(57)【要約】【課題】光の出射角度による輝度の変化が緩やかであり、正面方向での輝度が高い光学シート、及び、これを用いた面光源装置、透過型表示装置を提供する。【解決手段】凸形状であり、配列方向での断面において、凸形状の頂点Ｔを挟んで、平面によって形成された第１の部分１５１Ｄと曲面によって形成された第２の部分１５１Ｕとを有し、配列方向において非対称である第１の単位光学形状１５１と、第１の単位光学形状１５１を、頂点Ｔを通るシート面の法線方向に延在する仮想直線Ｈを軸に１８０°回転させた形状である第２の単位光学形状１５２とを、複数配列することにより実現した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直下型の面光源装置に設けられ、凸形状である単位光学形状が一次元方向に複数配列された光学シートであって、
前記単位光学形状は、
配列された方向に平行であってシート面の法線方向に平行な断面での断面形状が、前記凸形状の頂点を挟んで互いに形状の異なる第１の部分と第２の部分とを有する非対称な形状である第１の単位光学形状と、
前記断面における断面形状が、前記凸形状の頂点を挟んで前記第１の部分と前記第２の部分とを有する非対称な形状であり、前記第１の単位光学形状の断面形状を、前記頂点を通りシート面の法線方向に平行な仮想直線を軸として１８０°反転させた形状である第２の単位光学形状とを有すること、
を特徴とする光学シート。
【請求項２】
請求項１に記載の光学シートにおいて、
前記単位光学形状が配列された方向における前記第１の部分の幅と前記第２の部分の幅とが異なること、
を特徴とする光学シート。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の光学シートにおいて、
前記第１の単位光学形状と前記第２の単位光学形状とは、１つ毎に交互に配列されていること、
を特徴とする光学シート。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の光学シートにおいて、
前記第１の単位光学形状と前記第２の単位光学形状とは、ランダムに配列されていること、
を特徴とする光学シート。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の光学シートにおいて、
前記第１の部分は、平面によって形成される平面部であり、
前記第２の部分は、曲面によって形成される曲面部であること、
を特徴とする光学シート。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の光学シートにおいて、
前記第１の単位光学形状と前記第２の単位光学形状とが配列された個数は、略等しいこと、
を特徴とする光学シート。
【請求項７】
請求項５に記載の光学シートにおいて、
前記第１の単位光学形状及び前記第２の単位光学形状は、使用状態において垂直方向に複数配列され、
前記第１の単位光学形状は曲面部が垂直方向における上側となり、前記第２の単位光学形状は曲面部が垂直方向下側となるとき、前記第１の単位光学形状と前記第２の単位光学形状との個数の比は、６：４〜７：３であること、
を特徴とする光学シート。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の光学シートにおいて、
前記単位光学形状の前記頂点を含む稜線部分は、前記第１の部分と前記第２の部分とを滑らかに繋げる稜線曲面部によって形成されていること、
を特徴とする光学シート。
【請求項９】
透過型表示部を背面から照明する面光源装置であって、
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の光学シートと、
光を発する光源部と、
を備える面光源装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の面光源装置と、
前記面光源装置に背面から照明される透過型表示部と、
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、面光源装置に用いられ、凸形状である単位光学形状が一次元方向に複数配列された光学シート、及び、これを用いた面光源装置、透過型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶ディスプレイ等を背面から照明する面光源として、各種方式の面光源装置が提案され実用化されている。面光源装置には、主として、面光源ではない光源を面光源に変換する方式により、エッジライト型と直下型とに分類される。
