(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光源として少なくとも１個の点状光源を用いた光供給手段と、第１の導光部を含む第１段光束拡張−方向転換手段と、第２の導光部を含む第２段光束拡張−方向転換手段とを備えた面光源装置であって：
前記第１の導光部は、第１の方向に沿った長軸と、前記第１の方向に垂直な第２の方向にほぼ沿った厚さと、前記第１の方向及び前記第２の方向のいずれにも垂直な第３の方向にほぼ沿った幅とを有するとともに、
前記光供給手段によって供給され、前記第１の方向にほぼ沿うように進行する光を受け入れるための光導入面と、前記光導入面を通して前記第１の導光部内に導入された光の進行方向をほぼ前記第２の方向に沿った方向に転換し、前記第２の導光部へ向かう中間出力光束を生成するための第１の方向転換面を有し、
前記第１の方向転換面には、多数の突起列Ｐ1,Ｐ2,Ｐ3・・・・・が設けられており、  各突起列Ｐi （i=1,2,3・・・・・）は前記第３の方向にほぼ沿うように延在するとともに、前記導入面に関して相対的に近く且つ切り立った第１面Ｓi と前記導入面に関して相対的に遠く且つ傾斜した第２面Ｔi を含み、
第２面Ｔi は、前記中間出力光束の一部を生成する内部反射機能と、該突起列Ｐi からの漏出光を生成する漏出機能を有し、
突起列Ｐj （j=2,3・・・・・）は、先行する突起列Ｐj-1 の第２面Ｔj-1 からの漏出光を第１面Ｓj を通して回収し、第２面Ｔj へ内部入射させるために連鎖的に協働するように配列されており；
前記第２の導光部は、前記第１の方向にほぼ沿った幅と、前記第２の方向にほぼ沿った奥行きと、前記第３の方向にほぼ沿った厚さとを有するとともに、
前記第１の導光部から受け入れた前記中間出力光束の進行方向をほぼ前記第３の方向に沿った方向に転換して出力前駆光束を生成する第２の方向転換面と、前記出力前駆光束をほぼ前記第３の方向に向けて出射させる出射面とを備え、
前記第２の方向転換面には、多数の突起列Ｑ1,Ｑ2,Ｑ3・・・・・が設けられており、  各突起列Ｑi （i=1,2,3・・・・・）は前記第１の方向にほぼ沿うように延在するとともに、前記第１の導光部に関して相対的に近く且つ切り立った第１面Ｖi と前記第１の導光部に関して相対的に遠く且つ傾斜した第２面Ｗi を含み、
第２面Ｗi は、前記出力前駆光束の一部を生成する内部反射機能と、該突起列Ｑi からの漏出光を生成する漏出機能を有し、
突起列Ｑj （j=2,3・・・・・）は、先行する突起列Ｑj-1 の第２面Ｗj-1 からの漏出光を第１面Ｖj を通して回収し、第２面Ｗj へ内部入射させるために連鎖的に協働するように配列されており、且つ、
前記第１の導光部と前記第２の導光部は一体で構成され、前記中間出力光束は空気層を介することなく、前記第１の導光部から前記第２の導光部へ渡されることを特徴とする、前記面光源装置。
【請求項２】
前記第１の導光部は、その厚さが前記光導入面から離れるに従って減少するような略楔形状を有している、請求項１に記載された面光源装置。
【請求項３】
前記第１の導光部は、その厚さが前記光導入面から離れるに従って減少するような略楔形状を有し、且つ、前記第２の導光部は、その厚さが前記第１の導光部から離れるに従って減少するような略楔形状を有している、請求項１に記載された面光源装置。
【請求項４】
発光源として少なくとも１個の点状光源を用いた光供給手段と、第１の導光部を含む第１段光束拡張−方向転換手段と、第２の導光部を含む第２段光束拡張−方向転換手段とを備えた面光源装置であって：
前記第１の導光部は、第１の方向に沿った長軸と、前記第１の方向に垂直な第２の方向にほぼ沿った厚さと、前記第１の方向及び前記第２の方向のいずれにも垂直な第３の方向にほぼ沿った幅とを有するとともに、
前記光供給手段によって供給され、前記第１の方向にほぼ沿うように進行する光を受け入れるための光導入面と、前記光導入面を通して前記第１の導光部内に導入された光の進行方向をほぼ前記第２の方向に沿った方向に転換し、前記第２の導光部へ向かう中間出力光束を生成するための方向転換面を有し、
前記方向転換面には、多数の突起列Ｐ1,Ｐ2,Ｐ3・・・・・が設けられており、
各突起列Ｐi （i=1,2,3・・・・・）は前記第３の方向にほぼ沿うように延在するとともに、前記導入面に関して相対的に近く且つ切り立った第１面Ｓi と前記導入面に関して相対的に遠く且つ傾斜した第２面Ｔi を含み、
第２面Ｔi は、前記中間出力光束の一部を生成する内部反射機能と、該突起列Ｐi からの漏出光を生成する漏出機能を有し、
突起列Ｐj （j=2,3・・・・・）は、先行する突起列Ｐj-1 の第２面Ｔj-1 からの漏出光を第１面Ｓj を通して回収し、第２面Ｔj へ内部入射させるために連鎖的に協働するように配列されており；
前記第２の導光部は、前記第１の方向にほぼ沿った幅と、前記第２の方向にほぼ沿った奥行きと、前記第３の方向にほぼ沿った厚さとを有するとともに、
出射面と、前記出射面に背を向けた背面とを備え、
前記第１導光板から受け入れた前記中間出力光束の進行方向を、前記第３の方向を基準として同方向から前記第２の方向側に傾斜した方向に転換して前記出射面から斜め出射光を出射させるようになっており、且つ、
前記第１の導光部と前記第２の導光部は一体で構成され、前記中間出力光束は空気層を介することなく、前記第１の導光部から前記第２の導光部へ渡されることを特徴とする、前記面光源装置。
【請求項５】
前記第１の導光部は、その厚さが前記光導入面から離れるに従って減少するような略楔形状を有している、請求項４に記載された面光源装置。
【請求項６】
前記第１の導光部は、その厚さが前記光導入面から離れるに従って減少するような略楔形状を有し、且つ、前記第２の導光部は、その厚さが前記第１の導光部から離れるに従って減少するような略楔形状を有している、請求項４に記載された面光源装置。
【請求項７】
前記出射面に沿って、前記斜め出射光の進行方向を前記第３の方向に近付けるように修正する方向修正素子が配置されている、請求項４に記載された面光源装置。
【請求項８】
前記第１の導光部及び前記第２の導光部の内の少なくとも一方の内部には、均一な散乱能が与えられている、請求項１〜請求項７の内のいずれか１項に記載された面光源装置。
【請求項９】
前記第１の導光部は複数のセクションに分けて連接配置されており、前記光導入面は各セクション毎に設けられ、
前記複数のセクションに対応して複数の光供給器が設けられており、
前記中間出力光束は前記複数のセクションによって提供される、請求項１〜請求項８の内のいずれか１項に記載された面光源装置。
【請求項１０】
前記第１の導光部は、複数のセクションに分けて連接配置されており、前記光導入面は各セクション毎に設けられ、
前記複数のセクションに対応して複数の光供給器が設けられており、
前記中間出力光束は前記複数のセクションによって提供されるようになっており、
且つ、前記複数のセクションのそれぞれが、厚さが各対応する光導入面から離れるに従って減少するような略楔形状を有している、請求項１、請求項２、請求項４、請求項５または請求項７に記載された面光源装置。
【請求項１１】
前記複数のセクションの一部に対応する光導入面は、前記光供給手段によって供給され、前記第１の方向とほぼ逆方向に進行する光を受け入れるように設けられている、請求項９または請求項１０に記載された面光源装置。
【請求項１２】
前記光供給手段は、発光源として１個または複数個の発光ダイオードを用いたものである、請求項１〜請求項１１の内のいずれか１項に記載された面光源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば発光ダイオードのような点状光源を一次光供給源に用いた面光源装置に関し、更に詳しく言えば、２段に亙って光束拡張と方向転換を行ない、点状光源からの小断面積の光を拡大された断面積を持つ光束に変換して外部へ出力する型の改良された面光源装置に関する。
【０００２】
本発明の面光源装置は、例えば携帯電話、電子手帳、携帯用パーソナルコンピュータ等のモバイル機器の液晶ディスプレイのバックライティングに好適に適用される。
【０００３】
【従来の技術】
散乱導光体あるいは透明導光体からなる導光板を利用した各種の面光源装置が提案されている。導光板の側方から一次光を供給する型の面光源装置はサイドライト型面光源装置とも呼ばれる。サイドライト型面光源装置は、薄型構造を許容する利点を有するため、液晶ディスプレイのバックライティング等に広く適用されている。
【０００４】
導光板に一次光を供給する一次光源としては、主として冷陰極管を発光源とする棒状光源、または、ＬＥＤに代表される点状光源が使用されているが、昨今の携帯電話、電子手帳、携帯用パーソナルコンピュータ等のモバイル機器などの普及とＬＥＤの低廉価格化などに伴い、後者の点状光源を用いる面光源装置が主流となりつつある。
【０００５】
図１は、後者を液晶ディスプレイのバックライティングに適用した見取図であり、図２は、図１において、導光板の出射面を矢印Ａの方向から見た上面図である。図１、図２を参照すると、符号１は導光板で、楔形状の断面を有する散乱導光体で構成されている。散乱導光体は、導光機能と内部散乱機能を兼備した周知の光学材料で、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）からなるマトリックスと該マトリックス中に「異屈折率物質」を一様分散させたものからなる。「異屈折率物質」とは、マトリックスの屈折率と実質的に異なる屈折率を有する物質を意味する。
【０００６】
導光板１の肉厚の端面は入射端面２とされ、その近傍に、それぞれ小さな発光面積を持つ複数の光源Ｌ１〜Ｌ３が、配置されている。各光源Ｌ１〜Ｌ３は、それぞれ発光源として単体のＬＥＤ、ＬＥＤアレイ、あるいは電球などを用いたものである。
【０００７】
導光板１の背面６に沿って、正反射性あるいは拡散反射性の反射体３が配置される。照明光は、導光板１の出射面５から取り出される。プリズムシート４は片面にプリズム面を有し、出射面５に沿って、プリズム面が内向きとなるように配置されている。
