(57)【要約】      （修正有）【課題】発光部の像を目立たなくさせることができるレンズシートを提供する。【解決手段】レンズシート３０は、本体部３２と、本体部上の複数の単位レンズ３５と、を有する。主切断面において、単位レンズの外輪郭３５ａがシート面に対してなすレンズ面角度θａ１は、頂部３５ｂ１から端部３５ｂ２へ向け、大きくなっていく。法線方向に対して８０°の角度をなす隣の単位レンズに接する直線ＳＬと交差する外輪郭上の基準点ＳＰでのレンズ面角度α（°）と、基準点ＳＰと端部とを結ぶ基準線分が基準点での基準接線に対してなす角度β（°）と、端部でのレンズ面角度γ（°）と、が所定の関係にある。【選択図】図３
2011215548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源を有した面光源装置に用いられ前記光源に直面して配置されるレンズシートであって、
シート状の本体部と、
前記本体部の出光側面上に設けられた複数の単位レンズと、を備え、
前記本体部の法線方向と、隣り合う二つの単位レンズの前記本体部から最も離間した各頂部とを通過する主切断面において、前記単位レンズの外輪郭への接線が前記本体部のシート面に対してなすレンズ面角度は、前記接線の前記単位レンズへの接点が、前記単位レンズの前記外輪郭上の前記頂部の側から前記本体部に最も接近した前記単位レンズの前記外輪郭上の端部の側へ向け、大きくなっていき、
前記主切断面において、前記本体部の法線方向に対して８０°の角度をなすとともに前記二つの単位レンズのうちの一方の単位レンズの外輪郭に接する直線が前記二つの単位レンズのうちの他方の単位レンズと最初に交差する点を基準点とし、前記基準点における前記他方の単位レンズの外輪郭への接線を基準接線とし、前記他方の単位レンズの前記外輪郭上の二つの端部のうちの前記一方の単位レンズから離間する側の端部と、前記基準点と、を結ぶ線分を基準線分とした場合、前記基準接線のレンズ面角度α（°）と、前記基準線分が前記基準接線に対してなす角度β（°）と、前記他方の単位レンズの外輪郭へ前記一方の単位レンズから離間する側の端部において接する接線のレンズ面角度γ（°）と、前記単位レンズをなす材料の屈折率ｎとが、次の式（Ａ）および（Ｂ）を満たす、レンズシート。
Arccos(n×cosβ) ≦ α＋10・・・式（Ａ）
sinγ ≦ 1/n・・・式（Ｂ）
【請求項２】
ベース材と、前記ベース材中に分散された拡散成分と、を含んで構成され、
前記主切断面において、前記他方の単位レンズの外輪郭のうちの前記基準線分によって区切られた部分から前記基準線分におろした垂線の最大長さをｄとし、前記単位レンズによって画成されるレンズ面からの距離がｄ以下の部分をレンズ表層部として、前記レンズ表層部内での前記拡散成分の体積割合を前記レンズ表層部内に含まれた前記拡散成分の平均半径で割った値が、前記レンズシートの前記レンズ表層部以外の部分内での前記拡散成分の体積割合を前記レンズシートの前記レンズ表層部以外の部分に含まれた前記拡散成分の平均半径で割った値未満となっている、あるいは、前記レンズ表層部内に拡散成分が含まれていない、請求項１に記載されたレンズシート。
【請求項３】
ベース材と、前記ベース材中に分散された拡散成分と、を含んで構成され、
前記主切断面において、前記他方の単位レンズの外輪郭のうちの前記基準線分によって区切られた部分から前記基準線分におろした垂線の最大長さをｄとし、前記単位レンズによって画成されるレンズ面からの距離がｄ以下の部分をレンズ表層部として、前記レンズ表層部内での前記拡散成分の体積割合を前記レンズ表層部内に含まれた前記拡散成分の平均半径で割った値が、前記レンズシートの前記レンズ表層部以外の部分内での前記拡散成分の体積割合を前記レンズシートの前記レンズ表層部以外の部分に含まれた前記拡散成分の平均半径で割った値以下となっている、請求項１に記載されたレンズシート。
【請求項４】
前記複数の単位レンズは前記本体部上のある配列方向に配列され、各単位レンズは前記配列方向に交差する方向に延びている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のレンズシート。
【請求項５】
前記主切断面において、前記単位レンズの外輪郭は、円弧、楕円弧および直線のうちの一つ、又は、複数の組み合わせによって近似され得る線として構成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のレンズシート。
【請求項６】
光源と、
請求項１〜５のいずれか一項に記載されたレンズシートであって、前記光源に直面して配置されたレンズシートと、を備える、面光源装置。
【請求項７】
前記レンズシートよりも出光側に配置された光学シートを、さらに備え、
前記レンズシートの前記複数の単位レンズは前記本体部上のある配列方向に配列され、各単位レンズは前記配列方向に交差する方向に延びており、
前記光学シートは、シート状の基部と、前記基部の出光側面上に配列され、各々が配列方向と交差する方向に線状に延びる複数の単位形状要素と、を有し、
前記レンズシートの前記単位レンズの配列方向と、前記光学シートの前記単位形状要素の配列方向と、が平行になるように、前記レンズシートおよび前記光学シートが配置されている、請求項６に記載の面光源装置。
【請求項８】
前記光学シートの前記基部の法線方向と前記単位形状要素の配列方向との両方向に平行な光学シートの主切断面内を前記光学シートの前記基部の法線方向に対して８０°傾斜した方向に進む平行光束を、前記光学シートの入光面に入射させた場合に、前記光学シートの主切断面で計測される前記光学シートの出光面での輝度の角度分布において、ピーク輝度が正面方向から４５°以下の範囲に出現し、且つ、ピーク輝度の半分の輝度が確保される角度域の幅が１５°以下である、請求項７に記載の面光源装置。
【請求項９】
前記光学シートの前記基部の法線方向と前記単位形状要素の配列方向との両方向に平行な光学シートの主切断面において、前記単位形状要素の出光面は、前記光学シートの前記基部の法線方向を中心として対称であり、
前記光学シートの主切断面において、前記単位形状要素の外輪郭が前記基部のシート面に対してなす出光面角度、または、前記単位形状要素の外輪郭への接線が前記基部のシート面に対してなす出光面角度は、前記単位形状要素の前記出光面上の前記基部から最も離間した頂部の側から前記単位形状要素の前記出光面上の端部の側へ向け大きくなっていく或いは一定であり、
前記レンズシートの主切断面において、前記レンズシートから前記光源の発光部までの前記レンズシートの前記本体部の法線方向に沿った距離ｈと、
前記レンズシートの主切断面において、隣り合う二つの発光部の間の前記単位レンズの配列方向に沿った距離ｋと、
前記レンズシートをなす材料の屈折率ｎと、
前記単位レンズの端部での前記レンズ面角度γと、
前記光学シートをなす材料の屈折率ｎ２と、
前記単位形状要素の端部での出光面角度θｅと、が次の式（Ｃ）〜（Ｆ）を満たす、請求項７または８に記載の面光源装置。
-10°≦ (θe) - Arcsin((n2) × sin((θe) - (θia2))) ≦ 10°・・・式（Ｃ）
(θia2) = Arcsin((1/(n2)) × (sin(θi2))) ・・・式（Ｄ）
(θi2) = γ- Arcsin(n × sin(γ-(θia1))) ・・・式（Ｅ）
(θia1) = Arcsin((1/n) × (sin(Arctan(k/2/h)))) ・・・式（Ｆ）
【請求項１０】
前記光学シートの出光側に配置された第２の光学シートを、さらに備え、
前記第２の光学シートのヘイズ値は、１０以上９０以下である、請求項７〜９のいずれか一項に記載の面光源装置。
【請求項１１】
前記光学シートの出光側に配置された偏光分離シートを、さらに備える、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の面光源装置。
【請求項１２】
前記光源は、前記レンズシートの前記単位レンズの配列方向と平行な方向に配列された複数の発光部を有し、各発光部は、その配列方向と交差する方向に延びている、請求項６〜１１のいずれか一項に記載の面光源装置。
【請求項１３】
請求項６〜１２のいずれか一項に記載された面光源装置と、
前記面光源装置に対向して配置された透過型表示部と、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、輝度の面内ばらつきを均一化して光源をなす発光部の像を目立たなくさせることができるレンズシート、面光源装置および表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
透過型表示装置に用いられる直下型の面光源装置は、光源と、光源からの光の進行方向を変化させるための複数の光制御シートと、を有している。光源としては、複数の発光部を並列配置してなる光源が、広く利用に供されている。複数の光制御シートの中には、一般的に、光源からの光を拡散させて発光部の像を隠す（目立たなくさせる）光拡散シートと、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と、が含まれている。
【０００３】
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（いわゆるリニアアレイ）してなる光学シートが広く用いられている（例えば、特許文献１）。とりわけ一般的に用いられている単位形状要素として、その長手方向に直交する断面における形状が円形状の一部分または楕円形状の一部分からなっている単位レンズが、知られている。
【０００４】
一方、光源の構成に起因した輝度ムラを均一化させるための光拡散シートとしては、光拡散剤を分散させた拡散板（乳白板）が多用されてきた。ただし、光拡散剤を含む拡散板を用いて光源をなす発光部の像を消そうとすると、光拡散剤を多量に分散させる必要が生じ、この場合、光源光の利用効率が低下してしまうといった別の不具合が生じてしまう。
【０００５】
このため、例えば特許文献２に開示されているように、本体部と、本体部上に配置された同一形状からなる複数の凸状レンズと、を有した拡散シートも提案されている。特許文献２に開示された拡散シートにおいて、凸状レンズは、楕円柱の一部分からなる形状を有している。この凸状レンズは、光源の発光部の直上の領域において、発光部からの直接入射光を複数回全反射させて、光源側に戻す。これにより、発光部の直上の領域での正面方向輝度が高くなり過ぎることを防止している。一方、隣り合う二つの発光部の中間点に直面する領域では、傾斜して入射する光源からの直接入射光の進行方向を、正面方向に対する角度が小さくなるように、変化させて、当該光を透過させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ２００７／０９４４２６Ａ１