例えば、直下型では、背面より並列の冷陰極管を用いて光を導入するようになっており、冷陰極管とＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）パネル等の透過型表示部との距離を適度にあけ、その間に光拡散効果や光収束効果等を有した光学シート（光学フィルム）を複数組み合わせて使用していた。
面光源装置に使用される光学シートとしては、視野角（光の出射角度）の制御を目的としたレンズ又はプリズム等の単位光学形状が複数配列された光制御シートや、光の拡散を目的とした拡散シート等がある。
【０００３】
特許文献１，特許文献２には、上述のような光制御シートの例が開示されているが、このような断面形状が二等辺三角形状のプリズムが複数配列された光制御シートでは、光の出射面が平面で形成されているため、光の出射角度による輝度の変化（視野角特性の変化）が急峻になり、視野角が狭くなるという問題があった。
また、配列される単位光学形状が円筒又は楕円筒形状の一部からなる場合には、視野角特性の変化は緩やかになり、視野角は広くなるものの、正面方向での輝度が低下するという問題があった。
【０００４】
さらに、特許文献３のような、断面形状が非対称な形状である同一の不等辺三角形が複数配列されているプリズムシートでは、上述のような問題に加え、配列方向においてシート面の法線方向に対して視野角特性が非対称となるので、この光制御シートが用いられる面光源装置の使用用途によっては、好ましくない場合があった。
また、特許文献４のような、断面形状が曲面部と平面部とからなる非対称な単位光学形状が複数配列された光学シートでも、視野角特性が非対称となって面光源装置の使用用途によっては、好ましくない場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−３１８００３号公報
【特許文献２】特表平１０−５０６５００号公報
【特許文献３】特開平９−３３７０６号公報
【特許文献４】特開２００７−１３３３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、視野角特性が略対称であり、その変化が緩やかであって、正面方向での輝度が高い光学シート、及び、これを用いた面光源装置、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】
【０００７】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、直下型の面光源装置に設けられ、凸形状である単位光学形状（１５１，１５２）が一次元方向に複数配列された光学シートであって、前記単位光学形状は、配列された方向に平行であってシート面の法線方向に平行な断面での断面形状が、前記凸形状の頂点（Ｔ）を挟んで互いに形状の異なる第１の部分（１５１Ｄ）と第２の部分（１５１Ｕ）とを有する非対称な形状である第１の単位光学形状（１５１）と、前記断面における断面形状が、前記凸形状の頂点を挟んで前記第１の部分と前記第２の部分とを有する非対称な形状であり、前記第１の単位光学形状の断面形状を、前記頂点を通りシート面の法線方向に平行な仮想直線（Ｈ）を軸として１８０°反転させた形状である第２の単位光学形状（１５２）とを有すること、を特徴とする光学シート（１５，２５，３５，４５）である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の光学シートにおいて、前記単位光学形状（１５１，１５２）が配列された方向における前記第１の部分（１５１Ｄ）の幅と前記第２の部分（１５１Ｕ）の幅とが異なること、を特徴とする光学シート（１５，２５，３５，４５）である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の光学シートにおいて、前記第１の単位光学形状（１５１）と前記第２の単位光学形状（１５２）とは、１つ毎に交互に配列されていること、を特徴とする光学シート（１５）である。
請求項４の発明は、請求項１又は請求項２に記載の光学シートにおいて、前記第１の単位光学形状（１５１）と前記第２の単位光学形状（１５２）とは、ランダムに配列されていること、を特徴とする光学シート（２５，３５，４５）である。
【０００８】
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の光学シートにおいて、前記第１の部分（１５１Ｄ）は、平面によって形成される平面部であり、前記第２の部分（１５１Ｕ）、曲面によって形成される曲面部であること、を特徴とする光学シート（１５，２５，３５，４５）である。
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の光学シートにおいて、前記第１の単位光学形状（１５１）と前記第２の単位光学形状（１５２）とが配列された個数は、略等しいこと、を特徴とする光学シート（１５，２５，４５）である。
