(57)【要約】【課題】光の利用効率の低下を抑制しつつ、表示画面の法線に対して斜め方向から見た表示、或いは、表示画面に対して異なる方向から見た表示を共に明るくすることのできる照明装置及びこれを用いた電気光学装置を実現する。【解決手段】本発明の照明装置１１０は、照明光を出射する面状照明体１１１と、前記面状照明体上に配置されてなり、一方の面にプリズム面を備えた第１の光偏向部材１１２と、前記第１の光偏向部材上に配置されてなり、一方の面にプリズム面を備えた第２の光偏向部材１１３と、を有し、前記第１の光偏向部材と前記第２の光偏向部材は、前記一方の面が逆に向き、しかも、前記プリズムの傾斜方位が交差していることを特徴とする。【選択図】図１
2007294465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を出射する面状照明体と、
前記面状照明体上に配置されてなり、一方の面にプリズム面を備えた第１の光偏向部材
と、
前記第１の光偏向部材上に配置されてなり、一方の面にプリズム面を備えた第２の光偏
向部材と、を有し、
前記第１の光偏向部材と前記第２の光偏向部材は、前記一方の面が逆に向き、しかも、
前記プリズム面の傾斜方位が交差するように配置されてなることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
照明光を出射する面状照明体と、
前記面状照明体の光出射側に配置され、第１の方位に沿った輝度の出射角分布が相互に
分離された少なくとも二つのピーク範囲を有する態様に前記照明光を偏向させる第１の光
偏向部材と、
前記面状照明体の光出射側に配置され、前記第１の方位と交差する第２の方位に沿った
輝度の出射角分布を出射角の小さい領域に集中させる態様で前記照明光を偏向させる第２
の光偏向部材と、を具備することを特徴とする照明装置。
【請求項３】
前記二つのピーク範囲は、出射角０度の両側に形成されることを特徴とする請求項２に
記載の照明装置。
【請求項４】
前記二つのピーク範囲間の輝度の最小値はピーク値の半値未満であることを特徴とする
請求項２又は３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記面状照明体は、前記光出射面及び前記光出射面と異なる方向を向いた光入射面を備
えた導光板と、前記光入射面に対向配置される光源とを有し、
前記光源から前記光入射面を介して導入される光の伝播方向が前記第２の方位と実質的
に一致することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の照明装置と、
前記照明装置の光出射側に配置され、一対の基板間に電気光学物質を配してなる電気光
学表示体と、を具備することを特徴とする電気光学装置。
【請求項７】
前記電気光学表示体は二つの相互に異なる視角範囲において相互に異なる表示を実現可
能に構成され、前記照明装置は、前記二つの視角範囲に各々対応する出射角範囲内のそれ
ぞれに輝度ピークを有することを特徴とする請求項６に記載の電気光学装置。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の電気光学装置を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は照明装置、電気光学装置及び電子機器に係り、特に、傾斜したプリズム面を備
えた光偏向面を有する照明装置の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、種々の表示画面を備えた電子機器に搭載されている液晶表示体などの各種電気
光学装置は、表示画面から法線方向に出射する光の輝度レベルが最も高く、出射角（表示
画面の法線に対する角度）が大きくなるほど輝度レベルが低くなるといった視角特性を備
えている。特に、携帯電話機、携帯型情報端末、携帯型コンピュータなどといった携帯型
電子機器においては、消費電力を低減する必要性があることからバックライトの照明光の
輝度レベルが限られるので、照明光を効率的に表示に利用するために、バックライトの照
明光の輝度の出射角分布を極力表示画面の法線方向に近い領域に揃えるための光学シート
が用いられている（例えば、以下の特許文献１参照）。
【０００３】
このような光学シートを用いる方法としては、特許文献１に記載されているように、平
坦面をバックライト側に向け、平坦面に対して４５度をなす相互に逆向きの一対のプリズ
ム面を繰り返し波状に形成してなる光偏向面を液晶表示体側に向けた姿勢の二枚の集光シ
ートを、上記プリズム面の傾斜方位を相互に直交させて配置する場合が最も一般的である
。これらの二枚の集光シートを重ねて用いると、輝度の出射角分布は、法線方向（出射角
が０となる方向）をピークとし、法線の周囲の全ての方位に向けて出射角が増大するほど
低下するものとなる。
【０００４】
ところが、上記の電気光学装置の用い方としては、表示画面の法線方向から視認する場
合に限らず、表示画面の法線に対して傾斜した方向から視認する場合がある。例えば、車
載用表示機器を車内の幅方向中央部において表示画面を車両後方に向けた姿勢で設置した
場合には、搭乗者は車載用表示機器の左右の斜め方向から表示画面を視認することとなる
。また、近年、表示画面を異なる視角範囲から見ると異なる画像が視認できるように構成
した複数画面表示体も提案されている。例えば、以下の特許文献２に記載された三次元画
像表示装置と同じ原理（例えば、パララックス・バリアを用いる方法）を用いて複数画面
を別々の視角範囲で視認可能とする方法が知られている。この種の複数画面表示体は、通
