(57)【要約】【課題】面状照明装置のコストと輝度むらの低減を図る。【解決手段】導光板１２の入光面１２ｃから入射した光は、導光板１２内部を進む過程で、凹凸形状部を有する第１の素子３５１によって光路変更され、光の拡散による配向ピーク方向が適切に調整されることとなる。しかも、凹凸形状部の窪み量及び／又は突出量が一定ではなく、導光板内部を進む光は、第１の素子３５１によってランダムに光路変更されることから、上記光の拡散作用が効率的に発揮されるものとなる。又、第１の素子３５１を複数備えることで、複数の第１の素子３５１の各々により、上記作用効果が得られる。又、複数の第１の素子３５１が断続的に配置される。従って、断続的に配置される第１の素子３５１は、ドーム状の凸部等の独立した凹部又は凸部のみからなる光学素子の、光出射パターンとしての機能と、直線状に延びる凹凸構造の光拡散パターンとしての機能の、双方の光学的機能を併せ持つものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、導光板とを含む面状照明装置であって、
前記導光板は、前記光源が配置される入光端面と、該入光端面に対向する対向端面と、前記入光端面及び前記対向端面を連結する一対の主面とを有し、
該主面の少なくとも一方に複数の光学素子が設けられ、
該複数の光学素子は、凹部及び／又は凸部が繰り返して並ぶ凹凸形状部を有する第１の素子が含まれ、
該第１の素子が、前記入光端面から前記対向端面に向かって、断続的に複数配置されていることを特徴とする面状照明装置。
【請求項２】
前記凹凸形状部は、前記主面の平面視において、隣接する凹部又は凸部同士が互いに一部重複するように配置されていることを特徴とする請求項１記載の面状照明装置。
【請求項３】
前記複数の光学素子には、独立した凹部又は凸部のみからなる第２の素子が含まれることを特徴とする請求項１又は２記載の面状照明装置。
【請求項４】
前記第１の素子と、前記第２の素子とは、同一の製作工程で作製されていることを特徴とする請求項３記載の面状照明装置。
【請求項５】
前記光源は、前記導光板の入光端面に沿った方向に所定間隔を空けて複数配置され、
前記第２の素子は、少なくとも、前記光源の前方に、前記入光端面から前記対向端面に向かって所定幅の帯状に延びる第２の領域に配置され、
前記第１の素子は、前記第２の領域を除いた領域である第１の領域に配置されていることを特徴とする請求項３又は４記載の面状照明装置。
【請求項６】
前記入光端面寄りの所定の領域に前記第１の素子が設けられ、
前記対向端面寄りの所定の領域に前記第２の素子が設けられていることを特徴とする請求項３から５のいずれか１項記載の面状照明装置。
【請求項７】
前記第１の素子は、前記入光端面から前記対向端面へと向かうに従い、長さが短くなるように形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の面状照明装置。
【請求項８】
前記第１の素子は、前記入光端面から前記対向端面に向かう方向に隣接する他の光学素子との間隔が、前記入光端面から前記対向端面へと向かうに従い、狭くなるように配置されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の面状照明装置。
【請求項９】
前記入光端面寄りの所定の領域において、前記第１の素子の各々が、隣接する他の第１の素子とは、前記入光端面から前記対向端面へと向かう方向に対する角度が異なるように配置されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載の面状照明装置。
【請求項１０】
前記入光端面寄りの所定の領域において、前記光源の光軸上にある前記第１の素子の延びる方向が、光軸に対して傾くように配置されていることを特徴とする請求項９記載の面状照明装置。
【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手段として用いられる面状照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
今日、パーソナルコンピュータや携帯電話等の電子装置の表示デバイスとして、液晶表示装置が一般的に使用されている。液晶は自発光型の表示素子ではないため、例えば透過型の液晶表示装置では、その液晶パネルに対して光を照射する照明手段が必須であり、外光を利用する半透過型の液晶表示装置でも、暗所での使用を可能にするために補助的な照明手段を備えている。このような液晶表示装置の照明手段としては、導光板と導光板の側方に配置された光源とを主要な構成要素とする面状照明装置が、薄型化が容易であるという利点を有することから、液晶表示装置と組合せて広く使用されている。又、近年の白色発光ダイオード（ＬＥＤ）の高性能化に伴い、面状照明装置のさらなる小型・薄型化及び低消費電力化を図るため、光源として白色ＬＥＤを使用した面状照明装置も一般的となっている。
【０００３】
このような面状照明装置の従来例を、図１３を参照しながら説明する。図１３では、各構成要素の寸法や位置関係を便宜的に示している。なお、各構成要素の間に隙間を有するように図示されているが、実際には、最適な光学特性が得られるように、適宜、構成要素同士が密着するように配置され、又は、両面テープや嵌合等によって固定されている。
面状照明装置１０は、平面視矩形状の導光板１２と、導光板１２の一側端面である入光端面１２ｃに対向して配置される点状光源としてのＬＥＤ１４とを含み、図示の例ではこれらの構成要素を収納するためのハウジングフレーム１６とを含むものである。又、導光板１２は、入光端面１２ｃに対向する対向端面１２ｄと、入光端面１２ｃ及び対向端面１２ｄを連結する一対の主面１２ａ、１２ｂを有し、一方の主面１２ａ（表面）を光の出射面としている。
なお、導光板１２はアクリル樹脂等の透明樹脂材料を成形してなるものである。ＬＥＤ１４は、例えば、青色発光ＬＥＤチップを、硬質シリコーン系樹脂中に黄色発光の蛍光体であるセリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）微粒子を混入した透光性樹脂で封止した構造の白色ＬＥＤが用いられる。ハウジングフレーム１６は、合成樹脂や金属で構成されている。
【０００４】
図示の例では、導光板１２の光の出射面１２ａ側には、光学シート２２が配置されている。更に、導光板１２の他方の主面である裏面１２ｂ側には反射シート２４が配置され、導光板１２の光の出射面１２ａには、光学シート２２の外周を保持するように、枠状の遮光シート２８が配置されている。又、図示の例では、ＬＥＤ１４が実装されたＦＰＣ２６の一部は、平面視で導光板１２と重なり、この重なった部分が、導光板１２の裏面１２ｂに対して両面テープ３０により接着固定される。
