(57)【要約】【課題】視野角特性が緩やかであり、正面輝度の高い面光源装置、及び、これを用いた透過型表示装置を提供する。【解決手段】非対称レンズシート１５を、垂直方向で視野角を制御する方向に配置し、対称レンズシート１５を、水平方向で視野角を制御する方向に配置する。また、非対称レンズシート１５の単位光学形状の曲面側を上方となるように配置する。非対称レンズシート１５の急峻な視野角特性を垂直方向とし、対称レンズシート１６の緩やかな視野角特性を水平方向とすることにより、違和感のない視野角特性としながら、正面輝度を高めることができる。【選択図】図１
2008192372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過型表示部を背面から照明する面光源装置であって、
光源部と、
前記光源部よりも出射側に設けられ、第１の方向の断面形状が非対称な形状であって出射側に突出して第１の方向に一次元に多数並べて配列された非対称単位光学形状を有する非対称レンズシートと、
前記光源部よりも出射側に設けられ、第２の方向の断面形状が対称な曲面形状であって出射側に突出して前記第２の方向に一次元に多数並べて配列された対称単位光学形状を有する対称レンズシートと、
を備える面光源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の面光源装置において、
前記第１の方向は、使用状態における垂直方向であり、
前記第２の方向は、使用状態における水平方向であること、
を特徴とする面光源装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の面光源装置において、
前記非対称レンズシートに形成されている前記非対称単位光学形状は、平面により形成された平面側と、曲面により形成された曲面側とを有し、
前記曲面側は、使用状態で上側となるように設けられていること、
を特徴とする面光源装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の面光源装置において、
前記対称単位光学形状は、前記第２の方向の断面形状が略楕円形状であること、
を特徴とする面光源装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の面光源装置において、
前記非対称レンズシートと前記対称レンズシートとが重なる面の少なくとも一方は、粗面であること、
を特徴とする面光源装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の面光源装置において、
前記光源部は、光を発光する発光部と、
前記発光部が発光する光を略完全拡散光とする完全拡散シートと、
を有すること、
を特徴とする面光源装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の面光源装置において、
前記非対称レンズシートと前記対称レンズシートとのうちで出射側に配置されているシートが有する非対称単位光学形状又は対称単位光学形状が並ぶピッチは、１００μｍ以下であること、
を特徴とする面光源装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の面光源装置において、
前記対称レンズシートは、前記非対称レンズシートよりも出射側に配置されていること、
を特徴とする面光源装置。
【請求項９】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の面光源装置において、
前記非対称レンズシートは、前記対称レンズシートよりも出射側に配置されており、
前記非対称レンズシートよりも出射側には、光拡散作用を有した拡散シートが配置されていること、
を特徴とする面光源装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の面光源装置において、
前記拡散シートは、ヘイズ値が３５％以上、６５％以下であること、
を特徴とする面光源装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の面光源装置において、
前記非対称レンズシート及び前記対称レンズシートは、それぞれ、熱可塑性樹脂を用いた一体成型により形成されていること、
を特徴とする面光源装置。
【請求項１２】
透過型表示部と、
請求項１から請求項１１までのいずれか１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、液晶表示装置等の照明に用いられる面光源装置、及び、これを用いた透過型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
透過型の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。
この内、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パネル等の透過型表示部との距離を適度に空け、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）を使用していた。
【０００３】
