(57)【要約】      （修正有）【課題】なだらかに遷移する照度分布を実現する小型の面光源装置を提供する。【解決手段】４方向から導光体１に光を入射させ、複数の領域５〜１０に分割された光取出し領域５〜１０で光を取出し、複数の領域５〜１０から取出した光を重ね合わせることでなだらかに遷移する照度分布を実現する小型の面光源装置を提供する。【選択図】図１
2012038571.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、導光体と、反射部材或いは拡散部材からなり、
前記光源は前記導光体の互いに対向する第１の両入射面に少なくとも各1個ずつ対向して設けられた第１群の光源と前記第１の両入射面と略直交し互いに対向する第２の両入射面に少なくとも各２個ずつ対向して設けられた第２群の光源であり、
前記導光体には第１及び第２の両入射面と直交する第３の面に第１の光取出し領域が設けられかつ前記第３の面の反対側の裏面には第２の光取出し領域が設けられ、
前記反射部材或いは拡散部材が前記第３の面と対向する側に設けられた面光源装置であって、
前記第１の光取出し領域に形成されたプリズム列は前記第２の両入射面の第１の二等分線を軸として線対称形であり、前記第２の光取出し領域に形成されたプリズム列は前記第１の両入射面の第２の二等分線を軸として線対称形であることを特徴とする面光源装置。
【請求項２】
前記第１の光取出し領域は、前記第２群の光源の出射光の指向性の方向に略直交して伸びかつ連続的または断続的に配列された複数の鋸歯状プリズム列が形成され、
前記第２の光取出し領域は、前記第１群の光源の出射光の指向性の方向に略直交して伸びかつ連続的または断続的に配列された複数の鋸歯状プリズム列が形成されることを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
【請求項３】
前記第１の光取出し領域は、前記第２の両入射面と平行かつ前記第２の二等分線を軸として線対称の位置にある少なくとも２本以上の直線を境界として３つ以上の複数の領域に分割され、
前記第２の二等分線から該第２の両入射面の何れかの面の間において、該複数の領域に設けられたプリズム列は該複数の領域ごとに異なることを特徴とする請求項１または２に記載の面光源装置。
【請求項４】
前記第２の両入射面と垂直な方向から見たとき前記第２群の光源の間隙にありかつ該第１の両入射面と平行な少なくとも１つ以上の直線を境界として、前記第１の光取出し領域は分割され、その分割後の領域のうちで前記第１の両入射面に接する複数の領域において、各々のプリズム列の伸びる方向は前記導光体の中心を囲むように傾斜していることを特徴とする請求項１から３に記載の面光源装置。
【請求項５】
前記第２の両入射面と垂直な方向から見たとき、前記第２の光取出し領域は前記第２群の光源の間隙に少なくとも設けられることを特徴とする請求項４に記載の面光源装置。
【請求項６】
前記第１群の光源の数が前記第２群の光源の数よりも少ないことを特徴とする、請求項５に記載の面光源装置。
【請求項７】
前記第１と第２の光取出し領域は、前記導光体の端面より内側に形成されることを特徴とする請求項１から６に記載の面光源装置。
【請求項８】
請求項１から７に記載の面光源装置を用いたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被照射物を照明する面光源装置、及びそれをもちいた電子機器に関し、より具体的には、光源からの光を導光体に入射させ、光取出しパターンによって光線方向を揃えて光を導光体より取出し、被照射物に効率的に導く面光源装置と、それを用いた携帯電話やカメラなどの電子機器に適用できる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラやカメラ付携帯電話には撮像性能の高機能化が要望されており、夜間、室内での撮像を可能にしかつモバイル用途に適した小型、高照度のフラッシュ光源が開発されている。
【０００３】
フラッシュ光源には小型、軽量、低消費電力の観点からＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）が多用され、直接かあるいはレンズを用いて照射物に照射する直接照明方式でフラッシュ装置として用いられる。しかしながら、点光源であるため光源部が輝点となって局所的に輝度が高くなり、安全性の観点から輝度を制限するあるいは光を拡散させる必要があり、十分な照度が得られない。また厚み方向に小型化することが課題となっている。
【０００４】