常、左右に並んだ者が異なる画像（例えば、ビデオ画面とナビゲーション画面）を視認で
きるように構成した車載用の二画面表示体として知られている。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−７０６０１号公報
【特許文献２】特開平３−１１９８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述のように、表示画面を左右の斜め方向から視認したり、左右の異な
る視角範囲で異なる画像を視認したりする場合には、バックライト等の照明装置の輝度の
視角分布が視角の小さい領域（表示画面の法線方向）に集中しているため、表示画面の正
面側に無駄な光を放射していることになるとともに、左右の斜め方向から見た表示の明る
さが不足する虞があるという問題点がある。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、光の利用効率の低下
を抑制しつつ、表示画面の法線に対して斜め方向から見た表示、或いは、表示画面に対し
て異なる方向から見た表示を共に明るくすることのできる照明装置及びこれを用いた電気
光学装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
斯かる実情に鑑み、第１発明の照明装置は、照明光を出射する面状照明体と、前記面状
照明体上に配置されてなり、一方の面にプリズム面を備えた第１の光偏向部材と、前記第
１の光偏向部材上に配置されてなり、一方の面にプリズム面を備えた第２の光偏向部材と
、を有し、前記第１の光偏向部材と前記第２の光偏向部材は、前記一方の面が逆に向き、
前記プリズム面の傾斜方位が交差するように配置されてなることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、面状照明体から出射される照明光は、第１の光偏向部材と第２の光
偏向部材のうちの一方の面が面状照明体側に向く姿勢で配置された光偏向部材を通過する
ことによって出射角が分散する態様で偏向され、一方の面が面状照明体とは反対側を向く
姿勢で配置された光偏向部材を通過することによって出射角が光軸方向に集光される態様
で偏向される。したがって、所定の視角方位には分散され、当該所定の視角方位と交差す
る方位には集光された輝度分布を実現することが可能になる。
【００１０】
具体的には、例えば、照明光を出射する面状照明体と、前記面状照明体の光出射側に配
置され、第１の方位に向けて相互に逆向きに傾斜したプリズム面が交互に配列された面が
前記面状照明体側に向くように配置された第１の光偏向部材と、前記面状照明体の光出射
側に配置され、前記第１の方位と交差する第２の方位に向けて相互に逆向きに傾斜した一
対のプリズム面が交互に配列された面が前記面状照明体の反対側に向くように配置された
第２の光偏向部材と、を具備することが好ましい。この場合、第１の光偏向部材と第２の
光偏向部材のいずれを面状照明体側に配置しても構わない。
【００１１】
また、第２発明の照明装置は、照明光を出射する面状照明体と、前記面状照明体の光出
射側に配置され、第１の方位に沿った輝度の出射角分布が相互に分離された少なくとも二
つのピーク範囲を有する態様に前記照明光を偏向させる第１の光偏向部材と、前記面状照
明体の光出射側に配置され、前記第１の方位と交差する第２の方位に沿った輝度の出射角
分布を出射角の小さい領域に集中させる態様で前記照明光を偏向させる第２の光偏向部材
と、を具備することを特徴とする。この場合においても、第１の光偏向部材と第２の光偏
向部材のいずれを面状照明体側に配置しても構わない。
【００１２】
この発明によれば、面状照明体から出射した照明光は、第１の光偏向部材を通過して偏
向される過程と、第２の光偏向部材を通過して偏向される過程とを前後いずれかの順序で
経た後に、照明装置から出射される。このとき、照明光が第１の偏向部材によって偏向さ
れることにより、第１の方位に沿って相互に分離された少なくとも二つのピーク範囲を備
えた輝度の出射角分布が形成される。また、照明光が第２の光偏向部材により偏向される
ことにより、第２の方位に沿った輝度の出射角分布が出射角が小さい領域（法線方向に近
い角度）に集光される。したがって、照明光の明るさを確保しつつ、第１の方位に沿った
少なくとも二つのピーク範囲を備えた輝度分布を形成できる。
【００１３】
本発明において、前記二つのピーク範囲は、出射角０度の両側に形成されることが好ま
しい。これによれば、表示画面の法線方向の左右両側から視認する場合に好適な照明特性
とすることができる。
【００１４】
本発明において、前記二つのピーク範囲間の輝度の最小値はピーク値の半値未満である
ことが好ましい。これによれば、２画面表示機能を有する表示装置に適用した場合、異な
る画面間の境界をはっきりさせることができる。
【００１５】
本発明において、前記面状照明体は、前記光出射面及び前記光出射面と異なる方向を向
いた光入射面を備えた導光板と、前記光入射面に対向配置される光源とを有し、前記光源
から前記光入射面を介して導入される光の伝播方向が前記第２の方位と実質的に一致する
ことが好ましい。これによれば、光源から光入射面を介して導光板の内部に入射した光は
、適宜の光偏向手段によって光出射面から出射されるが、その伝播方向に沿った照明光の
出射角分布は、通常、他の方向に沿った分布よりも広範囲に分散した分布となる。したが
って、当該伝播方向が第２の方位と実質的に一致するように構成することで、導光板から
出射される光の第２の方位に沿って広く分散した出射角分布を第２の光偏向部材で集光す
るとともに、第２の方位とは異なる第１の方位に沿った出射角分布に対して第１の光偏向