【０００８】
破断描示された部分を参照すると、プリズムシート４の平滑な外面４Ａが示されている。外面４Ａの外側には、偏光分離シートＬＳを介して液晶パネルＬＰが配置されている。液晶パネルＬＰは、偏光軸が直交するように配置した２枚の偏光板間に液晶セル、透明電極等を挟んだ周知の構成を有している。
【０００９】
偏光分離シートＬＳは、液晶パネル内の偏光板とプリズムシート４の間に配置される。この偏光分離シートＬＳは内の偏光板の偏光軸と同じ方向の偏光成分に対する透過率が高く、同偏光軸と直交する方向の偏光成分に対する反射率が高い性質を有している。プリズムシート４の内面が提供するプリズム面は、多数のプリズム要素列を有する。これら多数のプリズム要素列の配向方向は、導光プレート１の入射端面２とほぼ平行である。
【００１０】
各光源Ｌ１〜Ｌ３から導光板１内に導入された光は、導光板１内で散乱作用と反射作用を受けながら末端部７に向けて導光される。この過程で、照明光が徐々に出射面５から出射される。
【００１１】
ここで、導光板１の出射面５からの出射光の主たる進行進行方向は、斜め前方に大きく傾斜している。このような性質は指向出射性と呼ばれる。この傾斜した進行方向は、プリズムシート４でほぼ正面方向に補正され、偏光分離シートＬＳを介して液晶パネルＬＰをバックライティングする。
【００１２】
ここで問題となるのは、入射端面２の全長に亙って均等に光供給を行なうことが困難なことである。そのため、図２に示したように、入射端面２の近傍を中心に、局所的な高輝度領域Ｓ１〜Ｓ３が光源Ｌ１〜Ｌ３の配置に対応して離散的に発生することが避けられない。このような高輝度領域Ｓ１〜Ｓ３は、「蛍」とも呼ばれる。
【００１３】
この問題に対する１つの解決策は、光源Ｌ１〜Ｌ３の数あるいは全体のの発光面積を増大させて棒状光源と等価な発光分布を目指すことである。しかし、実際にＬＥＤや電球を用いて棒状光源と等価な発光分布を実現することは困難であり、また、経済的にも有利ではない。
【００１４】
もう１つの解決策は、光源Ｌ１〜Ｌ３と入射端面２の間、あるいは、入射端面２自体に強い光拡散手段を設けることで光供給の均等化を図ることである。しかし、この手法を用いると、後方散乱などにより光の進行方向が非常に広い角度範囲に拡がることになり、光損失が生じ易い。また、出射面５からの出射方向にも拡がりが生じ、出射光の指向性が低下する。
【００１５】
更にまた、図３に示したように、光源Ｌ４の光を多数の光ファイバＦ１〜Ｆ９で伝送し、各光ファイバＦ１〜Ｆ９の出射端から導光板１に光供給を行なう方法もあるが、この方法もやはり各光ファイバＦ１〜Ｆ９の出射端に対応した高輝度領域ＳＳ１〜ＳＳ９を生じさせるという問題点がある。光ファイバの本数を増やし、出射端が導光板１の入射端面を覆い尽くすようにすれば輝度は均一化するであろうが、光供給部の構造が複雑になり、経済的に不利である。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の１つの目的は、例えばＬＥＤのような、発光面積の小さな光源（以下、点状光源という）を光供給手段に採用しても、供給された光束の断面積の拡張と必要な方向転換が的確になされてから、均一に無駄なく出射面から出射されるような面光源装置を提供することにある。また、本発明のもう１つの目的は、出射面からの出射光が希望する方向、特に、ほぼ正面方向に優れた指向性をもって出力される面光源装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、発光源として少なくとも１個の点状光源を用いた光供給手段として用いた面光源装置に、第１の導光部を含む第１段光束拡張−方向転換手段と、第２の導光部を含む第２段光束拡張−方向転換手段とを設け、更に、少なくとも第１の導光部については、光供給手段から供給された光を、内部反射機能と漏出機能とを連携的に発揮する多数の突起列を設けた方向転換面を備えたものを採用することで、第１段光束拡張−方向転換での方向転換と光束拡張を円滑化、効率化し、それによって第２の導光部の出射面から高効率で指向性が高い出射光を出力出来るようにして、上記課題を克服したものである。
【００１８】
即ち、本発明に従った面光源装置は、発光源として少なくとも１個の点状光源を用いた光供給手段と、第１の導光部を含む第１段光束拡張−方向転換手段と、第２の導光部を含む第２段光束拡張−方向転換手段とを備えている。
【００１９】
そして、第１の導光部は、第１の方向に沿った長軸と、第１の方向に垂直な第２の方向にほぼ沿った厚さと、第１の方向及び第２の方向のいずれにも垂直な第３の方向にほぼ沿った幅とを有するとともに、
光供給手段によって供給され、第１の方向にほぼ沿うように進行する光を受け入れるための光導入面と、光導入面を通して第１の導光部内に導入された光の進行方向をほぼ第２の方向に沿った方向に転換し、第２の導光部へ向かう中間出力光束を生成するための第１の方向転換面を有している。
【００２０】
第１の方向転換面には、多数の突起列Ｐ1,Ｐ2,Ｐ3・・・・・が設けられており、各突起列Ｐi （i=1,2,3・・・・・）は第３の方向にほぼ沿うように延在するとともに、導入面に関して相対的に近く且つ切り立った第１面Ｓi と導入面に関して相対的に遠く且つ傾斜した第２面Ｔi を含み、
第２面Ｔi は、中間出力光束の一部を生成する内部反射機能と、該突起列Ｐi からの漏出光を生成する漏出機能を有し、突起列Ｐj （j=2,3・・・・・）は、先行する突起列Ｐj-1 の第２面Ｔj-1 からの漏出光を第１面Ｓj を通して回収し、第２面Ｔj へ内部入射させるために連鎖的に協働するように配列されている。
【００２１】
第２の導光部は、第１の方向にほぼ沿った幅と、第２の方向にほぼ沿った奥行きと、第３の方向にほぼ沿った厚さとを有するとともに、第１の導光部から受け入れた中間出力光束の進行方向をほぼ第３の方向に沿った方向に転換して出力前駆光束を生成する第２の方向転換面と、出力前駆光束をほぼ第３の方向に向けて出射させる出射面とを備えている。
【００２２】
ここで、第２の方向転換面にも、第１の方向転換面と同様の特徴的な突起配列構造が与えられている。但し、突起配列の空間内における配向が、第１の方向転換面の場合とほぼ９０度異なっている。
【００２３】
即ち、第２の方向転換面には、多数の突起列Ｑ1,Ｑ2,Ｑ3・・・・・が設けられており、各突起列Ｑi （i=1,2,3・・・・・）は第１の方向にほぼ沿うように延在するとともに、第１の導光部に関して相対的に近く且つ切り立った第１面Ｖi と第１の導光部に関して相対的に遠く且つ傾斜した第２面Ｗi を含んでいる。
【００２４】
第２面Ｗi は、出力前駆光束の一部を生成する内部反射機能と、該突起列Ｑi からの漏出光を生成する漏出機能を有し、突起列Ｑj （j=2,3・・・・・）は、先行する突起列Ｑj-1 の第２面Ｗj-1 からの漏出光を第１面Ｖj を通して回収し、第２面Ｗj へ内部入射させるために連鎖的に協働するように配列されている。
【００２５】
ここで、第２の導光部については、上記のような突起配列構造を適用しない態様も採用可能である。
【００２６】
その場合には、第２の導光部は、第１の方向にほぼ沿った幅と、第２の方向にほぼ沿った奥行きと、第３の方向にほぼ沿った厚さとを有するとともに、出射面と、前記出射面に背を向けた背面とを備え、第１導光板から受け入れた中間出力光束の進行方向を、第３の方向を基準として同方向から第２の方向側に傾斜した方向に転換して出射面から斜め出射光を出射させるものが使用される。
【００２７】
この態様において、出射面に沿って、斜め出射光の進行方向を第３の方向に近付けるように修正する方向修正素子が配置することで、正面方向あるいはその周辺の方向へ指向した照明出力光を得ることが出来る。
【００２８】
第１の導光部は、その光束拡張−方向転換機能により同第１の導光部から第２の導光部への光の受け渡しを円滑に行なう上で、厚さが導入面から離れるに従って減少するような略楔形状を有していることが好ましい。
【００２９】
同様に、第２の導光部は、その光束拡張−方向転換機能により第１の導光部から受け入れた光を出射面から円滑に出射させる上で、その厚さが第１の導光部から離れるに従って減少するような略楔形状を有していることが好ましい。
【００３０】
第１の導光部と第２の導光部とは一体で構成され、中間出力光束が空気層を介することなく、第１の導光部から第２の導光部へ渡される。また、第２の導光部の出射面から出力される照明光の明るさの均一性を向上させる上で、第１の導光部及び第２の導光部の内の少なくとも一方の内部には、均一な散乱能が与えられていることが好ましい。
第１の導光部を複数のセクションに分けてそれらを連接配置し、光導入面を各セクション毎に設けても良い。この場合、各セクションに対応して複数の光供給器が設けることが出来る。この場合、中間出力光束はそれら複数のセクションによって提供される。各セクションは、複数のセクションのそれぞれが、厚さが各対応する光導入面から離れるに従って減少するような略楔形状を有していることが好ましい。
【００３１】
場合によっては、複数のセクションの一部に対応する光導入面は、光供給手段によって供給され、第１の方向とほぼ逆方向に進行する光を受け入れるように設けられていても良い。なお、典型的な実施形態においては、光供給器で使用される点状の発光源は発光ダイオードである。発光ダイオードなどの点状発光源は複数使用されて良い。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態及び参考例について説明する。実施形態及び参考例を説明するための諸図において、図示の都合上、諸要素の寸法は誇張されている。また、第１の導光部及び第２の導光部の構成材料は、内部に均一な光散乱能を有する散乱導光体であるとして説明を行なう。散乱導光体のマトリックスには、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）が用いられ、異屈折率物質には例えばシリコン樹脂の微粒子が用いられる。微粒子の径は、着色等の不都合を伴わず、いわゆるＭｉｅ散乱により十分な前方散乱性が保持される範囲、例えば数μm 〜６０μm 程度の範囲で選択されることが好ましい。微粒子の径が小さすぎると、前方散乱性が弱まり、後方散乱される光が生じ、光の利用効率が低下し、また、出射面からの出射光に所要の指向性を与えられなくなり易いので好ましくない。