又、導光板１２の裏面１２ｂには、複数のドーム状の凸部３２が形成されている。更に、導光板１２の出射面１２ａには、入光端面１２ｃから対向端面に向かって直線状に延びる凹凸構造３４（円弧断面状、Ｖ字断面状等の多条のプリズム）が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図１３の導光板１２のドーム状の凸部３２は、光出射パターンとして機能する光学素子であり、入光端面１２ｃから入射し導光板１２内を進行する光のうち導光板１２の裏面１２ｂに入射した光を、出射面１２ａ側に向かって反射又は散乱させ、出射面１２ａから面状に出射させるものである。
一方、直線状に延びる凹凸構造３４は、光拡散パターンとして機能する光学素子であり、導光板１２の出射面１２ａに入射した光を、入光端面１２ｃと平行な方向に拡散させ、出射面１２ａから出射する照明光の均一性を向上させるものである。又、直線状に延びる凹凸構造３４は、導光板１２の平面視で入光端面１２ｃから入射した光が入光端面１２ｃと直交する一対の側端面から外部に抜けないように、入光端面１２ｃと平行な方向に拡散させながら対向端面１２ｄに向けて光を先送りする機能も有している。このように、導光板１２の表裏に、形状及び光学的機能を互いに異にする光学素子を設けることで、点状光源であるＬＥＤ１４を用いる構成にもかかわらず、輝度むらや輝線の発生が抑制された明るい照明光を得ることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１２９７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、光学素子としてのドーム状の凸部３２と、直線状に延びる凹凸構造３４とを、導光板１２の主面１２ａ、１２ｂに形成するにあたり、各光学素子の加工方法は異なるものである。例えば、金型を用いて導光板１２を成形する場合には、ドーム状の凸部３２については、金型にレーザ光を照射して凸部に対応する凹形状を形成する。一方、直線状に延びる凹凸構造３４については、金型にバイトを用いた切削工具等により、対応する凹凸形状を形成する。このように、一つの導光板１２を成形するための金型の製作に、少なくとも二種類の加工方法を適用する必要があり、その結果、金型の加工費が高くなり、面状照明装置の低コスト化の妨げとなっている。特に、バイトを用いた切削加工は、加工時間が長くなる傾向にあり、加工費の上昇を助長するものである。導光板（透明な基板）にドーム状の凸部３２と凹凸構造３４を直接形成する場合にはなおのことである。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、面状照明装置を構成する導光板に、特徴的な光学素子を付与することで、低コストで輝度の均一性に優れた面状照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
【００１０】
（１）光源と、導光板とを含む面状照明装置であって、前記導光板は、前記光源が配置される入光端面と、該入光端面に対向する対向端面と、前記入光端面及び前記対向端面を連結する一対の主面とを有し、該主面の少なくとも一方に複数の光学素子が設けられ、該複数の光学素子は、凹部及び／又は凸部が繰り返して並ぶ凹凸形状部を有する第１の素子が含まれ、該第１の素子が、前記入光端面から前記対向端面に向かって、断続的に複数配置されている面状照明装置（請求項１）。
【００１１】
本項に記載の面状照明装置は、導光板の一対の主面の少なくとも一方に、三次元形状をなす凹部及び／又は凸部が、前記光学素子の長手方向に繰り返して並ぶ凹凸形状部を有する第１の素子を備えることで、導光板の入光面から入射した光が、導光板内部を進む過程で、第１の素子を構成する凹凸形状部によって光路変更され、光の拡散による配向ピーク方向が適切に調整されることとなる。しかも、凹凸形状部の窪み量及び／又は突出量が一定ではなく、導光板内部を進む光は、第１の素子によってランダムに光路変更されることから、上記光の拡散作用が効率的に発揮されるものとなる。これにより、導光板の出射面から出射する照明光の均一性が向上する。又、第１の素子を複数備えることで、複数の第１の素子の各々により、上記作用が得られるものである。
又、複数の第１の素子が断続的に配置される、すなわち、第１の素子を凹部又は凸部単体と形状比較をしたとき、第１の素子は、ドーム状の凸部を一例とする凹部及び／又は凸部が繰り返して連なり、一塊の光学素子として構成されている。そして、この一塊の光学素子が繰り返し設置されるものである。従って、断続的に配置される第１の素子は、ドーム状の凸部等の独立した凹部又は凸部のみからなる光学素子の、光出射パターンとしての機能と、直線状に延びる凹凸構造の光拡散パターンとしての機能の、双方の光学的機能を併せ持つものである。このため、複数の第１の素子が主面の少なくとも一方に設けられることで、素子形状及び光学的機能を互いに異にする光学素子（ドーム状の凸部及び直線状に延びる凹凸構造）を両方設けるものと、同等の光学的機能を発揮するものとなる。
【００１２】
なお、第１の素子の凹凸形状部は、凹部及び／又は凸部が、光学素子の長手方向に規則的に繰り返す態様に限定されるものではない。例えば、各凹部及び／又は凸部の高さ（深さ）やピッチなどが不等であるなど、非周期的又は不規則的に繰り返されるものや、明確な凹形状及び凸形状とはなっていないが、不規則に相対的な高低差が生じているような態様の、凹凸形状が含まれる場合も該当するものである。又、巨視的な凹凸形状に微視的な凹形状や凸形状が重畳しているようなものも含むものである。
又、本項に係る光学素子は、凹凸形状部のみによって形成されたものに限らず、断続的な線状に形成された光学素子の、幅方向（短手方向）の一部（例えば、幅方向中央部）に、凹凸形状部が形成されているようなものも含むものである。
そして、第１の素子は、凹部及び／又は凸部によって構成されるものであることから、凹部及び／又は凸部を構成するための加工方法を適用して、形成し得るものである。
すなわち、一つの加工方法で２つの機能（光出射パターンとしての機能と光拡散パターンとしての機能）を発揮する光学素子を形成できることから、低コストで輝度の均一性に優れた面状照明装置を実現できる。
【００１３】
（２）上記（１）項において、前記凹凸形状部は、前記主面の平面視において、隣接する凹部又は凸部同士が互いに一部重複するように配置されている面状照明装置（請求項２）。