上述のような課題に対する取り組みとして導光体を用いた照明技術があり、一般的には液晶ディスプレイ用のバックライトに用いられている。この方式では、光を導光体の側面から入射させ、導光体に設けられた光取出しパターンによって光を取り出し、出射面側に光を出射させる。これにより、取出しパターンによって導光体全体で面発光するため輝点が分散され、局所的に大きくなる輝度を下げ安全性の課題を解決する。さらにＬＥＤの実装方向が導光体の面方向となるため、厚み方向の小型化を実現できる。
【０００５】
特許文献１に記載の導光体方式の面光源装置について図１１に図示し説明する。従来方式の面光源装置は光源としてＬＥＤ１０１と、該ＬＥＤ１０１から発せられる光を光入射端面から入射させ導光して光出射面から出射させるＸＹ面内の矩形板状の導光体１００と、該導光体に隣接配置される光反射素子１０５と光偏向素子１０４とを備えている。ＬＥＤ１０１は導光体１００の互いに略平行な１対の端縁のうちの一方に隣接しかつそのＸ方向に関する中央に配置されている。
【０００６】
導光体１００には出射面側に二等辺三角形状のプリズムパターン１０２が形成され、具体的にはＬＥＤ１０１から発せられ導光体１００に入射した光の指向性の方向に略直交する方向を長軸方向としてかつたがいに平行に連続して配列された二等辺三角形状のプリズム列からなる。この構成により、出射面の法線方向(Ｚ方向)及び入射端縁と直交するＹ方向の双方を含むＹＺ面内の分布において指向性のある光を出射させる。さらにプリズムパターン１０２は粗面化されＸＹ面内の照度分布を広げることができる。
【０００７】
導光体１００の他方の面（図では下方）には、前記粗面により広げたＸＹ面内の照度分布を制御するとともに、ＸＹ面内に関して導光体１００の光出射端面に対して斜め方向に伝搬する光の方向を光入射端面に対して略垂直な方向に近付けて出射させる目的で、二等辺三角形状のプリズムパターン１０３を設ける。プリズムパターン１０３はＬＥＤ１０１から発せられ導光体４に入射した光の指向性の方向の略沿った方向に伸びかつたがいに平行に配列された多数のプリズム列である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１１４４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、フラッシュ光源には小型かつ高照度の特性が求められるが、従来の面光源装置をそのままフラッシュ光源に適用すると、絶対光量が不足することが課題となる。サイズを保ったまま高照度化を実現する対策として導光体の４方向から光を入射させる方法があり、従来の面光源装置に４方向入射方式を適用する。
【００１０】
光の指向性の方向とプリズム短軸方向が直交する配置では光が導光体から取り出される効率(以下、取出し効率)が高いが、入射方向とプリズム短軸方向を平行にする配置では取出し効率が低くなる性質がある。即ち４方向から光を入射させると、Ｘ方向に垂直な面から入射する指向性の方向をＸとする光はプリズムパターンによって導光体外に取出され、Ｙ方向を指向性の方向とする光はプリズムパターンによって取出される。
【００１１】
このときプリズムパターンが二等辺三角形状であればプリズム短軸方向の両方向に指向性を持つ光を各々取り出すことが可能である。しかしながらある一つの光源からプリズムを見たとき、相対する光源側のプリズム面の間隔は比較的広く、全ての光を取り出すためには奥行き方向により多くのプリズムが必要となり、結果として導光体の長さ(面積)が増大してしまう課題がある。
【００１２】
対策として鋸歯状のプリズムにし、相対する光源側のプリズム面ピッチを縮めることが考えられるが、両方向からの光には対応できず光取出し効率が下がることが課題となる。さらにある一方向の光に対して高効率で取出され、反対側方向からくる光に対しては取出し効率が減るため、照度の分布が不均一となることが課題となる。
【００１３】
出射面側においてプリズムが形成されていると、出射面裏面に設けられた光取出し領域によって反射され出射面側に向かう光の一部は、出射面側のプリズムによって再度反射され出射されない。このことが出射光量の低下や照度分布の不均一性といった課題が生じる。
【００１４】
さらに前記粗面はランダムパターンである為、量産時にロット間で形状が異なり、光学的に安定して製品の供給できない課題が生じる。
