(57)【要約】【課題】赤色光、緑色光及び青色光を発する複数の発光素子を光源として用いる照明装置において、カラーフィルタを用いることによる照明光の損失を防止し、必要な照明輝度を得ながら発光素子の数を減らして製造の容易化及び製造コストの低廉化を図ると共に、省電力化を図る。また、導光板の厚さを薄くして小型化を図る。【解決手段】少なくとも３層に積層された複数の光透過性導光板１，２，３と、各光透過性導光板１，２，３の側面部に対向して設置され各光透過性導光板１，２，３ごとに異なる色の光束を光透過性導光板１，２，３内に入射させる複数の発光素子４，５，６とを備える。各光透過性導光板１，２，３は、内部を進行する光束の進行方向を変える複数の反射面７，８，９を背面側に有し、これら反射面７，８，９によって進行方向を変えた光束を正面側に射出させる。【選択図】図２
2008243386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３層に積層された複数の光透過性導光板と、
前記各光透過性導光板の側面部に対向して設置され、各光透過性導光板ごとに異なる色の光束を対応する光透過性導光板内に入射させる複数の発光素子と
を備え、
前記各光透過性導光板は、各光透過性導光板の内部を進行する光束の進行方向を変える複数の反射面を背面側に有しており、これら反射面によって進行方向を変えた光束を正面側に射出させる
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
少なくとも３層に積層された複数の光透過性導光板と、
前記各光透過性導光板の側面部に対向して設置され、各光透過性導光板ごとに三原色のうちの異なる一の色の光束を対応する光透過性導光板内に入射させる複数の発光素子と、
前記各光透過性導光板の内部に各光透過性導光板の背面側に位置して形成され、これら光透過性導光板の内部を進行する光束の進行方向を変えて各光透過性導光板の正面側に射出させる複数の反射面と、
前記各光透過性導光板の正面側に配置された空間光変調素子と
を備え、
第１の光透過性導光板から射出された三原色のうちの第１の色の光束は、前記空間光変調素子における前記第１の色に対応する画素に入射され、
第２の光透過性導光板から射出された三原色のうちの第２の色の光束は、前記空間光変調素子における前記第２の色に対応する画素に入射され、
第３の光透過性導光板から射出された三原色のうちの第３の色の光束は、前記空間光変調素子における前記第３の色に対応する画素に入射されて、
カラー画像の表示を行う
ことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は面光源装置及びこの面光源装置に用いる導光板、更にはこの面光源装置を用いた表示装置に関し、特にＬＥＤ等の点光源を用いた面光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示素子の如き空間光変調素子を照明装置によって照明して画像表示を行うように構成された表示装置が提案されている。
【０００３】
図７は、従来の透過型ＴＦＴ−ＬＣＤ（液晶表示素子）を用いた表示装置の構成を示す斜視図である。
【０００４】
図８は、従来の透過型ＴＦＴ−ＬＣＤ（液晶表示素子）を用いた表示装置の構成を示す断面図である。
【０００５】
液晶表示素子に代表される非発光の空間光変調素子を用いた表示装置においては、図７及び図８に示すように、空間光変調素子１０１の背面側に、この空間光変調素子を照明するための照明装置（バックライトユニット）１０２が設けられている。この照明装置１０２から射出された白色の照明光は、赤色用の画素電極（透明電極）、緑色用の画素電極及び青色用の画素電極１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂに入射する。各色用の画素を経た照明光は、赤色、緑色及び青色のカラーフィルタ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂを透過して、赤色光、緑色光及び青色光となる。これら各色光が合成されて、カラー画像が表示される。
【０００６】
このような表示装置における照明装置としては、例えば、光源と、この光源に裏面部を対向させて配置された導光板とを有する、いわゆる「直下型」の照明装置が知られている。この照明装置においては、光源から射出された照明光は、導光板に裏面部より入射し、この導光板の表面部より射出されて、空間光変調素子に入射する。