例えば、断面形状が楕円の一部形状等であり、その断面形状を保ったまま一方向に延在する微細な単位レンズ形状が多数並べられたレンチキュラーレンズシートや、断面形状が略三角形であり、その断面形状を保ったまま一方向に延在する微細な単位プリズム形状が多数並べられたプリズムシート等が使用されていた。
しかし、レンチキュラーレンズシートを１枚だけ使用した場合には、視野角特性が広いが、正面輝度が低いという問題があった。
また、プリズムシートを１枚だけ使用した場合には、急峻な視野角特性となるという問題があった。
【０００４】
これら、レンチキュラーレンズシートやプリズムシート等の光学シートを２枚使用した技術が、特許文献１に記載されている。
しかし、特許文献１には、どのような視野角特性の光学シートを組み合わせるとよいのかについて、具体的な開示がされていない。
【特許文献１】米国特許第６，０９１，５４７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、視野角特性が緩やかであり、正面輝度の高い面光源装置、及び、これを用いた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】
【０００６】
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、本発明の実施例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、透過型表示部を背面から照明する面光源装置であって、光源部（１２，１３，１４）と、前記光源部よりも出射側に設けられ、第１の方向の断面形状が非対称な形状であって出射側に突出して第１の方向に一次元に多数並べて配列された非対称単位光学形状（１５１）を有する非対称レンズシート（１５，１５−２）と、前記光源部よりも出射側に設けられ、第２の方向の断面形状が対称な曲面形状であって出射側に突出して前記第２の方向に一次元に多数並べて配列された対称単位光学形状（１６１）を有する対称レンズシート（１６，１６−２）と、を備える面光源装置である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の面光源装置において、前記第１の方向は、使用状態における垂直方向であり、前記第２の方向は、使用状態における水平方向であること、を特徴とする面光源装置である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の面光源装置において、前記非対称レ
ンズシート（１５，１５−２）に形成されている前記非対称単位光学形状（１５１）は、平面により形成された平面側（１５１Ｄ）と、曲面により形成された曲面側（１５１Ｕ）とを有し、前記曲面側は、使用状態で上側となるように設けられていること、を特徴とする面光源装置である。
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の面光源装置において、前記対称単位光学形状（１６１）は、前記第２の方向の断面形状が略楕円形状であること、を特徴とする面光源装置である。
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項に記載の面光源装置において、前記非対称レンズシート（１５，１５−２）と前記対称レンズシート（１６，１６−２）とが重なる面の少なくとも一方は、粗面であること、を特徴とする面光源装置である。
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項に記載の面光源装置において、前記光源部（１２，１３，１４）は、光を発光する発光部（１２，１３）と、前記発光部が発光する光を略完全拡散光とする完全拡散シート（１４）と、を有すること、を特徴とする面光源装置である。
請求項７の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の面光源装置において、前記非対称レンズシート（１５，１５−２）と前記対称レンズシート（１６，１６−２）とのうちで出射側に配置されているシートが有する非対称単位光学形状（１５１）又は対称単位光学形状（１６１）が並ぶピッチは、１００μｍ以下であること、を特徴とする面光源装置である。
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項に記載の面光源装置において、前記対称レンズシート（１６，１６−２）は、前記非対称レンズシート（１５，１５−２）よりも出射側に配置されていること、を特徴とする面光源装置である。
請求項９の発明は、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の面光源装置において、前記非対称レンズシート（１５，１５−２）は、前記対称レンズシート（１６，１６−２）よりも出射側に配置されており、前記非対称レンズシートよりも出射側には、光拡散作用を有した拡散シート（１７）が配置されていること、を特徴とする面光源装置である。
請求項１０の発明は、請求項９に記載の面光源装置において、前記拡散シート（１７）は、ヘイズ値が３５％以上、６５％以下であること、を特徴とする面光源装置である。