本項に記載の面状照明装置は、第１の素子を構成する凹凸形状部が、主面の平面視において、隣接する凹部又は凸部同士が互いに一部重複するように配置されていることで、ドーム状の凸部等の凹部及び／又は凸部単体からなる光学素子、即ち、隣接する凹部又は凸部同士が離散して配置されて形成される凹凸形状部との比較において、凹凸形状部を構成する三次元形状の傾斜角度の適正化が図られるものである。すなわち、各凹部又は凸部が、ドーム状のごとく規則的に傾斜角度を変化させる三次元曲面により構成されているような場合には、この三次元曲面は、外縁部へ近づくに従い、面の傾斜角度が増加する。一方、隣接する凹部又は凸部同士が互いに一部重複するように配置されると、各凹部又は凸部を構成する三次元曲面の外縁部が、隣接する凹部又は凸部によって、互いに削り取られるようにして線状に並ぶこととなる。そして、傾斜角度の大きな外縁部が削り取られることによって、導光板内部を進む光の光路の変更作用が緩やかとなり、入光面から第１の素子の延びる方向へと進行する光が増加することとなる。従って、導光板の主面の、入光面からより遠方の対向端面寄りの領域において出射される光の量を増加させ、光の拡散作用が効率的に発揮される。又、枠状の遮光シートを備える態様において、導光板の主面を平面視した場合に、第１の素子の光の拡散作用による配向ピーク方向の調整が適切に行われることで、遮光シートによって覆い隠される非有効エリア（いわゆるデッドエリア）から出射される光の量が抑制され、光の利用効率が向上するものとなる。
【００１４】
（３）上記（１）（２）項において、前記複数の光学素子には、独立した凹部又は凸部のみからなる第２の素子が含まれる面状照明装置（請求項３）。
本項に記載の面状照明装置は、複数の光学素子に含まれる、独立した凹部又は凸部のみからなる（すなわち、隣接する凹部又は凸部同士が離散して配置されて形成される凹凸形状部である）第２の素子が、光出射パターンとしての機能を発揮するものである。又、第２の素子は、第１の素子の構成要素でもある凹部又は凸部の単体で構成されるものであることから、第２の素子の加工方法と、第１の素子の加工方法との共通化が可能となる。又、当然に、一つの第２の素子を構成するために要する加工時間は、第１の素子よりも短くなる。このため、複数の光学素子に第１の素子のみならず第２の素子が含まれることで、光学素子の全数のうち第２の光学素子の占める割合に応じて、光学素子の全数を構成するために要する加工時間の短縮を図るものとなる。
【００１５】
（４）上記（３）項において、前記第１の素子と、前記第２の素子とは、同一の製作工程で作製されている面状照明装置（請求項４）。
本項に記載の面状照明装置は、第２の素子は、第１の素子の構成要素でもある凹部又は凸部の単体で構成されている。換言すれば、第１の素子は複数の第２の素子の集合体として構成されているものであることから、第２の素子の加工方法を第１の素子の加工方法にも適用し、かつ、第１の素子と第２の素子とが同一の製作工程（金型を用いて第１の素子と第２の素子を形成する場合には、金型の製作工程を含む工程）で作製されることで、光学素子の全数を構成するために要する加工時間の短縮を図るものとなる。
【００１６】
（５）上記（３）又は（４）項において、前記光源は、前記導光板の入光端面に沿った方向に所定間隔を空けて複数配置され、前記第２の素子は、少なくとも、前記光源の前方に、前記入光端面から前記対向端面に向かって所定幅の帯状に延びる第２の領域に配置され、前記第１の素子は、前記第２の領域を除いた領域である第１の領域に配置されていることを特徴とする面状照明装置（請求項５）。
本項に記載の面状照明装置は、導光板の入光端面に沿った方向に所定間隔を空けて複数配置された光源の各々の位置を基準として、各光源の前方に入光端面から対向端面に向かって帯状に延びる領域を第２の領域と規定し、第２の領域を除いた領域を第１の領域と既定したとき、第１の素子は第１の領域に配置され、第２の素子は第２の領域のみ、又は、第１、第２の領域の双方に配置されているものである。特に、第１の素子が第１の領域に配置されることで、第１の素子が備える光学的機能である、光拡散パターンとしての機能によって、第１の領域における配光分布を、輝度むら（特に、後述する「反転現象」）の改善に寄与するように変換するものである。
しかも、第１の領域は、各光源の前方所定幅の帯状の領域である第２の領域から外れた領域であり、特に、隣接する光源間に位置する第１の領域の配光分布は、隣接する二つの光源の双方からの光を受けて、後述する２峰性を示す傾向がある。この、隣接する二つの光源の双方からの光を、第１の素子の光拡散パターンとしての機能によって、１峰性を示すよう促すものである。
【００１７】
（６）上記（３）から（５）項において、前記入光端面寄りの所定の領域に前記第１の素子が設けられ、前記対向端面寄りの所定の領域に前記第２の素子が設けられている面状照明装置（請求項６）。
第１の素子の光拡散パターンとしての機能は、入光端面に近い程有効に発揮することが、本発明者らの鋭意研究によって明らかとなっている。このため、本項に記載の面状照明装置は、入光端面寄りの所定の領域に第１の素子が設けられることで、第１の素子の、光拡散パターンとしての機能をより有効に発揮させるものとなる。これを換言すると、第１の素子の光拡散パターンとしての機能は、入光端面から遠ざかるに従い、効果が薄れていく。そこで、対向端面寄りの所定の領域の光学素子を第２の素子とすることで、光学素子の全数を構成するために要する加工時間の短縮を図るものとなる。
なお、「入光端面寄りの所定の領域」とは、第１の素子による上記所定の作用を発揮させるに適した領域であり、導光板、点状光源等の面状照明装置の構成要素の全体から、適宜、導き出されるものである（以下同様）。
【００１８】
（７）上記（１）から（６）項において、前記第１の素子は、前記入光端面から前記対向端面へと向かうに従い、長さが短くなるように形成されている面状照明装置（請求項７）。
本項に記載の面状照明装置は、第１の素子が、入光端面から対向端面へと向かうに従い長さが短くなる、即ち、入光端面から対向端面へと向かうに従い、第１の素子は、第２の素子に形状が近づいていくものである。又、第２の素子に形状が近づいていくに従い、光学的機能及びそれを構成するために要する加工時間についても、第２の素子に近づいていくものである。よって、本項によれば、上記（６）項の作用を、入光端面から対向端面へと向かうに従い、段階的にではなく徐々に得るものとなる。
【００１９】
（８）前上記（１）から（７）項において、前記第１の素子は、前記入光端面から前記対向端面に向かう方向に隣接する他の光学素子との間隔が、前記入光端面から前記対向端面へと向かうに従い、狭くなるように配置されている面状照明装置（請求項８）。
本項に記載の面状照明装置は、第１の素子が、入光端面から対向端面へと向かうに従い、入光端面から対向端面に向かう方向に隣接する他の光学素子との間隔が、狭くなるように配置されていることで、入光端面からの距離に従い光源からの光量が減少する分を補うように、第１の素子の設置密度を高めるものである。そして、入光端面からの距離が遠くなるほど、第１の素子の光学的機能を発揮させるものである。なお、適宜、第２の素子についても同様の配置とすることで、第２の素子においても同様の作用が得られることとなる。