【００１５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、簡便で安価な方法を用いて、光取出し効率を向上すると同時になだらかに遷移する照度分布を達成し、かつ高い信頼性および性能を付与した面光源装置およびそれに用いる導光体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するため、この発明の一実施形態の面光源装置は、光源と、導光体と、反射部材或いは拡散部材からなり、前記光源は前記導光体の互いに対向する第１の両入射面に少なくとも各1個ずつ対向して設けられた第１群の光源と前記第１の両入射面と略直交し互いに対向する第２の両入射面に少なくとも各２個ずつ対向して設けられた第２群の光源であり、前記導光体には第１及び第２の両入射面と直交する第３の面に第１の光取出し領域が設けられかつ前記第３の面の反対側の裏面には第２の光取出し領域が設けられ、前記反射部材或いは拡散部材が前記第３の面と対向する側に設けられた面光源装置であって、前記第１の光取出し領域に形成されたプリズム列は前記第２の両入射面の第１の二等分線を軸として線対称形であり、前記第２の光取出し領域に形成されたプリズム列は前記第１の両入射面の第２の二等分線を軸として線対称形であることを特徴とする。
【００１７】
この一実施形態の面光源装置によれば、第１の両入射面と第２の両入射面の合計４つの入射面、４方向から導光体に入射した光を光取出し領域より効率よく取出し、小型の導光体で被照射物を効率よく照明することができ、小型かつ高照度の面光源装置を提供することができる。
【００１８】
さらに、光を導光体に入射させ取出すことで発光領域の面積を広げ、局所的な輝度を下げることができる。光源を被照射物に直接あるいはレンズを通して照射する場合と比較して、安全性が高くかつ高照度の面光源装置を提供することができる。
【００１９】
さらに、第１の光取出し領域を第３の面に設けることで、入射された光を第３の面の裏側の面である出射面に効率よく導く事ができ、低消費電力で高照度の面光源装置を提供することができる。
【００２０】
さらに、反射部材あるいは拡散部材を第３の面と対向する側に設けることで、第３の光取出し領域から反射部材あるいは拡散部材へ漏れ出た光を反射あるいは拡散させ、出射面に効率よく導く事ができ、低消費電力で高照度の面光源装置を提供することができる。
【００２１】
さらに、第１及び第２の光取出し領域において、対向する入射面の二等分線を軸にして線対称にプリズム列を設けることで、４方から入射する各々の光源に対して各々最適な取出しパターンを提供し、出射面に効率よく導く事ができ、低消費電力で高照度の面光源装置を提供することができる。
【００２２】
また、一実施形態の面光源装置は、前記第１の光取出し領域は、前記第２群の光源の出射光の指向性の方向に略直交して伸びかつ連続的または断続的に配列された複数の鋸歯状プリズム列が形成され、
前記第２の光取出し領域は、前記第１群の光源の出射光の指向性の方向に略直交して伸びかつ連続的または断続的に配列された複数の鋸歯状プリズム列が形成されることを特徴とする。
【００２３】
この一実施形態の面光源装置によれば、光の指向性の方向に直交したプリズム面を設けることで、最も効率的に導光体から光を取出すことができる。具体的には、第１の光取出し領域は第２群の光源からの入射光を、第２の光取出し領域は第１群の光源からの入射光を最も効率的に導光体から光を取出すことができ、高効率の面光源装置を提供することができる。
【００２４】
さらに、鋸歯状のプリズム列とすることで、第１の光取出し領域においてはさらに、鋸歯状のプリズム列とすることで光源と相対するプリズム面を狭ピッチで設けることが可能となり、第２の光取出し領域においては光源側と相対するプリズム面とその反対側のプリズム面の２面を使って光を取り出すことができ、効率よく出射方向に光の指向性を保ったまま光を取出すことができる。さらに、短い導光距離で光を取出すことができ、導光体のサイズを小さくすることができ、小型、高効率の面光源装置を提供することができる。
【００２５】
また、一実施形態の面光源装置は、前記第１の光取出し領域は、前記第２の両入射面と平行かつ前記第２の二等分線を軸として線対称の位置にある少なくとも２本以上の直線を境界として３つ以上の複数の領域に分割され、前記第２の二等分線から該第２の両入射面の何れかの面の間において、該複数の領域に設けられたプリズム列は該複数の領域ごとに異なることを特徴とする。
【００２６】
この一実施形態の面光源装置によれば、プリズム角を領域によって変えることで、領域によって光の立ち上げ角度が変わり、目標の照度分布を提供することができる。例えば、広い範囲で照度分布をなだらかに遷移することができる面光源装置を提供することができる。
【００２７】
また、一実施形態の面光源装置は、前記第２の両入射面と垂直な方向から見たとき前記第２群の光源の間隙にありかつ該第１の両入射面と平行な少なくとも１つ以上の直線を境界として、前記第１の光取出し領域は分割され、その分割後の領域のうちで前記第１の両入射面に接する複数の領域において、各々のプリズム列の伸びる方向は前記導光体の中心を囲むように傾斜していることを特徴とする。