請求項７の発明は、請求項６に記載の光学シートにおいて、前記第１の単位光学形状（１５１）及び前記第２の単位光学形状（１５２）は、使用状態において垂直方向に複数配列され、前記第１の単位光学形状は曲面部（１５１Ｕ）が垂直方向における上側となり、前記第２の単位光学形状は曲面部が垂直方向下側となるとき、第１の単位光学形状と第２の単位光学形状との個数の比は、６：４〜７：３であること、を特徴とする光学シート（３５）である。
請求項８の発明は、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の光学シートにおいて、前記単位光学形状（１５１，１５２）の前記頂点を含む稜線部分は、前記第１の部分（１５１Ｄ）と前記第２の部分（１５２Ｕ）とを滑らかに繋げる稜線曲面部によって形成されていること、を特徴とする光学シートである。
【０００９】
請求項９の発明は、透過型表示部を背面から照明する面光源装置であって、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の光学シート（１５，２５，３５，４５）と、光を発する光源部（１３）と、を備える面光源装置（１２，１３，１４，１５，１６）である。
請求項１０の発明は、請求項９に記載の面光源装置と、前記面光源装置（１２，１３，１４，１５，１６）に背面から照明される透過型表示部（１１）と、を備える透過型表示装置（１０）である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本発明による光学シートは、凸形状である単位光学形状が一次元方向に複数配列された光学シートであって、単位光学形状は、配列された方向に平行であってシート面の法線方向に平行な断面での断面形状が、凸形状の頂点を挟んで互いに形状の異なる第１の部分と第２の部分とを有する非対称な形状である第１の単位光学形状と、該断面における断面形状が、凸形状の頂点を挟んで第１の部分と第２の部分とを有する非対称な形状であり、第１の単位光学形状の断面形状を、頂点を通りシート面の法線方向に平行な仮想直線を軸として１８０°反転させた形状である第２の単位光学形状とを有する。従って、第１の部分と第２の部分とでは、シート面の法線方向に対する出射角度による輝度の変化（視野角特性）がシート面の法線方向に対して異なり、このような異なる光学特性を用いて視野角特性を制御することができる。また、第１の部分と第２の部分とを有する第１の単位光学形状と第２の単位光学形状の個数を変化させることにより、配列方向での視野角特性を、上下方向（垂直方向）においてシート面の法線方向に対して対称としたり非対称としたりする等、適宜制御することができる。
【００１１】
（２）単位光学形状が配列された方向における第１の部分の幅と第２の部分の幅とが異なる。従って、そのような第１の単位光学形状と第２の単位光学形状とが配列されることにより、配列方向における各単位光学形状の頂点間のピッチが単一ではなくなり、モアレの発生を低減できる。
【００１２】
（３）第１の単位光学形状と第２の単位光学形状とは、１つ毎に交互に配列されているので、視野角特性を、シート面の法線方向（正面方向）に対して略対称とすることができる。
【００１３】
（４）第１の単位光学形状と第２の単位光学形状とは、ランダムに配列されているので、配列方向における視野角特性をシート面の法線方向（正面方向）に対して略対称とすることができ、かつ、配列方向における単位光学形状の各頂点のピッチがランダムとなるので、モアレの発生を効果的に低減できる。
【００１４】
（５）第１の部分は、平面によって形成される平面部であり、第２の部分は、曲面によって形成される曲面部であるので、シート面の法線方向（正面方向）の輝度を高める効果と、視野角特性の変化を緩やかにする効果とを得ることができる。
【００１５】
（６）第１の単位光学形状と第２の単位光学形状とが配列された個数は、略等しいので、配列方向における視野角特性をシート面の法線方向（正面方向）に対して略対称とすることができる。
【００１６】
（７）第１の単位光学形状及び第２の単位光学形状は、使用状態において垂直方向に複数配列され、第１の単位光学形状は曲面部が垂直方向における上側となり、第２の単位光学形状は曲面部が垂直方向下側となるとき、第１の単位光学形状と第２の単位光学形状との個数の比は、６：４〜７：３であるので、観察者にとって垂直方向上側の視野角特性の変化を緩やかにすることができ、視野角を緩やかに広げることができる。
【００１７】