【特許文献２】ＪＰ２００６−６５２７７Ａ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２に開示された拡散シートを用いた面光源装置では、正面方向からの輝度の面内部分布を或る程度均一化させることができるが、斜め方向から測定された輝度の面内分布を十分に均一化させることができないことがある。すなわち、正面方向からの観察において、光源をなす発光部の像を或る程度目立たなくさせることができるが、斜め方向から観察した場合、発光部の構成に対応した明暗のムラが生じ、発光部の像が観察されることがある。
【０００８】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、輝度の面内バラツキを十分に均一化して、正面方向からだけでなく傾斜した方向からの観察においても、発光部の像を目立たなくさせることができるレンズシート、面光源装置および表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によるレンズシートは、
複数の光源を有した面光源装置に用いられ前記光源に直面して配置されるレンズシートであって、
シート状の本体部と、
前記本体部の出光側面上に設けられた複数の単位レンズと、を備え、
前記本体部の法線方向と、隣り合う二つの単位レンズの前記本体部から最も離間した各頂部とを通過する主切断面において、前記単位レンズの外輪郭への接線が前記本体部のシート面に対してなすレンズ面角度は、前記接線の前記単位レンズへの接点が、前記単位レンズの前記外輪郭上の前記頂部の側から前記本体部に最も接近した前記単位レンズの前記外輪郭上の端部の側へ向け、大きくなっていき、
前記主切断面において、前記本体部の法線方向に対して８０°の角度をなすとともに前記二つの単位レンズのうちの一方の単位レンズの外輪郭に接する直線が前記二つの単位レンズのうちの他方の単位レンズと最初に交差する点を基準点とし、前記基準点における前記他方の単位レンズの外輪郭への接線を基準接線とし、前記他方の単位レンズの前記外輪郭上の二つの端部のうちの前記一方の単位レンズから離間する側の端部と、前記基準点と、を結ぶ線分を基準線分とした場合、前記基準接線のレンズ面角度α（°）と、前記基準線分が前記基準接線に対してなす角度β（°）と、前記他方の単位レンズの外輪郭へ前記一方の単位レンズから離間する側の端部において接する接線のレンズ面角度γ（°）と、前記単位レンズをなす材料の屈折率ｎとが、次の二つの式（Ａ）および（Ｂ）を満たす。
Arccos(n×cosβ) ≦ α＋10・・・式（Ａ）
sinγ ≦ 1/n・・・式（Ｂ）
【００１０】
本発明によるレンズシートが、ベース材と、前記ベース材中に分散された拡散成分と、を含んで構成され、
前記主切断面において、前記他方の単位レンズの外輪郭のうちの前記基準線分によって区切られた部分から前記基準線分におろした垂線の最大長さをｄとし、前記単位レンズによって画成されるレンズ面からの距離がｄ以下の部分をレンズ表層部として、前記レンズ表層部内での前記拡散成分の体積割合を前記レンズ表層部内に含まれた前記拡散成分の平均半径で割った値が、前記レンズシートの前記レンズ表層部以外の部分内での前記拡散成分の体積割合を前記レンズシートの前記レンズ表層部以外の部分に含まれた前記拡散成分の平均半径で割った値未満となっている、あるいは、前記レンズ表層部内に拡散成分が含まれていないようにしてもよい。
【００１１】
あるいは、本発明によるレンズシートが、ベース材と、前記ベース材中に分散された拡散成分と、を含んで構成され、
前記主切断面において、前記他方の単位レンズの外輪郭のうちの前記基準線分によって区切られた部分から前記基準線分におろした垂線の最大長さをｄとし、前記単位レンズによって画成されるレンズ面からの距離がｄ以下の部分をレンズ表層部として、前記レンズ表層部内での前記拡散成分の体積割合を前記レンズ表層部内に含まれた前記拡散成分の平均半径で割った値が、前記レンズシートの前記レンズ表層部以外の部分内での前記拡散成分の体積割合を前記レンズシートの前記レンズ表層部以外の部分に含まれた前記拡散成分の平均半径で割った値以下となっていてもよい。
【００１２】
また、本発明によるレンズシートにおいて、前記複数の単位レンズは前記本体部上のある配列方向に配列され、各単位レンズは前記配列方向に交差する方向に延びていてもよい。
【００１３】
さらに、本発明によるレンズシートにおいて、前記主切断面において、前記単位レンズの外輪郭は、円弧、楕円弧および直線のうちの一つ、又は、複数の組み合わせによって近似され得る線として構成されていてもよい。
【００１４】
本発明による面光源装置は、光源と、上述した本発明によるレンズシートのいずれかであって、前記光源に直面して配置されたレンズシートと、を備える。
【００１５】
本発明による面光源装置が、前記レンズシートよりも出光側に配置された光学シートを、さらに備え、
前記レンズシートの前記複数の単位レンズは前記本体部上のある配列方向に配列され、各単位レンズは前記配列方向に交差する方向に延びており、
前記光学シートは、シート状の基部と、前記基部の出光側面上に配列され、各々が配列方向と交差する方向に線状に延びる複数の単位形状要素と、を有し、
前記レンズシートの前記単位レンズの配列方向と、前記光学シートの前記単位形状要素の配列方向と、が平行になるように、前記レンズシートおよび前記光学シートが配置されていてもよい。
【００１６】
また、本発明によるレンズシートにおいて、前記光学シートの前記基部の法線方向と前記単位形状要素の配列方向との両方向に平行な光学シートの主切断面内を前記光学シートの前記基部の法線方向に対して８０°傾斜した方向に進む平行光束を、前記光学シートの入光面に入射させた場合に、前記光学シートの主切断面で計測される前記光学シートの出光面での輝度の角度分布において、ピーク輝度が正面方向から４５°以下の範囲に出現し、且つ、ピーク輝度の半分の輝度が確保される角度域の幅が１５°以下であるようにしてもよい。
【００１７】
さらに、本発明によるレンズシートにおいて、
前記光学シートの前記基部の法線方向と前記単位形状要素の配列方向との両方向に平行な光学シートの主切断面において、前記単位形状要素の出光面は、前記光学シートの前記基部の法線方向を中心として対称であり、
前記光学シートの主切断面において、前記単位形状要素の外輪郭が前記基部のシート面に対してなす出光面角度、または、前記単位形状要素の外輪郭への接線が前記基部のシート面に対してなす出光面角度は、前記単位形状要素の前記出光面上の前記基部から最も離間した頂部の側から前記単位形状要素の前記出光面上の端部の側へ向け大きくなっていく或いは一定であり、
前記レンズシートの主切断面において、前記レンズシートから前記光源の発光部までの前記レンズシートの前記本体部の法線方向に沿った距離ｈと、
前記レンズシートの主切断面において、隣り合う二つの発光部の間の前記単位レンズの配列方向に沿った距離ｋと、
前記レンズシートをなす材料の屈折率ｎと、
前記単位レンズの端部での前記レンズ面角度γと、
前記光学シートをなす材料の屈折率ｎ２と、
前記単位形状要素の端部での出光面角度θｅと、が次の式（Ｃ）〜（Ｆ）を満たすようにしてもよい。  
-10°≦ (θe) - Arcsin((n2) × sin((θe) - (θia2))) ≦ 10°・・・式（Ｃ）
(θia2) = Arcsin((1/(n2)) × (sin(θi2))) ・・・式（Ｄ）
(θi2) = γ- Arcsin(n × sin(γ-(θia1))) ・・・式（Ｅ）
(θia1) = Arcsin((1/n) × (sin(Arctan(k/2/h)))) ・・・式（Ｆ）
【００１８】
さらに、本発明による面光源装置が、前記光学シートの出光側に配置された第２の光学シートを、さらに備え、前記第２の光学シートのヘイズ値は、１０以上９０以下であるようにしてもよい。
【００１９】
さらに、本発明による面光源装置が、前記光学シートの出光側に配置された偏光分離シートを、さらに備えるようにしてもよい。
【００２０】
さらに、本発明による面光源装置において、前記光源は、前記レンズシートの前記単位レンズの配列方向と平行な方向に配列された複数の発光部を有し、各発光部は、その配列方向と交差する方向に延びていてもよい。
【００２１】
本発明による表示装置は、上述した本発明による面光源装置のいずれかと、前記面光源装置に対向して配置された透過型表示部と、を備える。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、輝度の面内バラツキを十分に均一化して、正面方向からだけでなく傾斜した方向からの観察においても、光源をなす発光部の像を目立たなくさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明による一実施の形態を説明するための図であって、表示装置および面光源装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の面光源装置に組み込まれたレンズシートを示す斜視図である。
【図３】図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面においてレンズシートを示す断面図である。
【図４】図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面において面光源装置を示す断面図であって、面光源装置の作用を説明するための図である。
【図５】図５は、図４と同様の断面において、面光源装置の作用を説明するための図である。
【図６】図６は、図３と同様の断面において、レンズシートの一変形例を説明するための図である。
【図７】図７は、図３と同様の断面において、レンズシートの他の変形例を説明するための図である。
【図８】図８は、図５に対応する図であって、光学シートの一変形例を説明するための図である。
【図９】図９は、図１に対応する図であって、面光源装置および表示装置の一変形例を説明するための図である。
【図１０】図１０は、図１に対応する図であって、面光源装置および表示装置の他の変形例を説明するための図である。
【図１１】図１１は、市販されている光学シートの入射面に入射角度８０°の平行光束を入射させた場合における、当該光学シートの出射面で測定された輝度の角度分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００２５】
図１乃至図５は本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち図１は表示装置および面光源装置の概略構成を示す斜視図である。図２はレンズシートの斜視図であり、図３はレンズシートの主切断面における断面図である。図４および図５は、レンズシートの主切断面を通る断面において面光源装置を示す図であって、面光源装置の作用を説明するための図である。