【００２８】
この一実施形態の面光源装置によれば、プリズム列の伸びる方向を光の指向性の方向と直交する位置から傾斜させることで、出射光の出射面内方向の照度分布を傾け、目標の照度分布を提供することができる。例えば、全方位で中心からなだらかに照度分布を遷移させて照明する面光源装置を提供することができる。
【００２９】
また、一実施形態の面光源装置は、前記第２の両入射面と垂直な方向から見たとき、前記第２の光取出し領域は前記第２群の光源の間隙に少なくとも設けられることを特徴とする。
【００３０】
この一実施形態の面光源装置によれば、第２の両入射面と垂直な方向から見たとき第２群の光源の間隙、即ち第３の面で反射し出射面に向かう光束数が少ない領域に第２の光取出し領域を設けることで、第３の面で反射し出射面に向かう光が、第２の光取出し領域で再び反射し効率が低下する影響を最小限にすることができる。これにより、光を出射面に効率よく導く事ができ、低消費電力で高照度の面光源装置を提供することができる。
【００３１】
また、一実施形態の面光源装置は、前記第１群の光源の数が前記第２群の光源の数よりも少ないことを特徴とする。
【００３２】
この一実施形態の面光源装置によれば、数が多く入射光量が多い第２群の光源に対して、第２の取出し領域と比較して取出し面積の多い第１の取出し領域で対応することができ、効率よく光が取出され、高効率の面光源装置を提供することができる。
【００３３】
また、一実施形態の面光源装置は、前記第１と第２の光取出し領域は、前記導光体の端面より内側に形成されることを特徴とする。
【００３４】
この一実施形態の面光源装置によれば、領域を限定して導光体から光を取出すことができ、任意の部分から光を得るため、意匠の多様化に対応した面光源装置を提供することができる。さらに、光を取出さない領域において、他の部材の取り付けを行なうことが可能となり、組立性が向上、安価かつ高信頼性の面光源装置を提供することができる。
【００３５】
また、一実施形態の面光源装置は、面光源装置を用いたことを特徴とする電子機器である。
【００３６】
この一実施形態の面光源装置によれば、低ピーク輝度、高照度、高効率、小型の面光源装置を搭載した携帯電話、デジタルカメラなどの電子機器を提供することができる。
【発明の効果】
【００３７】
この発明の面光源装置および電子機器によれば、第１の両入射面と第２の両入射面の合計４つの入射面、４方向から導光体に入射した光を光取出し領域より効率よく取出し、小型の導光体で被照射物を効率よく照明することができ、小型かつ高照度の面光源装置を提供することができる。
【００３８】
また、光を導光体に入射させ取出すことで発光領域の面積を広げ、局所的な輝度を下げることができる。光源を被照射物に直接あるいはレンズを通して照射する場合と比較して、安全性が高くかつ高照度の面光源装置を提供することができる。
【００３９】
さらに、第１の光取出し領域を第３の面に設けることで、入射された光を第３の面の裏側の面である出射面に効率よく導く事ができ、低消費電力で高照度の面光源装置を提供することができる。
【００４０】
さらに、反射部材あるいは拡散部材を第３の面と対向する側に設けることで、第３の光取出し領域から反射部材あるいは拡散部材へ漏れ出た光を反射あるいは拡散させ、出射面に効率よく導く事ができ、低消費電力で高照度の面光源装置を提供することができる。
【００４１】
さらに、第１及び第２の光取出し領域において、対向する入射面の二等分線を軸にして線対称にプリズム列を設けることで、４方から入射する各々の光源に対して各々最適な取出しパターンを提供し、出射面に効率よく導く事ができ、低消費電力で高照度の面光源装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】第１実施形態における導光体を説明する構成説明図である。
【図２】第１実施形態における面光源装置を説明する構成説明図である。
【図３】第１実施形態における導光体を説明する断面図である。
【図４】第１実施形態における面光源装置を説明する照度分布図である。
【図５】第２実施形態における導光体を説明する構成説明図である。
【図６】第２実施形態における導光体を説明する構成説明図である。
【図７】第２実施形態における面光源装置を説明する照度分布図である。
【図８】第２実施形態における導光体を説明する構成説明図である。
【図９】第３実施形態における導光体を説明する構成説明図である。
【図１０】第３実施形態における導光体を説明する構成説明図である。
【図１１】従来例における照明装置を説明する構成説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