（８）単位光学形状の頂点を含む稜線部分は、第１の部分と第２の部分とを滑らかに繋げる稜線曲面部によって形成されている。従って、視野角特性の変化をより緩やかにすることができる。また、この光制御シートと重ねられる他の光学シート等に傷をつけてしまうことを防止できる。
【００１８】
（９）本発明による光学シートと、光を発する光源部とを備える面光源装置であるので、視野角特性の変化を緩やかにすることができ、かつ、正面方向での輝度を高くすることができる。
【００１９】
（１０）本発明による面光源装置と、面光源装置に背面から照明される透過型表示部とを備える透過型表示装置であるので、シート面の法線方向に対する出射角度による輝度（視野角特性）の変化を緩やかにでき、かつ、正面方向での輝度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による透過型表示装置の実施形態を示す図である。
【図２】第１実施形態の光制御シート１５を、図１中に示したＳ１−Ｓ２断面で切断した断面の一部を示す図である。
【図３】図２中に破線で示した領域Ｆの拡大図である。
【図４】第２実施形態の光制御シート２５の断面の一部を示す図である。
【図５】第２実施形態の光制御シート２５，比較例の光制御シートの垂直方向での視野角特性を示す図である。
【図６】第３実施形態の光制御シート３５の断面の一部を示す図である。
【図７】第４実施形態の光制御シート４５の断面の一部を示す図である。
【図８】第２実施形態の光制御シート，比較例２の光制御シートの垂直方向における視野角特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、視野角特性が略対称であり、その変化が緩やかであって、正面方向での輝度が高い光学シート、及び、これを用いた面光源装置、透過型表示装置を提供するという目的を、配列方向での断面形状が非対称である第１の単位光学形状と、第１の単位光学形状をその頂点を通りシート面の法線方向に平行な仮想直線を軸に１８０°回転させた形状の第２の単位光学形状とを光学シートの出射側の面に複数配列することにより実現した。
【００２２】
（第１実施形態）
図１は、本発明による透過型表示装置の実施形態を示す図である。
なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張して示している。
また、板、シート、フィルム等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、特許請求の範囲の記載は、シートという記載で統一して使用した。従って、シート、板、フィルムの文言は、適宜置き換えることができるものとする。例えば、光学シートは、光学フィルムとしてもよいし、光学板としてもよい。
さらに、本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して用いてよい。
【００２３】
本実施例における透過型表示装置１０は、ＬＣＤパネル１１，反射板１２，発光管１３，乳白板１４，光制御シート１５等を備え、ＬＣＤパネル１１に形成される映像情報を背面から照明して表示する透過型液晶表示装置である。なお、ＬＣＤパネル１１を背面から照明する面光源装置としては、反射板１２，発光管１３，乳白板１４，光制御シート１５が該当している。
【００２４】
ＬＣＤパネル１１は、透過型の液晶表示素子により形成されており、対角３２インチ（７４０ｍｍ×４２０ｍｍ）、解像度１２８０×７６８の表示を行うことができる。発光管１３の長手方向に沿った方向が、水平方向として使用され、発光管１３が並ぶ方向が、面光源装置の垂直方向として使用される。
なお、以下の説明において、特に明記しない限り、垂直方向、水平方向とは、面光源装置及び透過型表示装置の使用状態における垂直方向、水平方向であるとする。
発光管１３は、面光源装置の光源部を形成する線光源の冷陰極管である。図１では、模式的に発光管１３が６本配列されている様子を示しているが、本実施形態の発光管１３は、略２０ｍｍ間隔で等間隔に１８本が並列に並べられている。発光管１３の背面には、反射板１２が設けられている。
反射板１２は、発光管１３の乳白板１４とは反対側（背面側）の全面にわたって設けられており、背面側へ進む照明光を拡散反射して乳白板１４方向（出射方向）へ向かわせ、入射光照度を均一に近付ける働きを持つ。
乳白板１４は、無指向性の光拡散特性を有した拡散板であり、光制御シート１５の光源側（発光管１３のＬＣＤパネル１１側）に配置されている。
【００２５】
光制御シート１５は、発光管１３から出射した光の輝度ムラを低減させて均一化するとともに集光効果を有した光学シートであり、出射側（観察面側）に、光を収束して出射する第１の単位光学形状１５１と第２の単位光学形状１５２とが一次元方向に複数配列されている。この第１の単位光学形状１５１及び第２の単位光学形状１５２は、配列方向に平行であってシート面の法線方向に平行な断面での断面形状が平面と曲面とを組み合わせた非対称形状となっている。