【００２６】
図１に示された表示装置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、を備えている。透過型表示部１５は、面光源装置２０からの光の透過または遮断を画素毎に制御するシャッターとして機能し、画像を形成する装置である。
【００２７】
本実施の形態において、透過型表示部１５は、液晶表示パネルから構成されている。つまり、透過型表示装置１０は液晶表示装置として機能する。液晶表示パネル（透過型表示部）１５は、一対の偏光板１６，１７と、一対の偏光板間に配置された液晶層１８と、を有している。偏光板１６，１７は、入射した光を直交する二つの偏光成分に分解し、一方の方向の偏光成分を透過させ、前記一方の方向に直交する他方の方向の偏光成分を吸収する機能を有している。
【００２８】
液晶層１８には、一つの画素を形成する領域毎に、電界印加がなされ得るようになっている。そして、電界印加された液晶層１８の配向は変化するようになる。入光側に配置された下偏光板１６を透過した特定方向の偏光は、電界印加された液晶層１８を通過する際にその偏光方向を９０°回転させ、電界印加されていない液晶層１８を通過する際にその偏光方向を維持する。このため、液晶層１８への電界印加の有無によって、下偏光板１６を透過した特定方向の偏光が、下偏光板１６の出光側に配置された上偏光板１７をさらに透過するか、あるいは、上偏光板１７で吸収されて遮断されるか、を制御することができる。
【００２９】
このようにして液晶パネル（透過型表示部）１５では、面光源装置２０からの光の透過または遮断を画素毎に制御し得るようになっている。なお、液晶パネル（液晶セル）の構成は、従来の液晶表示装置に組み込まれている装置（部材）と同様に構成することができ、ここでは、これ以上の詳細な説明を省略する。
【００３０】
ところで、この明細書において、「出光側」とは、進行方向を折り返されることなく光源２５から透過型表示部１５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、図２〜図５においては紙面の上側）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から透過型表示部１５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。
【００３１】
また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、「平行」、「直交」、「対称」等の用語については、厳密な意味に縛られることなく、同様の光学的機能を期待し得る程度の誤差を含めて解釈することとする。
【００３２】
次に、面光源装置２０について説明する。面光源装置２０は、直下型のバックライトユニットとして構成されている。このため、面光源装置２０は、図１に示すように、光源２５と、光源２５に対向して配置された複数の光制御シートと、を有している。光制御シートには、光源２５に直面する位置に配置されたレンズシート３０と、レンズシート３０の出光側に配置された光学シート４０と、光学シート４０の出光側に配置された第２光学シートとしての偏光分離シート５０と、が含まれている。なお、ここで「直面する」とは、レンズシート３０が、複数の光制御シートの中で、最も光源側に配置されていることを意味している。
【００３３】
光源２５は、複数の線状の発光部２５ａを有している。複数の発光部２５ａは、ある仮想の平面上に規則的に並べて配列されている。具体的には、複数の発光部２５ａは、仮想平面上の一つの配列方向に配列され、各発光部２５ａは当該配列方向と交差する仮想平面上の方向に延びている。図示する例において、複数の発光部２５ａは、並列配置された冷陰極管から構成され、例えば、水平方向に延びるように配列される。
【００３４】
光源２５をなす複数の発光部２５ａは、反射板２２によって背面側から覆われている。反射板２２は、レンズシート３０の側に開口部（窓）を有する箱状に形成されている。反射板２２は、図１に示すように、光源２５からの光を透過型表示部１５の側へ向けるための部材である。反射板２２の少なくとも内側表面は、例えば金属等の高い反射率を有する材料からなっている。
【００３５】
次に、レンズシート３０について説明する。図１に示すように、レンズシート３０は、そのシート面が、光源２５をなす発光部２５ａが配列された仮想平面と平行になるようにして、光源２５の発光部２５ａに対面して配置されている。レンズシート３０は、詳しくは後述するように、光源２５の発光部２５aからの直線入射光に対して各発光部２５ａからの距離に応じて異なる光学的作用を及ぼし、これにより、発光部２５ａの像を目立たなくさせる機能（光拡散機能）を、主として有している。
【００３６】
なお、本明細書において、「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。
【００３７】
また、本明細書において「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のことを指す。そして、本実施の形態においては、レンズシート３０のシート面、レンズシート３０の後述する本体部３２のシート面、光学シート４０のシート面、偏光分離シート（第２光学シート）５０のシート面、面光源装置２０の発光面２０ａ、および、透過型表示装置１０の表示面１０ａ等は、互いに平行となっている。
【００３８】
さらに、本明細書において「正面方向」とは、面光源装置２０の発光面２０ａに対する法線の方向ｎｄ（例えば図３参照）であり、レンズシート３０のシート面への法線方向ｎｄ、光学シート４０のシート面への法線方向ｎｄ、および、表示装置１０の表示面１０ａの法線方向ｎｄ等にも一致する。
【００３９】
さらに、本明細書において、「レンズ」の語は球面等の曲面から構成されるいわゆる狭義のレンズの他、平面から構成されるいわゆる狭義のプリズム、及び、曲面と平面とで構成される光学素子を包含する広義の意味で用いる。
【００４０】
図２に示すように、レンズシート３０は、本体部３２と、本体部３２上に設けられた複数の単位レンズ（単位光学要素、単位形状要素）３５と、を有している。図２および図３に示すように、本体部３２は、互いに対向する出光側面３２ａおよび入光側面３２ｂを有したシート状の部材として形成されている。本体部３２は、単位レンズ３５を支持するシート状部材として機能する。
【００４１】
図２および図３に示すように、本実施の形態において、本体部３２の出光側面３２ａ上には、単位レンズ３５が隙間をあけることなく並べて配置されている。この結果、レンズシート３０の出光面３０ａは、単位レンズ３５の出光面（レンズ面）３５ａのみによって構成されている。その一方で、図３に示すように、本実施の形態において、本体部３２の入光側面３２ｂは、平坦（平ら）な面として、レンズシート３０の入光面３０ｂを構成している。
【００４２】
次に、単位レンズ３５について詳述する。図１に示すように、多数の単位レンズ３５は、本体部３２の出光側面３２ａ上のある配列方向に配列されている。各単位レンズ３５は、その配列方向と交差する方向に、線状に延びている。とりわけ本実施の形態において、単位レンズ３５は直線状に延びている。また、単位レンズ３５の長手方向は、本体部３２のシート面と平行な面上において、単位レンズ３５の配列方向に直交している。また、図１に示すように、単位レンズ３５の配列方向は、光源２５の発光部２５ａの配列方向と平行となっている。
【００４３】
図３〜図５では、レンズシート３０の本体部３２のシート面の法線方向ｎｄおよび単位レンズ３５の配列方向の両方に平行な断面（「レンズシートの主切断面」とも呼ぶ）において、レンズシート３０が示されている。図２に示すように、本実施の形態において、レンズシートの主切断面における各単位レンズ３５の断面形状は、単位レンズ３５の長手方向（直線状に延びている方向）に沿って一定となっている。また、レンズシート３０に含まれた複数の単位レンズ３５は、全て同様に構成されている。以下において、レンズシート３０に含まれる単位レンズ３５の主切断面における断面形状についてさらに詳細に説明する。
【００４４】
図３〜図５に示すように、本実施の形態において、レンズシートの主切断面における各単位レンズ３５の断面形状は、出光側に向けて先細りしていく形状となっている。つまり、レンズシートの主切断面において、本体部３２のシート面と平行な単位レンズ３５の幅は、本体部３２の法線方向ｎｄに沿って本体部３２から離間するにつれて小さくなっていく。
【００４５】
レンズシートの主切断面において、単位レンズ３５の外輪郭は、円弧、楕円弧および直線のいずれか、又は、これらのうちの二以上の組み合わせによって近似され得る線として、構成されている。とりわけ本実施の形態においては、レンズシートの主切断面における単位レンズ３５の断面形状は、楕円の一部分または円の一部分に相当する形状を有している。そして、本実施の形態においては、レンズシートの主切断面における単位レンズ３５の外輪郭は、本体部３２の法線方向ｎｄと平行な軸を対称軸として、線対称となっている。これにより、レンズシート３０の出光面３０ａにおける輝度の角度分布は、単位レンズ３５の配列方向に平行な面において、正面方向を中心として略対称となる。
【００４６】
また、図３に示すように、単位レンズ３５の外輪郭（レンズ面）３５ａへの接線ＴＬが主切断面においてレンズシート３０のシート面（本実施の形態においては、本体部３２の出光側面３２ａ）に対してなす角度（「レンズ面角度」とも呼ぶ）θａ１は、接線ＴＬの単位レンズ３５への接点ＴＰが、本体部３２の法線方向ｎｄに本体部３２から最も離間した単位レンズ３５の外輪郭（レンズ面）３５ａ上の頂部３５ｂ１から、本体部３２の法線方向ｎｄにおいて本体部３２に最も近接する単位レンズ３５の外輪郭（レンズ面）３５ａ上の両端部３５ｂ２へ向け、大きくなっていく。なお、ここでいう、出光面角度θａ１が「大きくなっていく」とは、出光面角度θａ１が常に大きく変化していくこと（図３に示された本実施の形態における態様）だけではなく、少なくとも一部の領域において出光面角度θａ１が変化しない場合も含む概念である。すなわち、ここでいう、出光面角度θａ１が「大きくなっていく」とは、接点ＴＰが外輪郭（出光面）３５ａ上の頂部３５ｂ１から外輪郭（出光面）３５ａ上の端部３５ｂ２へ向かう際に、出光面角度θａ１が「小さくなることがない」ことを意味している。
【００４７】
また、本実施の形態においては、図３に示すように、レンズシートの主切断面において、本体部３２の法線方向ｎｄに対して８０°の角度をなすとともに隣り合う二つの単位レンズ３５−１，３５−２のうちの一方の単位レンズ３５−１の外輪郭３５ａに接する直線ＳＬが他方の単位レンズ３５−２と最初に交差する点を基準点ＳＰとし、