【００２０】
（９）上記（１）から（８）項の、前記入光端面寄りの所定の領域において、前記第１の素子の各々が、隣接する他の第１の素子とは、前記入光端面から前記対向端面へと向かう方向に対する角度が異なるように配置されている面状照明装置（請求項９）。
本項に記載の面状照明装置は、導光板の入光端面寄りの所定の領域における第１の素子の、入光端面から対向端面へと向かう方向に対する角度を、隣接する他の第１の素子と異ならせる、即ち、複数の第１の素子は、隣接する他の第１の素子と異なる向きに配置されることで、各第１の素子の光拡散パターンとしての機能を、隣接する第１の素子で異ならせ、光学素子全体としての配光分布が、より適切となるように調整するものである。
本発明者らの鋭意研究によれば、光源からの光に対して、第１の素子の、入光端面から対向端面へと向かう方向に対する角度と、第１の素子によって拡散される光の配向ピーク角度（拡散された光のうち最も強い光の進行方向と第１の素子の長手方向とのなす角度）との間に、相関関係があることが明らかとなった。このため、第１の素子を本項のごとく配置することで、入光端面寄りの所定の領域における、第１の素子による配向ピーク角度の調整を、各第１の素子毎に行うことで、第１の素子が配置された領域における配光分布の整を適切に行うものとなる。
【００２１】
（１０）上記（９）項の、前記入光端面寄りの所定の領域において、前記光源の光軸上にある前記第１の素子の延びる方向が、光軸に対して傾くように配置されている面状照明装置（請求項１０）。
本項に記載の面状照明装置は、光源の光軸上にある第１の素子の延びる方向が、光軸に対して傾くように配置されていることで、光源の光軸上を進行する光を、第１の素子の光学的機能によって拡散させ、入光端面寄りの所定の領域における、第１の素子による配向ピーク角度の調整を適切に行うものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明はこのように構成したので、面状照明装置を構成する導光板に、特徴的な光学素子を付与し、低コストで輝度の均一性に優れた面状照明装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態に係る面状照明装置の導光板を示すものであり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図（裏面図）である。
【図２】本発明の実施の形態に係る面状照明装置の導光板の、応用例を示す平面図（裏面図）である。
【図３】本発明の実施の形態に係る面状照明装置の導光板の、応用例を示す平面図（裏面図）である。
【図４】本発明の実施の形態に係る面状照明装置の導光板の、応用例を示す平面図（裏面図）である。
【図５】本発明の実施の形態に係る面状照明装置の導光板（導光板成形用の金型）の応用例を、部分的に拡大して示す平面図（裏面図）である。
【図６】本発明の実施の形態に係る面状照明装置の、導光板の光学素子を構成する第１の素子を成形するための、金型の溝を示すものであり、（ａ）は溝の平面図及び長手方向断面図（幅方向中央部の凹凸プロファイル）を示し、（ｂ）は溝部の平面図及び短手方向断面図を示し、（ｃ）は（ａ）（ｂ）に示される溝部の斜視図を示している。
【図７】本発明の実施の形態に係る導光板の作製方法の説明図であり、（ａ）は、金型の成形面に、離散的に形成された凹部を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）の斜視図であり、（ｃ）は金型の成形面の平面視において、第１の素子に対応する筋状の溝部と、加工時における隣接する凹部同士が互いに一部が重なる様子を模式的に示す平面図である。
【図８】金型の成形面の光学素子に対応する領域にレーザ照射を行って、全体として線状の凹部を形成する手法を例示するものであり、（ａ）は一回の溝加工工程において単純な等ピッチ加工を行った例を、（ｂ）は（ａ）の例よりも送りピッチを大きくして一回目の溝加工工程を実施した後、二回目の溝加工工程を実施して、一回目の溝加工工程で形成された凹部の各中間位置に凹部を形成する例を示したものである。
【図９】本発明の実施の形態に係る導光板の、第１の素子により得られる効果を説明するものであり、（ａ）（ｃ）は本発明の実施の形態に係る光学素子の光路変更作用を示し、（ｂ）は（ａ）の比較例として、従来の直線状に延びる凹凸構造を構成するＶ字状断面を有する光学素子の光路変更作用を示し、（ｄ）は（ｃ）の比較例として、隣接する凸部同士が離散して配置されて形成される第２の素子の光路変更作用を示している。
【図１０】本発明の実施の形態に係る面状照明装置の、輝度むらの測定結果を示すものであり、（ａ）は第１の領域及び第２の領域を概略的に示し、（ｂ）（ｃ）（ｄ）は比較例として従来の面状照明装置の輝度むらを、（ｅ）（ｆ）（ｇ）は比較例としてドーム状の凸部及び直線状に延びる凹凸構造の二つの光学素子を備える導光板を用いた面状照明装置の輝度むらを、（ｈ）（ｉ）（ｊ）は本発明の実施の形態に係る面状照明装置の輝度むらを、示すものである。
【図１１】（ａ）は本発明の実施の形態に係る面状照明装置の、更なる応用例に係る導光板の光学素子を示すものであり、（ｂ）はシリアルドット角度と配向ピークとの関係を示すグラフである。
【図１２】（ａ）は図１１の応用例の実施態様を示す平面模式図、（ｂ）は第１の領域及び第２の領域の輝度むらを視覚的に示す模式図、（ｃ）は（ｂ）に対応する輝度むらを示すグラフである。
【図１３】本発明の実施の形態に係る面状照明装置と全体的構成を同じくする、従来の面状照明装置を模式的に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、従来技術と同一部分若しくは相当する部分については、適宜同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。又、以下の説明における「上」、「下」の方向は、本説明における面状照明装置を平置きした状態での、上下方向を意味するものである。「前」、「後」の方向は、本説明における面状照明装置を平置きした状態での、点状光源の発光面からの光の出射方向前方と、その反対方向とを意味するものである。「左」、「右」の方向は、本説明における面状照明装置を平置きした状態での、点状光源の発光面からの光の出射方向と、上下方向に直交する方向を意味するものである。「略一致」は、完全一致状態に加え、妥当な誤差を許容した一致状態を含むものである。
【００２５】