【００２６】
本実施形態の光制御シート１５の観察面側には、この第１の単位光学形状１５１と第２の単位光学形状１５２とが、１つずつ交互に、平行に複数並べて配置されている。第１の単位光学形状１５１及び第２の単位光学形状１５２の並ぶ方向は、発光管１３の並ぶ方向と一致している（図１参照）。
なお、ここで、シート面とは、光制御シート１５全体として見たときにおける光制御シート１５の平面方向として定義される面を示すものであり、本実施例では、光制御シート１５の入射側（背面側）の面と平行な面であり、本明細書中、及び、特許請求の範囲においても同一の定義として用いている。
この第１の単位光学形状１５１及び第２の単位光学形状１５２の形状についての詳細は、後述する。
光制御シート１５は、本実施形態では屈折率１．４９の透明なＰＭＭＡ（アクリル樹脂）を用いた押し出し成型により形成されている。なお、光制御シート１５は、ＰＭＭＡに限らず、光透過性の有る他の熱可塑性樹脂を適宜選択して使用してもよいし、紫外線硬化樹脂を用いた紫外線成型と呼ばれる方法により作製してもよい。
【００２７】
図２は、第１実施形態の光制御シート１５を、図１中に示したＳ１−Ｓ２断面で切断した断面の一部を示す図であり、図３は、図２中に破線で示した領域Ｆの拡大図である。なお、図３では、使用状態を切断した場合と同様な配置として示しており、図中の上下方向が使用状態における垂直方向（上下方向）となり、図中の左方が出射側（観察面側）となるように示している。また、以下に示す図４，図６，図７においても、図２と同様の断面での断面図とする。
第１の単位光学形状１５１及び第２の単位光学形状１５２の形状について説明する。
第１の単位光学形状１５１は、図３に示すように、頂点Ｔを基準として下側の第１の部分１５１Ｄと、上側の第２の部分１５１Ｕとを有している。
【００２８】
第１の単位光学形状１５１において、頂点Ｔに対して垂直方向下側となる第１の部分１５１Ｄは、位置Ａから頂点Ｔまでのシート面に平行な方向の幅、すなわち図３に示した断面において上下方向の幅ＷＤ＝０．０９ｍｍの平面（平面部）であり、シート面に対してα＝４６°の角度を持って形成されている。
一方、頂点Ｔに対して垂直方向上側となる第２の部分１５１Ｕは、図３に示した断面において、位置Ａからシート面に平行に上方へＰ＝０．１８９ｍｍにある位置Ｂを置き、この位置Ｂと頂点Ｔとを通る半径Ｒ＝０．１９５ｍｍの円筒面（曲面部）である。
従って、この第２の部分１５１Ｕの上下方向の幅ＷＵ＝０．０９９ｍｍであり、第１の単位光学形状１５１中に占める第１の部分（平面部）と第２の部分（曲面部）との比は、配列方向におけるシート面に平行な方向の幅の比ＷＤ：ＷＵ＝１：１．１となっている。
【００２９】
第２の単位光学形状１５２は、図３に示す断面の断面形状において、頂点Ｔを挟んで第１の部分１５１Ｄと第２の部分１５１Ｕとを有する非対称な形状であり、図２，図３に示す断面での断面形状が、第１の単位光学形状１５１を、頂点Ｔを通りシート面の法線方向（シート面の垂線）に平行な仮想直線Ｈを軸として１８０°反転させた形状である。従って、図３に示すように、第２の単位光学形状１５２は、その頂点Ｔに対して垂直方向上側に平面部である第１の部分１５１Ｄが位置し、頂点Ｔに対して垂直方向下側に曲面部である第２の部分１５１Ｕが位置する形態となっている。
本実施形態の光制御シート１５は、このような第１の単位光学形状１５１と第２の単位光学形状１５２とが、図２に示すように、１つずつ交互に垂直方向に配列されており、第１の単位光学形状１５１と第２の単位光学形状１５２との個数の比は略１：１となっている。
【００３０】
第１の単位光学形状１５１及び第２の単位光学形状１５２において、平面によって形成された第１の部分１５１Ｄから出射する光は、曲面によって形成された第２の部分１５１Ｕから出射する光に比べて、正面方向（すなわち、光制御シート１５のシート面の法線方向）での輝度が高いが、出射角度（光制御シート１５のシート面の垂線に対して出射時になす角度）による輝度の変化（視野角特性の変化）が急峻であるという特徴がある。また、第２の部分１５１Ｕから出射する光は、視野角特性の変化が緩やかであるが、正面方向での輝度が低いという特徴がある。
しかし、本実施形態によれば、光制御シート１５は、第１の単位光学形状１５１と、第１の単位光学形状１５１をシート面の法線方向（シート面の垂線）に平行であり頂点Ｔを通る仮想直線Ｈを軸として１８０°回転させた形状である第２の単位光学形状１５２とを有し、第１の単位光学形状１５１と第２の個数が略同じであり、１つ１つ交互にシート面に沿って垂直方向に配列されている。従って、垂直方向における視野角特性、すなわち、上下方向の視野角特性がシート面の法線方向に対して上下対称であって緩やかに変化し、正面輝度を向上させる効果が得られる。