基準点ＳＰにおける他方の単位レンズ３５−２の外輪郭３５ａへの接線を基準接線ＳＴＬとし、
他方の単位レンズ３５−２の外輪郭３５ａ上の二つの端部３５ｂ２のうちの一方の単位レンズ３５−１から離間する側の端部３５ｂ２−２と、基準点ＳＰと、を結ぶ線分を基準線分ＳＳとした場合、
基準接線ＳＴＬのレンズ面角度α（°）と、
基準線分ＳＳが基準接線ＳＴＬに対してなす角度のうちの９０°以下の角度β（°）と、
他方の単位レンズ３５−２の外輪郭（レンズ面）３５ａに、一方の単位レンズ３５−１から離間する側の端部３５ｂ２−２において、接する接線ＴＬのレンズ面角度γ（°）と、
レンズシート３０をなす材料の屈折率ｎ１とが、次の式（１）および（２）を満たすようになっている。  
Arccos((n1) × cosβ) ≦ α＋10・・・式（１）
cosγ ≦ 1/(n1)・・・式（２）
このようなレンズシート５０によれば、詳しくは後述するように、８０°近傍の出射角度でレンズシート３０の出光面３０ａから出射する光の発生を効果的に防止することができる。
【００４８】
以上のような構成からなる単位レンズ３５の具体例として、単位レンズ３５の配列方向に沿った単位レンズ３５の配列ピッチＰ１（図５参照、本実施の形態においては、単位レンズ３５の幅に相当する）を１μｍ〜５００μｍとすることができる。また、レンズシート３０のシート面への法線方向ｎｄに沿った本体部３２の出光側面３２ａからの単位レンズ３５の突出高さＨ１（図５参照）を０．２５μｍ〜２５０μｍとすることができる。
【００４９】
そして、このようなレンズシート３０は、押し出し加工により、あるいは、基材上に単位レンズ３５を賦型することにより、極めて容易に作製することができる。レンズシート３０をなす材料としては、種々の材料を使用することができる。ただし、表示装置に組み込まれる光学シート（集光シート）用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性および加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料、例えば、例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル等の一以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）が好適に使用され得る。このような表示装置に組み込まれる光学シート（集光シート）用の材料として広く使用されている材料を用いた場合、作製されたレンズシート３０の単位レンズ３５の屈折率は１．４５〜１．６５の範囲内となる。
【００５０】
また、例示した透明樹脂等からなるベース材中に、拡散成分が分散されていてもよい。ここでいう拡散成分とは、ベース材とは異なる屈折率を有した粒子状物のことである。この拡散成分をなす粒子状物は、金属化合物であってもよいし、気体を含有した多孔質物であってもよいし、さらには、単なる気泡であってもよい。
【００５１】
なお、レンズシート３０がベース材と拡散成分とを有している場合には、上述した式（１）および（２）を満たすことによって発現されるレンズ面３５ａの光学的機能が害されることのないよう、レンズ表層部３９（図３参照）が次のように構成されていることが好ましい。なお、ここでは、図３に示すように、レンズシートの主切断面において、他方の単位レンズ３５−２の外輪郭３５ａのうちの基準線分ＳＳによって区切られた部分から基準線分ＳＳにおろした垂線ＰＬの最大長さをｄとし、単位レンズ３５によって画成されるレンズ面３５ａからの距離がｄ以下の部分のことをレンズ表層部３９としている。
【００５２】
まず、単位レンズ３５のレンズ面３５ａでの光学的機能が害されることのないように、レンズシート３０内においてレンズ表層部３９に局所的に拡散成分が付与されていないことが好ましい。すなわち、レンズ表層部３９内での拡散成分の体積割合（ν１）をレンズ表層部３９内に含まれた拡散成分の平均半径（ｒ１）で割った値（＝（ν１）／（ｒ１））が、レンズシート３０のレンズ表層部３９以外の部分内での拡散成分の体積割合（ν２）をレンズシート３０のレンズ表層部３９以外の部分に含まれた拡散成分の平均半径（ｒ２）で割った値（＝（ν２）／（ｒ２））未満となっていることが好ましい。なお、拡散成分の体積割合を拡散成分の平均半径で割った値が大きいことは、レンズシート３０内を進む光が拡散成分へ衝突しやすいことを意味する。したがって、拡散成分が気体を含有した物質からなる場合、ここでいう体積割合は、基準となる体積に対する、気体の部分を含んだ拡散成分が占めている体積の比のことを意味する。
【００５３】
さらには、レンズ表層部３９が、レンズ表層部３９以外の部分より低い割合で拡散成分を分散され、レンズ表層部３９の拡散機能が、レンズシート３０のレンズ表層部３９以外の部分の拡散機能よりも弱くなっていることが好ましい。すなわち、レンズ表層部３９内での拡散成分の体積割合（ν１）をレンズ表層部３９内に含まれた拡散成分の平均半径（ｒ１）で割った値（＝（ν１）／（ｒ１））が、レンズシート３０のレンズ表層部３９以外の部分内での拡散成分の体積割合（ν２）をレンズシート３０のレンズ表層部３９以外の部分に含まれた拡散成分の平均半径（ｒ２）で割った値（＝（ν２）／（ｒ２））以下となっていることが好ましい。
【００５４】
さらに好ましくは、レンズ表層部３９が拡散成分を含んでいない。なお、ここでいう、拡散成分を含んでいないとは、厳密な意味で判断されることなく、上述した式（１）および（２）を満たすことによって発現される光学的機能が害される程度に、拡散成分を含んでいるか否かで判断される。具体的には、レンズ表層部３９内での拡散成分の体積割合（０以上１以下の数値：ν１）、レンズシートの主切断面での基準線分ＳＳの長さＬ（μｍ）、レンズ表層部３９内に含まれた拡散成分の平均半径ｒ１（μｍ）が、次の式（ｉ）が満たす場合に、レンズ表層部３９内に拡散成分が含まれていないと判断する。
Ｌ×（ν１）／（ｒ１）≦  ０．０７  ・・・式（ｉ）
【００５５】
ところで、本明細書において、レンズシート３０内に分散された拡散成分の半径は、当該拡散成分と同体積の球の半径によって特定する。また、上述した体積割合（体積比）と同様に、拡散成分が気体を含有した物質からなる場合、拡散成分の体積は含有された空気の部分も含めて計測し、当該気体を含有した物質からなる拡散成分の半径を算出することとする。
【００５６】
次に、光学シート４０について説明する。光学シート４０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ｎｄおよびその近傍の方向における輝度を集中的に向上させる機能（集光機能）を、主として有している。
【００５７】
光学シート４０は、基部４２と、基部４２上に設けられた複数の単位形状要素（単位光学要素、単位プリズム）４５と、を有している。図４および図５に示すように、基部４２は、互いに対向する出光側面４２ａおよび入光側面４２ｂを有したシート状の部材として形成されている。基部４２は、単位形状要素４５を支持するシート状部材として機能する。
【００５８】
図４および図５に示すように、本実施の形態において、基部４２の出光側面４２ａ上には、単位形状要素４５が隙間をあけることなく並べて配置されている。この結果、光学シート４０の出光面４０ａは、単位形状要素４５の出光面４５ａのみによって構成されている。その一方で、図３に示すように、本実施の形態において、基部４２の入光側面４２ｂは、平坦（平ら）な面として、光学シート４０の入光面４０ｂを構成している。
【００５９】
図１に示すように、多数の単位形状要素４５は、基部４２の出光側面４２ａ上のある配列方向に配列されている。各単位形状要素４５は、その配列方向と交差する方向に、線状に延びている。とりわけ本実施の形態において、単位形状要素４５は直線状に延びている。また、単位形状要素４５の長手方向は、基部４２のシート面と平行な面上において、単位形状要素４５の配列方向に直交している。
【００６０】
図１に示すように、正面方向からの観察において、光学シート４０の単位形状要素４５の配列方向は、レンズシート３０の単位レンズ３５の配列方向と平行になっている。したがって、単位形状要素４５の配列方向は、光源２５の発光部２５ａの配列方向と平行になっている。
【００６１】
図４および図５では、光学シート４０の基部４２のシート面の法線方向ｎｄおよび単位形状要素４５の配列方向の両方に平行な断面（「光学シートの主切断面」とも呼ぶ）において、光学シート４０が示されている。本実施の形態においては、図４および図５に示すように、光学シートの主切断面において、各単位形状要素４５は、出光側に突出する三角形形状となっている。そして、正面方向輝度を集中的に向上させるという観点から、当該断面形状がとりわけ二等辺三角形形状であるとともに、等辺の間に位置する頂角が基部４２の出光側面４２ａから出光側に突出するように、各単位形状要素４５が構成されている。
【００６２】
また、本実施の形態において、光学シートの主切断面における各単位形状要素４５の断面形状は、直角二等辺三角形形状となっており、単位形状要素４５の長手方向（直線状に延びている方向）に沿って一定となっている。また、光学シート４０に含まれた複数の単位形状要素４５は、全て同様に構成されている。
【００６３】
以上のような構成からなる単位形状要素４５の具体例として、単位形状要素４５の配列方向に沿った単位形状要素４５の配列ピッチＰ２（図５参照：本実施の形態においては、第２単位形状要素４５の幅に相当する）を１μｍ〜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に沿った基部４２の出光側面４２ａからの第２単位形状要素４５の突出高さＨ２（図５参照）を０．２５μｍ〜１５０μｍとすることができる。そして、このような光学シート４０は、上述したレンズシート３０と同様の方法により、かつ、上述したレンズシート３０と同様の材料を用いて形成され得る。さらに、単位形状要素５５の断面形状が二等辺三角形状である場合には、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頂角の角度θｄ（図５参照）が、８０°以上１２０°以下となっていることが好ましく、９０°であればさらに好ましい。
【００６４】
なお、上述したように、本実施の形態では、単位形状要素４５の配列方向と単位レンズ３５の配列方向とが平行となるように、レンズシート３０および光学シート４０が互いに対して位置決めされている。このような態様においては、単位形状要素４５の配列と単位レンズ３５の配列とに起因してモアレが発生する可能性がある。このようなモアレを目立たなくするためには、レンズシート３０における単位レンズ３５のピッチＰ１および光学シート４０における単位形状要素４５のピッチＰ２を、次の二式の両方が満たされるように、設定することが有効である。次の式において、Ｐｂは、ピッチＰ１およびピッチＰ２のうちの大きい方の値であり、Ｐｓは、ピッチＰ１およびピッチＰ２のうちの小さい方の値であり、ｎは０または整数である。  