請求項１１の発明は、請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の面光源装置において、前記非対称レンズシート（１５，１５−２）及び前記対称レンズシート（１６，１６−２）は、それぞれ、熱可塑性樹脂を用いた一体成型により形成されていること、を特徴とする面光源装置である。
請求項１２の発明は、透過型表示部（１１）と、請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の面光源装置と、を備える透過型表示装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）面光源装置は、非対称単位光学形状を有する非対称レンズシートと、対称単位光学形状を有する対称レンズシートとを備えるので、視野角を絞りながら、正面輝度を向上させることができる。
【０００８】
（２）非対称単位光学形状が配列される第１の方向は、使用状態における垂直方向であり、単位光学形状が配列される第２の方向は、使用状態における水平方向であるので、水平方向の視野角特性を緩やかにしながら、正面輝度を向上できる。
【０００９】
（３）非対称レンズシートの非対称単位光学形状は、曲面側が、使用状態で上側となるように設けられているので、上方の視野角特性変化を緩やかにすることができ、通常想定される観察位置において自然な視野角特性を得ることができる。
【００１０】
（４）対称単位光学形状は、第２の方向の断面形状が略楕円形状であるので、視野角特性が緩やかであり、かつ、正面輝度を高めることができる。
【００１１】
（５）非対称レンズシートと対称レンズシートとが重なる面の少なくとも一方は、粗面であるので、他のシートと重ねられる部分にニュートンリングが発生することを防止できる。
【００１２】
（６）光源部は、光を発光する発光部と、発光部が発光する光を略完全拡散光とする完全拡散シートとを有するので、簡単な構成で管ムラの無い光を出射できる。
【００１３】
（７）出射側に配置されているシートが有する非対称単位光学形状又は対称単位光学形状が並ぶピッチは、１００μｍ以下であるので、透過型表示部との間でモアレ縞が発生することを防止できる。
【００１４】
（８）対称レンズシートは、非対称レンズシートよりも出射側に配置されているので、非対称レンズシートから出射した、ある程度急峻な視野角特性をもつ光を、対称レンズシートを通過することにより、緩やかな視野角特性にできる。
【００１５】
（９）非対称レンズシートは、対称レンズシートよりも出射側に配置されており、非対称レンズシートよりも出射側には、光拡散作用を有した拡散シートが配置されているので、正面輝度を高めながら、視野角特性を緩やかにできる。
【００１６】
（１０）拡散シートは、ヘイズ値が３５％以上、６５％以下であるので、正面輝度を低下することなくモアレ縞を防止できる。
【００１７】
（１１）非対称レンズシート及び対称レンズシートは、それぞれ、熱可塑性樹脂を用いた一体成型により形成されているので、製造が容易であり、また、環境変化による反り等の変形を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
視野角特性を緩やかにし、正面輝度を高めるという目的を、非対称レンズシートと対称レンズシートとを組み合わせて用いることにより実現した。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明による透過型表示装置の実施例１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が、この使い分けには、技術的な意味が無いので、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。したがって、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、光制御シートは、光制御板としてもよいし、光制御フィルムとしてもよい。
【００２０】
実施例１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，非対称レンズシート１５，対称レンズシート１６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、反射板１２，発光管１３が発光部を形成しており、この発光部に乳白板１４を加えることで、完全拡散光を発する光源部となり、ＬＣＤパネル１１を背面から照明するバックラ
イトとなる面光源装置としては、反射板１２，発光管１３，乳白板１４，非対称レンズシート１５，対称レンズシート１６が該当している。
なお、完全拡散光とは、出射面の法線方向（正面方向）の輝度を１００％とした場合に、出射面の法線方向から３０度傾いた方向の輝度が８０％以上であり、かつ、出射面の法線方向から６０度傾いた方向の輝度が６０％以上ある拡散光を指すものとする。
【００２１】
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、その大きさは、対角３２インチ（７４０ｍｍ×４２０ｍｍ）で、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、垂直方向として使用される。
