９０】
複数の光源７の間の間隔Ｌは、光源中心間の距離で、通常１０ｍｍ〜１５０ｍｍである。光源７中心から第１の光制御板１０の第１の面１１までの距離Ｄは、通常３ｍｍ〜５０ｍｍであり、これらの比〔Ｌ／Ｄ〕は２以上、さらには２．５以上であることが、面光源装置６を薄くすることができる点で、好ましい。
【００９１】
〔透過型画像表示装置〕
この面光源装置６は、図１２に示すように、透過型画像表示装置８に組み込まれて好適に用いられる。この透過型画像表示装置８は、上記の面光源装置７と透過型画像表示部９とを備えている。透過型画像表示部９としては、例えば液晶セル９１と、その両面に配置された直線偏光板９２から構成された透過型液晶表示部が例示される。この透過型画像表示装置８において、透過型画像表示部９は、複合光制御板１を透過した光によって照明されて、画像を表示する。複合光制御板１を通過する光は、面光源装置７を構成する複数の光源６から出力される光である。
【００９２】
〔複合光制御板の配置〕
過型画像表示装置８において、複合光制御板１は、第１の光制御板１０の第１の方向Ｘ１１が画面の横方向になるように配置されていてもよいし、縦方向になるように配置されていてもよい。
【００９３】
〔第１の光制御板の第１の方向が横方向になる場合〕
第１の光制御板１０の第１の方向Ｘ１１が画面の横方向になるように本発明の実施形態に係る複合光制御板１を配置すると、第１の光制御板１０の第２の方向Ｘ１２は縦方向となり、第２の光制御板２０の第２の方向Ｘ２２は横方向となるが、この場合、斜め横方向から見たときの輝度ムラをより抑制できることから、第２の光制御板２０の凸状部２３の輪郭形状を示す式（２）におけるｈａとｗａとの比〔Ｒ２＝ｈａ／ｗａ〕は、第１の光制御板１０の凸状部１３の輪郭形状を示す式（２）におけるｈａとｗａとの比〔Ｒ１＝ｈａ／ｗａ〕よりも小さいことが好ましく、また、第２の光制御板２０の凸状部２３の輪郭形状を示す式（２）におけるｋａは、第１の光制御板１０の凸状部１３の輪郭形状を示す式（２）におけるｋａよりも小さいことが好ましい。さらに好ましくは、透過型画像表示装置８における光源７の配置において画面の縦方向の光源間隔（ＬＶ）が、横方向の光源間隔（ＬＨ）と等しいか、これよりも大きいことである。
【００９４】
〔第１の光制御板の第１の方向が縦方向になる場合〕
第１の光制御板１０の第１の方向Ｘ１１が画面の縦方向になるように本発明の実施形態に係る複合光制御板１を配置すると、第１の光制御板１０の第２の方向Ｘ１２は横方向となり、第２の光制御板２０の第２の方向Ｘ２２は縦方向となるが、この場合、斜め横方向から見たときの輝度ムラをより抑制できることから、第１の光制御板２０の凸状部１３の輪郭形状を示す式（２）におけるｈａとｗａとの比〔Ｒ１＝ｈａ／ｗａ〕は、第２の光制御板２０の凸状部２３の輪郭形状を示す式（２）におけるｈａとｗａとの比〔Ｒ２＝ｈａ／ｗａ〕よりも小さいことが好ましく、また、第１の光制御板１０の凸状部１３の輪郭形状を示す式（２）におけるｋａは、第２の光制御板２０の凸状部２３の輪郭形状を示す式（２）におけるｋａよりも小さいことが好ましい。さらに好ましくは、透過型画像表示装置９における光源７の配置において、画面の縦方向の光源間隔（ＬＶ）が、横方向の光源間隔（ＬＨ）と等しいか、これよりも大きいことである。
【符号の説明】
【００９５】
１…複合光制御板
１０…第１の光制御板、１１…第１の面、１２…第２の面、
１３…凸状部、１３ａ，１３ｃ凸状部の両端、１３ｂ…凸状部の頂点、
Ｘ１１…第１の方向、Ｘ１２…第２の方向、
２０…第２の光制御板、２１…第１の面、２２…第２の面、
２３…凸状部、２３ａ，２３ｃ凸状部の両端、２３ｂ…凸状部の頂点、
Ｘ２１…第１の方向、Ｘ２２…第２の方向、
３０，３０Ｂ…等方性光拡散板、３１…第１の面、３２…第２の面、
４０…第３の光制御板、４１…第１の面、４２…第２の面、
４３…凸状部、４３ａ，４３ｃ凸状部の両端、４３ｂ…凸状部の頂点、
Ｘ４１…第１の方向、Ｘ４２…第２の方向、
５０…第４の光制御板、５１…第１の面、５２…第２の面、
５３…凸状部、５３ａ，５３ｃ凸状部の両端、５３ｂ…凸状部の頂点、
Ｘ５１…第１の方向、Ｘ５２…第２の方向、
６…面光源装置、７…光源、８…透過型画像表示装置、
９…透過型画像表示部、９１…液晶セル、９２…直線偏光板、
１０１…従来の光制御板
１０６…面光源装置、１０７…光源、１０８…透過型画像表示装置。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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