（Ｐｂ）／（Ｐｓ）≧２．３
（Ｐｂ）／（Ｐｓ）≠ｎ〜ｎ±０．２
【００６５】
また、上述したように、光学シート４０には優れた集光機能を発揮することが期待されている。例えば、光学シートの主切断面内を光学シート４０の基部４２の法線方向ｎｄに対して８０°傾斜した方向に進む平行光束を、光学シート４０の入光面４０ｂに入射させた場合に、光学シートの主切断面で計測される光学シート４０の出光面４０ａでの輝度の角度分布において、ピーク輝度が正面方向から４５°以下の範囲に出現し、且つ、ピーク輝度の半分の輝度が確保される角度域の幅（以下においては、単に半値幅とも呼ぶ）が１５°以下となっていることが好ましい。このような光学シート４０によれば、透過光に対して、優れた集光機能を及ぼすことができる。
【００６６】
実際に市販されている液晶テレビの面光源装置に組み込まれている光学シート（集光シート）の半値幅は、通常、上述した１５°以下となっている。ここで、図１１には、面光源装置用の集光シートとして広く普及している三種類の光学シートであって、それぞれ、シート状の基部と、基部上に並列配置された複数の単位形状要素と、を有する光学シートについて、輝度の角度分布を調査したグラフを示している。このグラフにおいて、縦軸は輝度比を表しており、横軸は各輝度を測定した角度を表している。グラフ上に示された輝度の角度分布は、光学シートの出光面で測定されたものであり、光学シートの主切断面内の各方向ついての輝度の分布である。光学シートへの入射光は、正面方向に対して８０°傾斜して光学シートの主切断面にそって進む平行光束とした。サンプルＡについてのピーク輝度は正面方向から略３８°傾斜した方向で測定され、サンプルＢおよびサンプルＣについてのピーク輝度は、正面方向から略３７°傾斜した方向で測定された。サンプルＡについての半値幅は略３°であり、サンプルＢについての半値幅は略４°であり、サンプルＣについての半値幅は略１４°であった。
【００６７】
なお、これに対して、上記サンプルＡ〜Ｃと同様の計測を行った場合に、ピーク輝度が正面方向から６０°傾斜した方向に出現し、半値幅が３０°となる比較サンプルＡに係る光学シートを作製した。この比較サンプルＡに係る光学シートを、一般的な面光源装置に集光シートとして組み込んだ場合、斜め方向からは光源をなす発光管の像は視認されなかったが、正面方向からは光源をなす発光管の像が視認された。
【００６８】
加えて、本実施の形態においては、レンズシートの主切断面におけるレンズシート３０から光源２５の発光部２５ａまでのレンズシート３０の本体部３２の法線方向ｎｄに沿った距離ｈ（発光部の大きさが無視できない場合には、レンズシート３０から発光部２５ａの中心間での距離）と、レンズシートの主切断面における隣り合う二つの発光部２５ａの間の単位レンズ３５の配列方向に沿った距離ｋ（発光部の大きさが無視できない場合には、二つの発光部２５ａの中心間での距離）と、レンズシート３０をなす材料の屈折率ｎ１と、単位レンズ３５の端部３５ｂ２でのレンズ面角度γと、光学シート４０をなす材料の屈折率ｎ２と、単位形状要素４５の端部４５ｂ２での出光面角度θｅと、が次の式（３）〜（６）を満たすようになっている。このようなレンズシート３０および光学シート４０の組み合わせによれば、詳しくは後述するように、正面方向輝度が低下してしまう傾向がある隣り合う二つの発光部２５ａの中間点に対面する領域においても、高い正面方向輝度を確保することが可能となる。  
-10°≦ (θe) - Arcsin((n2) × sin((θe) - (θia2))) ≦ 10°・・・式（３）
(θia2) = Arcsin((1/(n2)) × (sin(θi2))) ・・・式（４）
(θi2) = γ- Arcsin((n1) × sin(γ-(θia1))) ・・・式（５）
(θia1) = Arcsin((1/(n1)) × (sin(Arctan(k/2/h)))) ・・・式（６）
【００６９】
次に、偏光分離シート５０について説明する。偏光分離シート５０は、いわゆる反射型偏光シートであって、液晶表示パネル１５の下偏光板１６を透過し得る特定偏光成分の光を透過し、特定偏光成分以外の偏光成分の光を反射するように構成された部材である。偏光分離シート５０で反射された特定偏光成分以外の偏光成分の光は、光学シート４０およびレンズシート３０の側へ戻るようになる。このような戻り光は、光学シート４０やレンズシート３０での反射や屈折により、その偏光状態を変化させ得る。そして、この戻り光が、偏光状態を変化させた後に再び偏光分離シート５０へ入射した際には、偏光分離シート５０を透過し映像を表示する光として有効に利用され得る。
【００７０】
このような偏光分離シート５０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。また、「ＤＢＥＦ」以外にも、韓国Shinwha Intertek社から入手可能な高輝度偏光シート「ＷＲＰＳ」（登録商標）や、あるいは、ワイヤーグリッド偏光子等を用いることもできる。さらには、例えばコレステリック規則性を有したコレステリック液晶層からなる旋光選択層と、旋光選択層の液晶表示パネル１５側に積層された四分の一波長層（λ／４位相差層）と、を有してなるフィルム部材を、偏光分離シート５０として用いることができる。
【００７１】
次に、以上のような面光源装置２０および表示装置１０の作用について説明する。まず、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。
【００７２】
光源２５の発光部２５ａで発光された光は、直接または反射板２２で反射した後に観察者側に進む。観察者側に進む光は、レンズシート３０に入射する。
【００７３】
図４に示すように、正面方向ｎｄに対する進行方向の傾斜角度が小さい光Ｌ４１，Ｌ４３は、すなわち、入射角度が小さい光Ｌ４１，Ｌ４３は、単位レンズ３５の出光面（レンズ面）３５ａにおいて全反射しやすい傾向がある。典型的には、入射角度が小さい光Ｌ４１，Ｌ４３が、単位レンズ３５のレンズ面３５ａのうちのレンズ面角度θａ１が大きい領域に入射すると全反射しやすくなる。
【００７４】
ここで、図４に示されているように、反射板２２で反射されてレンズシート３０へ入射する光を除くと、すなわち、光源２５の発光部２５ａから、直接、レンズシート３０へ入射する光Ｌ４１〜Ｌ４８については、当該光のレンズシート３０への入射位置がレンズシート３０のシート面と平行な方向に光源２５の発光部２５ａから離れるにしたがって、レンズシート３０への入射角度が大きくなる。すなわち、一直線状に進んでレンズシート３０へ直接入射する光源光（以下において「直接入射光」とも呼ぶ）については、入射位置が発光部２５ａから離れるにしたがって、レンズシート３０の法線方向ｎｄに対する傾斜角度が大きくなっていく。
【００７５】
すなわち、このような全反射は、光源２５からの光が小さな入射角度で直接入射するようになる光源２５の発光部２５ａの直上位置において、生じやすくなる。そして、単位形状要素３５の出光面（レンズ面）３５ａにおいて全反射した光には、その後さらに全反射を繰り返して進行方向を入光側（光源側）へ転換する光Ｌ４１，Ｌ４３も多く含まれる。これにより、正面方向輝度がその他の領域と比較して高くなり過ぎる傾向がある、光源２５の発光部２５ａの直上に位置する領域において、輝度が高くなり過ぎることを防止することができる。
【００７６】
なお、入射角度が小さい光Ｌ４２であっても、単位レンズ３５のレンズ面３５ａのうちのレンズ面角度θａ１が小さい領域に入射した場合には、全反射することなく、レンズ面３５ａを介してレンズシート３０から出射する。このため、光源２５の発光部２５ａに対面する領域における明るさが暗くなり過ぎることが防止される。
【００７７】
その一方で、正面方向ｎｄに対する進行方向の傾斜角度が比較的に大きい光は、すなわち、入射角度が比較的に大きな光は、単位形状要素３５の出光面（レンズ面）３５ａにおいて全反射されにくく、レンズ面３５ａを介してレンズシート３０から出射する傾向がある。上述したように、輝度分布に大きな影響を及ぼす直接入射光については、入射位置が発光部２５ａから離れるにしたがって、レンズシート３０の法線方向ｎｄに対する傾斜角度が大きくなっていく。これにより、その他の領域と比較して暗くなる傾向がある、隣り合う二つの発光部２５ａの中間点ＣＰに対面する領域において、十分な明るさを確保することができる。
【００７８】
また、図４に示すように、レンズシート３０の単位レンズ３５から出射する光Ｌ４２，Ｌ４４〜Ｌ４７は、単位レンズ（単位レンズ）３５の出光面（レンズ面）３５ａ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Ｌ４２，Ｌ４４〜Ｌ４７の進行方向（出射方向）は、主として、レンズシート３０へ入射する直前における光の進行方向と比較して、レンズシート３０のシート面への法線方向ｎｄに対する角度が小さくなるように、曲げられる。すなわち、単位レンズ３５は、透過光に対して集光作用も及ぼすようになる。
【００７９】
なお、レンズシート３０へ入射する前とレンズシート３０から出射した後での光の進行方向の角度変化量は、正面方向ｎｄから大きく傾斜してレンズシート３０へ入射する光に対して大きくなる傾向がある。つまり、単位レンズ３５の集光作用は、正面方向ｎｄから大きく傾斜して進む光に対して、より効果的に及ぼされる。これにより、正面方向輝度がその他の領域と比較して暗くなる傾向がある、隣り合う二つの発光部２５ａの中間点ＣＰに対面する領域において、正面方向輝度を効果的に上昇させることができる。
【００８０】
以上のように、光源２５の発光部２５ａからの離間距離に依存して入射光に対して単位レンズ３５から主として及ぼされる光学的作用が相違する。これにより、光源２５をなす発光部２５ａの配列方向に沿った明るさの分布、とりわけ正面方向輝度の分布を均一化させることができる。
【００８１】
レンズシート３０から出射した光は、次に、レンズシート３０の出光側に配置された光学シート４０へ入射する。光学シート４０は、単位形状要素４５の出光面（プリズム面）４５ａでの屈折により光の進行方向を変化させて出射させる。単位形状要素４５の出光面（プリズム面）４５ａにおける屈折では、正面方向ｎｄから傾斜した方向に進む光Ｌ４２，Ｌ４４，Ｌ４５，Ｌ４７の進行方向（出射方向）は、主として、レンズシート３０へ入射する直前における光の進行方向と比較して、レンズシート３０のシート面への法線方向ｎｄに対する角度が小さくなるように、曲げられる。その一方で、正面方向ｎｄに対して大きく傾斜していない方向から単位形状要素４５の出光面４５ａへ入射した光Ｌ４８は、出光面４５ａで全反射され、その進行方向を光源２５側へ転換する。