本発明の実施の形態に係る面状照明装置は、全体的構成において、図１３に示される従来の面状照明装置１０と同一であり、適宜図１３を参酌しながら、本実施の形態に係る面状照明装置を説明する。
本発明の実施の形態に係る面状照明装置は、図１３に示される従来の面状照明装置１０の、導光板１２の裏面１２ｂに形成されたドーム状の凸部３２と、出射面１２ａに形成された直線状に延びる凹凸構造３４とに換えて、以下に説明する光学素子３５が設けられている。その他については、図１３に示される面状照明装置１０の構成を採用することが可能である。
【００２６】
図１には、本発明の実施の形態に係る面状照明装置の特徴部分として、導光板１２及びＬＥＤ１４のみ抜粋して示している。導光板１２は、一対の主面１２ａ、１２ｂの一方、図１の例では出射面１２ａと対向する主面（裏面）１２ｂ側に、複数の光学素子３５が設けられている。又、図１の例において、複数の光学素子３５は、図９に示されるように、凹部及び／又は凸部が繰り返して並ぶ凹凸形状部３６を有する、第１の素子３５１のみ含まれるものである。そして、第１の素子３５１が、入光端面１２ｃから対向端面１２ｄに向かって、断続的に複数配置されているものである。
【００２７】
図１の例（第１のパターン）では、複数の第１の素子３５１が、前後左右方向に格子状に配置されており、かつ、前後方向に等間隔かつ左右方向にも等間隔で配列されている。更に、各第１の素子３５１が、入光面１２ｃに対して直交する方向（前後方向）に延びるように配置されている。
なお、図１の例の導光板１２は、入光端面１２ｃ寄りの所定幅の範囲には、出射面１２ａから光が出射する範囲の厚みよりも、入光端面１２ｃが位置する端部の厚みが大きくなるように、いわゆる入光楔部が形成されているが、適宜、図１３に示されるように、対向する一対の主面１２ａ、１２ｂの全体が互いに平行な平板状をなしているものであっても良い。又、後述する図２〜図４の例においても、全体構成は図１の例と同様である。
【００２８】
第１の素子３５１は、各々、図９（ａ）（ｃ）に示されるように、凹凸形状部３６によって構成されている。凹凸形状部３６は、主面１２ｂの平面視において、隣接する複数の凹部又は凸部３６ｎ同士が互いに一部重複するように配置されて連続体として構成され、第１の素子３５１の長手方向に繰り返して並ぶことで、図１に模式的に示されるように、断続的な筋状突起として形成されている。
又、複数の凸部３６ｎは、各々、図７（ａ）（ｂ）に示されるような、金型に形成されたドーム状の凹部４２を転写した、凸ドーム形状をなしている。
【００２９】
従って、凹凸形状部３６の、第１の素子３５１の長手方向に沿う断面には、凸部３６ｎを切断して得られる、円弧形状部が含まれている。又、第１の素子３５１の凹凸形状部３６ｎには、導光板１２の主面１２ｂの平面視において、光学素子３４の短手方向の一端側と他端側とを円弧状に繋ぐようにして延びる、稜線４０（図９（ｃ）参照）が形成されている。なお、金型に、図６、図７（ｃ）に示される稜線３８が形成されるような場合には、稜線４０は金型の稜線３８を転写した形状となる。
【００３０】
ここで、第１の素子３５１を備える導光板１２の作製方法について、以下に説明する。
本作製方法は、概略的には、導光板１２の第１の素子３５１を設ける領域に、凹部及び／又は凸部が互いに一部重複するように所定の送りピッチ（一定である必要はない）で、凹部及び／又は凸部形成作業を行い、第１の素子３５１を複数形成するものである。しかも、本発明の実施の形態では、導光板１２の作製に金型を用いることにより、高精度かつ低コストに、第１の素子３５１を備える導光板１２を量産することを目指している。
金型製造工程において、金型の成形面の第１の素子３５１に対応する領域に、図７（ａ）（ｂ）に示されるような凹部４２を複数形成する。この際、図６、図７（ｃ）に示されるように、凹部同士が互いに一部重複するように所定の送りピッチで、凹部形成作業を行い、第１の素子３５１に対応する溝部３５１’を形成するものである。
そして、金型製造工程で作製した金型の成形面の形状を、導光板成形工程において、導光板１２を構成する樹脂に転写することで、第１の素子３５１を備える導光板１２を作製するものである。
【００３１】
金型製造工程の凹部形成作業として、図８（ａ）に示される例は、一回の溝加工工程において、単純な等ピッチ加工により凹部４２を形成したものである。又、図８（ｂ）に示される例は、（ａ）の例よりも送りピッチを大きくして一回目の溝加工工程により凹部４２１を形成した後、一回目の溝加工工程で形成された凹部４２１の各中間位置に、二回目の溝加工工程を実施して、凹部４２２を形成したものである。
なお、図８（ａ）（ｂ）の加工方法において、各々、最終的に形成される凹部４２のピッチを一致させたとしても、金型に形成される溝の凹凸構造は異なることとなるが、必要な光学特性を考慮して、適宜、加工方法を選択することが望ましい。
【００３２】
又、本発明の実施の形態では、溝加工工程にレーザを用いている。図８（ａ）に示される例に基づき説明すると、金型製造工程の凹部形成作業は、一つの凹部４２をレーザ光の照射によって形成した後、レーザ光を照射させる位置を所定距離（一つの凹部４２の幅、長さ、直径等の寸法よりも小さい距離）だけずらして、次の凹部４２を形成する。又、凹部４２の形成時には、各々、所定ショット数のレーザ光を照射することで、必要な深さの凹部４２を形成する。そして、既に形成された凹部４２に一部重畳するようにして、次の凹部４２が形成されていく。この場合、最新に形成された凹部４２は、それ以前に形成された凹部４２とは形状が異なることとなり、（定常化するまでは）最新に形成された凹部４２は、それ以前に形成された凹部４２よりも大きくなる。
更に、レーザ光を照射させる位置を、例えば、同一の方向に同一距離だけずらして、次の凹部４２を形成する作業を繰り返すものである。これにより、複数の凹部４２の各々が、一部重畳するようにして、窪み量及び／又は突出量が短手方向にも長手方向にも一定量ではない凹凸形状部が連続し、全体として所定長さの線状に形成された溝部３５１’が形成される。
【００３３】
この場合、凹部４２の窪み量を、レーザ光の照射ショット数により調整することが可能である。具体的には、レーザ光の照射ショット数を増加させるほど、凹部４２の深さが増大することとなる。
又、溝加工工程にレーザを用いると、レーザ照射時の熱の影響を受ける等により、凹部４２の形状は、図７（ａ）（ｂ）に断面形状が線で示されるように、凹部４２の外縁部に凸状の外輪部が形成される。このような、意図的であるかを問わず形成される、微視的な凸形状（又は凹形状）が重畳する複雑な凹凸形状は、各々、後述するような本発明の作用効果に寄与するものとなる。
【００３４】