部材による偏向機能が作用することとなるので、第１の方位に沿った所望の出射角分布を
制御性よく、かつ、効率的に生成することが可能になる。
【００１６】
次に、本発明に係る電気光学装置は、上記のいずれかに記載の照明装置と、前記照明装
置の光出射側に配置され、一対の基板間に電気光学物質を配してなる電気光学表示体と、
を具備することを特徴とする。
【００１７】
本発明において、前記電気光学表示体は二つの相互に異なる視角範囲において相互に異
なる表示を実現可能に構成され、前記照明装置は、前記二つの視角範囲に各々対応する出
射角範囲内のそれぞれに輝度ピークを有することが好ましい。
【００１８】
上記の電気光学装置は、種々の電子機器に搭載することができる。例えば、携帯電話機
、携帯型コンピュータ、電子携帯時計等の携帯型電子機器、カーナビゲーション装置、車
載用テレビジョン装置、車載用撮像モニタ等といった車載用電子機器が挙げられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は本発明に
係る実施形態である照明装置１１０の概略構成を模式的に示す概略縦断面図、図２は同照
明装置１１０の図１に示す断面と直交する方位に沿った断面を模式的に示す概略縦断面図
、図３は照明装置１１０の平面形状を示す概略平面図である。
【００２０】
照明装置１１０は、面状の照明エリアを備えた面状光源１１１と、この面状光源１１１
の光出射側に配置された第１の光学シート１１２と、第１の光学シート１１２のさらに光
出射側に配置された第２の光学シート１１３とを備えている。また、面状光源１１１と第
１の光学シート１１２の間には光拡散板１１４が配置され、さらに、第２の光学シート１
１３の光出射側には偏光分離板（吸収型偏光板や反射型偏光板）１１５が配置されている
。ここで、光拡散板１１４及び偏光分離板１１５は、面状光源１１１から出射される照明
光の輝度の均一性等を向上させるためのもの、或いは、液晶表示パネル等の被照明体に直
線偏光を供給するとともに、余分な偏光成分を除去若しくは再利用するためのものである
。したがって、光拡散板１１４及び偏光分離板１１５は本実施形態の基本的作用に不可欠
の要素ではなく、省略することも可能である。
【００２１】
面状光源１１１は、ＬＥＤ等の点状光源若しくは冷陰極管等の線状光源で構成される光
源１１１Ａと、この光源１１１Ａの光を端面である光入射面１１１ａから導入し、その内
部にて光を方位Ｙ（第２の方位、すなわち、図１の紙面と平行な方位、図２の紙面と直交
する方位）へ向けて伝播させながら徐々に光出射面（上面）１１１ｂから出射させるよう
に構成された導光板１１１Ｂとを備えている。この導光板１１１Ｂにおける、上記光出射
面１１１ｂとは反対側の底面には、内部伝播光を光出射面１１１ｂへ向けて偏向させるた
めの複数の光偏向用斜面１１１ｃが設けられる。また、導光板１１１Ｂの当該底面上には
反射板１１１Ｃが配置される。
【００２２】
第１の光学シート１１２及び第２の光学シート１１３は、ポリエステル樹脂、ポリエチ
レン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の透明な樹脂素材で構成できるが、光
学ガラスや他の樹脂材料で構成してもよい。これらのシート素材の屈折率は１．３〜１．
７の範囲内であることが好ましく、１．５〜１．６の範囲内であることがさらに望ましい
。屈折率が低すぎると光偏向面の偏向作用を充分に得ることができず、また、屈折率が高
すぎると材料の入手性に支障が出て材料コストが増大したり、他の特性（光透過率、耐衝
撃性、耐損傷性、耐久性など）が犠牲になったりする。
【００２３】
第１の光学シート１１２の面状照明体１１１側には第１の光偏向面１１２Ａが設けられ
、この第１の光偏向面１１２Ａの反対側（光出射側）には平坦面１１２Ｂが設けられてい
る。第１の光偏向面１１２Ａには、方位Ｘ（第１の方位、すなわち、図１の紙面と直交す
る方位、図２の紙面と平行な方位）に向けて傾斜した一対のプリズム面１１２ａ、１１２
ｂが設けられ、プリズム面１１２ａと１１２ｂは共に方位Ｘに向けて傾斜しているが、相
互に逆向きに傾斜した斜面となっている。そして、第１の光偏向面１１２Ａには、上記の
プリズム面１１２ａと１１２ｂが交互に方位Ｘに沿って配列されている。なお、上記の第
１の光偏向面１１２Ａは、照明光の進行方向に見て屈折率が増大する界面（すなわち空気
とシート素材との界面）上に形成されている。
【００２４】
第２の光学シート１１３の面状照明体１１１側には平坦面１１３Ａが設けられ、その反
対側（光出射側）には第２の光偏向面１１３Ｂが設けられている。第２の光偏向面１１３
Ｂには、方位Ｙに向けて傾斜した一対のプリズム面１１３ａ，１１３ｂが設けられ、プリ
ズム面１１３ａと１１３ｂは共に方位Ｙに向けて傾斜しているが、相互に逆向きに傾斜し
た斜面となっている。そして、第２の光偏向面１１３Ｂには、上記のプリズム面１１３ａ
と１１３ｂが交互に方位Ｙに沿って配列されている。なお、上記の第２の光偏向面１１３
Ｂは、照明光の進行方向に見て屈折率が減少する界面（すなわちシート素材と空気との界
面）上に形成されている。
【００２５】
なお、方位Ｘと方位Ｙはいずれも光軸と直交する平面内の方向である。本実施形態では
方位Ｘと方位Ｙは直交しているが、完全な直交関係でなくても構わない。ただし、方位Ｘ
と方位Ｙの交差角は９０度に近い範囲、例えば６０〜１２０度が好ましく、８０〜１００
度の範囲内がより望ましい。上記交差角が９０度から離間している場合、例えば、３０〜
６０度の範囲内である場合には、相互に異なる方位を向いた２以上の上記第２の光学シー
トを設けることが好ましい。
【００２６】