【００８２】
このように、光学シート４０は、光の進行方向を正面方向ｎｄへ偏向して出射させる。その一方で、進行方向を正面方向へ偏向させることができない光、典型的には、既に正面方向または正面方向近傍の方向へ進んでいる光を、反射損失が無い全反射によって、光源側へ戻している。このようにして、光学シート４０は、光源光を損失させることなく、正面方向ｎｄおよびその近傍の方向における輝度を集中的に向上させる。
【００８３】
なお、本実施の形態における面光源装置２０では、上述したように、式（３）〜式（６）が満たされるように、レンズシート３０および光学シート４０が設計されている。このようなレンズシート３０および光学シート４０の組み合わせによれば、正面方向輝度が低下してしまう傾向がある隣り合う二つの発光部２５ａの間の中間点ＣＰに対面する位置においても、高い正面方向輝度を確保することが可能となる。より具体的には、最も大きな入射角度でレンズシート３０へ入射した直接入射光Ｌ５１（図５参照）、すなわち、単位レンズ３５の配列方向に沿って隣り合う二つの発光部２５ａのうちの一つで発光されて当該隣り合う二つの発光部２５ａの中間点ＣＰに対面する位置においてレンズシート３０へ入射した直接入射光Ｌ５１が、単位レンズ３５のレンズ面３５ａのうちの端部３５ｂ２を介してレンズシート３０から出射し、その後の光学シート４０での集光機能によって、正面方向ｎｄに対して±１０°の角度域内の方向へ進むようになる。この点について、図５を参照しながら詳細に検討する。
【００８４】
まず、図５を主として参照しながら、単位レンズ３５の配列方向に沿って隣り合う二つの発光部２５ａのうちの一つ２５ａ−１で発光され、当該隣り合う二つの発光部２５ａの中間点ＣＰに対面する単位レンズ３５を介してレンズシート３０から出射する光の出射角度θｉ２（レンズシート３０からの出射光の進行方向がレンズシート３０の法線方向ｎｄに対してなす角度）について、検討する。具体的には、当該隣り合う二つの発光部２５ａの中間点ＣＰに対面する位置においてレンズシート３０へ入射した直接入射光Ｌ５１の進入角度（レンズシート３０内における光の進行方向がレンズシート３０の法線方向ｎｄに対してなす角度）θｉａ１をまず特定する。次に、この進入角度θｉａ１を用いてレンズシート３０から出射する光の出射角度θｉ２を特定する。
【００８５】
図５に示すように、単位レンズ３５の配列方向に沿って隣り合う二つの発光部２５ａのうちの一つ２５ａ−１で発光され、当該隣り合う二つの発光部２５ａの中間点ＣＰに対面する位置においてレンズシート３０へ入光面３０ｂを介して入射する直接入射光の入射角度θｉ１は、次の式（７）によって表される。そして、当該光のレンズシート３０へ入光面３０ｂでの屈折について、スネル法則にしたがって、式（８）が成り立つ。そして、式（７）および式（８）から、上述の式（６）が導出される。  
(θi1) = Arctan(k/2/h) ・・・式（７）
sin(θi1) = (n1) × sin(θia1) ・・・式（８）
(θia1) = Arcsin((1/(n1)) × (sin(Arctan(k/2/h))))・・・式（６）
【００８６】
次に、当該光Ｌ５１の単位レンズ３５のレンズ面（外輪郭）３５ａでの屈折について、スネル法則にしたがって、式（９）が成り立つ。式（９）において、図５に示すように、角度θｘ１は、単位レンズ３５のレンズ面（外輪郭）３５ａへの入射角度であり、角度θｙ１は単位レンズ３５のレンズ面（外輪郭）３５ａからの出射角度である。そして、入射角度θｘ１については、図５から理解され得るように、式（１０）が成り立つ。  
(n1) × sin(θx1) = sin(θy1) ・・・式（９）
(θx1)= γ - (θia1) ・・・式（１０）
【００８７】
そして、単位レンズ３５の配列方向に沿って隣り合う二つの発光部２５ａのうちの一つ２５ａ−１で発光され、当該隣り合う二つの発光部２５ａの中間点ＣＰに対面する単位レンズ３５を介してレンズシート３０から出射する光の出射角度θｉ２（出射方向がレンズシート３０の法線方向ｎｄに対してなす角度）は、式（１１）で表される。  
(θi2) = γ - (θy1) ・・・式（１１）
【００８８】
算出されたレンズシート３０から出射する光の出射角度θｉ２は、光学シート４０への入射角度に相当する。そして、光学シート４０から出射する光の出射角度θｚは、レンズシート３０から出射する光の出射角度θｉ２と同様にして、以下のようにして算出される。まず、図５に示すように、光学シート４０へ入射した光の進入角度（光学シート４０内における光の進行方向が光学シート４０の法線方向ｎｄに対してなす角度）と、光学シートをなす材料の屈折率ｎ２と、単位形状要素４５の出光面（外輪郭）４５ａへの入射角度θｘ２と、単位レンズ３５のレンズ面（外輪郭）３５ａからの出射角度θｙ２と、の間には次（１２）〜（１４）が成り立つ。この結果、この光の出射角度θｚ（光学シートの法線方向に対してなす角度）は、光学シート４０の単位形状要素４５の出光面４５ａが光学シート４０のシート面に対してなす角度θｅを用いて、式（１５）によって表される。そして、式（１２）〜式（１５）から、式（１６）が導き出される。  
sin(θi2) = (n2) × sin(θia2) ・・・式（１２）
(θx2) = θe - (θia2) ・・・式（１３）
(n2) × sin(θx2) = sin(θy2) ・・・式（１４）
(θz) = θe - (θy2) ・・・式（１５）
(θz) = θe - Arcsin((n2) × sin((θe) - (θia2))) ・・・式（１６）
【００８９】
したがって、上述した式（３）が満たされる場合、単位レンズ３５の配列方向に沿って隣り合う二つの発光部２５ａのうちの一つ２５ａ−１で発光されて当該隣り合う二つの発光部２５ａの中間点ＣＰに対面する位置においてレンズシート３０へ入射した直接入射光Ｌ５１が、正面方向ｎｄに対して±１０°の角度域の方向に向けて、光学シート４０から出射するようになる。
【００９０】
以上のようにして、光学シート４０から出射する光の出射角度は、光学シート４０の単位形状要素４５の配列方向と平行な面において、正面方向を中心とした狭い角度範囲内に絞り込まれる。
【００９１】
光学シート４０を出光した光は、その後、偏光分離シート５０へ入射する。偏光分離シート５０では、偏光分離シート５０の出光側に配置された透過型表示部１５の下偏光板１６を透過し得る偏光成分のみを透過させ、その他の偏光成分を再利用可能とするよう光源側へ反射する。
【００９２】
偏光分離シート５０を介して面光源装置２０から発光された光は、透過型表示部１５の下偏光板１６に入射する。下偏光板１６を透過した光は、画素毎への電界印加の状態に応じて、選択的に上偏光板１７を透過するようになる。このようにして、透過型表示部１５によって、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とにより、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。
【００９３】
以上が面光源装置２０および表示装置１０の全体的な作用である。
【００９４】
ところで、上述したように、従来のリニア配列された凸状レンズを有する拡散シートを用いた面光源装置（例えば、上述した特許文献２：ＪＰ２０００６−６５２７７Ａ）においては、正面方向輝度の面内分布を均一化することができたとしても、正面方向ｎｄからは観察されなかった光源をなす発光管の像が、面光源装置または表示装置を斜め方向から観察すると、視認されてしまうといった不具合が生じていた。
【００９５】
本発明者らは、発光部の像が斜め方向から観察されやすくなる原因について、鋭意研究を行い、その結果として、以下のことを知見した。特許文献２に開示された拡散シートの出光側での輝度の角度分布を調査したところ、正面方向を中心としたメインローブとは別途に、７０°以上の領域に、とりわけ８０°辺りにピークを有するサイドローブが出現していた。すなわち、面光源装置に組み込まれた拡散シートの出光面での輝度の角度分布において、正面方向から大きく傾斜した方向にサイドローブが形成されていた。
【００９６】
さらにサイドローブを調査したところ、凸状レンズのレンズ面に入射して当該レンズ面で一度全反射し、その後、凸状レンズのその他のレンズ面を介して拡散シートから出射する光によって、このサイドローブが構成されていることが確認された。そして、凸状レンズのレンズ面に入射して当該レンズ面で全反射するようになる光は、本実施の形態においても既に説明したように、正面方向に対して大きく傾斜しない方向へ進む光である。すなわち、正面方向から大きく傾斜することなく発光部から当該発光部へ対面する拡散シートの領域へ入射する入射光が、主となって、サイドローブを形成する。
【００９７】
拡散シートから出光側に出射した光は、集光シート等の光制御シートによって、その進行方向を変化させられることになるが、このサイドローブをなす光は、拡散されることなく、むしろ集光シートで狭い角度域の方向へ集光される。とりわけ、サイドローブをなす光のうちの拡散シートからの出射角度が大きい光は、視覚的に区別が困難な程、狭い角度範囲内に方向へ絞り込まれる。
【００９８】
上述したように、サイドローブをなす光は、主として各発光部から当該発光部に対面する拡散シートへ入射する光であり、光源の構成に対応した分布で拡散シートへ入射する光である。したがって、サイドローブ光が集光される前記狭い角度域の方向からの観察では、光源の構成に対応した分布で、明るく観察される領域が存在するようになる。そして、この明るく観察される領域こそが光源をなす発光部の像であった。
【００９９】
また、この調査において、本件発明者らは、サイドローブを形成する光のうち、正面方向に対して８０°程度傾斜して進む光が、斜め方向から発光管の像を視認化させる主要因となっていることを確認した。
【０１００】
上述した本実施の形態で説明したような優れた集光機能を有した集光シート（光学シート）は、拡散シートの出光側においてメインローブを形成していた光が出射する角度域内の方向に、サイドローブを形成していた光も偏向させるようになる。そして、このうちサイドローブをなす光のうちの正面方向に対する傾斜角度が比較的に小さい光が偏向される方向には、比較的多量のメインローブを形成していた光が偏向されている。したがって、サイドローブをなす光のうちの正面方向に対する傾斜角度が小さい光は、比較的に目立たない光となる。一方、サイドローブをなす光のうちの正面方向に対する傾斜角度が比較的に大きい光が偏向される方向には、メインローブを形成していた光は少量しか偏向されていない。このため、サイドローブをなす光のうちの正面方向に対する傾斜角度が比較的に大きい光は、メインローブを形成していた光とは区別されて、斜め方向から視認されるようになる。