【００３１】
（第２実施形態）
図４は、第２実施形態の光制御シート２５の断面の一部を示す図である。
第２実施形態の光制御シート２５は、第１の単位光学形状１５１と第２の単位光学形状１５２との配列方法が第１実施形態の光制御シート１５と異なる他は、第１実施形態の光制御シート１５と略同様の形態である。従って、第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
第２実施形態の光制御シート２５は、出射側（観察面側）の面に、面光源装置の使用状態における垂直方向に沿って複数平行に配列された第１の単位光学形状１５１と第２の単位光学形状１５２とを有している。第２実施形態の光制御シート２５において、第１の単位光学形状１５１と第２の単位光学形状１５２とは、ランダムに配列、つまり不規則に配列されており、配列された第１の単位光学形状１５１と第２の単位光学形状１５２との個数の比は、１：１である。
第１の単位光学形状１５１と第２の単位光学形状１５２とは、任意の装置等を用いて発生させた乱数等を用いて配置される位置が決定され、一次元方向にランダムに配置される。
【００３２】
本実施形態によれば、第１の単位光学形状１５１と第２の単位光学形状１５２の個数が略同じであり、ランダムに配列されているので、シート面の法線方向に対して、垂直方向における視野角特性が対称かつ滑らかに変化しつつ、正面輝度を向上させる効果が期待できるという効果に加えて、配列方向における各単位光学形状の頂点間のピッチが不規則となるので、モアレ低減効果が期待できる。
【００３３】
ここで、第２実施形態の光制御シート２５に関して、垂直方向における出射角度の輝度変化（垂直方向における視野角特性）を調べ、不図示の比較例１の光制御シートの垂直方向での出射角度の輝度変化と比較した。なお、ここでいう出射角度とは、光制御シートのシート面の垂線に対して出射時になす角度である。
比較例１の光制御シートは、出射側の面に第１の単位光学形状１５１のみが垂直方向に沿って複数配列されている点以外は、第２実施形態の光制御シート１５と略同様である。
図５は、第２実施形態の光制御シート２５及び比較例１の光制御シートの垂直方向での視野角特性を示す図である。図５において、縦軸は相対輝度を示し、横軸は、シート面の垂線に対する出射角度を示している。縦軸に示す相対輝度は、ピーク輝度を１．０としている。横軸の０°は、シート面の法線方向を示し、垂直方向上方を負の値で示し、下方を正の値で示している。
【００３４】
図５に示すように、比較例１の光制御シートでは、正面方向（出射角度０°）での輝度は十分得られているが、シート面の法線方向（出射角度０°）を挟んで、垂直方向（上下方向）において、視野角特性が非対称となっている。
しかし、第２実施形態の光制御シート２５では、図５に示すように、正面方向の輝度は、比較例１の光制御シートと略同程度まで得られており、かつ、シート面の法線方向（出射角度０°）を挟んで、垂直方向（上下方向）において、視野角特性が略対称となっている。
また、第２実施形態の光制御シート２５、比較例１の光制御シートを用いた透過型表示装置を実際に目視したところ、第２実施形態の光制御シート２５では、モアレの発生が低減されていた。
【００３５】
よって、第２実施形態によれば、正面方向の輝度を向上しつつ、視野角特性が緩やかで視野角が良好であり、配列方向においてシート面の法線方向に対して対称な視野角特性を有する光制御シート、及びこれを用いた面光源装置、透過型表示装置とすることができる。また、第２実施形態によれば、モアレを効果的に低減することができる。
【００３６】
また、不図示の比較例２の光制御シートを用意し、第２実施形態の光制御シート２５と、その垂直方向での輝度変化（垂直方向における視野角特性）を比較した。
比較例２の光制御シートは、出射側の面に、第２実施形態の光制御シートとは異なる形状の単位光学形状が垂直方向に配列されている点以外は、第２実施形態の光制御シート１５と略同様である。比較例２の光制御シートの単位光学形状は、シート面の法線方向に平行であって垂直方向に平行な断面での断面形状が出射側に凸となる二等辺三角形状であり、シート面の法線方向に対して対称な形状である。
図８は、第２実施形態の光制御シート及び比較例２の光制御シートの垂直方向における視野角特性を示す図である。図８では、各光制御シートの垂直方向における輝度変化をそのピーク輝度が１．０となるように規格化しており、両者の垂直方向における輝度変化を比較している。図８の縦軸は規格化輝度を示しており、横軸は、シート面の垂線に対する出射角度を示し、横軸の０°は、シート面の法線方向を示し、垂直方向上方を負の値で示し、下方を正の値で示している。