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り、本実施例では、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。
【００２２】
乳白板１４は、無指向性の光拡散特性を有し、透過する光を略完全拡散光として出射するシートであり、発光管１３と非対称レンズシート１５との間に配置されている。乳白板１４の両面には、マット処理が行われており、また、基材中に拡散剤が分散混入されており、これらによって拡散効果を発生する。乳白板の基材の材料としては、ポリカーボネート、ＭＳ（メタクリルスチレン：アクリル樹脂とスチレン樹脂との共重合体）材、及びＭＳ材にゴム成分を混入させたＭＢＳ（メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン）材などが使用される。厚みとしては、１ｍｍ〜３ｍｍ程度である。本実施例の乳白板１４の基材は、ＭＢＳ材を用いて厚さ２ｍｍに形成され、全光線透過率が６０％であり、出射面の法線方向から３０度傾いた方向の輝度が９５％であり、かつ、出射面の法線方向から６０度傾いた方向の輝度が８２％である。
また、乳白板１４は、耐湿度性を向上させるために、多層構造とすることもできる。例えばＭＳ材やＭＢＳ材では、スチレンリッチな材料でサンドイッチすることなどが考えられる。さらに、光源から発生する紫外線を除去するために基材中にＵＶ吸収剤を混ぜたり、光源側の表面にＵＶ吸収剤をコーティングしたりすることもできる。
【００２３】
乳白板１４を配置する目的として、管ムラを低減することが挙げられる。ここで、管ムラとは、光源が蛍光管であるため、蛍光管がある部分と無い部分で明暗が発生してしまうことである。これを解消させるには、蛍光管との距離を離すこと、及び、拡散効果やレンズ効果を用いることにより、光を広げるとよい。しかし、面光源装置は、可能な限り薄いことが望まれるので、２０ｍｍ程度しかＬＣＤパネルとの距離を離すことができない。そこで、乳白板（完全拡散シート）や光制御シートの拡散度合いやレンズ効果が重要となる。また、蛍光管の代わりにＬＥＤ（発光ダイオード）光源等の点光源を用いる場合にも同等のことが言える。
【００２４】
本発明では、乳白板と光制御シート及び拡散フィルムとを組み合わせており、これらの複合体で管ムラが評価されなければならない。様々な組み合わせ評価を行った結果、特に管ムラには、乳白板の拡散度合いが最も影響が大きいこと、及び、乳白板によって管ムラを低減するためには、乳白板は、全光線透過率が５０％〜７０％であることが望ましいことが分かった。
【００２５】
ここで、上記条件を規定した理由を説明する。
乳白板の拡散度合いを増していけば、管ムラは低減されていくが、後方散乱が増えて光利用効率が悪化して、正面輝度低下に繋がる。したがって、両者のバランスが重要となる
。完全拡散シートの拡散度合いの目安としては、全光線透過率がある。
そこで、全光線透過率の異なる複数種類の乳白板を用意し、管ムラと正面輝度について評価した。
全光線透過率の測定は、ヘイズメーター（ＪＩＳＫ７１３６）を用いて測定を行った。
正面輝度の測定は、対角４０インチ（８８５ｍｍ×４９８ｍｍ）の図１の構成において、ＬＣＤパネル１１を取り除いた状態で行った。その状態で、乳白板を５種類（全光線透過率を変更した５種類のサンプル）交換して、輝度計（ＢＭ−９：トプコン社製）を面光源装置より１ｍ離して面光源装置に対して垂直となるようにセッティングを行い測定した。また測定ポイントは、面光源装置の略中心部分とした。全光線透過率６０％の乳白板を基準として、正面輝度の変動を測定した。この評価結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
2008192372.tif 000003
【００２７】
全光線透過率が４５％の場合、管ムラは無いが、正面輝度が１０％低下したので、使用には適さない。
全光線透過率が５５％の場合、管ムラは無く、正面輝度も４％の低下で済んだので、使用に適している。
全光線透過率が６５％の場合、管ムラは殆ど無く、正面輝度が３％上昇しており、使用に適している。
全光線透過率が７５％の場合、管ムラが発生しており、正面輝度が８％上昇したものの、使用には適さない。
以上の表１の結果から、乳白板の全光線透過率は、５０％〜７０％であることが望ましいといえる。
【００２８】
図２は、非対称レンズシート１５を示す斜視図である。
非対称レンズシート１５は、発光管１３から出射した光の垂直方向の輝度ムラを低減させて均一化するとともに垂直方向の集光効果を有した光学シートであり、乳白板１４と対称レンズシート１６との間に配置され、出射側に光を収束して出射する非対称単位光学形状１５１が形成されている。非対称単位光学形状１５１は、平面と曲面とを組み合わせた形状となっており、非対称レンズシート１５の出射側表面には、この非対称単位光学形状１５１が平行に多数並べて配置されている。非対称単位光学形状１５１の並ぶ方向は、使用状態における垂直方向であり発光管１３の並ぶ方向と一致している（図１参照）。
【００２９】