【０００７】
また、このような表示装置における照明装置としては、光源と、この光源に側面部を対向させて配置された導光板とを有する、いわゆる「エッジライト型」の照明装置が知られている。この照明装置においては、光源から射出された照明光は、導光板に側面部より入射し、この導光板の表面部より射出されて、空間光変調素子に入射する。なお、導光板の裏面部へ抜けた照明光は、この導光板の裏面側に配置された反射シートによって反射され、再ぴ導光板内に戻される。
【０００８】
また、これら照明装置において、導光板の表面部（射出面）には、この表面部から射出される照明光を視野角内に集光させて輝度を向上させるためのプリズムレンズシートや、輝度を均一化させるための拡散板や拡散シートを設けてもよい。
【０００９】
そして、このような照明装置における光源としては、線状光源となる冷陰極蛍光灯等や、点光源となる発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という。）等の発光素子が用いられる。光源として発光素子を用いる場合には、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載されているように、複数の発光素子は、互いに離間された状態に並べられ、導光板の入射面（裏面部、または、側面部）に対向して配置される。
【００１０】
なお、特許文献１及び特許文献２に記載された照明装置においては、導光板に対する発光素子の位置決めを容易にするため、導光板には、発光素子が嵌合するための凹部を設けている。発光素子は、導光板に設けられた凹部に嵌め合わされることにより、導光板に対して位置決めされる。
【００１１】
【特許文献１】実用新案登録第２５７８５２９号公報
【特許文献２】特開平１０−８２９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、前述のような表示装置の照明装置において、複数の発光素子を並べて光源として用いるようにすると、導光板から射出された照明光においては、発光素子からの距離に応じた輝度むらが発生し易く、特に、発光素子間の間隔が広い場合には、輝度むらが顕著になる。そのため、このような照明装置においては、発光素子間の間隔を広くすることができないため、発光素子の数を減らして製造の容易化や製造コストの低廉化を図ることは困難である。
【００１３】
そして、発光素子として、赤色光を発する素子、緑色光を発する素子及び青色光を発する素子を用いる場合には、これら各色光を合成して白色の照明光とするために、各発光素子からの各色光が充分に混合されるように、十分な厚みを有する導光板を用いたり、または、光混合室を設ける必要がある。このような十分な厚みの導光板や光混合室を用いることは、表示装置の小型化の妨げとなる。
【００１４】
また、十分な厚みの導光板や光混合室を用いることによって輝度むらの少ない白色の照明光が得られたとしても、この照明光は、カラーフィルタにより、赤色成分、緑色成分、または、青色成分のみが選択されて透過される。このとき、照明光の３分の２の成分はカラーフィルタに吸収されるので、画像表示に利用される照明光は、３分の１以下の成分となる。このような照明光の損失のため、必要な輝度の表示画像を得るためには、より多くの発光素子が必要となり、発光素子の数を減らすことによる製造の容易化や製造コストの低廉化を図ることは困難である。
【００１５】
そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであって、赤色光を発する発光素子、緑色光を発する発光素子及び青色光を発する発光素子を光源として用いた照明装置において、カラーフィルタを用いることによる照明光の損失が防止され、必要な照明輝度が得られながら、発光素子の数を減らすことによる製造の容易化や製造コストの低廉化が可能となされ、また、導光板の厚さを薄くすることによる小型化が可能となされた照明装置を提供することを目的とする。
【００１６】
また、本発明は、このような照明装置を用いることによって、十分な輝度の表示画像が得られながら、カラーフィルタを用いないことにより良好な色再現性が得られ、小型化が可能となされた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】
【００１７】
上述の課題を解決するため、本発明に係る照明装置は、以下の構成を有するものである。
【００１８】