【００３３】
各実施形態及び参考例において、第１の導光部及び第２の導光部の一方または両方の材料として、例えばアクリル樹脂のような透明導光体が採用されても良いが、出射光の明るさのレベル、その均一性などを高める上で光散乱導光体を採用することが好ましい。
【００３４】
更に、各実施形態及び参考例において、第１の導光部及び第２の導光部は楔形状を有しているが、これは光束拡張−方向転換を円滑に行なう上で好ましい形状である。但し、各導光部の光束拡張−方向転換作用が損なわれない限り、この形状に限定されるものではない。例えば、各導光部の厚さは均一であっても良い。
【００３５】
［第１実施形態］
図４は、本発明の第１実施形態に係る面光源装置の要部構成を説明する斜視透視図で、本発明の基本形を表わしている。図４に示したように、面光源装置ＳＦＶ１は、一次光の供給手段を構成する光供給器Ｌと、同光供給器Ｌから供給される小断面積の入力光束ＩＦに対して第１段の光束拡張−方向転換処理を施して中間出力光束ＭＯを出力する第１の導光部１０と、中間出力光束を受け入れて第２段の光束拡張−方向転換処理を施し、出力前駆光（矢印の図示はなし）を生成して出力光束ＯＦを出力する第２の導光部２０とを備えている。出力光束ＯＦは、例えば面光源装置ＳＦＶ１に重ねて配置された液晶表示パネル（図示省略）を照明する。
【００３６】
第１の導光部１０は、全体として細長い略楔形状を有し、その肉太側の端面が光導入面１１として使用される。光導入面１１のサイズは、入力光束ＩＦの断面積と同程度乃至それをやや上回る程度とされることが好ましい。なお、他端を便宜上末端１７と呼ぶこととする。
【００３７】
楔形状の上下側面１２、１３を繋ぐ斜面は、図示されているように、多数の突起列１８を形成した方向転換面（第１の方向転換面）１６を提供する。方向転換面１６のこれら突起列１８は、第２の導光部２０へ向かう中間出力光束ＭＯを生成する上で決定的な役割を果たす。その詳細については後述する。
【００３８】
一方、第２の導光部２０は全体として楔板形状を有し、その肉厚側から中間出力光束ＭＯを受け入れるようになっている。本実施形態では、第１の導光部１０と第２の導光部２０は、境界部ＢＲで段差なく接するように配置されている。従って、導光部２０の最厚部の厚さ（ほぼｚ軸に沿ったサイズ）は、導光部１０の幅とほぼ等しい。また、導光部２０の幅（ほぼｘ軸に沿ったサイズ）は、導光部１０の長さとほぼ等しい。そして、導光部２０の奥行き（ほぼｙ軸に沿ったサイズ）は、導光部１０の厚さ（ほぼｙ軸に沿ったサイズ）よりも大きい。
【００３９】
ここで、第１の導光部１０と第２の導光部２０は、一体のブロックとして構成される。なお、別々のブロックで製造されたものを透光性の接着剤で接着するなどしても良く、また、射出成形技術の適用などにより、両導光部１０、２０を合わせた形状の成形体を得るようにしても良い。
【００４１】
ここで、本実施形態、他の実施形態及び参考例の説明のために、座標系を設定しておく。図４において、細長の第１の導光部１０へ入力光束ＩＦが入力される時の主たる入射方向と平行にｘ軸をとる。また、ｘ軸と直交し、第２の導光部２０が配置されている側の方向をｙ軸（＋ｙ方向）にとる。そして、これを基準に右手系の直交座標系を考え、ｘ軸、ｙ軸の双方に直交する方向をｚ軸とする。なお、図４中に示した座標系ｘｙｚに付記されている記号ａ、ｂは、後述する測定結果（グラフ）に関連した角度のとり方を表わしている。
【００４２】
角度ａはｘｚ平面内で＋ｚ軸方向を基準（ゼロ）として＋ｘ軸方向への傾きを±符号付で表わし、角度ｂはｙｚ平面内で＋ｚ軸方向を基準（ゼロ）として＋ｙ軸方向への傾きを±符号付表わしている。
【００４３】
本実施形態では、第１の導光部１０の長軸方向は「ほぼｘ軸に平行」となり、第１の導光部１０の厚さ方向、第２の導光部２０の奥行き方向、及び中間出力光束ＭＯの主たる進行方向は「ほぼ＋ｙ軸方向」となる。また、第１の導光部１０の幅方向、第２の導光部２０の厚さ方向、及び出力光束ＯＦの主たる進行方向は「ほぼｚ軸に平行」となる。
【００４４】
なお、上記の設定に従えば、第１の方向転換面１６はｘｚ平面に対して小角度（例えば数度〜１０数度程度）傾斜し、第２の方向転換面２６はｘｙ平面に対して小角度（例えば数度程度）傾斜している。
【００４５】
本実施形態における光の挙動の概略は次のようになる。
点状の発光源（例えば１個または数個のＬＥＤ）を装備した光供給器Ｌから放出された光（一次光）は、小断面積の入力光束ＩＦとして光導入面１１から第１の導光部１０内部へ導入される。導光部１０内に導入された光は、一様な散乱作用（前方散乱）を受けながら大略末端面１７へ向かって進行するが、その過程で、上下側面１２、１３を繋ぐ斜面が提供する方向転換面１６による積極的な方向転換を受け、ほぼ＋ｙ軸方向へ向かう中間出力光が生成される。中間出力光の生成は細長い第１の導光部１０のほぼ全長（ｘ軸方向）、全幅（ｚ軸方向）にわたって行なわれ、全体としてほぼ均一な中間出力光束ＭＯが形成される。
【００４６】
この様子を概念的に示せば、図１８のようになる。中間出力光束ＭＯの断面積は入力光束ＩＦより大きくなり、方向転換と光束拡張が同時に達成されることになる。
【００４７】
ここで、図５〜図１１を参照図に加えて、方向転換面１６の方向転換作用について詳しく説明しておく。
【００４８】
図５は、第１の導光部１０を＋ｚ方向から見た断面を表わしている。同図に示したように、方向転換面１６に設けられる多数の突起について、光導入面１１側から順にＰ1,Ｐ2,Ｐ3・・・・・Ｐi・・・・・の記号を付ける。一般には、図４中に示したように、符号１８あるいはＰi で代表させる。
【００４９】
各突起列Ｐi は第１面Ｓi と第２面Ｔi を含み、光導入面１１とほぼ平行に延在している。各突起列Ｐi について、第１面Ｓi は第２面Ｔi より入射端面１１に近い。
【００５０】
第１面Ｓi は切り立った面である。即ち、ほぼｘ軸方向に平行な導光部１０の延在面に対して垂直に近い角度をなしている。一方、第２面は第１面に比して切り立っていない傾斜面である。その傾斜角は、ほぼ＋ｙ軸方向へ向かう中間出力光束ＭＯが生成されるように設計される。
【００５１】
入力光束ＩＦが光導入面１１を通って導光部１０内に導入されると、その多くはいずれかの突起列Ｐi 内に進入する。導光部１０の内部に与えられた散乱能は、突起列Ｐi 内への進入のチャンスを増やす作用を持つ。
【００５２】
突起列Ｐi 内への光の進入により、第２面Ｔi で内部反射が起る。内部反射された光は、第２面Ｔi への内部入射角と第２面Ｔi の傾斜角に応じて決まる方向へ方向転換され、第２の導光部２０へ向かう中間出力光となる。
【００５３】
なお、境界部ＢＲに接着剤層が存在する場合には、中間出力光は導光部１０からその接着剤層を経て第２の導光部２０内へ導入される。
各界面では若干の反射が起る。この反射が過剰にならないために、接着剤層の屈折率は導光部１０、２０の屈折率に近いことが好ましい。
【００５４】
さて、このように、突起列Ｐi 内への光の進入により、第２面Ｔi で内部反射が起るが、内部入射角が臨界角より小さい入射光については、一部が内部反射し、残りが漏出する。換言すれば、第２面Ｔi は、このような漏出光を生成する漏出機能と、導光部２０へ向かう光を生成する内部反射機能とを有している。
【００５５】
ここで、重要なことは、この漏出機能が光の無駄につながらず、次々と隣り合う突起列Ｐj （j=2,3・・・・・）によって効率的に回収され、再度、内部出力光に変換されるチャンスが与えられることである。
【００５６】
即ち、突起列Ｐj （j=2,3・・・・・）は、漏光回収のために先行する突起列Ｐi （i=1,2,3・・・・・）と連鎖的に協働するように配列されている。先行突起列Ｐj-1 の第２面Ｔj-1 からの漏出光は、後続突起列Ｐj の第１面Ｓj を通して回収され、第２面Ｔj へ内部入射される。この内部入射は、ほぼ＋ｙ軸方向への方向転換のチャンスを回収光に与える。もし、再度の漏光が生じたら、その大部分は次の突起列Ｐj+1 の第１面Ｓj+1 から突起列Ｐj+1 内に回収される。
【００５７】
なお、方向転換面１６に沿って描かれた破線Ｇは、図示された諸要素をマウント乃至収容するフレームあるいはハウジングの内面を表わしている。この内面は拡散反射性あるいは正反射性を有している。後述するように、銀箔のような反射部材が導光部１０とフレームあるいはハウジングの間に介在することも有り得る。このような反射面手段も漏光の回収に多少の貢献はし得る（後述する測定例を参照）。
【００５８】
しかし、重要なことは、漏出光の回収が外部の反射手段に頼ったものではなく、且つ、回収光にも、漏出しない光とほぼ同様の方向（ほぼ＋ｙ軸方向）への方向転換のチャンスが与えられることである。例えば、従来のように、正反射シートによる回収では、回収効率が悪く、また、ほぼ＋ｙ軸方向への方向転換は期待出来ない。光拡散性の反射シートを採用すれば、ほぼ＋ｙ軸方向への方向転換も一部は期待出来るが、無駄な方向への光拡散も避けられない。
【００５９】
図６は、突起列による方向転換及び漏光回収について具体的に説明するための図で、隣り合う２つの突起列Ｐj-1,Ｐj の断面と光線の挙動が描かれている。
【００６０】
図６において、左方に光導入面１１（図示せず）があり、従って、導光部１０内における一般的な光供給方向は左方から右方である。突起列Ｐj 、Ｐj-1 はそれぞれ第１面Ｓj-1 、Ｓj 、第２面Ｔj-1 、Ｔj 含む形状を有している。第１面Ｓj-1 、Ｓj と第２面Ｔj-1 、Ｔj の交線は、先鋭な先端部Ｂj 、Ｂj-1 を形成している。
【００６１】
円内に記したように、任意の突起列Ｐについて、第１面Ｓ、第２面Ｔが垂面Ｍに対してなす角度（矢印方向が正符号）をα及びβとする。垂面Ｍは境界部ＢＲ（図４参照）の延在面に関して定義され、本例においては、垂面Ｍはｙｚ面に平行である。
【００６２】