【００３７】
図８に示すように、比較例２の光制御シートでは、出射角度（シート面の法線方向と出射方向とがなす角度）が、±３０°あたりから輝度が急峻に変化しており、垂直方向における半値角は約±３６°であり、視野角範囲が狭い。また、視野角範囲外となる正面方向から大きく離れた方向（−８０°〜−６０°、６０°〜８０°）に、輝度のピークがあることから、所望する視野角範囲内へ出射する光の割合が低く、光の利用効率が低いといえる。
これに対して、第２実施形態の光制御シート２５では、比較例２に光制御シートに比べて、輝度の変化は緩やかであり、また半値角は約±４０．５°であり、視野角範囲も広い。また、視野角範囲外となる正面方向から大きく離れた方向には、比較例２の光制御シートに比べて大きなピークが存在しておらず、所望する視野角範囲内へ出射する光の割合が高く、光の利用効率が高いといえる。
従って、本実施形態によれば、正面方向の輝度を維持しながら、出射角度による輝度の変化を緩やかにし、広い視野角を得ることができる。
【００３８】
（第３実施形態）
図６は、第３実施形態の光制御シート３５の断面の一部を示す図である。
第３実施形態の光制御シート３５は、第１の単位光学形状１５１と第２の単位光学形状１５２とが配列方向においてランダムに配置されており、その個数比が異なる点以外は第１実施形態に示した光制御シート１５と略同様である。従って、第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
第３実施形態の光制御シート３５は、第２実施形態に示した方法と同様の方法を用いて、第１の単位光学形状１５１と第２の単位光学形状１５２とをランダムに配列しているが、第３実施形態の光制御シート３５では、第１の単位光学形状１５１と第２の単位光学形状１５２との個数の比は６：４となっており、第１の単位光学形状１５１の個数の方が第２の単位光学形状１５２の個数よりも多くなっている。
【００３９】
なお、本実施形態では、第１の単位光学形状１５１と第２の単位光学形状１５２との個数の比を６：４としたが、これに限らず、７：３としてもよい。また、本実施形態では、曲面部である第２の部分が頂点Ｔに対して垂直方向上側に位置する第１の単位光学形状１５１の個数が、第２の単位光学形状１５２よりも多いとしたが、面光源装置及び透過型表示装置の使用環境や所望する光学特性等に合わせて変更してもよく、例えば、第２の単位光学形状１５２の個数を第１の単位光学形状１５１の個数よりも多くしてもよい。
【００４０】
本実施形態では、第１の単位光学形状１５１と第２の単位光学形状１５２との個数の比を６：４とし、第１の単位光学形状１５１の個数を第２の単位光学形状１５２の個数よりも多くした。第１の単位光学形状１５１は、垂直方向の上方側に、曲面で形成された第２の部分を有するので、光制御シート３５全体としては、垂直方向の上方へ、曲面で形成された第２の部分１５１Ｕから出射する光の割合が増加する。従って、垂直方向の上方側の輝度変化を下方側に比べて、より緩やかな変化とすることができ、広い視野角を確保できる。
また、垂直方向の下方へは、平面で形成された第１の部分１５１Ｄから出射する光の割合が増加し、下方側における視野角を絞り、正面方向の輝度を向上させることができる。一方、垂直方向の下方へ、第２の単位光学形状１５２の第２の部分１５１Ｕから出射する光も存在するため、輝度変化を滑らかにする効果も得られ、急峻な輝度変化とはならない。
【００４１】
よって、本実施形態によれば、正面方向（シート面の法線方向）の輝度を十分に保ちつつ、第１の単位光学形状１５１と第２の単位光学形状１５２との個数比を選択することにより、所望する面光源装置及び透過型表示装置の特性に合わせて、視野角特性を適宜設定することができる。
【００４２】
（第４実施形態）
図７は、第４実施形態の光制御シート４５の断面の一部を示す図である。
第４実施形態の光制御シート４５は、第１の単位光学形状１５１と第２の単位光学形状１５２との配列方法が異なる点以外は、第１実施形態に示した光制御シート１５と略同様の形態である。
第４実施形態の光制御シート４５は、出射側（観察面側）に、複数の単位光学形状群４５３が一方向（本実施形態では、面光源装置の使用状態における垂直方向）に配列されている。この単位光学形状群４５３は、第１の単位光学形状１５１及び第２の単位光学形状１５２が単位光学形状群４５３の配列方向と同一の方向に、ランダムに複数配列されており、単位光学形状群４５３に配列された第１の単位光学形状１５１と第２の単位光学形状１５２との個数の比は、１：１である。
【００４３】