〔構成１〕
少なくとも３層に積層された複数の光透過性導光板と、各光透過性導光板の側面部に対向して設置され各光透過性導光板ごとに異なる色の光束を対応する光透過性導光板内に入射させる複数の発光素子とを備え、各光透過性導光板は、各光透過性導光板の内部を進行する光束の進行方向を変える複数の反射面を背面側に有しており、これら反射面によって進行方向を変えた光束を正面側に射出させることを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明に係る表示装置は、以下の構成を有するものである。
【００２０】
〔構成２〕
少なくとも３層に積層された複数の光透過性導光板と、各光透過性導光板の側面部に対向して設置され各光透過性導光板ごとに三原色のうちの異なる一の色の光束を対応する光透過性導光板内に入射させる複数の発光素子と、各光透過性導光板の内部に各光透過性導光板の背面側に位置して形成されこれら光透過性導光板の内部を進行する光束の進行方向を変えて各光透過性導光板の正面側に射出させる複数の反射面と、各光透過性導光板の正面側に配置された空間光変調素子とを備え、第１の光透過性導光板から射出された三原色のうちの第１の色の光束は、空間光変調素子における第１の色に対応する画素に入射され、第２の光透過性導光板から射出された三原色のうちの第２の色の光束は、空間光変調素子における第２の色に対応する画素に入射され、第３の光透過性導光板から射出された三原色のうちの第３の色の光束は、空間光変調素子における第３の色に対応する画素に入射されて、カラー画像の表示を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る照明装置においては、構成１を有することにより、少なくとも３層に積層された複数の光透過性導光板は、各光透過性導光板の内部を進行する光束の進行方向を変える複数の反射面によって進行方向を変えた光束を正面側に射出させるので、各光透過性導光板内に入射された各光透過性導光板ごとに異なる色の光束は、互いに混色されることなく、複数の反射面の位置に応じた互いに異なる位置に射出される。
【００２２】
そのため、この照明装置においては、カラーフィルタを用いることなく、空間光変調素子の所定の画素に所定の色の照明光を入射させることができる。この照明装置においては、カラーフィルタを用いることによる照明光の損失がないので、必要な照明輝度を得ながら、発光素子の数を減らすことによる製造の容易化や製造コストの低廉化が可能であり、また、省電力化も可能である。さらに、導光板の厚さを薄くすることによる小型化が可能である。
【００２３】
そして、本発明に係る表示装置におきては、構成２を有することにより、第１の光透過性導光板から射出された三原色のうちの第１の色の光束は、空間光変調素子における第１の色に対応する画素に入射され、第２の光透過性導光板から射出された三原色のうちの第２の色の光束は、空間光変調素子における第２の色に対応する画素に入射され、第３の光透過性導光板から射出された三原色のうちの第３の色の光束は、空間光変調素子における第３の色に対応する画素に入射されて、カラー画像の表示を行うので、カラーフィルタを用いることによる照明光の損失がなく、必要な輝度の表示画像を得ながら、発光素子の数を減らすことによる製造の容易化や製造コストの低廉化が可能であり、また、省電力化も可能である。さらに、導光板の厚さを薄くすることによる小型化が可能である。
【００２４】
すなわち、本発明は、赤色光を発する発光素子、緑色光を発する発光素子及び青色光を発する発光素子を光源として用いた照明装置において、カラーフィルタを用いることによる照明光の損失が防止され、必要な照明輝度が得られながら、発光素子の数を減らすことによる製造の容易化や製造コストの低廉化が可能となされると共に省電力化も可能であり、さらに、導光板の厚さを薄くすることによる小型化が可能となされた照明装置を提供することができるものである。
【００２５】
また、本発明は、このような照明装置を用いることによって、十分な輝度の表示画像が得られながら、カラーフィルタを用いないことにより良好な色再現性が得られ、低廉化・省電力化・小型化が可能となされた表示装置を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の最良の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
〔照明装置の実施の形態〕