図中に付記したα＝０度、β＝４８度は、角度α、βの値の好ましい一例である。一般的には、角度αは０度〜１０度程度が好ましい。α＜０度も許容されるが、製造上の困難、機械的な強度等の観点から劣るかも知れない。傾斜角βは、希望する出力方向（中間出力光束ＭＯの主たる出射方向）に応じて設計される。
当然、材料の屈折率ｎ（例えばｎ＝約１．４９）も考慮される。通常のケースでは、傾斜角βは３０度〜６０度に範囲内にある。
【００６３】
今、突起列Ｐj-1 、Ｐj-1 の基本的な協働作用について考察するために、突起列Ｐj-1 の第２面Ｔj-1 を点Ａで代表させる。点Ａは、第２面Ｔj-1 上にあり、且つ、突起列Ｐj-1 の基部に近い（即ち、先端Ｂj-1 から遠い）位置にある。
【００６４】
点Ａで第２面Ｔj-1 に対して立てた垂線をＮ（破線）とする。符号Ｃは臨界角を表わしており、本例では４２度である。点Ａへの内部入射光線の大半は、内部入射角に応じて概略次のように分類できる。
【００６５】
光線群Ｉ；内部入射角が臨界角Ｃより十分小さいある範囲の光線群。これら光線の多くは、第２面Ｔj-1 から漏れ出て、後続突起列Ｐj の第１面Ｓj に入射する。ここで、第１面Ｓj が切り立っているために、漏出光の多くが第１面Ｓj を通って後続突起列Ｐj 内部に導入される（漏光の回収）。そして、後続突起列Ｐj の第２面Ｔj に内部入射する。
【００６６】
ここで注目すべきことは、図示された通過エリアから理解されるように、第２面Ｔj への内部入射角は、第２面Ｔj-1 への（先行して経験した）内部入射角よりも大きくなっていることである。その結果、光線群Ｉは第２面Ｔj における内部反射において容易に全反射条件を満たし、Ｉ’で図示されたように、導光部２０（図４参照）に向かう光線群に方向転換される。本例では、光線群Ｉ’はほぼ＋ｙ軸方向に出力されている。
【００６７】
光線群ＩＩ；内部入射角は臨界角Ｃより小さいが、光線群Ｉに属さない光線群。これら光線のかなりの部分は、第２面Ｔj-1 から漏れ出て、後続突起列Ｐj の第１面Ｓj に入射する。第１面Ｓj が切り立っているために、漏出光の多くが第１面Ｓj を通って後続突起列Ｐj 内部に導入される（漏光の回収）。
【００６８】
しかし、図示された通過エリアから理解されるように、後続突起列Ｐj の第２面Ｔj に内部入射することは困難であり、概略は光線群ＩＩ’となる。光線群ＩＩ’は大きな方向転換を経験していない。
【００７０】
光線群ＩＩＩ；内部入射角が臨界角Ｃより大きい光線群。これら光線は、第２面Ｔj-1 で全反射され、そのまま＋ｙ軸方向に向かう光線群ＩＩＩ’となる。
【００７１】
以上が漏光回収を伴う方向転換作用の基本形であるが、角度α、β、屈折率ｎに応じて作用にバリエーションが生し得る。例えば、角度β（＝４８度）を下方修正すると、第２面Ｔj における全反射が起こり難くなる。その場合でも、更に後続の突起列Ｐj+1 他で全反射による方向転換のチャンスが与えられる。
【００７２】
図７にそのような状況の一例を示した。図７を参照すると、順次隣り合う３つの突起列Ｐj-1,Ｐj,Ｐj+1 の断面と光線の挙動が描かれている。図７において、第１面の角度はα＝０度、第２面の角度はβ＝４０度である。この値は３者が協働した回収が行なわれる状況を与える一例である。
【００７３】
光線群ＩＶは、内部入射角が臨界角Ｃより十分小さいある範囲の光線群を表わしている（前述の光線群Ｉにほぼ対応）。これら光線の多くは、第２面Ｔj-1 から漏れ出て、後続突起列Ｐj の第１面Ｓj に入射する。第１面Ｓj が切り立っているために、漏出光の多くが第１面Ｓj を通って後続突起列Ｐj 内部に導入される。そして、後続突起列Ｐj の第２面Ｔj に内部入射する。
【００７４】
この内部入射は、第２面Ｔj-1 における内部反射と比較すると内部入射角が若干大きくなっている。しかし、角度βが小さいため、第２面Ｔj における内部反射において全反射条件を満たすには十分でない。その結果、光線の多くは、第２面Ｔj から再度漏れ出て更に後続の突起列Ｐj+1 の第１面Ｓj+1 に入射する。第１面Ｓj+1 が切り立っているために、漏出光の多くが第１面Ｓj+1 を経て突起列Ｐj+1 の第２面Ｔj+1 に内部入射する。
【００７５】
この内部入射は、第２面Ｔj における内部反射と比較して内部入射角が若干大きくなっている。本例では、その結果、第２面Ｔj+1 で全反射が起っている。この全反射に伴う方向転換により、光線群ＩＶ’が出力される。本例では、光線群ＩＶ’はほぼ＋ｙ軸方向に出力されている。
【００７６】
もしも、第２面Ｔj+1 でも全反射出来なかった場合には、更に後続の突起列Ｐj+2 ・・・・に漏光がリレーされる。このような過程により、漏光成分の多くがいずれかの突起列の第２面で方向転換されると期待することが出来る。
【００７７】
導光部１０によって生成される中間出力光束ＭＯ（図４参照）は、上記のような経路履歴を経て導光部２０へ向かう光の全体からなる。
【００７８】
従って、中間出力光束ＭＯの進行方向の角度分布は、一般には上述した各経路履歴を経る光量のブレンド割合に大きく左右される。しかし、ここでは入力光束ＩＦの主たる進行方向が＋ｘ軸方向であることから、図６において光線群Ｉが中間出力光束ＭＯの中核を担い、これを光線群ＩＩＩあるいはＩＶが助け（漏光回収）、ほぼ＋ｙ軸方向への指向性（主たる進行方向）が得られることになる。
【００７９】
特に、本実施形態のように、導光部１０を略楔形状として方向転換面１６に傾斜を与えれば、光線群Ｉの割合を十分に確保することが容易になる。なお、光線群ＩＩの存在や、内部の弱い散乱（前方散乱）を考慮すれば、中間出力光束ＭＯに多少の角度的な拡がりがあることは言うまでもない。
【００８０】
以上が方向転換作用の概略であるが、この作用を維持した種々の変形（モディフィケーション）が許容される。以下に、それらを例示的に説明する。
【００８１】
１．突起列の形状に関するモディフィケーション
（ａ）図５〜図７に示した例における突起列の第１面の角度αはα＝０である。しかし、図８、図９に示したように、突起列Ｐの第１面Ｓの角度は、α＞０度あるいはα＜０度であっても良い。図９のような形状は、第１面Ｓにおける入射角を垂直に近付ける上で有利であり得る。但し、前述したように、製造上の困難、機械的な安定性等の観点からは不利となり得る。これに対して、図８のような形状は、一般に、図９のような形状に比して製造が容易で機械的な強度も高い。
【００８２】
（ｂ）図５〜図７に示した突起列の先端Ｂは先鋭な形状を有している。しかし、図１０に示したように、突起列Ｐの先端部を先鋭でない形状Ｂ’としても良い。このようにすることで、突起列Ｐが製造後の取扱（組立、輸送、稼働など）により変形あるいは損傷し、特性劣化などの弊害をもたらすことが防止される。破線で示したように、丸みをもたせることは更に好ましい。
【００８３】
（ｃ）図５〜図７中に示した突起列の基部は互いに接している。しかし、漏光回収性能と方向転換機能が損なわれない限り、図１１に示したように、隣り合う突起列Ｐj-1 、Ｐj 間に小さな間隔があっても良い。大きい間隔は、漏光回収性能と方向転換機能を低下させる可能性がある。
【００８４】
２．突起列の形成態様に関するモディフィケーション
（ａ）図５〜図７に示した例では、突起列は導光部１０を含めて同一材料で一体的に構成されている。しかし、図１２（ａ）に示したように、基板部１０１と突起列１０２を別材料、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）とポリカーボネート（ＰＣ）で構成した導光素子１００を第１段の光束拡張−方向転換手段として採用しても良い。
【００８５】
（ｂ）また、図１２（ｂ）に示したように、突起列１１３を備えたプリズムシート１１２を基板部１１１と結合させて導光素子１１０を採用しても良い。結合のために、光学的接着剤が用いられても良い。その場合、各部分の材料は例えば次のようになる。
【００８６】
・導光素子１１０の基板部１１１＝ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ／屈折率ｎ＝１．４９）
・プリズムシート１１２の基板部＝ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴフィルム／屈折率ｎ＝１．５２）
・プリズムシート１１２の突起列＝ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ／屈折率ｎ＝１．４９）
・基板部１１１とプリズムシート１１２の基板部の間の接着剤層＝エポキシ系接着剤／屈折率ｎ＝１．５５）
このように各層の界面で多少の屈折と反射が起る。従って、上記の材料例のように屈折率差は一般には小さいことが好ましい。多少の屈折と反射が生じても、図６、図７を参照して説明した基本作用（漏光回収と方向転換）が失われないことは言うまでもない。
【００８７】
３．導光部の内部散乱能に関するモディフィケーション
導光部１０の基板部、突起列の一方、あるいは両方が内部散乱能を有していても良い。例えば、周知のいわゆる光散乱導光体が基盤部の材料として採用されても良い。但し、後方散乱が顕著に生じるような材料（例えば数１００ｎｍの散乱子の使用）は、中間出力光の指向性を弱め、光の利用効率も低下させるので好ましくない。一般に、後方散乱を殆ど伴わない弱い内部散乱能の付与が好ましい。
【００８８】
さて、上記説明した導光部１０の光束拡張−方向転換機能によって生成された中間出力光束ＭＯは、導光部２０内へ導入される。本実施形態の特徴は、図４に示したように、この導光部２０についても導光部１０と同様の原理に基づく光束拡張−方向転換機能が与えられていることである。この機能により、中間出力光束ＭＯは、導光部２０の出射面２５の面積に対応した断面積を有する出力光束ＯＦに変換される。
【００８９】
第２の導光部２０も全体として略楔形状を有し、その肉厚側から中間出力光束ＭＯが導入される。肉薄側の端部を便宜上末端２７と呼ぶこととする。
【００９０】