上記の第１の光学シート１１２及び第２の光学シート１１３として、具体的には、図５
乃至図７に示す各種の光学シートを用いることができる。図５に示す光学シートＯＳ１は
、表裏に光偏向面ＯＳ１Ａと平坦面ＯＳ１Ｂを有し、光偏向面ＯＳ１Ａには相互に逆向き
に傾斜するプリズム面ＯＳ１ａ，ＯＳ１ｂが交互に連続して配列されている。各プリズム
面ＯＳ１ａ及びＯＳ１ｂはそれぞれ図の紙面と直交する方向に帯状に伸び、全体として複
数のプリズム面がストライプ状に配列されている。プリズム面ＯＳ１ａとＯＳ１ｂの間の
角度θ１及びθ２は９０度であり、プリズム面ＯＳ１ａ、ＯＳ１ｂは平坦面ＯＳ１Ｂに対
してそれぞれ４５度の角度を有している。このプリズム構造では、プリズム面ＯＳ１ａと
ＯＳ１ｂは相互に連結されており、両面が連結される頂部及び谷部は実質的に直線状の稜
線及び谷線を構成している。
【００２７】
光学シートＯＳ１は単一の透明材料で一体に構成されていてもよいが、図示点線で示す
ように、相対的に透明性の高いポリエステル樹脂等からなるベースフィルムＯＳ１Ｘ上に
、相対的に屈折率の高いアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等からなるプリズム層ＯＳ
１Ｙを積層した積層体で構成してもよい。
【００２８】
図６に示す光学シートＯＳ２は、基本的に上記と同様のプリズム面ＯＳ２ａ、ＯＳ２ｂ
を配列させた光偏向面ＯＳ２Ａと平坦面ＯＳ２Ｂを有する。プリズム面間の角度θ１及び
θ２や平坦面に対するプリズム面の角度も上記と同様である。この光学シートＯＳ２が上
記と異なる点は、プリズム面ＯＳ２ａとＯＳ２ｂの間に形成される頂部が稜線状に形成さ
れているのではなく、丸みをもたせた凸曲面ＯＳ２ｃで構成されている点である。これに
よって、出射角のカットオフ特性を改善し、高出射角領域の照明光成分をも生じさせるこ
とが可能になり、広視野角特性を実現することが可能になる。なお、ベースフィルムＯＳ
２Ｘ上にプリズム層ＯＳ２Ｙを積層してもよい点は上記と同様である。
【００２９】
図７に示す光学シートＯＳ３は、基本的に上記と同様のプリズム面ＯＳ３ａ、ＯＳ３ｂ
を配列させた光偏向面ＯＳ３Ａと平坦面ＯＳ２Ｂを有する。プリズム面間の角度θ１及び
θ２や平坦面に対するプリズム面の角度も上記と同様である。この光学シートＯＳ３が上
記と異なる点は、光偏向面ＯＳ３Ａに設けられたプリズム構造の配列周期、頂部の高さや
谷部の深さが一定ではなく、ランダムなパターンで形成されている点にある。これによっ
て、画面のにじみやモアレ縞の発生を抑制することができる。なお、ベースフィルムＯＳ
３Ｘ上にプリズム層ＯＳ３Ｙを積層してもよい点は上記と同様である。
【００３０】
上記の光学シートの厚みは５０〜２００μｍ程度、プリズム構造の配列周期は１０〜８
０μｍ、好ましくは２０〜６０μｍ程度である。光学的な均一性を高めるには配列周期が
小さいほどよいが、電気光学表示体の画素配列との関係でモアレ縞を生じないように設定
する必要があり、また、配列周期が小さくなるほどプリズム構造の頂部や谷部の数が増加
して光の散乱が生じやすくなるので、集光性能は相対的に低下する。
【００３１】
次に、上記の照明装置の光出射特性について、図９乃至図１４を参照して説明する。図
９乃至図１４は、それぞれ、照明装置の輝度の出射角分布に対応する輝度の視野角分布全
体を示す分布平面図（ａ）、当該分布図中の方位Ｘに沿った輝度の出射角分布を示すグラ
フ（ｂ）及び方位Ｙに沿った輝度の出射角分布を示すグラフ（ｃ）である。
【００３２】
［従来例］図９に示すデータは、図１及び図２に示した面状照明体１１１の光出射側に
光拡散板１１４を配置し、その観察側に図５に示した光学シートＯＳ１を、その平坦面を
面状照明体側に、光偏向面を観察側に向けた姿勢でプリズム面が方位Ｘに向くように配置
し、さらにその観察側に図５に示した光学シートＯＳ１を、その平坦面を面状照明体側に
、光偏向面を観察側に向けた姿勢でプリズム面が方位Ｙに向くように配置し、さらにその
観察側に偏光分離板（反射型偏光板、すなわち、所定方位に平行な偏光成分を透過し、所
定方位と直交する偏光成分を反射するもの）１１５を配置してなる従来型の照明装置に関
するものである。
【００３３】
この従来例では、法線方向（視角が０度の方向）に輝度ピークが存在し、全ての方位に
おいて視角が増大するに従って輝度が低下していく分布を備えている。したがって、方位
Ｘに沿った輝度分布と方位Ｙに沿った輝度分布のいずれもが単一ピークの一般的な分布態
様を備えている。輝度ピークの半値幅は６０度（−３０度〜＋３０度の範囲）である。
【００３４】
［実施例１］図１０に示すデータは、図１及び図２に示した面状照明体１１１の光出射
側に光拡散板１１４を配置し、その観察側に図５に示した光学シートＯＳ１からなる第１
の光学シート１１２を、その光偏向面を面状照明体側に、平坦面を観察側に向けた姿勢で
プリズム面が方位Ｘを向くように配置し、さらにその観察側に図５に示した光学シートＯ
Ｓ１からなる第２の光学シート１１３を、その平坦面を面状照明体側に、光偏向面を観察
側に向けた姿勢でプリズム面が方位Ｙに向くように配置し、さらにその観察側に偏光分離
板（反射型偏光板、すなわち、所定方位に平行な偏光成分を透過し、所定方位と直交する
偏光成分を反射するもの）１１５を配置してなる上記実施形態の照明装置１１０に関する
ものである。
【００３５】
この実施例１は、方位Ｘに沿った輝度分布において視角が＋３０度と−３０度の方向に
それぞれ輝度ピークを有し、法線方向（視角が０度の方向）の輝度は大きく低下している
。この実施例１では光学シートＯＳ１を用いることによって輝度が高く設定されており、