図１は、本発明に係る照明装置及び表示装置の構成を示す斜視図である。
【００２８】
本発明に係る照明装置は、図１に示すように、少なくとも３層に積層された複数の光透過性導光板１，２，３を有している。この実施の形態においては、第１乃至第３の光透過性導光板１，２，３が積層されており、第１の光透過性導光板１の正面側に第２の光透過性導光板２が配置され、第２の光透過性導光板２の正面側に第３の光透過性導光板３が配置された状態となっている。
【００２９】
第１乃至第３の光透過性導光板１，２，３は、透明材料により平板状に形成され、平行に積層されている。これら光透過性導光板１，２，３は、この照明装置と空間光変調素子とを用いて表示装置を構成する場合において、空間光変調素子の表示面と略等しい大きさ及び形状の主面部を有して形成されている。
【００３０】
そして、この照明装置は、各光透過性導光板１，２，３の側面部（入射面）に対向して設置された複数の光源４，５，６を有している。第１乃至第３の光源４，５，６は、それぞれが複数の発光素子からなるものである。すわなち、各光源４，５，６は、点光源である発光素子、例えば、ＬＥＤチップが離間した状態で複数個基板上に配列されて構成されたＬＥＤアレイ光源などである。なお、発光素子としては、半導体レーザを用いてもよい。
【００３１】
図２は、本発明に係る照明装置及び表示装置の構成を示す側面図である。
【００３２】
これら光源４，５，６は、図２に示すように、各光透過性導光板１，２，３ごとに異なる色の光束（照明光）を対応する光透過性導光板１，２，３内に入射させる。すなわち、第１の光源４は、第１の光透過性導光板１の側面部（入射面）より、第１の色、例えば、赤色の光束を、第１の光透過性導光板１内に入射させる。また、第２の光源５は、第２の光透過性導光板２の側面部（入射面）より、第２の色、例えば、緑色の光束を、第２の光透過性導光板２内に入射させる。そして、第３の光源６は、第３の光透過性導光板３の側面部（入射面）より、第３の色、例えば、青色の光束を、第３の光透過性導光板３内に入射させる。
【００３３】
各光源４，５，６から各光透過性導光板１，２，３に入射される光束は、平行光束であり、各光透過性導光板１，２，３の側面部（入射面）に対して垂直に入射され、各光透過性導光板１，２，３の主面部に平行な方向に、これら光透過性導光板１，２，３内を進行する。
【００３４】
なお、これら光源４，５，６から各光透過性導光板１，２，３への側面部（入射面）以外は、図示しないリフレクタ、あるいは、銀色、または、白色のテープ部材等の高反射部材によって覆っておくことが望ましい。
【００３５】
そして、各光透過性導光板１，２，３は、各光透過性導光板１，２，３の内部を進行する光束の進行方向を変えるそれぞれ複数の反射面７，８，９を背面側に有している。各光透過性導光板１，２，３は、各光源４，５，６から入射されて内部を進行する光束を、反射面７，８，９により反射させて進行方向を変え、それぞれの正面側に射出させる。これら反射面７，８，９は、各光透過性導光板１，２，３の背面部の所定箇所が傾斜されることによって形成されている。すなわち、各光透過性導光板１，２，３の内部を進行する光束は、各反射面７，８，９において、内面反射によって進行方向を偏向される。したがって、各光透過性導光板１，２，３は、各光源４，５，６からの光束の入射面側が最も厚く、この光束の進行方向に沿って各反射面７，８，９を経るにつれて、順次厚さが薄くなっている。
【００３６】
図３は、本発明に係る照明装置の光透過性導光板の要部である反射面の形状を示す側面図である。
【００３７】
各光透過性導光板１，２，３における複数の反射面７，８，９は、図３に示すように、複数の傾斜面１０が所定の傾斜面上に配列された形状となっている。各傾斜面１０は、各光透過性導光板１，２，３の主面部に対して４５°の傾斜面となっている。一の傾斜面１０と他の傾斜面１０との間は、各光透過性導光板１，２，３の主面部に平行、すなわち、光束の進行方向に平行な面となっている。各光源４，５，６から各光透過性導光板１，２，３に入射された光束は、各反射面７，８，９における傾斜面１０により反射され、進行方向を９０°偏向され、各光透過性導光板１，２，３の正面側主面部（射出面）に対して垂直に射出する。
【００３８】
各反射面７，８，９において、各傾斜面１０の光束の射出方向への投影面積ｎｂ（ｎは、各反射面７，８，９における傾斜面１０の個数）の反射面７，８，９全体の光束の射出方向への投影面積ａに対する比率（ｎｂ／ａ）（面積占有率）は、例えば、１５％程度となっている。