導光部２０の背面（第２の方向転換面）２６は、出射面２５に対して数度程度傾斜して延在する斜面となっており、そこには多数の突起列２８が形成されている。方向転換面２６の突起列２８は、ほぼ正面方向（＋ｚ軸方向）への出力光束ＩＦを生成する上で決定的な役割を果たす。
【００９１】
導光部２０内に導入された光（中間出力光束ＭＯ）は、一様な散乱作用（前方散乱）を受けながら大略末端面２７へ向かって進行するが、その過程で、方向転換面２６による積極的な方向転換を受け、ほぼ＋ｚ軸方向へ向かう出力前駆光が生成される。出力前駆光の生成は導光部２０の全体（奥行きと幅）にわたって行なわれ、全体としてほぼ均一な出力前駆光束形成され、それが出射面２５から出射して出力光束ＯＦとなる。
【００９２】
従って、出力光束ＯＦの断面積は中間出力光束ＭＯより大きくなり、方向転換と光束拡張が同時に達成されることになる。方向転換面２６の方向転換作用は、原理的に上述した方向転換面１６と同じである。そこで、図１３〜図１５を参照図に加えて、方向転換面２６の方向転換作用については簡単に説明する。
【００９３】
図１３は、第２の導光部２０を＋ｘ軸方向から見た断面を表わしている。同図に示したように、方向転換面２６に設けられる多数の突起２８について、第１の導光部１０に近い側から順にＱ1,Ｑ2,Ｑ3・・・・・Ｑi・・・・・の記号を付ける。
【００９４】
各突起列Ｑi は第１面Ｖi と第２面Ｗi を含み、ｘ軸とほぼ平行に延在している。各突起列Ｑi について、第１面Ｖi は第２面Ｔi より第１の導光部１０に近い。
【００９５】
第１面Ｖi は切り立った面である。即ち、ほぼｙ軸方向に平行な出射面２５に対して垂直に近い角度をなしている。一方、第２面は第１面に比して切り立っていない傾斜面である。その傾斜角は、出射面２５からの出射してほぼ＋ｚ軸方向へ出力される出力光束ＯＦとなるような光束（即ち、ほぼ＋ｚ軸方向へ向かう出力前駆光束）が生成されるように設計される。
【００９６】
中間出力光束ＭＯが導光部２０内に導入されると、その多くはいずれかの突起列Ｑi 内に進入する。導光部２０の内部に与えられた散乱能は、突起列Ｑi 内への進入のチャンスを増やす作用を持つ。
【００９７】
突起列Ｑi 内への光の進入により、第２面Ｗi で内部反射が起る。内部反射された光は、第２面Ｗi への内部入射角と第２面Ｗi の傾斜角に応じて決まる方向へ方向転換され、出射面２５へ向かう出力前駆光となる。出力前駆光は、出射面２５から出射して出力光束ＯＦの一部となる。
【００９８】
このように、突起列Ｑi 内への光の進入により、第２面Ｗi で内部反射が起るが、内部入射角が臨界角より小さい入射光については、一部が内部反射し、残りが漏出する。換言すれば、第２面Ｗi は、このような漏出光を生成する漏出機能と、導光部２０へ向かう光を生成する内部反射機能とを有している。
【００９９】
第１導光部１０の方向転換面１６の場合と同様、この漏出機能は光の無駄につながらず、次々と隣り合う突起列Ｑj （j=2,3・・・・・）によって効率的に回収され、再度、出射面２５に向かう出力前駆光に変換されるチャンスが与えられる。
【０１００】
即ち、突起列Ｑj （j=2,3・・・・・）は、漏光回収のために先行する突起列Ｑi （i=1,2,3・・・・・）と連鎖的に協働するように配列されている。先行突起列Ｑj-1 の第２面Ｗj-1 からの漏出光は、後続突起列Ｑj の第１面Ｖj を通して回収され、第２面Ｗj へ内部入射される。この内部入射は、ほぼ＋ｚ軸方向への方向転換のチャンスを回収光に与える。もし、再度の漏光が生じたら、その大部分は次の突起列Ｑj+1 の第１面Ｖj+1 から突起列Ｑj+1 内に回収される。
【０１０１】
なお、方向転換面２６に沿って描かれた破線Ｈは、図示された諸要素をマウント乃至収容するフレームあるいはハウジングの内面を表わしている。この内面は拡散反射性あるいは正反射性を有している。後述するように、銀箔のような反射部材が導光部２０とフレームあるいはハウジングの間に介在することも有り得る。このような反射面手段も漏光の回収に多少の貢献はし得る。
【０１０２】
しかし、漏出光の回収が外部の反射手段に頼ったものではなく、且つ、回収光にも、漏出しない光とほぼ同様の方向（ほぼ＋ｚ軸方向）への方向転換のチャンスが与えられることに注意すべきである。この特徴により、例えば、正反射シートや拡散反射シートによる回収に比して、回収効率が高め易く、また、無駄な方向への光拡散も避け易い。
【０１０３】
図１４は、方向転換面２６に設けられた突起列による方向転換及び漏光回収について具体的に説明するための図で、隣り合う２つの突起列Ｑj-1,Ｑj の断面と光線の挙動が図６と同様の形式で描かれている。
【０１０４】
図１４において、第１導光部１０（図示せず）があり、従って、導光部２０内における一般的な光供給方向は左方から右方である。突起列Ｑj 、Ｑj-1 はそれぞれ第１面Ｖj-1 、Ｖj 、第２面Ｗj-1 、Ｗj 含む形状を有している。第１面Ｖj-1 、Ｖj と第２面Ｗj-1 、Ｗj の交線は、先鋭な先端部Ｅj 、Ｅj-1 を形成している。
【０１０５】
円内に記したように、任意の突起列Ｑについて、第１面Ｖ、第２面Ｗが垂面Ｍに対してなす角度（矢印方向が正符号）をα及びβとする（図６における定義の準用）。垂面ＭＭは出射面２５（図４、図１３参照）の延在面に関して定義され、本例においては、垂面ＭＭはｘｚ面に平行である。
【０１０６】
図中に付記したα＝０度、β＝４８度は、角度α、βの値の好ましい一例である。一般的には、角度αは０度〜１０度程度が好ましい。α＜０度も許容されるが、製造上の困難、機械的な強度等の観点から劣るかも知れない。傾斜角βは、希望する出力方向（出力前駆光束の主たる進行方向）に応じて設計される。当然、材料の屈折率ｎ（例えばｎ＝約１．４９）も考慮される。通常のケースでは、傾斜角βは３０度〜６０度に範囲内にある。
【０１０７】
突起列Ｑj-1 、Ｑj-1 の基本的な協働作用は図６のケースと同様である。即ち、突起列Ｑj-1 の第２面Ｗj-1 を点ＡＡで代表させる。点ＡＡは、第２面Ｗj-1 上にあり、且つ、突起列Ｑj-1 の基部に近い（即ち、先端Ｂj-1 から遠い）位置にある。
【０１０８】
点ＡＡで第２面Ｗj-1 に対して立てた垂線をＮＮ（破線）とする。符号Ｃは臨界角を表わしており、本例では４２度である。点ＡＡへの内部入射光線の大半は、図６のケースと同様に、内部入射角に応じて概略次のように分類できる（光線群の符号は共用）。
【０１０９】
光線群Ｉ；内部入射角が臨界角Ｃより十分小さいある範囲の光線群。これら光線の多くは、第２面Ｗj-1 から漏れ出て、後続突起列Ｑj の第１面Ｖj に入射する。ここで、第１面Ｖj が切り立っているために、漏出光の多くが第１面Ｖj を通って後続突起列Ｑj 内部に導入される（漏光の回収）。そして、後続突起列Ｑj の第２面Ｗj に内部入射する。
【０１１０】
第２面Ｗj への内部入射角は、第２面Ｗj-1 への（先行して経験した）内部入射角よりも大きくなっている。その結果、光線群Ｉは第２面Ｗj における内部反射において容易に全反射条件を満たし、Ｉ’で図示されたように、出射面２５（図４、図１３参照）に向かう光線群に方向転換される。本例では、光線群Ｉ’はほぼ＋ｚ軸方向に出力されている。
【０１１１】
光線群ＩＩ；内部入射角は臨界角Ｃより小さいが、光線群Ｉに属さない光線群。これら光線のかなりの部分は、第２面Ｗj-1 から漏れ出て、後続突起列Ｑj の第１面Ｖj に入射する。第１面Ｖj が切り立っているために、漏出光の多くが第１面Ｖj を通って後続突起列Ｑj 内部に導入される（漏光の回収）。
【０１１２】
但し、後続突起列Ｑj の第２面Ｗj に内部入射することは困難であり、概略は光線群ＩＩ’となる。光線群ＩＩ’は大きな方向転換を経験していない。従って、出射面２５への内部入射時にその多くが全反射され、再度別の突起列の第２面に入射するチャンスが与えられる。
【０１１３】
その時の内部入射角は、第２面Ｗj-1 及び第１面Ｖj における屈折を考慮すると、第２面Ｗj-1 への内部入射角よりやや大きくなり得る。その結果、光線群Ｉのように、方向転換されるチャンスが与えられる。
【０１１４】
光線群ＩＩＩ；内部入射角が臨界角Ｃより大きい光線群。これら光線は、第２面Ｗj-1 で全反射され、そのまま＋ｚ軸方向に向かう光線群ＩＩＩ’となる。
【０１１５】
以上が漏光回収を伴う方向転換作用の基本形であるが、角度α、β、屈折率ｎに応じて作用にバリエーションが生し得る。例えば、角度β（＝４８度）を下方修正すると、第２面Ｗj における全反射が起こり難くなる。その場合でも、更に後続の突起列Ｑj+1 他で全反射による方向転換のチャンスが与えられる。
【０１１６】
図１５にそのような状況の一例を、図７と同様の形式で示した。図１５を参照すると、順次隣り合う３つの突起列Ｑj-1,Ｑj,Ｑj+1 の断面と光線の挙動が描かれている。図１５において、第１面の角度はα＝０度、第２面の角度はβ＝４０度である。この値は３者が協働した回収が行なわれる状況を与える一例である。
【０１１７】
光線群ＩＶは、内部入射角が臨界角Ｃより十分小さいある範囲の光線群を表わしている（前述の光線群Ｉにほぼ対応）。これら光線の多くは、第２面Ｗj-1 から漏れ出て、後続突起列Ｑj の第１面Ｖj に入射する。第１面Ｖj が切り立っているために、漏出光の多くが第１面Ｖj を通って後続突起列Ｑj 内部に導入される。そして、後続突起列Ｑj の第２面Ｗj に内部入射する。
【０１１８】
この内部入射は、第２面Ｗj-1 における内部反射と比較すると内部入射角が若干大きくなっている。しかし、角度βが小さいため、第２面Ｗj における内部反射において全反射条件を満たすには十分でない。その結果、光線の多くは、第２面Ｗj から再度漏れ出て更に後続の突起列Ｑj+1 の第１面Ｖj+1 に入射する。第１面Ｖj+1 が切り立っているために、漏出光の多くが第１面Ｖj+1 を経て突起列Ｑj+1 の第２面Ｗj+1 に内部入射する。
【０１１９】
この内部入射は、第２面Ｗj における内部反射と比較して内部入射角が若干大きくなっている。本例では、その結果、第２面Ｗj+1 で全反射が起っている。この全反射に伴う方向転換により、光線群ＩＶ’が出力される。本例では、光線群ＩＶ’はほぼ＋ｚ軸方向に出力されている。