本実施例の非対称レンズシート１５は、屈折率１．５３の透明なＭＳ材を用いた押し出し成型により形成されている。なお、非対称レンズシート１５は、ＭＳ材に限らず、ポリカーボネート、ＭＢＳ、ＰＭＭＡ、スチレン等の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、熱硬化性樹脂を使用したり、紫外線硬化性樹脂等の光硬化性樹脂を用いた紫外線成型と呼ばれる方法により作製したりしてもよい。
本実施例では、非対称レンズシート１５は、上述のようにＭＳ材を用いた押し出し成型により一体成型により形成されているので、線膨張係数がシート中で均一となり、温度変化による反りが発生しにくくなっている。また、後述する表面の粗面化を行うときにも、
ロール金型を粗面にするだけで粗面化ができ、製造を容易に行える。
【００３０】
図３は、非対称レンズシート１５を図２中に矢印で示したＳ１−Ｓ２断面で切断した断面図である。なお、図３は、使用状態を切断した配置として示しており、図中の上下方向が垂直（上下）方向となり、図中の左方が出射側となるように示している。
非対称単位光学形状１５１の形状については、頂点Ｔを基準として上側の上側形状１５１Ｕと、下側の下側形状１５１Ｄとに分けて説明する。
下側形状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が０．０９ｍｍ、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（平面側）であり、シート面に対して４６度の角度を持って形成されている。
ここで、シート面とは、非対称レンズシート１５全体として見たときにおける非対称レンズシート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、非対称レンズシート１５の入射側の面と平行な面であり、以下の説明中において他のシートについても同一の定義として用いている。
【００３１】
上側形状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０．１９５ｍｍの円筒面（曲面側）である。従って、この上側形状１５１Ｕの上下方向の幅ＷＵ＝０．０９９ｍｍであり、非対称単位光学形状１５１中に占める平面側と曲面側との比は、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。
非対称レンズシート１５から出射した光は、曲面側から出射した光が進む方向の視野角特性が緩やかになり、平面側から出射した光が進む方向の視野角特性が急峻になる。ディスプレイを観察する場合には、上方の視野角特性を緩やかにすることが望ましいため、曲面側を上方に設置する方が、通常想定される観察位置において自然な視野角特性を得るために望ましい。よって、本実施例でも曲面側が上方となるように配置している。
【００３２】
図４は、対称レンズシート１６を示す斜視図である。
対称レンズシート１６は、発光管１３から出射した光の水平方向の輝度ムラを低減させて均一化するレンチキュラーレンズシートであり、出射側に光を収束して出射する対称単位光学形状１６１が形成されている。対称単位光学形状１６１は、連続する楕円筒の一部の形状となっており、対称レンズシート１６の出射側表面は、この対称単位光学形状１６１が平行に多数並べて配置されてレンチキュラーレンズ面となっている。対称単位光学形状１６１の並ぶ方向は、使用状態における水平方向となっている。
本実施例の対称レンズシート１６は、屈折率１．５３の透明なＭＳ材を用いた押し出し成型により形成されている。なお、対称レンズシート１６は、ＭＳ材に限らず、ポリカーボネート、ＭＢＳ、ＰＭＭＡ、スチレン等の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、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等の光硬化性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。
【００３３】
図５は、対称レンズシート１６を図４中に矢印で示したＳ３−Ｓ４断面で切断した断面図である。
対称単位光学形状１６１は、図５に示した断面において、長半径が０．１５ｍｍ、短半径が０．０７ｍｍの楕円となっており、その長軸が対称レンズシート１６のシート面に対して直交し、ピッチ０．１ｍｍとなるように配置されている。また、対称レンズシート１６の厚さは、０．０８ｍｍである。
対称レンズシート１６は、ＬＣＤパネル１１に最も近い位置に配置されているので、その対称単位光学形状１６１が並ぶピッチは、１００μｍ（０．１ｍｍ）以下とすることが、ＬＣＤパネル１１との間にモアレ縞が発生しないようにするために望ましい。本実施例では、この条件を満足している。
【００３４】
本実施例では、非対称レンズシート１５により垂直方向の視野角制御を行い、対称レンズシート１６により水平方向の視野角制御を行うようにした。この理由について説明する。非対称レンズシート１５は、正面輝度を向上する効果が高い反面、急峻な視野角特性となる。一方、対称レンズシート１６は、正面輝度を向上させる効果が非対称レンズシート１５と比べると若干劣るが、視野角特性が緩やかである。
ディスプレイを観察する場合には、特に水平方向の視野角が緩やかであることが望まれる。従って、水平方向の視野角制御には、対称レンズシート１６を用いている。