本実施形態では、１つの単位光学形状群４５３が所定の個数の第１の単位光学形状１５１と所定の個数の第２の単位光学形状１５２とをランダムに配列されて形成され、そのような単位光学形状群４５３が、光制御シート４５の出射面側に複数配列されている。
なお、本実施形態では、図７に示すように、１つの単位光学形状群４５３として、５個の第１の単位光学形状１５１と５個の第２の単位光学形状１５２とがランダムに配置されている例を示しているが、第１の単位光学形状及び第２の単位光学形状の個数は、適宜自由に設定してよい。例えば、第１の単位光学形状と第２の単位光学形状の個数が等しくてもよいし、第１の単位光学形状１５１と第２の単位光学形状１５２との個数の比が６：４や７：３となるように、その個数が異なっていてもよい。
【００４４】
また、本実施形態では、１つの単位光学形状群４５３に配列される第１の単位光学形状１５１及び第２の単位光学形状１５２の個数の和は、特にその数を限定しない。モアレは、第１の単位光学形状１５１と第２の単位光学形状１５２との配列の規則性に起因して発生するため、１つの単位光学形状群４５３を形成する第１の単位光学形状１５１及び第２の単位光学形状１５２の数は、例えば、５０個としてもよく、ある程度大きい方が好ましいが、その数は、光制御シート１５の大きさ等に応じて、適宜最適なものを選択してよい。
【００４５】
本実施例によれば、第１の単位光学形状１５１と第２の単位光学形状１５２とがランダムに配列された単位光学形状群４５３を複数配列しているので、単位光学形状群４５３内の第１の単位光学形状１５１及び第２の単位光学形状１５２の数だけ、ランダムに配置するための乱数を発生させればよく、製造が容易である。
【００４６】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１）各実施形態において、第１の単位光学形状及び第２の単位光学形状の頂点Ｔは，第１の部分と第２の部分とを単に接続する尖った形状となっている例を示したが、これに限らず、例えば、第１の部分と第２の部分とを滑らかに繋ぎ、曲面部とは異なる曲率を有する稜線曲面部が形成されていてもよい。このような形状とすることにより、視野角特性の変化をさらに滑らかにすることができ、また、この光制御シートと重ねられる拡散シート等の他の光学シートを傷つけてしまうことを防止できる。
【００４７】
（２）各実施形態において、光を発する光源部として、発光管１３（線光源）を用いる例を示したが、これに限らず、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の点光源を複数並べた光源部としてもよいし、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）や無機ＥＬ等の面発光をする光源部としてもよい。
【００４８】
（３）各実施形態において、透過型表示装置１０は、ＬＣＤパネル１１，反射板１２，発光管１３，乳白板１４，光制御シート１５等を備え、面光源装置としては、反射板１２，発光管１３，乳白板１４，光制御シート１５が該当する例を示したが、これに限らず、例えば、光制御シート１５の光源側やＬＣＤパネル１１側に、光を拡散する拡散シートや、単位レンズが複数配列された他の光学シート等を適宜選択して配置してもよい。
【００４９】
（４）各実施形態において、第１の単位光学形状１５１及び第２の単位光学形状１５２は、曲面部である第２の部分と平面部である第１の部分とを有する例を示したが、これに限らず、例えば、複数の曲面部と平面部とからなる形状や、複数の平面部、複数の曲面部からなる形状としてもよく、適宜自由に選択してよい。
【００５０】
（５）各実施形態において、第１の単位光学形状１５１及び第２の単位光学形状１５２は、シート面に沿って、使用状態における垂直方向に配列される例を示したが、これに限らず、面光源装置や透過型表示装置の使用環境や、所望する光学特性に応じて、例えば、使用状態における水平方向（左右方向）等に配列してもよい。使用状態における水平方向（左右方向）に配列した場合には、水平方向において視野角特性が対称な面光源装置及び透過型表示装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１０    透過型表示装置
１１    ＬＣＤパネル
１２    反射板
１３    発光管
１４    乳白板
１５，２５，３５，４５    光制御シート
１５１    第１の単位光学形状
１５２    第２の単位光学形状
Ｔ    頂点
【図１】
2011070126.tif 000003
【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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