本発明に係る実施形態について、図１〜図１０を用いて以下に説明する。以下の説明において同一の部材および構成要素のそれぞれには、同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同様である。従ってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態である面光源装置およびそれを用いた電子機器について、図面を参照しながら以下に説明する。図１(a)に導光体１の裏面、(b)に導光体１の表面(出射面)の構成を、図２に面光源装置の側面からみた構成を示す。
【００４４】
図１及び図２を用いて面光源装置０の概要を説明する。導光体１は直方体形状で全６面中面積の比較的大きい２面と面積の比較的小さい４面からなる。前記面積の比較的小さい４面は光源からの光を入射させる入射面となる。また前記面積の比較的大きい２面のうち一方は導光体中に取り込んだ光を出射する出射面となり、光取出し領域９及び１０(特許請求の範囲で記載する第１の光取出し領域)が形成される。さらに出射面の裏の面(特許請求の範囲で記載する第３の面)には光取出し領域５から８(特許請求の範囲で記載する第２の光取出し領域)が形成される。
【００４５】
導光体１の各々の入射面と相対して光源１１〜１８が配置される。光源は各々の入射面に対して、入射面の長軸方向をその配置数で分割した領域の略中心に配置される。具体的にはＹ方向と平行な入射面(特許請求の範囲で記載する第１の両入射面)にはその中心部分に各々光源１４及び光源１８(特許請求の範囲で記載する第１群の光源)が配置され、Ｘ方向に平行な入射面(特許請求の範囲で記載する第２の両入射面)にはその入射面を三等分した領域の中心部に光源１１、１２、１３及び光源１５、１６、１７(特許請求の範囲で記載する第２群の光源)が配置される。この配置により導光体の四方向(ＸＹ面内方向)から光を入射させ、出射面側方向(Ｚ方向)に取り出す構成となる。
【００４６】
各入射面と垂直な方向(Ｘ方向、Ｙ方向)からみたとき、各入射面に対応する光源の発光部はその入射面内に存在することが好ましい。この配置により導光体との光結合効率をあげることができる。よって小型化のためには光源としてLEDを用いることが好ましい。
【００４７】
導光体１の出射面裏側には多層膜からなる反射シート２が設けられ、導光体１より裏面に取り出された光を光の指向性を保持したまま反射させ出射面に導く効果がある。
【００４８】
導光体１の出射面側には複数のプリズムが形成されたプリズムシート３が設けられる。プリズムの伸びる方向(長軸方向)はＹ方向であり、主に導光体１から取り出された光のＸＺ面内分布を、Z方向が中心となるように指向性を高めることができる。これにより、比較的分布が広がったＸＺ面内照度分布を出射方向（Ｚ方向）に対して光を集め指向性を高めることができ、効率的に被照射物を照明することができる。
【００４９】
図３は導光体１の断面図であって、(a)にＹ方向と平行な面で切った断面、(b)にＸ方向と平行な面で切った断面を示す。
【００５０】
光取出し領域９及び１０にはＹ方向に伸びる鋸歯状のプリズム列が形成される。Ｙ方向にプリズム列を伸ばすことでＹ方向と平行なプリズム面を形成でき、該プリズム面はＸ方向に指向性を持つ光を主に反射する特徴があり、結果として導光体１外に光を取り出すことができる。即ち、光取出し領域９及び１０はＸ方向に指向性をもつ出射光を主とする光源１４及び１８の光を導光体１外に取り出すことができる。
【００５１】
ここでプリズムが鋸歯状であることで、プリズムの両面を使って２段階で光を立ち上げることができる。具体的には光源側と相対するプリズム面から光を取り出し、該プリズム面とは反対側の面で反射して出射方向に立ち上げる。よって高効率の上、取り出す光の指向性を出射方向に保つことができる。さらに導光方向において短い距離で光を取り出すことができ、装置の小型化に貢献する。鋸歯状のプリズムは導光体１に対して凹ませる方向で形成され、光源と相対するプリズム面と出射面とがなすプリズム角２４と光源から遠い側のプリズム面と出射面とがなすプリズム角２５とは、プリズム角２４のほうがプリズム角２５よりも大きい関係にあり、具体的にはプリズム角２４は９０°〜６０°、プリズム角２５は５９°〜０°の範囲にあって、より好ましくは、プリズム角２４は９０°〜８０°、プリズム角２４は４５°〜５５°の範囲である。
【００５２】
ここで光取出し領域９及び１０に形成されるプリズム列及びその形状は、Ｙ方向と平行な２つの入射面の二等分線(特許請求の範囲で記載する第２の二等分線)を軸として線対称でありかつ該二等分線によって接続している。この構成により、光の各入射方向に対して、プリズム両面への最適な入射順序が適用され２段階で光を効率よく立ち上げることができる。具体的には光取出し領域９は光源１４からの光を主に取出し、光取出し領域１０は光源１８からの光を主に取り出すことができる。