【００３９】
図２に示すように、第１の光源４より第１の光透過性導光板１に入射され、反射面７に入射せずに第１の光透過性導光板１中を直進した光束は、他の反射面７に入射して、進行方向を９０°偏向される。このようにして、第１の光源４より入射された光束は、順次、複数の反射面７に入射して、進行方向を９０°偏向される。
【００４０】
同様に、第２の光源５より第２の光透過性導光板２に入射され、反射面８に入射せずに第２の光透過性導光板２中を直進した光束は、他の反射面８に入射して、進行方向を９０°偏向される。このようにして、第２の光源５より入射された光束は、順次、複数の反射面８に入射して、進行方向を９０°偏向される。
【００４１】
さらに、第３の光源６より第３の光透過性導光板３に入射され、反射面９に入射せずに第３の光透過性導光板３中を直進した光束は、他の反射面９に入射して、進行方向を９０°偏向される。このようにして、第３の光源６より入射された光束は、順次、複数の反射面９に入射して、進行方向を９０°偏向される。
【００４２】
第１の光透過性導光板１において進行方向を９０°偏向された光束は、第１の光透過性導光板１の正面側主面部（射出面）より射出され、第２及び第３の光透過性導光板２，３を透過して、第３の光透過性導光板３の正面側に射出される。第１の光透過性導光板１より射出された光束の光路上には、第２の光透過性導光板２における反射面８及び第３の光透過性導光板３における反射面９が存在しないようになっている。すなわち、各光透過性導光板１，２，３における複数の反射面７，８，９は、それぞれが光透過性導光板１，２，３の側面部（入射面）からの距離が異なるように形成されている。
【００４３】
また、第２の光透過性導光板２において進行方向を９０°偏向された光束は、第２の光透過性導光板２の正面側主面部（射出面）より射出され、第３の光透過性導光板３を透過して、第３の光透過性導光板３の正面側に射出される。第２の光透過性導光板２より射出された光束の光路上には、第３の光透過性導光板３における反射面９が存在しないようになっている。
【００４４】
そして、第３の光透過性導光板３において進行方向を９０°偏向された光束は、第３の光透過性導光板３の正面側主面部（射出面）より正面側に射出される。このようにして、第３の光透過性導光板３の正面側には、各光透過性導光板１，２，３において進行方向を９０°偏向された光束が、互いに異なる位置より射出される。
【００４５】
ところで、この照明装置における各透過性導光板１，２，３は、熱可塑性樹脂を用いた押し出し成形や加圧成型、あるいは、射出成形により、容易に形成することができる。すなわち、複数の傾斜面１０からなる各反射面７，８，９を含めて、金型を用いた一般的な成形工程により、一体的に、かつ、容易に形成することができる。この場合において、各光透過性導光板１，２，３においては、複数の反射面７，８，９は、それぞれが光透過性導光板１，２，３の側面部（入射面）からの距離が異なるように形成する。このようにして形成した光透過性導光板１，２，３を側面部を揃えて積層させることによって、前述したような照明装置を構成することができる。
【００４６】
〔表示装置の実施の形態〕
前述した照明装置を用いて構成された本発明に係る表示装置においては、照明装置の第３の光透過性導光板３の正面側に射出された光束は、図１及び図２に示すように、空間光変調素子である液晶表示素子（透過型ＴＦＴ−ＬＣＤ）１６に入射される。なお、図１及び図２においては、液晶表示素子１６の入射側偏光フィルタ１１、光束入射側（背面側）の封止ガラス１２及び画素電極（透明電極）１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂのみを示しているが、液晶表示素子１６においては、画素電極１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂの前面側に図示しない液晶層が形成されている。この液晶層は、光束入射側の封止ガラスと、液晶層の前面側の図示しない光束射出側（正面側）の封止ガラスとによって、封止されている。
【００４７】
この表示装置においてカラー表示を行うには、照明装置における第１の光源４が発する光束を三原色のうちの第１の色、例えば、赤色とし、第２の光源５が発する光束を三原色のうちの第２の色、例えば、緑色とし、第３の光源６が発する光束を三原色のうちの第３の色、例えば、青色とする。