一方、ディスプレイを観察する場合に垂直方向に視点を変えることは、殆ど無いため、ある程度の急峻な特性でも問題なく、正面輝度を向上させるために垂直方向の視野角を絞った方が良い。従って、垂直方向の視野角制御には、非対称レンズシート１５を用いている。
【００３５】
本実施例の対称レンズシート１６は、その入射側の面、すなわち、非対称レンズシート１５が接触する側の面の表面が粗面となっている。対称レンズシート１６の非対称レンズシート１５が接触する側の面を粗面とすることにより、対称レンズシート１６が非対称レンズシート１５に接触しても、ニュートンリングが発生しない。なお、粗面とするのは、対称レンズシート１６とせずに、非対称レンズシート１５の出射側を粗面としてもよいし、両者を粗面としてもよい。
【００３６】
次に、本実施例の視野角特性を、比較例と比較して説明する。
図６は、本実施例の透過型表示装置１０からＬＣＤパネル１１を取り外した本実施例の面光源装置の視野角特性を示す図である。
図７は、本実施例の透過型表示装置１０からＬＣＤパネル１１，対称レンズシート１６を取り外した第１の比較例の面光源装置の視野角特性を示す図である。
図８は、本実施例の透過型表示装置１０からＬＣＤパネル１１，非対称レンズシート１５を取り外した第２の比較例の面光源装置の視野角特性を示す図である。
乳白板１４に非対称レンズシート１５を重ねた図７の例では、特に水平方向で集光できずに広がっており、従ってピーク輝度が低く（８７６０．８ｃｄ／ｍ2 ）なっている。
乳白板１４に対称レンズシート１６を重ねた図８の例では、特に垂直方向で集光できずに広がっており、従ってピーク輝度が低く（８９９０．２ｃｄ／ｍ2 ）なっている。
これに対して、乳白板１４に非対称レンズシート１５と対称レンズシート１６を重ねた図６の例では、水平方向、及び、垂直方向で集光効果を得ており、ピーク輝度も高い値（１１１４２．１ｃｄ／ｍ2 ）を示している。
【００３７】
本実施例によれば、非対称レンズシートを使用状態における垂直方向の視野角制御に使用し、対称レンズシートを使用状態における水平方向の視野角制御に使用するように、互いの単位光学形状が並ぶ方向が直交させて配置したので、視野角特性が緩やかになり、かつ、正面輝度を高くできる。
【実施例２】
【００３８】
図９は、本発明による透過型表示装置の実施例２を示す図である。
実施例２の透過型表示装置２０は、実施例１の透過型表示装置１０の非対称レンズシート１５と対称レンズシート１６との位置を入れ替え、さらに、拡散シート１７を追加した形態である。したがって、前述した従来例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。
実施例２における透過型表示装置２０は、ＬＣＤパネル１１，反射板１２，発光管１３，乳白板１４，非対称レンズシート１５−２，対称レンズシート１６−２，拡散シート１７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バックライトとなる面光源装置としては、反射板１２，発光管１３，乳白板１４，非対称レンズシート１５−２
，対称レンズシート１６−２，拡散シート１７が該当している。
【００３９】
非対称レンズシート１５−２は、実施例１における非対称レンズシート１５と同一形態のシートであるが、配置される位置が、対称レンズシート１６−２と拡散シート１７との間になっている。
対称レンズシート１６−２は、実施例１における対称レンズシート１６と同一形態のシートであるが、配置される位置が、乳白板１４と非対称レンズシート１５−２との間になっている。
【００４０】
拡散シート１７は、ＬＣＤパネル１１と非対称レンズシート１５−２との間に配置され、出射側に微細凸形状が形成された光拡散作用を有したシートである。
拡散シートとして使用されるものには、透明基材フィルムの表面に拡散材をコーティングしたタイプ、拡散材を基材に練り込んだタイプ、表面を粗面にしたタイプ、及びこれらの組み合わせが存在する。
本実施例の拡散シート１７は、これらの内で、透明基材フィルムの表面に拡散材をコーティングしたタイプである。具体的には、ＰＥＴ（PolyEthylene  Terephthalate）樹脂
製の厚さ１８８μｍの透明基材層（フィルム）上に、バインダ中に微小ビーズを混練した拡散層をコートして形成している。この拡散層は、微小ビーズをバインダよりも突出させることにより、表面に微細凸形状が形成されている。本実施例で使用した拡散シート１７は、恵和（株）製の光拡散フィルムＰＢＳ−０７２であり、ヘイズ値は、４７．９％（メーカーカタログ値）である。
なお、拡散シートは、ヘイズ値が３５％以上、６５％以下であることが、正面輝度を低下することなくモアレ縞の防止をするために望ましい。
また、本実施例では、乳白板と光制御シート及び拡散フィルムとを組み合わせており、これらの複合体で管ムラが評価されなければならない。様々な組み合わせ評価を行った結果、特に管ムラには、乳白板の拡散度合いが最も影響が大きいこと、及び、乳白板によって管ムラを低減するためには、乳白板は、全光線透過率が５０％〜７０％であることが望ましいことが分かった。
【００４１】