それぞれのピークの半値幅はいずれも約５０度（＋／−１０度〜＋／−６０度の範囲）と
なっている。これによれば、左右の視角＋３０度及び−３０度において充分な輝度（最大
輝度５０２１ｎｉｔ）を得ることができるとともに、左右それぞれの輝度ピークの周囲の
輝度レベルも適度な視野角範囲に亘って高いものとなっている。また、両ピークの中間位
置にある輝度の最小値（視角０度の輝度）は両ピークの半値未満となっており、充分に低
くなっているため、例えば、後述する２画面表示機能を有する装置で用いた場合、２画面
の境界位置をはっきりさせることができる。
【００３６】
［実施例２］図１１に示すデータは、図１及び図２に示した面状照明体１１１の光出射
側に光拡散板１１４を配置し、その観察側に図６に示した光学シートＯＳ２からなる第１
の光学シート１１２を、その光偏向面を面状照明体側に、平坦面を観察側に向けた姿勢で
プリズム面が方位Ｘを向くように配置し、さらにその観察側に図６に示した光学シートＯ
Ｓ２からなる第２の光学シート１１３を、その平坦面を面状照明体側に、光偏向面を観察
側に向けた姿勢でプリズム面が方位Ｙに向くように配置し、さらにその観察側に偏光分離
板（反射型偏光板、すなわち、所定方位に平行な偏光成分を透過し、所定方位と直交する
偏光成分を反射するもの）１１５を配置してなる上記実施形態の照明装置１１０に関する
ものである。
【００３７】
この実施例２は、方位Ｘに沿った輝度分布において視角が＋３０度と−３０度の方向に
それぞれ輝度ピークを有し、法線方向（視角が０度の方向）の輝度は低下している。この
実施例２では光学シートＯＳ２を用いることによって輝度分布がなだらかに設定されてお
り、それぞれのピークの半値幅はいずれも約８０度（−／＋５度〜＋／−７５度の範囲）
となっている。これによれば、最大輝度は４６６７ｎｉｔとやや低いが、左右の視角＋３
０度及び−３０度において充分な輝度を得ることができるとともに、左右それぞれの輝度
ピークの周囲の輝度レベルも広範囲に亘って高いものとなっている。ただし、両ピークの
中間にある輝度の最小値（視角０度の輝度）は両ピーク値の半値以上となっている。
【００３８】
［実施例３］図１２に示すデータは、図１及び図２に示した面状照明体１１１の光出射
側に光拡散板１１４を配置し、その観察側に図６に示した光学シートＯＳ２からなる第２
の光学シート１１３を、その平坦面を面状照明体側に、光偏向面を観察側に向けた姿勢で
プリズム面が方位Ｙに向くように配置し、さらにその観察側に図６に示した光学シートＯ
Ｓ２からなる第１の光学シート１１２を、その光偏向面を面状照明体側に、平坦面を観察
側に向けた姿勢でプリズム面が方位Ｘを向くように配置し、さらにその観察側に偏光分離
板（反射型偏光板、すなわち、所定方位に平行な偏光成分を透過し、所定方位と直交する
偏光成分を反射するもの）１１５を配置してなる実施形態の照明装置に関するものである
。すなわち、この実施例３は、図１及び図２に示す上記実施形態の照明装置１１０におけ
る第１の光学シート１１２と第２の光学シート１１３を照明光の進路上において逆に配置
したものに相当する。
【００３９】
この実施例３は、方位Ｘに沿った輝度分布において視角が＋４０度と−４０度の方向に
それぞれ輝度ピークを有し、法線方向（視角が０度の方向）の輝度は低下している。この
実施例３では光学シートＯＳ２を用いることによって輝度分布がなだらかに設定されてお
り、それぞれのピークの半値幅はいずれも約９０度（−／＋１０度〜＋／−８０度の範囲
）となっている。これによれば、ピーク値そのものはやや低下するが、左右の視角＋２０
〜６０度及び−２０〜６０度において充分な輝度を得ることができる。ただし、両ピーク
の中間位置にある輝度の最小値（視角０度の輝度）は両ピークの半値以上となっている。
【００４０】
この実施例３では、輝度ピークの値はやや低下するものの、両ピークがなだらかになる
ことにより、実施例２よりも広い範囲で高い輝度レベルが確保されている。なお、実施例
１の第１の光学シート１１２と第２の光学シート１１３を本実施例と同様に照明光の進路
方向に逆に配置すれば、輝度ピークがなだらかになるものの、実施例２よりも全体として
輝度レベルの高い装置を構成できる。
【００４１】
［比較例］図１３に示すデータは、図１及び図２に示した面状照明体１１１の光出射側
に光拡散板１１４を配置し、その観察側に図５に示した光学シートＯＳ１からなる第１の
光学シート１１２を、その光偏向面を面状照明体側に、平坦面を観察側に向けた姿勢でプ
リズム面が方位Ｘを向くように配置したものである。この比較例の構成は、図１乃至図３
に示す上記実施形態の構成から、第２の光学シート１１３及び偏光分離板１１５を除去し
たものに相当する。
【００４２】
この比較例は、方位Ｘに沿った輝度分布において視角が＋５０度と−５０度の方向にそ
れぞれ輝度ピークを有し、法線方向（視角が０度の方向）の輝度は大きく低下している。
この比較例では第１の光学シートを用いることによって方位Ｘに沿って異なる二つの輝
度ピークを有し、最大輝度は比較的高いが、方位Ｙに沿った範囲は狭い。例えば、方位Ｘ
に沿った輝度分布では、４０００ｎｉｔを越える範囲はいずれも３０度（＋／−４０度〜
＋／−７０度の範囲）となっているが、方位Ｙに沿った輝度分布を見るとわかるように、
輝度の低い領域は方位Ｙ（上下方向）に沿って傾斜するほど方位Ｘの視角の大きい側へと
広がるため、上下方向にやや傾斜した方位から視認した場合には、好適な輝度レベルを有
する範囲は大幅に狭くなる。
【００４３】
次に、図４を参照して上記の照明装置１１０を備えた電気光学装置１００の概略構成に
ついて説明する。図４は電気光学装置１００の概略構成図である。電気光学装置１００は