【００４８】
第１の光透過性導光板１から射出された第１の色の光束は、偏光フィルタ１１及び光束入射側の封止ガラス１２を経て、液晶表示素子１６における第１の色に対応する画素電極（透明電極）１３Ｒに入射される。また、第２の光透過性導光板２から射出された第２の色の光束は、偏光フィルタ１１及び光束入射側の封止ガラス１２を経て、液晶表示素子１６における第２の色に対応する画素電極１３Ｇに入射される。そして、第３の光透過性導光板３から射出された第３の色の光束は、偏光フィルタ１１及び光束入射側の封止ガラス１２を経て、液晶表示素子１６における第３の色に対応する画素電極１３Ｂに入射される。
【００４９】
このようにして、各色の光束は、色ごとに対応する画素電極１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂに入射され、これら画素電極１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂに対応する液晶層を透過することによって画素ごとに偏光変調されて、光束射出側の封止ガラスより正面側に射出される。正面側に射出された光束は、光学軸方向が入射側偏光フィルタ１１に対して直交する方向となされた射出側偏光フィルタを透過し、強度変調されて射出される。各色の光束が画素ごとに強度変調されることによって、カラー表示がなされる。
【００５０】
入射側偏光フィルタ１１には、図２に示すように、照明装置からの光束の入射面に、シリンドリカルレンズ（又はマイクロレンズ）アレイ１４を形成しておくことが望ましい。このシリンドリカルレンズ（又はマイクロレンズ）アレイ１４は、複数のシリンドリカルレンズ（又はマイクロレンズ）が配列されて構成されており、各シリンドリカルレンズ（又はマイクロレンズ）の母線が、各光源４，５，６から各光透過性導光板１，２，３への光束の入射方向に対して直交する方向となっている。このシリンドリカルレンズ（又はマイクロレンズ）アレイ１４により、照明装置から入射される光束は、各光透過性導光板１，２，３への光束の入射方向に一度収束された後、同方向に拡散しながら、対応する画素電極１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂに入射する。画素電極１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂを透過した後の光束は、さらに拡散を続けるので、表示装置における視野角（表示画像を見ることができる範囲）を拡げることができる。
【００５１】
なお、シリンドリカルレンズ（又はマイクロレンズ）アレイは、入射側偏光フィルタ１１に設けずに、第３の光透過性導光板３の正面部（射出側）に設けてもよいし、入射側偏光フィルタ１１及び第３の光透過性導光板３の両方に設けてもよい。
【００５２】
図４は、本発明に係る表示装置の構成を示す正面図である。
【００５３】
この表示装置において、表示画面（空間光変調素子（液晶表示素子１６）の表示面）が長方形である場合においては、図４に示すように、照明装置における各光源４，５，６は、表示画面の短辺のいずれか一方に沿って設けることが望ましい。各光源４，５，６を長辺に沿って設けると、各光源４，５，６をなす発光素子の数を多くしなければならないからである。
【００５４】
図５は、本発明に係る表示装置の構成の他の例を示す側面図である。
【００５５】
また、この表示装置においては、照明装置における各光源４，５，６は、図５に示すように、表示画面の両側の辺に沿って設けるようにしてもよい。この場合には、各光透過性導光板１，２，３は、両側面より光束を入射されるので、前述の照明装置における各光透過性導光板１，２，３を２組並列に配置した構成となる。
【００５６】
そして、この表示装置においては、各光源４，５，６は、常に全ての発光素子を点灯させておく必要はない。例えば、各光源４，５，６をなす発光素子の数がそれぞれｎ個である場合、各発光素子の駆動信号を制御して、表示画像の１フレーム時間をｎで除した期間において各３個（各光源４，５，６において各１個）の発光素子を順次点灯させ、１フレーム時間内に〔ｎ×３〕個の発光素子を全て点灯させることにより、この照明装置によって照明される直線状の領域をスキャンさせることができる。
【００５７】
そして、照明装置によって照明される直線状の領域を、液晶表示素子１６の画素回路により液晶表示素子１６に線順次で書き込まれる画像データの書き込みラインに同期させることにより、ラインスキャンによる画像表示を行うことができる。