【００５３】
光取出し領域５、６、７、８にはＸ方向に伸びる鋸歯状のプリズム列が形成される。Ｘ方向にプリズム列を伸ばすことでＸ方向と平行なプリズム面を形成でき、該プリズム面はＹ方向に指向性を持つ光を主に反射する特徴があり、具体的には導光体１外に光を取り出すことができる。即ち、光取出し領域５、６、７、８はＸ方向に指向性をもつ出射光を主とする光源１１〜１３及び１５〜１７の光を主に導光体１外に取り出すことができる。
【００５４】
ここでプリズムが鋸歯状であることで、光源に相対するプリズム面を狭ピッチで設けることが可能となり、効率よく光を取出すことができ、導光方向において短い距離で光を取り出すことができ、装置の小型化に貢献する。
【００５５】
ここで光取出し領域５，７と６，８は、Ｙ方向と平行な２つの入射面の二等分線(特許請求の範囲で記載する第１の二等分線)を軸として線対称である。この構成により、光の各入射方向に対して、出射方向への光立ち上げを行なう面を互いに光源側に向けることができ、効率よく立ち上げることができる。具体的には光取出し領域５、７は光源１５、１６、１７からの光を主に取出し、光取出し領域６、８は光源１１、１２、１３からの光を主に取出すことができる。
【００５６】
図４(a)は光源と相対するプリズム面と出射面とがなすプリズム角２１と２３を４２°、その反対側のプリズム角２０と２２を８５°にしたとき、図４(ｂ)はプリズム角２１と２３を３８°、プリズム角２０と２２を８５°にしたときの出射面から１ｍ離れかつ出射面と平行な面に形成された目標照明位置における照度分布である。図４(a)ではプリズム面による光の立ち上げ角度が入射方向に対して９０°に満たず、やや開いた分布となり周辺部を照明する。一方、図４(b)では立ち上げ角度がほぼ９０°となり目標照明位置において中心部を照明する。目標照明位置において中心部からなだらかに照度分布を遷移させるには図４(a)で示す分布と図４(b)で示す分布を足し合わせればよい。
【００５７】
即ち、光取出し領域５と７あるいは６と８に配置されたプリズム列は各々のプリズムと出射面とがなす角度が異なればよい。これにより、各領域からの出射光のＹＺ平面における出射方向を変化することができ、所望の照度分布を得ることができる。例えば光取出し領域７と８のプリズム角２１を４０°〜４４°、プリズム角２０を６５°〜９０°とすれば光が出射面の垂直方向に立ち上がる為、目標照明位置にて中心部分の照度分布となり、光取出し領域５と６のプリズム角２３を３５°〜３９°、プリズム角２２を６５°〜９０°とすれば光が出射面の垂直方向からＹ方向側にやや傾いた角度で光が出射され、目標照明位置にて周辺部分の照度分布となる。即ち各々が足し合わされると、照度分布を広げることができる。
【００５８】
より具体的には、光取出し領域７と８の光源と相対するプリズム面と出射面とがなすプリズム角２１を４２°、その反対側のプリズム角２０を８５°とすれば光が出射面の垂直方向に立ち上がる為、目標照明位置にて中心部分の照度分布となり、光取出し領域５或いは６の光源と相対するプリズム面と出射面とがなすプリズム角２３を３８°、その反対側のプリズム角２２を８５°とすれば、図４(c)に示すとおり、目標照明位置において中心部からなだらかに照度分布を遷移させることができる。
【００５９】
光取出し領域５〜１０は導光体１の入射面より内側に領域を限定しており、光を取出さない光源側の領域において、他の部材の取り付けを行なうことが可能となり、組立性が向上、安価かつ高信頼性の面光源装置を提供することができる。
【００６０】
なお、導光体１は直方体形状であるが、面積の比較的大きい対向する２面と面積の比較的小さい各々２面ずつが対向する合計４面とからなる構成であればよく、また面積が比較的小さい面は曲面であってもかまわない。
【００６１】
反射シート２は多層膜からなる反射部材であるが、光を反射させるものであればよく、拡散部材である非透過性の拡散シートであってもかまわない。この際には拡散シートに入射した光が拡散する為、光の分布を広げる効果を有することができる。
【００６２】
プリズムシート３のプリズム長軸方向はＹ方向であるが、これは導光体１の光取出しプリズム形状における光の照度分布がＸＺ面内で拡がっていることを補正するものであって、光取出しプリズム形状によってはＹＺ面内で照度分布が拡がり、この際は該プリズム長軸方向をＸ方向にすることが好ましい。また光取出しプリズム形状によってはＸＺ、ＹＺ面内両方で照度分布が拡がり、この際はプリズムシートを２枚重ねて配置し、各々のプリズム長軸方向はＸ及びＹ方向と平行であるよう配置することが好ましい。