表面に拡散材（微小ビーズ）をコーティングした拡散シートは、微小ビーズのトップの丸い部分が突出するため、レンズ効果を発揮する。そのため、視野角の広い拡散光が入射した場合には、集光効果を発揮し、視野角の狭い拡散光が入射した場合には、拡散効果を発揮するという、他のタイプの拡散シートとは異なる特徴的な作用を持っている。
また、拡散材を分散させてコーティングしているので、周期構造を持たず、モアレが発生することもない。
さらに、表面にコーティングする拡散材の量を変えることにより、レンズ効果（集光及び拡散効果）を調整することが可能となる。拡散材の量が少ないと拡散材の密度が小さいため、レンズ効果よりも粗面による散乱効果が大きくなり、視野角の広い拡散光に対する集光効果が小さくなる。
なお、練り込みタイプや表面が粗面タイプの拡散シートは、レンズ効果ではなく、散乱効果や屈折効果により、拡散効果のみを発揮する点で、本実施例の拡散シート１７とは異なる。
【００４２】
非対称レンズシート１５−２は、単位光学形状の片側が平面であるため、ある程度急峻な視野角特性となる。しかし、非対称レンズシート１５−２を出射側に設置した方が正面輝度を高くできる。そこで、本実施例では、視野角特性を滑らかにする効果を得るために、拡散効果のある拡散シート１７を設置している。
【００４３】
図１０は、本実施例の透過型表示装置２０からＬＣＤパネル１１を取り外した本実施例の面光源装置の視野角特性を示す図である。
実施例１の図６と比較して、正面輝度は、若干低下したが、水平方向における不要な輝度ピークが発生せず、全体に緩やかな輝度変化をする特性となっている。
【００４４】
本実施例によれば、非対称レンズシートを対称レンズシートよりも出射側に配置し、非対称レンズシートよりも出射側に拡散シートが配置したので、実施例１よりも正面輝度を高めながら、モアレの発生を防止できる。
【００４５】
（変形例）
以上説明した実施例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、それらも本発明の範囲内である。
（１）各実施例において、非対称レンズシート１５，１５−２、対称レンズシート１６，１６−２は、１種類の単位光学形状が出射側に並べられている例を示したが、これに限らず、例えば、複数種類の単位光学形状を組み合わせて出射側に配置してもよい。
【００４６】
（２）各実施例において、非対称単位光学形状１５１の頂点Ｔは、上側形状１５１Ｕと下側形状１５１Ｄ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、頂点を挟んで非対称に形成された上側形状１５１Ｕと下側形状１５１Ｄとを滑らかに繋げる曲面を単位光学形状１５１の頂点部分に形成してもよい。これにより、輝度変化をより滑らかにでき、また、非対称レンズシート１５，１５−２と重ねられる対称レンズシート１６及び拡散シート１７に対して傷をつけてしまうことを防止できる。
【００４７】
（３）各実施例において、発光部には、線光源が並べられている例を示したが、これに限らず、例えば、ＬＥＤ等の点光源を多数並べた発光部であってもよいし、有機ＥＬ（electroluminescence）、無機ＥＬ等の面発光をする発光部であってもよい。
【００４８】
（４）実施例２において、非対称レンズシート１５−２よりも出射側に拡散シート１７を配置した例を示したが、これに限らず、モアレ縞が発生しなければ、拡散シート１７を省略してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明による透過型表示装置の実施例１を示す図である。
【図２】非対称レンズシート１５を示す斜視図である。
【図３】非対称レンズシート１５を図２中に矢印で示したＳ１−Ｓ２断面で切断した断面図である。
【図４】対称レンズシート１６を示す斜視図である。
【図５】対称レンズシート１６を図４中に矢印で示したＳ３−Ｓ４断面で切断した断面図である。
【図６】本実施例の透過型表示装置１０からＬＣＤパネル１１を取り外した本実施例の面光源装置の視野角特性を示す図である。
【図７】本実施例の透過型表示装置１０からＬＣＤパネル１１，対称レンズシート１６を取り外した第１の比較例の面光源装置の視野角特性を示す図である。
【図８】本実施例の透過型表示装置１０からＬＣＤパネル１１，非対称レンズシート１５を取り外した第２の比較例の面光源装置の視野角特性を示す図である。
【図９】本発明による透過型表示装置の実施例２を示す図である。
【図１０】本実施例の透過型表示装置２０からＬＣＤパネル１１を取り外した本実施例の面光源装置の視野角特性を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０，２０  透過型表示装置
１１  ＬＣＤパネル
１２  反射板
１３  発光管
１４  乳白板
１５，１５−２  非対称レンズシート
１５１  非対称単位光学形状
１５１Ｕ  上側形状
１５１Ｄ  下側形状
１６，１６−２  対称レンズシート
１６１  対称単位光学形状
１７  拡散シート
【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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