、上記の構成を備えた照明装置１１０と、この照明装置１１０の光出射側に配置された電
気光学表示体１２０とを備えている。照明装置１１０の光出射範囲Ａは、電気光学表示体
１２０の表示領域Ｂを完全に含む形で平面的に重なっている。
【００４４】
電気光学表示体１２０は、ガラスやプラスチック等よりなる一対の基板１２１と１２２
をシール材１２３によって所定間隔をもって貼り合わせ、基板１２１と１２２の間に液晶
１２４を配置してなる液晶表示体（透過型表示体）である。基板１２１と１２２の相互に
対向する内面上にはＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の透明導電体などよりなる電極１
２１ａ、１２２ａがそれぞれ形成され、電極１２１ａと電極１２２ａが平面的に重なる領
域が独立して光学状態を制御できる画素となっている。また、液晶１２４がＴＮやＳＴＮ
モードの液晶層を構成する場合には、基板１２１及び１２２の外面上にそれぞれ偏光板１
２５，１２６が配置（貼着）される。
【００４５】
この電気光学装置１００では、上記照明装置１１０から出射される照明光を受けて画素
ごとに所定の光変調を施すことで、表示領域Ａ内に所望の表示が形成される。このとき、
上記のように照明装置１１０の照明光の輝度の出射角分布は、表示画面の法線方向（出射
角が０の方向）とは異なる角度にピークを有するため、当該角度方向から観察者Ｖ１，Ｖ
２が視認する場合に明るい表示を実現できる。
【００４６】
特に、この照明装置１１０は表示画面の法線方向に対して左右両側の２箇所に輝度ピー
クをそれぞれ有するため、電気光学装置１００は、表示画面の法線方向に対して左右にず
れた方向から視認する場合に好適なものとなっている。例えば、車載用の表示機器であっ
て、その表示画面が車室内の幅方向中央部において後方に向けて設置される場合に効果的
である。
【００４７】
次に、上記照明装置１１０を用いた電気光学装置の他の例について説明する。図８は、
表示体の観察者側にスリット状の開口部及び遮光部が設けられたバリアを配置することに
よって、観察位置の異なる観察者に異なる画像を提示可能なバリア方式の２画面表示装置
２００を構成した例を模式的に示す説明図である。
【００４８】
この２画面表示機能を有する電気光学装置２００は、上記の照明装置１１０と、この照
明装置１１０の光出射側に配置された電気光学表示体２２０とを備えている。この電気光
学表示体２２０には、照明装置１１０側に電気光学パネル２２０Ｌが配置され、その電気
光学パネル２２０Ｌのさらに観察側にバリア２２０Ｍが配置されている。電気光学パネル
２２０Ｌは、基本的に図４に示す電気光学表示体１２０と同等の構造を有するが、図示し
ない制御手段等によって、相互に異なる画像を表示する二つの画素列ＲとＬを方位Ｘに沿
って交互に配列させることができるように構成されている。
【００４９】
バリア２２０Ｍは、電気光学パネル２２０Ｌの表示画面より観察側に間隔Ｇを隔てて配
置され、上記画素列ＲとＬに対応したスリット状の開口部Ｔと遮光部Ｓを交互に方位Ｘに
沿って配列してなる。そして、左右の異なる位置にいる観察者Ｖ１とＶ２は開口部Ｔを通
して電気光学表示体２２０の表示画面を視認できるようになっている。なお、バリア２２
０Ｍは、液晶表示体等のような光透過率を複数の領域別に制御可能な電気光学表示体で構
成してもよい。
【００５０】
観察者Ｖ１は、開口部Ｔを通して画素列Ｒを視認できるが、画素列Ｌは遮光部Ｓに遮ら
れて視認できず、その結果、画素列Ｒで構成される画像ＤＲを視認することとなる。一方
、観察者Ｖ２は開口部Ｔを通して画素列Ｌを視認できるが、画素列Ｒは遮光部Ｓに遮られ
て視認できず、その結果、画素列Ｌで構成される画像ＤＬを視認することになる。
【００５１】
上記のように構成された電気光学装置２００は、左右の異なる位置から視認する観察者
Ｖ１とＶ２にそれぞれ異なる画像ＤＲ，ＤＬを視認させることができる。この場合、観察
者Ｖ１とＶ２は表示画面の法線方向に対して左右両側に傾斜した方向から画像を視認する
こととなるので、照明装置１１０の方位Ｘを左右方向に一致させることにより、観察者Ｖ
１とＶ２がそれぞれ視認する方向の輝度を大きくすることができるため、消費電力を増加
させずに、或いは、光源１１１Ａの規格を変更することなしに、画像ＤＲ，ＤＬの明るさ
を高めることができる。
【００５２】
図１４は、本発明に係る電子機器の一例の外観を示す概略斜視図である。図示例の電子
機器１０００は、車載用のカーナビゲーションシステムであり、本体１０１０と、この本
体１０１０に接続された表示部１０２０とを備えている。本体１０１０には操作ボタン等
を配設した操作面１０１１が設けられるとともに、ＤＶＤ等の記録媒体の導入口１０１２
が設けられている。表示部１０２０の内部には上記の電気光学装置１００が格納され、こ
の電気光学装置１００による表示、すなわち、ナビゲーション画像の表示が表示部１０２
０の表示画面１０２０ａにて視認できるように構成されている。
【００５３】
上記の電子機器１０００に電気光学装置１００を搭載することで、表示画面１０２０ａ
に対して左右両側の斜め方向から明るい表示を視認することができる。また、電気光学装
置１００の代わりに電気光学装置２００を搭載する場合には、左右両側の斜め方向にいる
別の観察者に対して同時に別々の異なる表示を見せることができ、この場合にも、それぞ
れの表示を明るくすることが可能になる。
【００５４】
尚、本発明の電気光学装置及び電子機器は、上述の図示例にのみ限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００５５】