光学素子３４を形成するための、金型の凹部４２により構成される溝部３５１’の具体的寸法例としては、例えば、図５に拡大図示される例では、溝部３５１’の各々が、平行かつ導光板１２の入光端面１２ｃから離間する方向に、直線状に長さＸ＝１２０μｍ、各溝部３５１’の幅（短手方向の寸法）Ｗ＝４０μｍ、高さ（深さ）が５μｍ、かつ、重ねられた複数の凸部（凹部）３６ｎ（図９（ｃ）参照）のピッチが３μｍで設けられる。又、凹凸の高低差は０より大きく１μｍ以下が好ましいが、本発明はこれらに限定されない。
【００３５】
図２に示される応用例（第２のパターン）は、図１に示される導光板１２に対して、各第１の素子３５１の配置が異なっている。具体的には、複数の第１の素子３５１が、前後左右方向に格子状にではなく千鳥状に配置されているものである。その他の特徴については、図１の例と同様である。
図３に示される応用例（第３のパターン）は、複数の光学素子３５に、第１の素子３５１のみならず、第２の素子３５２が含まれるものである。そして、図３の例では、複数の第１の素子３５１が、入光端面１２ｃ寄りの所定の領域に設けられ、対向端面１２ｄ寄りの所定の領域に第２の素子３５２が設けられている。
【００３６】
第２の素子３５２は、従来のドーム状の凸部３２（図１３参照）と同様の形態を有しており、図９（ｄ）に示されるように、独立した（すなわち、隣接する凹部又は凸部同士が離散して配置された）凹部又は凸部の単体（図９（ｄ）の例では凸部３６ｎ）で構成されるものである。従って、第２の素子３５２は、第１の素子３５１と同一の工法で作製することが可能であり、同一の製作工程（金型を用いて光学素子３５を成形する場合には、金型の作製工程を含む工程）で、第１の素子３５１と第２の素子３５２とを作製するに適している。
又、第１の素子３５１及び第２の素子３５２共に、前後左右方向に格子状に配置されており、その設置間隔は、左右方向には等間隔であるが、前後方向即ち入光端面１２ｃから対向端面１２ｄに向かう方向に隣接する他の光学素子との間隔が、入光端面１２ｃから対向端面１２ｄへと向かうに従い、狭くなるように配置されている。
更に、第１の素子３５１は、入光端面１２ｃから対向端面１２ｄへと向かうに従い、長さが短くなるように形成されている。その他の特徴については、図１の例と同様である。
【００３７】
図４に示される応用例（第４のパターン）は、図３に示される応用例との相違点として、導光板の入光端面に沿った方向に所定間隔を空けて複数（図示の例では２つ）配置されたＬＥＤ１４の各位置を基準として、ＬＥＤ１４の前方に入光端面１２ｃから対向端面１２ｄに向かって帯状に延びる領域を第２の領域Ａ２と規定し、第２の領域Ａ２を除いた領域を第１の領域Ａ１と既定する（便宜上、図４には、第１、第２の領域の幅を符号Ａ１、Ａ２で示す）。そして、第１の素子３５１は第１の領域Ａ１にのみ配置され、第２の素子３５２は第２の領域３５２の全体と、第１の領域Ａ１の第１の素子３５１が配置されない対向端面１２ｄ寄りの所定の領域の双方に配置されているものである。その他の特徴については、図１の例と同様である。
なお、必要に応じてＬＥＤ１４を一つのみ用い、上述のごとく第１の領域Ａ１、第２の領域Ａ２に、第１の素子３５１、第２の素子３５２を配置することとしても良い。
又、第１の素子３５１は、少なくとも入光端面１２ｃに近い領域において、入光端面１２ｃに平行な方向に対してＬＥＤ１４から離れるほど（隣接するＬＥＤ１４間の中心に近いほど）、長さＸが長くなるようにしてもよい。
更に、図５に示されるように、金型に第１の素子３５１に対応する溝部３５１’を、前後方向及び／又は左右方向に隣接する第１の素子３５１同士の距離がランダムに変化するよう配置し、これが転写されてなる第１の素子３５１の配置をランダムにすることとしても良い。
【００３８】
さて、上記構成をなす、本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。
すなわち、図９（ａ）に示されるように、導光板１２の入光面１２ｃから入射した光Ｌは、導光板１２内部を進む過程で、凹凸形状部３６を有する第１の素子３５１によって光路変更され、光の拡散による配向ピーク方向が適切に調整されることとなる。しかも、凹凸形状部３６の窪み量及び／又は突出量が一定ではなく、導光板内部を進む光は、第１の素子３５１によってランダムに光路変更されることから、上記光の拡散作用が効率的に発揮されるものとなる。これにより、導光板１２の出射面１２ａから出射する照明光の均一性が向上する。又、第１の素子３５１を複数備えることで、複数の第１の素子３５１の各々により、上記作用効果が得られるものである。
【００３９】
又、複数の第１の素子３５１が断続的に配置される、すなわち、第１の素子３５１は、図９（ｄ）に示されるような、ドーム状の凸部３６ｎを一例とする、凹部又は凸部単体との形状的比較で、凹部及び／又は凸部が繰り返して並ぶ方向に連なる一塊の光学素子として構成されており、かつ、この一塊の光学素子が繰り返し設置される態様をなすものである。従って、断続的に配置される第１の素子３５１は、ドーム状の凸部３２等の独立した凹部又は凸部のみからなる光出射パターンとしての機能と、直線状に延びる凹凸構造の光拡散パターン３４（図１３参照）としての機能の、双方の光学的機能を併せ持つものである。
図示の例では、第１の素子３５１は主面１２ｂ側に設けられているが、主面１２ａ、１２ｂの少なくとも一方に複数の第１の素子３５１が設けられることで、ドーム状の凸部３２や直線状に延びる凹凸構造といったような、素子形状及び光学的機能を互いに異にする光学素子を両方設けるものと、同等の光学的能を発揮するものとなる。
又、第１の素子３５１は、ドーム状の凸部３６ｎを組み合わせて構成されたものであることから、一つの加工方法で形成することができる。すなわち、２つの機能（光出射パターンとしての機能と光拡散パターンとしての機能）を発揮する第１の素子３５１を単一の加工方法で形成できることから、低コストで輝度の均一性に優れた面状照明装置を実現できる。
【００４０】
そして、導光板１２の出射面１２ａを正面方向から見た場合に視認される輝度むらだけではなく、導光板の出射面を斜め方向から見た場合に視認される輝度むらの低減効果も得られるものとなる。しかも、第１の素子３５１の窪み量及び／又は突出量が短手方向および長手方向に対して一定量ではないことによって、図９（ｃ）に示されるように、導光板１２内部を進む光Ｌの光路はランダムに変更されることから、光Ｌの拡散作用が効率的に発揮されるものとなる。
【００４１】
又、本実施の形態に係る光学素子３５は、ドーム状の凸部３６ｎが、第１の素子３５１の長手方向に隣接する凸部３６ｎ同士が互いに一部重複するように繰り返して並ぶことにより構成される凹凸形状部３６を含むものであり、この凹凸形状部３６は、凸部３６ｎを構成する三次元曲面によって、窪み量及び／又は突出量が一定量ではないものとなる。