【０１２０】
もしも、第２面Ｗj+1 でも全反射出来なかった場合には、更に後続の突起列Ｑj+2 ・・・・に漏光がリレーされる。このような過程により、漏光成分の多くがいずれかの突起列の第２面で方向転換されると期待することが出来る。
【０１２１】
導光部２０によって生成される出力前駆光束（出射前の出力光束ＭＯ）は、上記のような経路履歴を経て出射面２５へ向かう光の全体からなる。
【０１２２】
従って、出力前駆光束の進行方向の角度分布は、一般には上述した各経路履歴を経る光量のブレンド割合に大きく左右される。ここでは中間出力光束ＭＯの主たる進行方向が＋ｙ軸方向であることから、図１３において光線群Ｉが出力前駆光束の中核を担い、これを光線群ＩＩＩあるいはＩＶが助け（漏光回収）、ほぼ＋ｚ軸方向への指向性（主たる進行方向）が得られることになる。但し、光線群ＩＩの存在や、内部の弱い散乱（前方散乱）を考慮すれば、出力前駆光束に多少の角度的な拡がりがることは言うまでもない。
【０１２３】
以上が方向転換面２６の方向転換作用の概略であるが、この作用を維持した種々の変形（モディフィケーション）が許容されることは、前述した方向転換面１６の場合と同様である。即ち、図８〜図１２を参照して説明した「突起列の形状に関するモディフィケーション」、「突起列の形成態様に関するモディフィケーション」、「導光部の内部散乱能に関するモディフィケーション」は、導光部２０乃至方向転換面２６にも準用出来る。
【０１２４】
［第２実施形態］
図１６は、本発明の第２実施形態に係る面光源装置の要部構成を説明する斜視透視図である。同図に示したように、本実施形態の面光源装置ＳＦＶ２も、第１実施形態の面光源装置ＳＦＶ１と同じく、一次光の供給手段を構成する光供給器Ｌと、第１段の光束拡張−方向転換手段と、第２段の光束拡張−方向転換手段とを備えている。
但し、光供給器Ｌ及び第１段の光束拡張−方向転換手段については第１実施形態の場合と同じ構成が採用される一方、第２段の光束拡張−方向転換手段については、導光部２０（図４参照）に代えて導光部３０が採用され、更に導光部３０の出射面３５に沿ってプリズムシートＰＳが配置され、背面３６に沿って反射シートＲＦ２が配置されている。
【０１２５】
光供給器Ｌ及び第１の導光部１０の作用の詳細は、第１実施形態で説明した通りなので、ここでは繰り返さない。光供給器Ｌから供給された小断面積の入力光束ＩＦは、図１８にも示したように、第１段の光束拡張−方向転換処理がなされて中間出力光束ＭＯとなる。この中間出力光束ＭＯが、導光部１０の方向転換面１６に形成された多数の突起列（切り立った第１面Ｓと切り立っていない第２面Ｔの組合せ）１８の働きにより、無駄なく、高い指向性（ほぼ＋ｙ軸方向）をもって生成されることは、第１実施形態で説明した通りである。
【０１２６】
なお、第１実施形態で述べた第１導光部１０に関する種々の変形（モディフィケーション）が、本実施形態においても適用可能であることは言うまでもない。
即ち、図８〜図１２を参照して説明した「突起列の形状に関するモディフィケーション」、「突起列の形成態様に関するモディフィケーション」、「導光部の内部散乱能に関するモディフィケーション」などは、本実施形態における第１導光部１０についても同様に適用可能である。
【０１２７】
第１導光部１０によって生成された中間出力光束ＭＯは第２の導光部３０へ入力される。本実施形態における第２の導光部３０は、全体として楔板形状を有し、その肉厚側から中間出力光束ＭＯを受け入れるようになっている点や、導光部１０と導光部３０が境界部ＢＲで段差なく接するように配置されていることは第１実施形態の場合と同様である。
【０１２８】
導光部３０が第１実施形態で採用されている導光部２０と異なっているのは、その背面３６が平坦な斜面となっている点である。
【０１２９】
即ち、導光部３０の背面３６は、出射面３５に対して数度程度傾斜して延在する平坦な斜面となっている。また、背面３６に沿って反射シートＲＦ２が配置されている。反射シートＲＦ２は、正反射性あるいは拡散反射性の表面を持つ部材で、場合によっては省略することが出来る。但し、連携的な漏光回収機能を有する突起列２８を備えた導光部２０を使用した第１実施形態と違って、一旦背面２６から漏れ出た光を回収する機能が導光部３０には無いので、反射シートＲＦ２は配置されることが好ましい。
【０１３０】
本実施形態でも、第２の導光部３０の最厚部の厚さ（ほぼｚ軸に沿ったサイズ）は、第１の導光部１０の幅とほぼ等しい。また、導光部３０の幅（ほぼｘ軸に沿ったサイズ）は、導光部１０の長さとほぼ等しい。そして、導光部３０の奥行き（ほぼｙ軸に沿ったサイズ）は、導光部１０の厚さ（ほぼｙ軸に沿ったサイズ）よりも大きい。
【０１３１】
また、導光部１０と導光部３０は、一体のブロックで構成される。なお、一体構成は、別々のブロックで製造されたものを透光性の接着剤で接着するなどしたものであっても良いが、射出成形技術の適用などにより、両導光部１０、２０を合わせた形状の成形体を得るようにしても良い。
【０１３３】
このような導光部３０に肉厚側から光が供給された場合の挙動は、周知の楔形散乱導光板と基本的には変わらない。即ち、導光部３０内に導入された光（中間出力光束ＭＯ）は、一様な散乱作用（前方散乱）を受けながら大略末端面３７へ向かって進行する。その過程で、出射面３５と背面３６で繰り返し内部入射し、その多くは反射される。背面３６からの漏れ出た光は、反射シートＲＦ２で反射され、導光部３０内へ戻される。
【０１３４】
周知のように、出射面３５における内部入射時に、その入射角が臨界角以上の成分は全反射されるが、臨界角未満の成分についてはその一部が出射面３５から出射される。周知のように、この出射光ＯＢの主たる進行方向は末端３７側（＋ｙ軸方向）に大きく傾斜している。
【０１３５】
この出射光ＯＢをそのまま、あるいは光拡散シートで弱く拡散させた後、液晶表示パネルなどの照明光に使用することとも可能であるが、本実施形態のようにプリズムシートＰＳを配置して、出射光ＯＢの主たる進行方向をほぼ正面方向（＋ｚ方向）に修正して出力光束ＯＦを得るようにすることが好ましい。
【０１３６】
図１６中に拡大抽出描示したように、プリズムシートＰＳは、多数のプリズムカットＰＲの周知の作用により、斜め出射光ＯＢの進行方向をほぼ正面方向（＋ｚ軸方向）に修正する。出力光束ＯＦは、例えば面光源装置ＳＦＶ２に重ねて配置された液晶表示パネル（図示省略）を照明する。なお、プリズムシートＰＳの配置及び種類については種々のものが知られており、それらを適宜適用することが出来る。
【０１３７】
例えば、図１６の場合とは逆に、プリズムカット形成面を外向き（＋ｚ側）に配置する場合もある。また、非対称なプリズムカットを持ついわゆる非対称プリズムシートや、両面にプリズムカット形成面（表裏で直交）を持つ両面プリズムシートが採用されても良い。
【０１３８】
本実施形態においても、ＬＥＤのような小さな発光源を利用した光供給器Ｌからの小断面積の入力光束ＩＦに対して、第１段の光束拡張−方向転換が、上述（第１実施形態で説明）した突起列の方向転換及び漏光回収作用により、効率的に行なわれ、第２導光部３０の奥行き方向に整合した指向性に富んだ中間出力光ＭＯが生成される。
【０１３９】
従って、これを入力とする第２導光部３０は明るい照明光を提供出来る。特に、出射面に沿って方向修正素子を配置することで、ほぼ正面方向に指向した明るい出力光束ＯＦ（第１実施形態に類似した特性の出力光束）を得ることも可能である。
【０１４０】
［参考例］
図１７は、１つの参考例に係る面光源装置の要部構成を説明する斜視透視図である。同図に示したように、本参考例の面光源装置ＳＦＶ３も、第１あるいは第２実施形態の面光源装置ＳＦＶ１、ＳＦＶ２と同じく、一次光の供給手段を構成する光供給器Ｌと、第１段の光束拡張−方向転換手段と、第２段の光束拡張−方向転換手段とを備えている。
但し、光供給器Ｌ及び第１段の光束拡張−方向転換手段については第１及び第２実施形態の場合と同様の構成が採用される一方、第２段の光束拡張−方向転換手段については、導光部１０（図４参照）、導光部３０（図１６参照）に代えて導光部４０が採用される。また、第２実施形態の場合と同じく、導光部４０の出射面４５に沿ってプリズムシートＰＳが配置され、背面４６に沿って反射シートＲＦ２が配置される。
【０１４１】
光供給器Ｌ及び第１の導光部５０の作用の詳細は、第１実施形態で説明したものと同じなので、ここでは繰り返さない。但し、本参考例は、第１導光部５０が、第２導光部４０と別体であることを明示したものとなっているので、中間出力光束ＭＯは、空気ギャップＡＲを経て、入射面４１から導光部４０内に導入される。
【０１４２】
第２の導光部４０については、背面４６に導光部４０の奥行き方向に延在する多数の突起列４８が形成されている。このような突起列４８を作用を含めて、光の挙動の概略を説明する。
【０１４３】
光供給器Ｌから供給された小断面積の入力光束ＩＦは、図１８にも示したように、第１の導光部５０で第１段の光束拡張−方向転換処理がなされて中間出力光束ＭＯとなる。導光部５０は、第２の導光部４０と別体であることが明示されている点を別にして、導光部１０と同じ構造と作用を有している。
【０１４４】
従って、この中間出力光束ＭＯが、導光部５０の方向転換面５６に形成された多数の突起列（切り立った第１面Ｓと切り立っていない第２面Ｔの組合せ）５８の働きにより、無駄なく、高い指向性（ほぼ＋ｙ軸方向）をもって生成されることは、第１実施形態で説明したのと同じである。
【０１４５】
なお、第１実施形態で述べた第１導光部１０に関する種々の変形（モディフィケーション）が、本参考例においても適用可能であることは言うまでもない。
第１導光部５０によって生成された中間出力光束ＭＯは、空気ギャップＡＲを経て、入射面４１から第２の導光部４０に入力される。本参考例における第２の導光部４０は、全体として楔板形状を有し、その肉厚側から中間出力光束ＭＯを受け入れるようになっている。
【０１４６】
導光部４０の背面４６は、出射面４５に対して数度程度傾斜して延在する一般面上に、導光部４０の奥行き方向（ほぼｙ軸に平行）に延在する多数の突起列４８を形成した形態を有している。