【０１０１】
その一方で、８０°を超える出射角度で拡散シートから出射するとともに８０°を超える入射角度で集光シートへ入射しようとする光の反射率は極めて高くなり、８０°を超える出射角度で拡散シートから出射した光の多くは、光学シートへ入射することはない。すなわち、斜め方向から観察される発光管の像を形成する光にはなり得ない。
【０１０２】
そもそも、７０°辺りに高いピークを有するサイドローブは一般的に形成され難く、高いピークを有したサイドローブは、そのピークが８０°辺り出現するように、形成される。
【０１０３】
そして、以上のことを考慮して、本実施の形態によるレンズシート３０は、上述した式（１）および式（２）を満たすことによって、斜め方向から観察され得る発光部２５ａの像を主として形成するようになる光、すなわち、サイドローブを構成する光、とりわけ正面方向に対して８０°傾斜した光が出射し得る領域３５ａｂにおけるレンズ面３５ａの構成に特徴を有し、発光部２５ａの像を形成する光の、レンズシート３０のレンズ面３５ａからの出射を、抑制することによって、面光源装置２０を斜め方向から観察した場合においても光源２５をなす発光部２５ａの像を目立たなくさせている。この点ついて、図３を主として参照しながら、さらに説明する。
【０１０４】
まず、前提条件として、レンズシート３０は、発光部２５ａの直上に対面する領域の明るさを抑えることによって、正面方向輝度の面内分布を均一化させるといった機能を有していなければならない。このため、少なくとも、正面方向に進む光を、レンズシート３０の単位レンズ３５のレンズ面３５ａで、全反射させることができなければならない。とりわけ、本実施の形態では、単位レンズ３５のレンズ面角度θａ１、すなわち、レンズ面３５ａへの接線ＴＬが本体部３２のシート面に対してなす角度θａ１は、接線ＴＬの接点がレンズ面上において頂部３５ｂ１から端部３５ｂ２に向けて小さくなっていく。したがって、最も全反射が生じやすくなるレンズ面３５ａの端部３５ｂ２において、正面方向へ進む光が、全反射するようにならなければならない。上述した式（２）は、正面方向へ進む光が、単位レンズ３５のレンズ面３５ａの端部３５ｂ２で全反射するための条件である。
【０１０５】
次に、図３に示すように、レンズシート３０の主切断面においては、単位レンズ３５のレンズ面３５ａのうちの、正面方向ｎｄに対して８０°傾斜した直線ＳＬであって隣りに位置した他の単位レンズ３５に接している直線ＳＬとの交点である基準点ＳＰから頂部３５ｂ１までの領域３５ａｂから、正面方向に対して一方の側へ８０°傾斜した方向に出射しサイドローブを主として構成するようになる光が、出射し得る。この単位レンズ３５のレンズ面角度θａ１は頂部３５ｂ１から端部３５ｂ２に向けて大きくなっていく。
【０１０６】
したがって、単位レンズ３５のレンズ面３５ａで一度全反射した後に、レンズ面３５ａ上の頂部３５ｂ２から基準点ＳＰまでの領域に入射する光の、レンズ面３５ａへの入射角度（当該光の入射方向がレンズ面３５ａへの接線に対してなす角度）は、基準点ＳＰの位置において、最も小さくなる。つまり、サイドローブを主として構成し得るレンズ面３５ａで一度全反射した光は、レンズ面３５ａ上の頂部３５ｂ２から基準点ＳＰまでの領域において、基準点ＳＰに入射した場合に、最も、全反射することなくレンズ面３５ａを通過してレンズシート３０から出射しやすくなる。また、当該光がレンズ面３５ａで全反射する位置が、レンズ面３５ａ上の端部３５ｂ２である場合に、次にレンズ面３５ａへ入射する際における、レンズ面３５ａに対する入射角度が最も小さくなる。
【０１０７】
以上のことから、レンズ面３５ａ上の端部３５ｂ２と基準点ＳＰとの間を結ぶ基準線分ＳＳに沿った光路を通過する光が、サイドローブを構成する一度レンズ面３５ａ上で全反射した光のうち、最も、正面方向に対して８０°傾斜した光が出射し得るレンズ面３５ａ上の領域３５ａｂを介してレンズシートから出射しやすくなる光である。そして、スネル法則から、基準線分ＳＳに沿って基準点ＳＰ上においてレンズ面３５ａへ入射する光の出射方向が基準接線ＳＴＬに対してなす角度は、式（１）の左辺「Arccos((n1)×cosβ)」によって表される。したがって、式（１）が満たされる場合、基準線分に沿った光路を進み基準点ＳＰを通過してレンズシート３０をいったん出射した光は、同一高さを有した隣の単位レンズ３５−１へ入射するようになる。当該光は、単位レンズ３５−１で進路方向を変化させ、もはや、斜め方向からの観察において視認される発光部２５ａの像の原因となるサイドローブを構成し得なくなる。
【０１０８】
すなわち、上述した式（１）および式（２）が満たされる場合には、斜め方向へ発光部２５ａの像を発生させる主原因と考えられる正面方向ｎｄに対して８０°傾斜した光が出射し得る領域３５ａｂから、一度レンズ面３５ａで全反射した光が、出射したとしても、隣の単位レンズ３５に入射する傾向が生じる。この結果、式（１）および式（２）が満たされる場合には、目立ったサイドローブが形成されることが防止され、面光源装置２０または表示装置１０を斜め方向から観察した場合であっても、正面方向ｎｄと同様に、光源２５をなす発光部２５ａの像が視認されることを効果的に防止することができる。
【０１０９】
以上のように本実施の形態によれば、正面方向輝度の面内ばらつきを効果的に均一化させて、正面方向ｎｄから観察において、光源２５をなす発光部２５ａの像を目立たなくさせることができる。さらに、本実施の形態によれば、上述した式（１）および式（２）を満たすレンズシート３０によって、単位レンズ３５のレンズ面３５ａ上で一度全反射した光が、斜め方向から観察され得る発光部２５ａの像を主として形成するようになる光、すなわち、サイドローブを構成する光、とりわけ正面方向ｎｄに対して８０°傾斜した光が出射し得るレンズ面３５ａ上の領域３５ａｂを通過して、出射する方向を制限している。これにより、面光源装置２０の発光面２０ａでの斜め方向で測定された輝度の面内分布を均一化させ、正面方向ｎｄからだけでなく斜め方向から観察した場合においても、光源２５をなす発光部２５ａの像（管ムラ）を効果的に目立たなくさせることができる。
【０１１０】
また、このような発光部２５ａの像を目立たなくさせる観点からは、上述したように、レンズシート３０が拡散成分を含有している場合、
条件（ａ）：レンズ表層部３９内における拡散成分の体積割合（ν１）をレンズ表層部３９内に含まれた拡散成分の平均半径（ｒ１）で割った値（＝（ν１）／（ｒ１））が、レンズシート３０のレンズ表層部３９以外の部分内における拡散成分の体積割合（ν２）をレンズシート３０のレンズ表層部３９以外の部分内に含まれた拡散成分の平均半径（ｒ２）で割った値（＝（ν２）／（ｒ２））以下となっていることが好ましく、
条件（ｂ）：レンズ表層部３９内における拡散成分の体積割合（ν１）をレンズ表層部３９内に含まれた拡散成分の平均半径（ｒ１）で割った値（＝（ν１）／（ｒ１））が、レンズシート３０のレンズ表層部３９以外の部分内における拡散成分の体積割合（体積割合（ν２）をレンズシート３０のレンズ表層部３９以外の部分内に含まれた拡散成分の平均半径（ｒ２）で割った値（＝（ν２）／（ｒ２））未満となっていることがより好ましく、
条件（ｃ）：レンズ表層部３９内に拡散成分が含まれていないことがさらに好ましい。
【０１１１】
上述してきたように、本実施の形態によるレンズシート３０において、レンズ表層部３９内を通過する光は、サイドローブを形成しないようになっている。レンズ表層部３９内を通過する光が、拡散成分に衝突して進行方向を不規則的に変化させ、これにより、サイドローブが形成されてしまうことを防止するため、上記条件（ａ）〜（ｃ）が有効となる。
【０１１２】
実際に、拡散成分を異なる体積割合で含んだ複数のレンズシートを用意し、実験を行った。複数のレンズシートに含まれた拡散成分の半径は、全て同一とした。複数のレンズシートは、主切断面における断面形状が同一であり、拡散成分の体積割合のみにおいて互いから異なるようにした。また、複数のレンズシートは、上述した式（１）および式（２）を満たしていた。
【０１１３】
各レンズシートを光源に直面する位置に配置し、光源の背面には反射板を設けた。光源および反射板としては、市販されている液晶テレビ内に組み込まれていた光源および反射板であって、並列配置された冷陰極管およびその冷陰極管の背面に配置されていた拡散反射板をそれぞれ利用した。
【０１１４】
さらに、レンズシートの出光側に光学シートを配置して、反射板と、光源と、レンズシートと、光学シートと、からなる面光源装置を作製した。各レンズシートに対する光学シートとして、実際に広く利用されている三種類の集光シート（光学シート１：スリーエム社から入手可能な「ＢＥＦ」、光学シート２：スリーエム社から入手可能な「ＲＢＥＦ」、大日本印刷株式会社から入手可能な「Ｈ２Ｋ」）をそれぞれ用いた。いずれのレンズシートと光学シートとの組み合わせにおいても、上述した式（３）〜（６）が満たされていた。
【０１１５】
斜め方向から面光源装置を観察した場合に、光源をなす冷陰極管の像が視認されるか否かを調査した。調査結果からは、発光管の像を目立たなくさせるために上記条件（ａ）〜（ｃ）が有効であることが確認された。表１には、実験結果の一部を示す。表１において、「◎」は、注意深く観察しても光源の構成に対応した明るさのむらを確認することができなかったサンプルに付している。「○」は、光源の構成に対応した明るさのむらが、通常の観察力で視認することができない程度に、目立っていなかったサンプルに付している。「△」は、光源の構成に対応した明るさのむらがうっすらと発生していたサンプルに付している。さらに、各サンプルについて上述した式（ｉ）の左辺を求めた。算出された値を、表１中の「式（ｉ）の」の欄に付す。サンプル３に係る光学シートは、上述した条件（ａ）〜（ｃ）のいずれも満たしていなかった。
【０１１６】
【表１】
2011215548.tif 000003
【０１１７】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図６〜図１０を適宜参照しながら、変形の一例について説明する。なお、以下で参照する図６〜図１０では、上述の実施の形態で説明した部分と対応する部分には、上述の実施の形態で用いた符号を使用している。
【０１１８】
例えば、上述した実施の形態において、レンズシート３０の単位レンズ３５が互いに隣接して配置されている例を示したが、これに限られない。例えば、図６に示すように、隣り合う二つの単位レンズ３５間に平坦部３７が形成されていてもよいし、図７に示すように、隣り合う二つの単位レンズ３５間に凹部３８が形成されていてもよい。
【０１１９】