言い換えれば、凹凸形状部３６は、凸部３６ｎが、第１の素子３５１の長手方向に繰り返して並ぶことによって、第１の素子３５１の断面形状が一定せず、第１の素子３５１の長手方向に直交する方向の断面の面積の増減が、ゼロにならない範囲で長手方向に繰り返されているものである。又は、第１の素子３５１は、その表層に、凹凸形状が長手方向に繰り返されているものである。これにより、第１の素子３５１は、形状が一定せず（断面の面積が単調な減少とはならず）、高次の異方性を有するものとなり、上記作用効果が効果的に得られることとなる。
【００４２】
又、本実施の形態では、第１の素子３５１を構成する凹凸形状部３６の、第１の素子３５１の長手方向に沿う断面に、凸部３６ｎを切断して得られるような円弧形状部が含まれることから、凸部３６ｎを構成する三次元曲面の傾斜角度は、第１の素子３５１の長手方向に向けて一定とならず、円弧形状に応じて変化するものとなる。そして、導光板１２内部を進む光Ｌの光路は、第１の素子３５１の長手方向の異なる位置で、異なる方向へとランダムに変更され、光Ｌの拡散作用が効率的に発揮されることとなる。
図９（ａ）（ｂ）には、本実施の形態に係る（反射面となる側面が曲面である）光学素子３５の光路変更作用と、従来のＶ字状断面を有する（反射面となる側面が平面である）直線状に延びる凹凸構造３４の光路変更作用とを、光Ｌの経路（矢印）によって模式的に示している。両者の比較から明らかなように、図９（ａ）に示される、本実施の形態に係る光学素子３５の光Ｌの光路は、効果的に拡散され、面状照明装置１０の種々の輝度むらを効果的に解消するものとなる。なお、直線状に延びる凹凸構造３４の断面形状が円弧状であったとしても、長手方向に対する光路変更作用は図９（ｂ）に示される通りであり、本実施の形態に係る光学素子３５の輝度むらの解消に関する優位性は揺るがないものである。
又、本実施の形態では、凹凸形状部３６には、主面１２ｂの平面視において、第１の素子３５１の短手方向の一端側と他端側とを円弧状に繋ぐようにして延びる稜線４０が含まれることから（短手方向の断面に円弧形状部を含むことから）、短手方向の傾斜角度も一定にならず、円弧形状に応じて変化するものとなる。この点からも、光の拡散作用が有効に発揮される。そして、稜線４０を挟んで、凹凸形状部３６を構成する三次元曲面の傾斜角度が、急変することとなる。このため、導光板１２の内部を進む光Ｌの光路は、この稜線４０を境に変更される方向が明確に異なることとなり、光Ｌの拡散作用が効率的に発揮されるものとなる。
【００４３】
又、本実施の形態では、凹凸形状部３６が、主面１２ｂの平面視において、隣接する凸部３６ｎ同士が互いに一部重複するように配置され連続体として構成されていることで、隣接する凸部３６ｎ同士が離散して配置されて形成される凹凸形状部との比較において、凹凸形状部を構成する三次元曲面の傾斜角度の適正化が図られるものである。
図９（ｃ）には、本実施の形態に係る第１の素子３５１の光路変更作用を示し、図９（ｄ）は（ｃ）の比較例として、隣接する凸部３６ｎ同士が離散して配置されて形成される第２の素子３５２の光路変更作用を示している。各凸部３６ｎが、図示のようにドーム状の、規則的に傾斜角度を変化させる三次元曲面により構成されているような場合には、この三次元曲面は、外縁部へ近づくに従い、面の傾斜角度（主面に対する接線角度）が増加する（図９（ｄ）参照）。
【００４４】
そして、図９（ｃ）に示されるように、隣接する凸部同士が互いに一部重複するように配置されると、各凸部を構成する三次元曲面の外縁部が、隣接する凸部によって、互いに削り取られるようにして線状に並ぶこととなる。傾斜角度の大きな外縁部が削り取られることによって、導光板１２の内部を進む光Ｌの光路の変更作用が緩やかとなり、入光面からより遠方へと進行する光Ｌが増加することとなる。従って、導光板１２の出射面１２ａの、入光端面１２ｃからより遠方の対向端面１２ｄ寄りの領域から出射する光の量を増加させ、光Ｌの拡散作用を効率的に発揮することが可能となる。又、非有効エリアに出射される光の発生が抑制されることから、光の利用効率が向上する（光の利用効率の低下が抑制される）。
【００４５】
又、図３、図４に示される例のように、複数の光学素子３５に第２の素子３５２が含まれる場合には、第２の素子３５２が、光出射パターンとしての機能を発揮するものである。又、第２の素子３５２は、第１の素子３５１の構成要素でもある凹部又は凸部３６ｎの単体で構成されるものであることから、第２の素子３５２の加工と、第１の素子３５１の加工方法との共通化が可能となる。又、当然に、一つの第２の素子３５２を構成するために要する加工時間は、第１の素子３５１よりも短くなる。このため、複数の光学素子３５に第１の素子３５１のみならず第２の素子３５２が含まれることで、光学素子の全数のうち第２の光学素子３５２の占める割合に応じて、光学素子の全数を構成するために要する加工時間の短縮を図ることが可能となる。
【００４６】
又、第１の素子３５１は複数の第２の素子３５２の集合体として構成されているものであることから、第２の素子３５２の加工方法を第１の素子３５１の加工方法にも適用し、第１の素子３５１と、第２の素子３５２とが同一の製作工程で作製されることで、光学素子の全数を構成するために要する加工時間の短縮を図ることが可能となる。
【００４７】
又、第１の素子３５１の光拡散パターンとしての機能は、入光端面１２ｃに近い程有効に発揮することから、図３、図４の例では、入光端面１２ｃ寄りの所定の領域に第１の素子３５１が設けられることで、第１の素子３５１の、光拡散パターンとしての機能をより有効に発揮させるものとなる。又、裏返せば、第１の素子３５１の光拡散パターンとしての機能は、入光端面１２ｃから遠ざかるに従い、効果が薄れていく。そこで、対向端面１２ｄ寄りの所定の領域の光学素子を、光出射パターンとしての機能を主に有し、第１の素子３５１と比較して加工時間が短い第２の素子３５２とすることで、光学素子３５の全数を構成するために要する加工時間の短縮を図ることが可能となる。
【００４８】
又、図３、図４の例では、第１の素子３５１が、入光端面１２ｃから対向端面１２ｄへと向かうに従い長さが短くなる、即ち、入光端面１２ｃから対向端面１２ｄへと向かうに従い、第１の素子３５１は、第２の素子３５２に形状が近づいていくものである。又、第２の素子３５２に形状が近づいていくに従い、光学的機能及びそれを構成するために要する加工時間についても、第２の素子３５２に近づいていくものである。よって、入光端面１２ｃから対向端面１２ｄへと向かうに従い、第１の素子３５１の作用効果から第２の素子３５２の作用効果への遷移を、段階的にではなく徐々に又は連続的に得ることが可能となる。
【００４９】