【０１４７】
このような配向で形成された突起列４８には、入射面４１から見て左右方向への光の進行方向の拡がりを狭める方向修正作用があることが知られている。本参考例では、この作用により、中間出力光ＭＯの指向性（ほぼ＋ｙ軸方向）が導光部４０内への導入後に更に高められる。
【０１４８】
即ち、図１４を参照して説明したように、中間出力光束ＭＯには図１４中に記号ＩＩ’で示した光線群に由来するものも含まれている。このような光線群は、導光部４０内では、＋ｙ軸方向から大きく外れた方向成分を持つ内部伝播光となると考えられる。このような内部伝播光の多くの部分には、直接、あるいは、出射面４５による反射や内部散乱能による散乱を経てから背面４６へ内部入射するチャンスが与えられる。
【０１４９】
ここで、背面４６には突起列４８が形成されているから、内部入射時にはいずれかの突起列４８の一方の斜面に入射し、かなりの部分が内部反射されることになる。これに伴い、＋ｙ軸方向から大きく外れた方向成分の一部は、＋ｙ軸方向に近付いた方向成分に修正される。この修正作用ｗｐ通して、出射面４５からの出射時に、第２実施形態のように、第２導光部の背面が平坦な場合に比して、ｘｚ平面内に関して正面方向に修正された出射光が得られる。その結果、出力光束ＯＦの指向性は、ｘｚ平面内の双方に関して改善されたものとなる。プリズムシートＰＳを第２実施形態と同様に配置すれば、結局、ｙｚ平面内とｘｚ平面内の双方に関して優れた指向性を有する出力光束ＯＦが得られることになる。
背面４６に沿って配置された反射シートＲＦ２は、正反射性あるいは拡散反射性の表面を持つ部材で、場合によっては省略することが出来るが、本参考例も漏光回収機能が乏しいので、反射シートＲＦ２は配置されることが好ましい。
【０１５０】
なお、本参考例でも、第２の導光部４０の最厚部の厚さ（ほぼｚ軸に沿ったサイズ）は、第１の導光部５０の幅とほぼ等しい。また、導光部４０の幅（ほぼｘ軸に沿ったサイズ）は、導光部５０の長さとほぼ等しい。そして、導光部４０の奥行き（ほぼｙ軸に沿ったサイズ）は、導光部５０の厚さ（ほぼｙ軸に沿ったサイズ）よりも大きい。
【０１５１】
また、出力光束ＯＦは、例えば面光源装置ＳＦＶ３に重ねて配置された液晶表示パネル（図示省略）を照明する。第２実施形態の場合と同様、プリズムシートＰＳの配置及び種類については種々のものが知られており、それらを適宜適用することが出来る。
【０１５３】
従って、これを入力とする第２導光部４０は明るい照明光を提供出来る。特に、突起列４８を設けらた背面４６の上述の作用により、ｘｚ平面内に関して優れた指向性（ほぼ正面方向）を有する出力束束ＯＦが得られ、プリズムシートＰＳを更に組合せれば、ｙｚ平面内に関しても優れた指向性（ほぼ正面方向）が実現出来る。
【０１５４】
［測定例］
本願発明の基本的な特徴をなす第１段の光束拡張−方向転換の性能を確認するために、いくつかの例について出射光の強度（輝度）の角度分布の測定を行なった。
【０１５５】
（例１＝図１６、１９、図２０等参照）；本測定は、第１段の光束拡張−方向転換に用いられ突起列付の導光部の作用（ほぼ＋ｙ方向への優れた指向性）が出力光束ＯＦにどのように反映されるかを確認するために行なった。
【０１５６】
図１６の配置で使用されている導光部５０及び導光部３０について、試作品を製作した。これを便宜上、「試作品１」「試作品２」（試作品としては導光部５０と導光部３０は別体）と呼ぶ。また、試作品１と同材料、サイズであるが背面の突起列が無く平坦とした参照品を製作した。先ず、試作品１と試作品２を使って図１６の配置（第２実施形態）で出射光強度の角度分布を測定した。
【０１５７】
試作品１、２及び参照品は、同材組成の光散乱導光体で、マトリックスは、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート；屈折率＝約１．４９）とし、その内部に０．０５ｗｔ％（重量％）の割合でシリコン樹脂微粒子（径；７μｍ）を均一分散した成形体が用意された。試作品１の背面の突起列の斜面の設計角度（図６中の斜面Ｓ、Ｔ参照）は、α＝０度、β＝４８度とした。
【０１５８】
試作品１及び参照品のサイズは、いずれも長さ（ｘ軸方向）＝４３ｍｍ／幅（ｚ軸方向）＝２．５ｍｍ／厚さ（ｙ軸方向）＝最厚部２．５ｍｍ、最薄部０．４ｍｍ、とした。また、試作品２のサイズは、奥行き（ｙ軸方向）＝４３ｍｍ／幅（ｘ軸方向）＝４３ｍｍ／厚さ（ｚ軸方向）＝最厚部２．５ｍｍ、最薄部０．４ｍｍ、とした。
【０１５９】
測定は、導光部３０の出射面３５の各中央部からの出射光について行なった。
光供給器Ｌには、市販のＬＥＤ光源を単体で使用した。結果を図１９、図２０の各グラフに曲線ＣＶ１〜ＣＶ４で示した。ここで、曲線ＣＶ１〜ＣＶ４の表わす具体的な測定内容は次の通りである。
【０１６０】
ＣＶ１／ＣＶ３；試作品１を導光部１０、試作品２を導光部３０にそれぞれ見立て、図１６における姿勢で配置し、図１６と同態様で光供給器Ｌ（ＬＥＤ）から光供給を行ない、プリズムシートＰＳを通して出力光束ＯＦを出力させた。そして、この出力光束ＯＦについて輝度（出射強度）のｚｘ平面内及びｚｙ平面内での角度依存性を測定した。前者の結果がＣＶ１、後者の結果がＣＶ３である。
【０１６１】
ＣＶ２／ＣＶ４；試作品１に代えて参照品を導光部１０に見立てる一方、試作品２を導光部３０に見立て、図１６における姿勢で配置した。そして、更に、試作品１の出射面（中間出力光束ＭＯの出力面でｚｘ平面に平行）と導光部３０入射面（中間出力光束ＭＯの入力面で、ｚｘ平面に平行）の間に、中間出力光束ＭＯの主たる進行方向を＋ｙ軸方向に修正するプリズムシート（図示せず）を配置し、ＣＶ２／ＣＶ４を得た測定と同等の測定を行なった。即ち、図１６と同態様で光供給器Ｌ（ＬＥＤ）から光供給を行ない、出力光束ＭＯをプリズムシートＰＳを通して出力させた。
【０１６２】
この出力光束ＯＦについて輝度（出射強度）のｚｘ平面内及びｚｙ平面内での角度依存性を測定した。前者の結果がＣＶ２、後者の結果がＣＶ４である。
【０１６３】
ここで、図１９のグラフの横軸は角度ａ（図４、図１６、図１７中の座標系を参照）を表わし、縦軸には輝度をプロットした。０度は＋ｚ軸方向に対応している。また、図２０のグラフの横軸は角度ｂ（図４、図１６、図１７中の座標系を参照）を表わし、縦軸には輝度をプロットした。０度はｚｙ軸方向に対応する。
【０１６４】
これらの結果から次のことが理解される。
（１）曲線ＣＶ１と曲線ＣＶ２を比較すると、前者のピークは後者のピークより高く、且つ、シャープである。このことから、第１段の光束拡張−方向転換について、本願発明に従い、背面に突起列（切り立った斜面Ｓ、切り立っていない斜面Ｔの組合せ）を形成した導光部を採用すれば、ｚｘ平面内でより優れた指向性を持つ出力光束ＯＦが得られることが理解される。
【０１６５】
このような特性は、中間出力光束ＭＯがｘｙ平面内で優れた指向性を持っていることに由来しているものと考えられる。なお、曲線ＣＶ１のピーク位置は０度から１５度程度ずれているが、これは主として試作品１の製作誤差によるものと思われる。角度α、βの微調整（特に角度βの微調整）によって、このずれを縮小することも可能である。
【０１６６】
（２）曲線ＣＶ３と曲線ＣＶ４を比較すると、前者と後者はピークの高さ、位置、シャープさを含めて、大差がない。このことから、第１段の光束拡張−方向転換について、本願発明に従い、背面に突起列（斜面Ｓ，Ｔの組合せ）を形成した導光部を採用しても、出力光束ＯＦのｙｚ平面内の指向性には殆ど影響がないことが理解される。
【０１６７】
（例２＝図２１、図４参照）；本測定は、本願発明の基本形である第１実施形態の作用（ほぼ＋ｚ方向への指向性に富んだ出力光束ＯＦの生成）を確認するために行なった。
【０１６８】
図４に示した第１実施形態において、導光部１０として上記試作品１を採用する一方、導光部２０について、試作品２と同材料、同サイズ（背面の突起は除く）で試作品３を作成した。試作品３の背面の突起列の斜面の設計角度（図６中の斜面Ｓ、Ｔ参照）は、試作品１と同じく、α＝０度、β＝４８度とした。
【０１６９】
試作品３のサイズは、幅（ｘ軸方向）＝４３ｍｍ／厚さ（ｚ軸方向）＝最厚部２．５ｍｍ、最薄部０．４ｍｍ／奥行き（ｙ軸方向）＝４３ｍｍ、とした。
【０１７０】
測定は、試作品３の出射面（図４における出射面２５参照）の中央部からの出射光について行なった。光供給器Ｌには、市販のＬＥＤ光源を単体で使用した。
結果を図２１のグラフに曲線ＣＶ５、ＣＶ６で示した。ここで、曲線ＣＶ５、ＣＶ６の表わす具体的な測定内容は次の通りである。
【０１７１】
ＣＶ５；試作品１を導光部１０、試作品３を導光部２０に見立て、図４における姿勢で配置し、図４と同態様で光供給器Ｌ（ＬＥＤ）から光供給を行ない、出力光束ＯＦを出力させた。
【０１７２】
そして、この出力光束ＯＦについて輝度（出射強度）のｚｘ平面内及びｚｙ平面内での角度依存性を測定した。前者の結果がＣＶ５、後者の結果がＣＶ６である。
【０１７３】
ここで、図２１のグラフの横軸は、ＣＶ５については角度ａ、ＣＶ６については角度ｂ（図４、図１６、図１７中の座標系を参照）を表わしている。ＣＶ５、ＣＶ６のいずれについても、０度は＋ｚ軸方向に対応する。縦軸（ＣＶ５、ＣＶ共通）には輝度をプロットした。
【０１７４】
この結果から次のことが理解される。
（１）曲線ＣＶ５及び曲線ＣＶ６から、第１実施形態の配置で、ｚｙ平面内とｚｙ平面内の両方について優れた出力光束ＯＦが得られることが判る。特に、ｚｙ平面内について、プリズムシートなしで正面方向の周辺に大部分の出射光が集められているのが注目される。
【０１７５】
（２）曲線ＣＶ５のピーク位置が、０度から１５度程度ずれているが、これは主として試作品１の製作誤差によるものと思われる。試作品１の角度α、βの微調整（特に角度βの微調整）によって、このずれを縮小することも可能である。
【０１７６】
（例３＝図１６、図２２、図２３等参照）；本測定は、第１段の光束拡張−方向転換に用いられ突起列付の導光部の漏光回収作用を確認するために行なった。
【０１７７】