例えば、上記実施形態の電気光学表示体は電気光学物質として液晶を用いた液晶表示装
置を構成するものとして説明してあるが、電気泳動表示体等の他の電気光学物質を用いた
ものであってもよい。
【００５６】
また、上記実施形態の照明装置はいずれも導光板の端面に対向配置される光源を有する
サイドライト型（エッジライト型）のバックライトを構成するものであるが、本発明では
、導光板の背後に配置された光源を有する直下型バックライトであってもよく、或いは、
バックライトではなく、フロントライトであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施形態の照明装置の全体構成を模式的に示す概略縦断面図。
【図２】実施形態の照明装置の全体構成を図１と直交する方位に沿って示す概略縦断面図。
【図３】実施形態の照明装置の全体構成を模式的に示す概略平面図。
【図４】実施形態の照明装置を備えた電気光学装置の全体構成を示す概略縦断面図。
【図５】光学シートの一例を示す説明断面図。
【図６】別の光学シートの一例を示す説明断面図。
【図７】さらに別の光学シートの一例を示す説明断面図。
【図８】実施形態の照明装置を備えた電気光学装置の他の例を模式的に示す概略縦断面図。
【図９】従来の一般的な照明装置の輝度分布を示すグラフ（ａ）〜（ｃ）。
【図１０】実施形態の照明装置の輝度分布を示すグラフ（ａ）〜（ｃ）。
【図１１】別の実施形態の照明装置の輝度分布を示すグラフ（ａ）〜（ｃ）。
【図１２】さらに別の実施形態の照明装置の輝度分布を示すグラフ（ａ）〜（ｃ）。
【図１３】比較例の照明装置の輝度分布を示すグラフ（ａ）〜（ｃ）。
【図１４】電子機器の外観を示す概略斜視図。
【符号の説明】
【００５８】
１００…電気光学装置、１１０…照明装置、１１１…面状照明体、１１２…第１の光学
シート、１１２Ａ…光偏向面、１１２ａ，１１２ｂ…プリズム面、１１２Ｂ…平坦面、１
１３…第２の光学シート、１１３Ａ…平坦面、１１３Ｂ…光偏向面、１１３ａ，１１３ｂ
…プリズム面、１１４…光拡散板、１１５…偏光分離板、１２０…電気光学表示体、１０
００…電子機器（カーナビゲーション装置）。
【図１】
2007294465.tif 000003
【図２】
2007294465.tif 000004
【図３】
2007294465.tif 000005
【図４】
2007294465.tif 000006
【図５】
2007294465.tif 000007
【図６】
2007294465.tif 000008
【図７】
2007294465.tif 000009
【図８】
2007294465.tif 000010
【図９】
2007294465.tif 000011
【図１０】
2007294465.tif 000012
【図１１】
2007294465.tif 000013
【図１２】
2007294465.tif 000014
【図１３】
2007294465.tif 000015
【図１４】
2007294465.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成19年5月21日(2007.5.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を出射する面状照明体と、
前記面状照明体上に配置されてなる光偏向面を備えた第１の光偏向部材部材と、
前記第１の光偏向部材上に配置されてなる光偏向面を備えた第２の光偏向部材と、を有し、
前記第１及び第２の光偏向部材の前記光偏向面は、相互に逆向きに傾斜するプリズム面が交互に連続して複数配列されてなり、
前記第１の光偏向部材と前記第２の光偏向部材は、互いに前記光偏向面を対向させ、しかも、前記プリズム面の傾斜方位が交差するように配置されてなることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記面状照明体は、前記光出射面及び前記光出射面と異なる方向を向いた光入射面を備えた導光板と、前記光入射面に対向配置される光源とを有し、
前記光源から前記光入射面を介して導入される光の伝播方向が、前記第１の光偏向部材の前記複数のプリズム面の配列方向と実質的に一致することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の光偏向部材の前記光偏向面の複数のプリズム面の間の頂部及び谷部の角度が等しいとともに、前記頂部及び谷部の配列周期が一定ではなくランダムに形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
照明光を出射する面状照明体と、
前記面状照明体の光出射側に配置され、第１の方位に沿った輝度の出射角分布が相互に分離された少なくとも二つのピーク範囲を有する態様に前記照明光を偏向させる第１の光偏向部材と、
前記面状照明体の光出射側に配置され、前記第１の方位と交差する第２の方位に沿った輝度の出射角分布を出射角の小さい領域に集中させる態様で前記照明光を偏向させる第２の光偏向部材と、を具備し、
前記第１の光偏向部材が第１の光偏向面を有し、前記第２の光偏向部材が第２の光偏向面を有し、
前記第１の光偏向部材と前記第２の光偏向部材は、互いに前記光偏向面を対向させて配置されてなることを特徴とする照明装置。
【請求項５】
前記二つのピーク範囲は、出射角０度の両側に形成されることを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
【請求項６】
前記二つのピーク範囲間の輝度の最小値はピーク値の半値未満であることを特徴とする請求項４又は５に記載の照明装置。
【請求項７】