【００６３】
出射面裏側にＹ方向に４つの光取出し領域を設け、プリズム角度の異なる２つのパターンを配置したが、本発明はそれに限定されるものでなく、出射面裏側をＹ方向において６つ以上の光取出し領域に分割し、プリズム角度の異なる３つ以上のパターンを配置しても良い。分割数、プリズムパターン数を増やすことでさらになだらかな照度分布や複雑な照度分布パターンを作ることができる。
（第２実施形態）
本発明に係る第２実施形態について図５を用いて以下説明する。第１実施形態と異なる点は、出射面裏面側の光取出し領域がさらにＸ方向に分割されている点である。
【００６４】
光取出し領域３４〜４１と光取出し領域３０〜３３の境界は、Ｙ方向から見たとき光源１１、１２、１３の間隙にあり、好ましくは各々の光源のＹ方向における二等分線である。
【００６５】
光取出し領域３０〜４１にはＸ方向と平行な２つの入射面の二等分線を軸として線対称のプリズム列が各々設けられる。また光取出し領域３０、３４、３８に設けられたプリズム列は実施の形態１における光取出し領域５、光取出し領域３１、３５、３９に設けられたプリズム列は実施の形態１における光取出し領域６、取出し領域３２、３６、４０に設けられたプリズム列は実施の形態１における光取出し領域７、取出し領域３３、３７、４１に設けられたプリズム列は実施の形態１における光取出し領域８に設けられたプリズム列と各々同じものであり、説明を省略する。
【００６６】
ただし光取出し領域３４〜４１においてはプリズムの伸びる方向が実施の形態１と異なり、導光体１’を取り囲むようにして傾斜させ、具体的にはプリズムの伸びる方向は０°〜１５°だけＸ方向より傾ける。これにより、照度分布がXZ面から傾くことで、照度分布を全方位でよりなだらかに遷移させることができ、より高品質の照度分布を持つ面光源装置を提供することができる。
【００６７】
以上の構成により、光源１２、１６、１４，１８から出射する光は実施の形態１と大差ないが、光源１１、１３、１５、１７から出射する光はXZ面から傾いた面にピークを持つ分布となる。
【００６８】
光取出し領域３０、３１、３４、３５、３８、３９に形成されたプリズムの光源と相対するプリズム面と出射面とがなすプリズム角度を３８°、反対側を８５°、光取出し領域３２，３３、３６、３７、４０、４１に形成された光源と相対するプリズム面と出射面とがなすプリズム角度を４２°、反対側を８５°とし、光取出し領域３４〜４１におけるプリズムの伸びる方向を１０°Ｘ方向より傾けると図７の照度分布となり、照度分布を全方位でよりなだらかに遷移させる面光源装置を提供することができる。
【００６９】
なお、光取り出し領域３０〜４１の各々隣り合う領域において、プリズムが伸びる方向が異なる為その境界部分では、プリズムどうしがつながらず、製造時に領域間を一括して切削することができない。よって金型を分割する必要があり、製造コストが高価になる課題がある。これに対してＺ方向から見てプリズム頂角がなすラインが曲面となるように、各領域のプリズム間を同形状のプリズムでつなぐことにより、領域ごとで金型の分割数を低減し、製造コスト増を抑制することができる。
【００７０】
さらに該曲面部分を延長し、プリズム頂角がなすラインが全領域にわたって曲面であってもよい。即ち図６に示す通り、導光体中心を取り囲むような弧となるプリズムであって、上記二等分線によって線対称であり、同じ弧をなすプリズムはそのなす角度も同じである。上記の構造と同じく領域が分割され、領域ごとにプリズム角度が異なるが、この構造においては領域を分割する分割線は上記弧と同心円である。例えばプリズム頂角のなす弧７１、７２が分割線となりその内側、外側でプリズム角度が異なる。
【００７１】
またプリズム頂角がなす曲線とＸ方向とがなす角は最大で１５°となることが望ましい。れにより、照度分布がXZ面から傾くことで、照度分布を全方位でよりなだらかに遷移させることができ、より高品質の照度分布を持つ面光源装置を提供することができる。
（第３実施形態）
本発明に係る第３実施形態について図８を用いて以下説明する。第１実施形態と異なる点は、出射面側にある光取出し領域が異なる点であって、出射面裏面の光取り出し領域は実施の形態１あるいは２で示したものであれば良い。
【００７２】
出射面側においてプリズムが形成されていると、出射面裏面に設けられた光取出し領域によって反射され出射面側に向かう光の一部は、出射面側のプリズムによって再度反射され出射されない。このことが出射光量の低下や照度分布の不均一性といった課題につながる。
【００７３】