上記の（例１）で、曲線ＣＶ１を得た配置に、図２３に示したように、反射シートＲＦ１を追加配置し、曲線ＣＶ１を得たと同等の条件で同じ測定を行ない、曲線ＣＶ８を得た。反射シートＲＦ１には、正反射性の銀箔を使用した。曲線ＣＶ７、ＣＶ８の表わす具体的な測定内容は次の通りである。
【０１７８】
ＣＶ７（＝ＣＶ１と同じ）；上記（例１）で述べた通り、試作品１を導光部５０に見立て、図１６における姿勢で配置し、図１６と同態様に光供給器Ｌ（ＬＥＤ）から光供給を行ない、出力光束ＯＦについて輝度（出射強度）のｚｘ平面内での角度依存性を測定した。
ＣＶ８；ＣＶ７（＝ＣＶ１と同じ）を得た配置に、反射シートＲＦ１を追加配置し、同条件で出力光束ＯＦについて輝度（出射強度）のｚｘ平面内での角度依存性を測定した。
ここで、図２２のグラフの横軸は角度ａを表わし、縦軸には輝度をプロットした。０度は＋ｙ軸方向に対応している。
【０１７９】
この結果から次のことが理解される。
（１）曲線ＣＶ７と曲線ＣＶ８を比較すると、前者と後者はピークの高さ、位置、シャープさを含めて、大差がない。このことから、本願発明に従い、背面に突起列（斜面Ｓ，Ｔの組合せ）を形成した導光部を第１段の光束拡張−方向転換部に採用した場合、その背面に沿って反射シートを配置しなくても漏光による光ロスが殆ど生じないことが判る。これは、突起列付の導光部には漏光回収作用が十分にあることを裏付けている。
【０１８０】
また、背面に突起列（斜面Ｓ、Ｔの組合せ）を形成した導光部を第２段の光束拡張−方向転換部に採用しても、同様の漏光回収作用が期待出来ることも明らかである。
【０１８１】
［その他の変形配置例］
以上説明した実施形態においては、第１段の光束拡張−方向転換手段における導光部（第１導光部）は１つの楔形状のセクションで構成され、それに対応して１つの光供給器から入力光束が供給されている。しかし、これは本願発明を限定する趣旨のものではない。
【０１８２】
例えば、図２４、図２５に示したように、第１段の光束拡張−方向転換手段における導光部を複数のセクションに分けて連接配置しても良い。この場合、光導入面は各セクション毎に設けられ、そこに光供給を行なうために複数の光供給器が設けられる。中間出力光束はこれら複数のセクションの出力を合わせたものとして提供されることになる。
【０１８３】
図２４に示した例では、第２段の導光部として第１あるいは第２実施形態のいずれかで使用したもの（サイズは異なって良い）を採用し、その１側辺に沿って３つのセクションを連接配置して第１段の導光部６０を構成している。各セクションは、１つずつの楔形状の導光ブロック６１、６２、６３と光供給器Ｌ１０、Ｌ２０、Ｌ３０で構成されている。
【０１８４】
各光供給器Ｌ１０、Ｌ２０、Ｌ３０は、１個乃至数個のＬＥＤで構成され、導光ブロック６１、６２、６３の最厚側の端面（光導入面）に貼着されている。そして、各光供給器Ｌ１０、Ｌ２０、Ｌ３０は、互いに平行（ほぼ＋ｘ軸方向）な入力光束ＩＦ１、ＩＦ２、ＩＦ３を各セクションで供給する。
【０１８５】
各導光ブロック６１、６２、６３の背面には、第１あるいは第２実施形態で用いられた第１導光部１０、５０と同じ態様で突起列が形成されている。従って、第１及び第２実施形態と同様の作用によって効率的に中間出力光が形成され、その全体が指向性（ほぼ＋ｙ軸方向）に優れた中間出力光束ＭＯを提供する。
【０１８６】
図２５に示した例でも、第２段の導光部として第１あるいは第２実施形態のいずれかで使用したもの（サイズは異なって良い）を採用する。そして、１つの側辺に沿って２つのセクションを連接配置して、第１段の導光部７０を構成している。これらセクションは、互いに逆向きの楔形状の導光ブロックのペア７１、７２と光供給器Ｌ４０、Ｌ５０で構成されている。各光供給器Ｌ４０、Ｌ５０は、１個乃至数個のＬＥＤで構成され、導光ブロック７１、７２の最厚側の端面（光導入面）に貼着されている。
【０１８７】
そして、各光供給器Ｌ４０、Ｌ５０は、それぞれ入力光束ＩＦ４、ＩＦ５を各セクションで供給する。但し、入力光束ＩＦ４の供給方向はほぼ＋ｘ軸方向を向いているのに対し、入力光束ＩＦ５の供給方向はほぼ−ｘ軸方向を向いている。
【０１８８】
各導光ブロック７１、７２の背面には、第１あるいは第２実施形態で用いられた第１導光部１０、５０と同じ態様で突起列が形成されている。従って、それら実施形態と同様の作用によって効率的に中間出力光が形成され、その全体が指向性に優れた中間出力光束ＭＯを提供する。
【０１８９】
図２４、図２５に例示したように、複数のセクションと複数の光供給器を組み合わせた構成は、比較的大きいサイズの導光部を第２段の光束拡張−方向転換手段に使用し易くするので、ＬＥＤなどの点状光源を一次光源に使用する条件で、比較的大きいサイズの面光源装置を提供出来る。また、それに見合ったサイズの液晶表示装置への適用も可能になる。
【０１９０】
【発明の効果】
本発明によれば、ＬＥＤのような、発光面積の小さな光源を光供給手段に採用しても、２段構成で光束拡張と方向転換を図り、且つ、１段目の光束拡張と方向転換を、漏光回収機能と方向転換機能を兼備した突起列付の導光部を利用して行なうことで、例えばＬＥＤのように発光面積の小さな光源を光供給手段に採用して、均一で効率的な出力が得られる面光源装置が提供される。
【０１９１】
また、２段目の光束拡張と方向転換にも、漏光回収機能と方向転換機能を兼備した突起列付の導光部を利用したり、あるいは、プリズムシートのような方向修正素子の併用により、出射面からの出射光が希望する方向、特に、ほぼ正面方向に優れた指向性をもって出力される面光源装置を提供することが出来る。
【０１９２】
更に、これらの利点を通して、ＬＥＤのような発光面積の小さな光源を光供給手段に採用した面光源装置の液晶表示装置、特に、携帯電話、電子手帳、携帯用パーソナルコンピュータ等のモバイル機器の付属液晶ディスプレイのバックライティングあるいはフロントライティングなどへの適用性を著しく向上させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  点状光源を用いる面光源装置を液晶ディスプレイのバックライティングに適用した従来例の見取図である。
【図２】  図１において、導光板の出射面を矢印Ａの方向から見た上面図である。
【図３】  多数の光ファイバで点状光源の光を伝送して導光板に供給した従来例について説明する図である。
【図４】  本発明の第１実施形態に係る面光源装置の要部構成を説明する斜視透視図である。
【図５】  第１の導光部１０を＋ｚ方向から見た断面を表わしている。
【図６】  突起列による方向転換及び漏光回収について具体的に説明するための図で、隣り合う２つの突起列Ｐj-1,Ｐj の断面と光線の挙動が描かれている。
【図７】  順次隣り合う３つの突起列Ｐj-1,Ｐj,Ｐj+1 の断面と光線の挙動を描いた図である。
【図８】  突起列Ｐの第１面Ｓの角度をα＞０度とした例について説明する図である。
【図９】  突起列Ｐの第１面Ｓの角度をα＜０度とした例について説明する図である。
【図１０】  突起列Ｐの先端部を先鋭でない形状とした例について説明する図である。
【図１１】  隣り合う突起列Ｐj-1 、Ｐj 間に小さな間隔を設けた例について説明する図である。
【図１２】  （ａ）は、基板部１０１と突起列１０２を別材料で構成した導光素子１００を第１段の光束拡張−方向転換手段として採用した例について説明する図である。
（ｂ）は、突起列１１３を備えたプリズムシート１１２を基板部１１１と結合させて導光素子１１０を採用した例について説明する図である。
【図１３】  第２の導光部２０を＋ｘ軸方向から見た断面を表わした図である。
【図１４】  方向転換面２６に設けられた突起列による方向転換及び漏光回収について具体的に説明するための図で、隣り合う２つの突起列Ｑj-1,Ｑj の断面と光線の挙動が図６と同様の形式で描かれている。
【図１５】  順次隣り合う３つの突起列Ｑj-1,Ｑj,Ｑj+1 の断面と光線の挙動を描いた図である。
【図１６】  本発明の第２実施形態に係る面光源装置の要部構成を説明する斜視透視図である。
【図１７】  本発明に関連する参考例に係る面光源装置の要部構成を説明する斜視透視図である。
【図１８】  ほぼ均一な中間出力光束ＭＯが形成される様子を概念的に示した図である。
【図１９】  測定例１の測定結果を表わすグラフである。
【図２０】  測定例１の測定結果を表わすもう一つのグラフである。
【図２１】  測定例２の測定結果を表わすグラフである。
【図２２】  測定例３の測定結果を表わすグラフである。
【図２３】  測定例３に関連して、反射シートＲＦ１を第１段の導光部の背面側に追加配置したケースについて説明する図である。
【図２４】  第１段の光束拡張−方向転換手段における導光部を複数のセクションに分けて連接配置した例について説明する図である。
【図２５】  第１段の光束拡張−方向転換手段における導光部を複数のセクションに分けて連接配置したもう一つの例について説明する図である。
【符号の説明】
１  導光板
２  導光板の入射端面
３  反射体
４、ＰＳ  プリズムシート
４Ａ  プリズムシートの平滑な外面
５  導光板の出射面
６  導光板の背面
１０、５０、６０、７０  導光部（第１の導光部）
１１、５１  光導入面
２０、３０、４０  導光部（第２の導光部）
１６、２６、３６  導光部の背面
１７、２７、３７  多数の突起列（Ｐi ）
１８、５８  多数の突起列（Ｐi ）
２５、３５、４５  第２導光部の出射面
２８  多数の突起列（Ｑi ）
４８  突起列
６１〜６３、７１、７２  導光ブロック
Ｆ１〜Ｆ９  光ファイバ
ＩＦ  入力光束
Ｌ、Ｌ１〜Ｌ３、Ｌ１０、Ｌ２０、Ｌ３０、Ｌ４０、Ｌ５０  小サイズ光源
ＬＰ  液晶パネル
ＬＳ  偏光分離シート
ＭＯ  中間出力光束
ＯＦ  出力光束
ＲＦ１、ＲＦ２  反射シート
Ｓ１〜Ｓ３、ＳＳ１〜ＳＳ９  局所的な高輝度領域
ＳＦＶ１〜ＳＦＶ１  面光源装置
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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