また、上述した実施の形態において、レンズシート３０の本体部３２の出光側には、単一の形状を有した単位レンズ３５のみが設けられている例を示したが、これに限られず、レンズシート３０が、互いに同一に構成された複数の第１の単位レンズと、互いに同一に構成された複数の第２の単位レンズと、を有するようにしてもよい。この変形例では、光源２５の発光部２５ａに直面する位置においては、高さの高い方の単位レンズが、上述した式（１）および（２）を満たすようになっていることが好ましい。
【０１２０】
さらに、上述した実施の形態において、レンズシート３０が並列配置された線状の単位レンズを有する例を示したが、これに限られない。レンズシート３０が、二次元配列された、すなわち、平面上の異なる二方向に分散して配置された単位レンズを有するようにしてもよい。この変形例において、単位レンズは、球の一部分（例えば、半球）に相当する形状や、回転楕円体の一部分に相当する形状を有するようにしてもよい。
【０１２１】
さらに、上述した実施の形態において光学シート４０を例示したが、異なる構成の光学シートを用いることができる。例えば、光学シート４０の単位形状要素４５の主切断面における断面形状が、図８に示すように、曲線状に形成されていてもよい。また、光学シート４０が、単一な構成の単位形状要素４５のみを含んでいる例を示したが、これに限られず、光学シートが、互い異なる構成を有した単位形状要素が含んでいてもよい。
【０１２２】
なお、図８に示すように、単位形状要素４５が主切断面において曲線状の外輪郭を有する場合には、光学シートの主切断面において、単位形状要素４５の外輪郭４５への接線ＴＬが基部４２のシート面に対してなす出光面角度θａ２は、単位形状要素４５の出光面４５ａ上の基部４２から最も離間した頂部４５ｂ１の側から単位形状要素４５の出光面４５ａ上の端部４５ｂ２の側へ向け大きくなっていき、且つ、レンズシートとの組み合わせにおいて、以下の式（１７）〜式（２０）を満たすように、構成されていることが好ましい。
-10°≦ (θe) - Arcsin((n2) × sin((θe) - (θia2))) ≦ 10°・・・式（１７）
(θia2) = Arcsin((1/(n2)) × (sin(θi2))) ・・・式（１８）
(θi2) = γ- Arcsin(n × sin(γ-(θia1))) ・・・式（１９）
(θia1) = Arcsin((1/n) × (sin(Arctan(k/2/h)))) ・・・式（２０）
これらの式中において、θｅは、レンズ面４５ａの端部４５ｂ２における出光面角度θａ２であり、ｎ２は、光学シート４０の材料の屈折率であり、その他の記号は、上述の実施の形態と同様である。式（１８）〜式（２０）における、レンズシート３０内での進行角度θia1、レンズシート３０からの出射角度（光学シート４０への入射角度）θi2、および、光学シート４０内での進行角度θia2は、上述の実施の形態と同様にして算出される。そして、式（１７）において、「(θe) - Arcsin((n2) × sin((θe) - (θia2)))」は、光学シート４０からの出射角度θｚ（図８参照）を表している。なお、出射角度θｚは、以下の式（２１）および式（２３）から算出される。
(θx2) = θe - (θia2) ・・・式（２１）
(n2) × sin(θx2) = sin(θy2) ・・・式（２２）
(θz) = θe - (θy2) ・・・式（２３）
【０１２３】
式（１７）〜式（２０）が満たされる場合、単位レンズ３５の配列方向に沿って隣り合う二つの発光部２５ａのうちの一つ２５ａ−１で発光されて当該隣り合う二つの発光部２５ａの中間点ＣＰに対面する位置においてレンズシート３０へ入射した直接入射光Ｌ８１が、正面方向ｎｄに対して±１０°の角度域内の方向に向けて、光学シート４０から出射するようになる。これにより、正面方向輝度が低下してしまう傾向がある隣り合う二つの発光部２５ａの中間点ＣＰに対面する領域においても、高い正面方向輝度を確保することが可能となる。なお、図８に示す例においても、光学シートの主切断面において、単位形状要素４５の出光面４５ａは、光学シート４５の基部４２の法線方向ｎｄを中心として対称となっている。
【０１２４】
さらに、上述した実施の形態では、並列配置された直線状の冷陰極管によって光源２５が構成されている例を示したが、これに限られない。例えば、図９に示すように、レンズシートのシート面と平行な仮想平面上に二次元配列された点状発光体２５ｂ（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ））によって光源２５が構成されるようにしてもよい。図９に示す例において、点状発光体は、異なる二方向のそれぞれに一定のピッチで配列されている。
【０１２５】
さらに、上述した実施の形態において、レンズシート３０が組み込まれた面光源装置２０および表示装置１０の全体構成の一例を説明したが、この例に限られず、適宜変更することができる。例えば、図９および図１０に示すように、さらなる光学シート６０を面光源装置２０を組み込んでもよい。さらなる光学シート６０は、本体部６２と、本体部の出光側面上に設けられた複数の単位形状要素６５と、を含んでおり、上述した光学シート４０と同様に構成され得る。ただし、図９および図１０に示す例では、光学シート４０の単位形状要素４５の配列方向と、さらなる光学シート６０の単位形状要素６５の配列方向と、は交差（図示する例では、直交）している。このような図９および図１０に示す例によれば、光学シート４０の集光機能とさらなる光学シート６０の集光機能とによって、異なる二方向の成分を集光させることができる。なお、図９に示す例においては、レンズシート３０と光学シート４０との間にさらなる光学シート６０が配置されている。一方、図１０に示す例においては、レンズシート３０とさらなる光学シート６０との間にさらなる光学シート４０が位置するようになっている。
【０１２６】
さらに、図９および図１０に示すように、面光源装置２０から偏光分離シート５０を削除してもよい。あるいは、ヘイズ値が１０以上９０以下の光拡散シートを面光源装置２０へ組み込んでもよい。
【０１２７】
なお、以上において上述した実施の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可能である。
【実施例】
【０１２８】
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【０１２９】
（実施例１に係る面光源装置）
光源と、光源を背面側から覆う反射板と、光源に直面する位置に配置されたレンズシートと、レンズシートの出光側に配置された光学シート（集光シート）と、光学シートの出光側に配置され発光面をなす光拡散シートと、を有した実施例１に係る面光源装置を作製した。すなわち、実施例１に係る光学シートは、偏光分離シートが光拡散シートに置き換えられた点において、上述した実施の形態で説明した面光源装置と異なり、他の構成は、上述した実施の形態で説明した面光源装置と同一にした。
【０１３０】
光源および反射板は、市販されている液晶テレビに搭載されていたものを利用した。光源は、上述した実施の形態と同様に、並列配置された冷陰極管によって構成されていた。
【０１３１】
光学シートとしては、米国３Ｍ社から入手可能なＲＢＥＦ（登録商標）を用いた。単位形状要素（単位プリズム）の配列ピッチは、５０μｍであった。また、光拡散シートは、市販されている液晶テレビに搭載されていたものであって、ヘイズ値が８０のものを利用した。
【０１３２】
レンズシートとしては、上述した実施の形態と同一に構成されたものを利用した。単位レンズの配列ピッチは、２２５μｍであった。また、このレンズシートの単位レンズでは、上述した式（１）および式（２）を満たしていた。なお、式（１）の左辺の値は、式（１）の右辺の値よりも５（°）小さくなった。
【０１３３】
（比較例１に係る面光源装置）
光源と、光源を背面側から覆う反射板と、光源に直面する位置に配置されたレンズシートと、レンズシートの出光側に配置された光学シート（集光シート）と、光学シートの出光側に配置され発光面をなす光拡散シートと、を有した比較例１に係る面光源装置を作製した。比較例１に係る面光源装置は、異なるレンズシートを用いた点において実施例１に係る面光源装置と異なり、他の構成要素（すなわち、光源、反射板、光学シート、光拡散シート）は、実施例１に係る面光源装置と同一のものを使用した。
【０１３４】
比較例１に係る面光源装置のレンズシートにおいて、単位レンズの配列ピッチは、２２５μｍであった。また、比較例１に係るレンズシートの単位レンズは、上述した式（２）を満たしていたが、上述した式（１）を満たしていなかった。なお、式（１）の左辺の値は、式（１）の右辺の値よりも１０（°）大きくなった。
【０１３５】
面光源装置を発光した状態で、光源の構成に対応した明るさのむらを評価した。すなわち、光源をなす発光管の配列方向に沿って各発光管に対応した明るい領域が間隔をあけて形成されているか否かを評価した。光源の構成に対応した明るさのむらの有無は、面光源装置を正面方向から観察した場合と、発光管の配列方向および正面方向を含む面内において正面方向から傾斜した方向から面光源装置を観察した場合と、で確認した。
【０１３６】
結果を表２に示す。表２の「正面むら」には、面光源装置を正面方向から観察した場合の結果を示しており、「斜めむら」には、面光源装置を斜め方向から観察した場合の結果を示している。表２において、「○」は、注意深く観察しても光源の構成に対応した明るさのむらを確認することができなかったサンプルに付している。「△」は、光源の構成に対応した明るさのむらがうっすらと発生していたサンプルに付している。「×」は、光源の構成に対応した明るさのむらが明瞭に発生していたサンプルに付している。
【０１３７】
【表２】
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【符号の説明】
【０１３８】
１０  表示装置
１０ａ  表示面
１５  透過型表示部
２０  面光源装置
２０ａ  発光面
２５  光源
２５ａ  発光部（発光管）
３０  レンズシート
３０ａ  出光面
３０ｂ  入光面
３２  本体部
３２ａ  出光側面
３２ｂ  入光側面
３５  単位レンズ
３５ａ  レンズ面（出光面、外輪郭）
３５ｂ１  頂部
３５ｂ２  端部（基端部）
３７  平坦部
３８  凹部
３９  レンズ表層部
４０  光学シート（集光シート）
４０ａ  出光面
４０ｂ  入光面
４２  本体部
４２ａ  出光側面
４２ｂ  入光側面
４５  単位形状要素
４５ａ  レンズ面（出光面、外輪郭）
４５ｂ１  頂部
４５ｂ２  端部（基端部）
５０  偏光分離シート
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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