前記面状照明体は、前記光出射面及び前記光出射面と異なる方向を向いた光入射面を備えた導光板と、前記光入射面に対向配置される光源とを有し、
前記第２の光偏向部材が前記導光板側に配置され、
前記光源から前記光入射面を介して導入される光の伝播方向が前記第２の方位と実質的に一致することを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の照明装置と、
前記照明装置の光出射側に配置され、一対の基板間に電気光学物質を配してなる電気光学表示体と、
を具備することを特徴とする電気光学装置。
【請求項９】
前記電気光学表示体は二つの相互に異なる視角範囲において相互に異なる表示を実現可能に構成され、前記照明装置は、前記二つの視角範囲に各々対応する出射角範囲内のそれぞれに輝度ピークを有することを特徴とする請求項８に記載の電気光学装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の電気光学装置を備えた電子機器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
斯かる実情に鑑み、第１発明の照明装置は、照明光を出射する面状照明体と、前記面状照明体上に配置されてなる光偏向面を備えた第１の光偏向部材部材と、前記第１の光偏向部材上に配置されてなる光偏向面を備えた第２の光偏向部材と、を有し、前記第１及び第２の光偏向部材の前記光偏向面は、相互に逆向きに傾斜するプリズム面が交互に連続して複数配列されてなり、前記第１の光偏向部材と前記第２の光偏向部材は、互いに前記光偏向面を対向させ、前記プリズム面の傾斜方位が交差するように配置されてなることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
具体的には、例えば、照明光を出射する面状照明体と、前記面状照明体の光出射側に配置され、第１の方位に向けて相互に逆向きに傾斜したプリズム面が交互に配列された面が前記面状照明体側に向くように配置された第１の光偏向部材と、前記面状照明体の光出射側に配置され、前記第１の方位と交差する第２の方位に向けて相互に逆向きに傾斜した一対のプリズム面が交互に配列された面が前記面状照明体の反対側に向くように配置された第２の光偏向部材と、を具備することが好ましい。この場合、第１の光偏向部材と第２の光偏向部材のいずれを面状照明体側に配置しても構わない。
また、前記面状照明体は、前記光出射面及び前記光出射面と異なる方向を向いた光入射面を備えた導光板と、前記光入射面に対向配置される光源とを有し、前記光源から前記光入射面を介して導入される光の伝播方向が、前記第１の光偏向部材の前記複数のプリズム面の配列方向と実質的に一致することを特徴とする。
さらに、前記第１及び第２の光偏向部材の前記光偏向面の複数のプリズム面の間の頂部及び谷部の角度が等しいとともに、前記頂部及び谷部の配列周期が一定ではなくランダムに形成されることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、第２発明の照明装置は、照明光を出射する面状照明体と、前記面状照明体の光出射側に配置され、第１の方位に沿った輝度の出射角分布が相互に分離された少なくとも二つのピーク範囲を有する態様に前記照明光を偏向させる第１の光偏向部材と、前記面状照明体の光出射側に配置され、前記第１の方位と交差する第２の方位に沿った輝度の出射角分布を出射角の小さい領域に集中させる態様で前記照明光を偏向させる第２の光偏向部材と、を具備し、前記第１の光偏向部材が第１の光偏向面を有し、前記第２の光偏向部材が第２の光偏向面を有し、前記第１の光偏向部材と前記第２の光偏向部材は、互いに前記光偏向面を対向させて配置されてなることを特徴とする。この場合においても、第１の光偏向部材と第２の光偏向部材のいずれを面状照明体側に配置しても構わない。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明において、前記面状照明体は、前記光出射面及び前記光出射面と異なる方向を向いた光入射面を備えた導光板と、前記光入射面に対向配置される光源とを有し、前記第２の光偏向部材が前記導光板側に配置され、前記光源から前記光入射面を介して導入される光の伝播方向が前記第２の方位と実質的に一致することが好ましい。これによれば、光源から光入射面を介して導光板の内部に入射した光は、適宜の光偏向手段によって光出射面から出射されるが、その伝播方向に沿った照明光の出射角分布は、通常、他の方向に沿った分布よりも広範囲に分散した分布となる。したがって、当該伝播方向が第２の方位と実質的に一致するように構成することで、導光板から出射される光の第２の方位に沿って広く分散した出射角分布を第２の光偏向部材で集光するとともに、第２の方位とは異なる第１の方位に沿った出射角分布に対して第１の光偏向部材による偏向機能が作用することとなるので、第１の方位に沿った所望の出射角分布を制御性よく、かつ、効率的に生成することが可能になる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
図７に示す光学シートＯＳ３は、基本的に上記と同様のプリズム面ＯＳ３ａ、ＯＳ３ｂを配列させた光偏向面ＯＳ３Ａと平坦面ＯＳ３Ｂを有する。プリズム面間の角度θ１及びθ２や平坦面に対するプリズム面の角度も上記と同様である。この光学シートＯＳ３が上記と異なる点は、光偏向面ＯＳ３Ａに設けられたプリズム構造の配列周期、頂部の高さや谷部の深さが一定ではなく、ランダムなパターンで形成されている点にある。これによって、画面のにじみやモアレ縞の発生を抑制することができる。なお、ベースフィルムＯＳ３Ｘ上にプリズム層ＯＳ３Ｙを積層してもよい点は上記と同様である。