【００５８】
〔照明装置の他の実施の形態〕
図６は、本発明に係る照明装置の他の実施の形態における要部の構成を示す側面図である。
【００５９】
本発明に係る照明装置においては、図６に示すように、各光透過性導光板１，２，３の各光源４，５，６からの光束が入射される側面部（入射面）には、シリンドリカルレンズ（又はマイクロレンズ）１５を形成してもよい。このシリンドリカルレンズ（又はマイクロレンズ）１５により、各光源４，５，６からの光束を、各光透過性導光板１，２，３内において高精度の平行光束とすることができ、各光源４，５，６からの光束の利用効率を向上させることができ、また、照明装置の正面側に射出する光束の光量分布を均一化して射出光照度ムラを低減させることができる。
【００６０】
このシリンドリカルレンズ（又はマイクロレンズ）１５は、各光源４，５，６の発光素子からの射出配光角に合わせて最適化した非球面シリンドリカルレンズ（又はマイクロレンズ）とすることが望ましい。なお、各光透過性導光板１，２，３は、このシリンドリカルレンズ（又はマイクロレンズ）１５を含めて、金型を用いた一般的な成形工程により、一体的に、かつ、容易に形成することができる。
【００６１】
〔表示装置の実施例〕
前述した本発明に係る表示装置を、各光源４，５，６としてＬＥＤアレイ光源を用いて構成した。ＬＥＤアレイ光源のＬＥＤチップからの射出配光角は、水平方向（ＬＥＤチップの配列方向）で約８０°（±４０°）、垂直方向は４０°（±２０°）であった。そして、各光透過性導光板１，２，３の側面部には、シリンドリカルレンズ（又はマイクロレンズ）１５を形成した。
【００６２】
各光源４，５，６から、各４０ｌｍ（ルーメン）の赤色、緑色及び青色の光束を射出させたところ、空間光変調素子（液晶表示素子１６）に入射される全光束量は、７９．２８ｌｍであった。すなわち、最大光利用効率〔液晶表示素子への入射全光束量／光源からの出射全光束〕＝７９．２８／（４０×３）＝０．６６１より、６６．１％であり、従来の液晶表示素子用の照明装置（バックライト）における光利用効率とほぼ同等であった。そして、この表示装置においては、従来の照明装置におけるようなカラーフィルタによる吸収がないので、結果として、最大光利用効率は、従来の照明装置の３倍となる。
【００６３】
したがって、本発明に係る照明装置を用いて、透過型の液晶表示素子（ＴＦＴ−ＬＣＤ）を照明する場合においては、所定の照度を得るために必要な発光素子の数は、従来の照明装置の３分の１に減らすことが可能となる。また、消費電力も従来の照明装置の３分の１に減らすことが可能となる。さらに、各光透過性導光板１，２，３の厚みは、従来の照明装置よりも薄くすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る照明装置及び表示装置の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る照明装置及び表示装置の構成を示す側面図である。
【図３】本発明に係る照明装置の光透過性導光板の要部である反射面の形状を示す側面図である。
【図４】本発明に係る表示装置の構成を示す正面図である。
【図５】本発明に係る表示装置の構成の他の例を示す側面図である。
【図６】本発明に係る照明装置の他の実施の形態における要部の構成を示す側面図である。
【図７】従来の透過型ＴＦＴ−ＬＣＤ（液晶表示素子）を用いた表示装置の構成を示す斜視図である。
【図８】従来の透過型ＴＦＴ−ＬＣＤ（液晶表示素子）を用いた表示装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１    第１の光透過性導光板
２    第２の光透過性導光板
３    第３の光透過性導光板
４    第１の光源
５    第２の光源
６    第３の光源
７    反射面
８    反射面
９    反射面
１０    傾斜面
１３Ｒ  赤色用画素電極
１３Ｇ  緑色用画素電極
１３Ｂ  青色用画素電極
１４    シリンドリカルレンズ（又はマイクロレンズ）アレイ
１５    シリンドリカルレンズ（又はマイクロレンズ）
１６    液晶表示素子
【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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