よって出射面裏面から立ち上がってくる光が比較的少ない領域に限定して、出射面側の光取出し領域を設ければよい。具体的には出射面裏面から立ち上がってくる光は光源１１〜１３及び１５〜１７に主によるものであるため、該光源から離れるほど立ち上がってくる光が少なくなる。
【００７４】
また出射面側の光取出し領域は光源１４と１８からのX方向に指向性をもつ光を主に導光体より取り出すため、該領域はY方向に伸びた領域とすることが好ましい。
【００７５】
以上の理由から、出射面側の光取出し領域はY方向から見たときに光源の間隙にあり、かつＹ方向を長軸とする長方形状の領域であることが好ましく、光取出し領域５０と５１で表される領域である。
【００７６】
第１実施形態と同様に、光取出し領域５０と５１およびその領域に設けられるプリズム列はＹ方向と平行な２つの入射面の二等分線を軸として線対称である。
【００７７】
また図９に示すとおり、光取出し領域７５と７６に形成されたプリズムの頂角がなすラインとＹ方向とがなす角度は０〜１５°の間で傾いていてもよい。さらにＹ方向と平行な両入射面の２等分線を境界として線対称であっても良い。この構造により、照度分布がＹＺ面から傾くことで、照度分布を全方位でよりなだらかに遷移させることができ、より高品質の照度分布を持つ面光源装置を提供することができる。さらにプリズムシート(図示せず)のプリズム頂角がなす方向と光取出し領域７５および７６のプリズムの頂角がなす方向が平行からずれるため、各プリズム間で起こるモアレ現象を解消することができ、なだらかな照度分布で光を出射することができる。この構成においてはＹ方向と平行な両入射面の２等分線の境界部分ではプリズムの頂角がなすラインどうしをＺ方向からみて曲線でつないでも良い。この構成により、前述したとおり製造時に金型分割数を減らすことができ、製造コストを低減することができる。さらに、前述の通り該曲面部分を延長して、プリズム頂角がなすラインが曲線としてもよい。これにより更なる製造コストの低減が可能となる。
【００７８】
本構成では出射面全面に形成されるより、取り出す領域の面積が小さくなり、光源１４と１８の取出し光量が減るが、出射面裏面より立ち上がり導光体より取り出される光量が増え、全体として光量が増加することから高効率、高照度の面光源装置を提供することができる。
【００７９】
換言すれば、裏面から立ち上がってくる光量が出射面で取り出される光量よりも多いことが条件となる。具体的には、出射面裏面のプリズムの伸びる方向と垂直な方向に指向性を持つ光源の数が、出射面のプリズムの伸びた方向と垂直な方向に指向性を持つ光源の数よりも多いことが本実施例での前提条件となる。
【００８０】
本構成では２つの光取り出し領域を設けたが、X方向と平行な入射面に相対する光源の数が増えればその間隙分だけ光取り出し領域の数が増えることはいうまでもない。
（第４実施形態）
本発明に係る第４実施形態について図１０を用いて以下説明する。第１実施形態と異なる点は、Ｘ方向と平行な２つの入射面と相対する光源が２個ずつで計４個となる点である。
【００８１】
このとき、出射面裏面の光取出し領域６７はＹ方向と平行な２つの入射面の二等分線によって分割され、光取出し領域６７に設けられるプリズムの伸びる方向は導光体６０の中心を取り囲むように、各々Ｘ方向から傾斜している。
【００８２】
さらに、出射面の光取出し領域６８はＹ方向から見て光源６１と６２の間隙に設けられる。
【００８３】
上述した光取出し領域６８に設けられたプリズムはＹ方向と平行な２つの入射面の二等分線を軸として線対称の関係であることはいうまでもない。
【００８４】
上述した光取出し領域６７に設けられたプリズムはその位置によってプリズム角度を変更させてもよいことはいうまでもない。
【００８５】
上記では光取出し領域６７に設けられたプリズムの伸びる方向をX方向より傾斜させたが、これに限定されるものでなく、プリズムの伸びる方向をX方向と平行にしてもよく、この際には境界線やそれに伴う分割は必要ない。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明によれば、低ピーク輝度、高照度、高効率、小型の面光源装置を提供することができる。またこの面光源装置を搭載した携帯電話、デジタルカメラ、ビデオカメラなどの電子機器を提供することができる。
【符号の説明】
【００８７】
０  面光源装置
１，６０  導光体
２  反射シート
３  プリズムシート
５〜１０，３０〜４１,５０，５１，６７，６８,７５,７６  光取出し領域
１１〜１８，６１〜６６  光源
２０〜２５  プリズム角
７１,７２  分割線
【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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