又、第１の素子３５１が、入光端面１２ｃから対向端面１２ｄへと向かうに従い、入光端面１２ｃから対向端面１２ｄに向かう方向に隣接する他の光学素子との間隔が、狭くなるように配置されていることで、入光端面１２ｃからの距離に従いＬＥＤ１４からの光量が減少する分を補うように、第１の素子３５１の設置密度を高めるものである。これにより、入光端面１２ｃからの距離が遠い位置であっても、第１の素子３５１の光学的機能を発揮させることができる。なお、第２の素子３５２についても同様の配置とすることで、第２の素子３５２においても同様の作用効果が得られることとなる。
【００５０】
更に、図４の例によれば、第１の素子３５１が第１の領域Ａ１に配置されることで、第１の素子３５１が備える光学的機能である、光拡散パターンとしての機能によって、第１の領域Ａ１における配光分布を、より効果的に、輝度むら（特に、後述する「反転現象」）の改善に寄与するように変換するものとなる。
しかも、第１の領域Ａ１は、各ＬＥＤ１４の前方所定幅の帯状の領域である第２の領域Ａ２から外れた領域であり、特に、隣接するＬＥＤ１４間に位置する第１の領域Ａ１の配光分布は、隣接する二つの光源の双方からの光を受けて、後述する２峰性を示す傾向がある。この、隣接する二つの光源の双方からの光を、第１の素子の光拡散パターンとしての機能によって、１峰性を示すよう促すものとなる。
【００５１】
さて、図１０は、図３に示される第３のパターンの光学素子３５が形成された導光板１２を備える面状照明装置の配光分布を、他の光学素子が施される導光板を備える面状照明装置と比較したものである。図１０（ａ）には、図４の例で言及した第１の領域Ａ１、第２の領域Ａ２の観点で、導光板１２の出射面１２ａを区分した場合の、第１の領域Ａ１に向かう光を符号（i）で、第２の領域Ａ２に向かう光を符号（ii）で示している。
そして、第１の比較例として、導光板１２の裏面１２ｂに、複数のドーム状の凸部３２（図１３参照）のみが形成されている場合の配光分布を図１０（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示している。（ｂ）は第２の領域Ａ２から出射する光（ii）の視覚的配光分布を、（ｃ）は第１の領域Ａ１から出射する光（i）の視覚的配光分布を示している。又、（ｄ）は各領域から出射する光の配向分布をグラフで示したものであり、横軸が（入射端面１２ｃと平行な方向の）配光分布角度を、縦軸が輝度を示している。
【００５２】
これらのデータから明らかなように、第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２とでは、配向分布が大きく異なっている。ＬＥＤの前方に位置する第２の領域Ａ２では、導光板１２の出射面１２ａ（図１３参照）の鉛直方向の輝度が最も大きくなる一峰性を示すのに対し、第２の領域Ａ２では、隣接するＬＥＤ１４から各々光（i）が到達するため、鉛直方向よりも斜め方向の方が明るく二峰性を示すことが読み取れる。このような配光分布の違いは、導光板１２を正視（入光端面１２ｃに対して垂直方向から視認）した場合と、斜視（入光端面１２ｃに対して斜め方向から視認）した場合とで、最も明るい位置（スポット）が異なることによって視認される輝度むら（視認する角度によって明暗が変わる現象、便宜的に「反転現象」ともいう。）を招くものである。
【００５３】
又、第２の比較例として、図１３に示されるように、導光板１２の裏面１２ｂには複数のドーム状の凸部３２が、導光板１２の出射面１２ａには直線状に延びる凹凸構造３４が設けられている場合の配光分布を、図１０（ｅ）（ｆ）（ｇ）に示している。これら（ｅ）（ｆ）（ｇ）は（ｂ）（ｃ）（ｄ）と同様の内容を示している。そして、第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２とでは、配向分布が略一致しており、第１の比較例の輝度むらが解消されていることが読み取れる。
これに対し、本発明の実施の形態に係る配光分布を図１０（ｈ）（ｉ）（ｊ）に示している。これら（ｈ）（ｉ）（ｊ）は（ｂ）（ｃ）（ｄ）と同様の内容を示している。そして、第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２とでは、第２の比較例と同じく配向分布が略一致しており、第１の比較例の輝度むらが解消されていることが読み取れる。
【００５４】
なお、上記作用効果を得るために有効な、本発明の実施の形態の更なる応用例としては、次のようなものが挙げられる。
第１の素子３５１は、導光板１２の入光端面１２ｃ側から対向端面１２ｄまでの全長に渡って設けることとしても良く、適宜、部分的に設けることとしても良い。より一層輝度むらを低減するために、第１の領域Ａ１のみではなく、第２の領域Ａ２を含めて、その数や配置を適宜調整しても良い。又、第２の素子３５２についても、輝度むらの抑制を考慮して、その数や配置を適宜することが望ましい。
【００５５】
更なる輝度の均一性等を考慮して、隣接する第１の素子３５１間に、更に、第１の素子３５１や第２の素子３５２を、適宜配置しても良い。
導光板１２における第１の素子３５１、第２の素子３５２の設置を、出射面１２ａと対向する主面（裏面）１２ｂ側に限らず、出射面１２ａ側に設けても良く、更には、一対の主面１２ａ、１２ｂの双方に設けても良い。
更に、第１の素子３５１を、導光板１２の非有効エリアに設けることとしても良い。
モアレの抑制等を企図して、第１の素子３５１の長さやピッチをランダムに変えても良い。又、第１の素子３５１が必ずしも直線状に延びる必要はなく、例えば、幾分蛇行していても良い。
凹凸形状部３６を構成する凸部３６ｎ（又は凹部）の形状は、平面視して正円のドーム状に限らず、楕円のドーム状であってもよいし、その他の形状であってもよい。又、第１の素子３５１は、長さだけでなく、幅や高さ、ピッチが素子ごとに変わっていてもよい。第２の光学素子３５２についても同様である。いずれの場合も、設計の自由度が向上し、要求される輝度分布や加工時間に柔軟に対応できるものとなる。
【００５６】
更には、モアレの抑制等を考慮して、第１の素子３５１の延びる方向を、導光板１２の入光端面１２ｃに対して正確に垂直方向とするのではなく、適宜傾斜していても良く、又、第１の素子３５１毎に延びる方向が異なっていても良い。具体的には、第１の素子３５１の延びる方向を、以下の応用例のごとくすることで、反転現象をより軽減することが可能である。
【００５７】
図１１（ａ）には、入光端面１２ｃから対向端面１２ｄへと向かう方向に対する、第１の素子３５１の延びる方向の角度α（シリアルドット角度）と、この第１の素子３５１により得られる配向ピーク角度θとの関係を、模式的に示している。本発明者らの鋭意研究の結果、第１の素子３５１に入光する光（入射光線）Ｌに対して、第１の素子３５１のシリアルドット角度αと、第１の素子によって拡散された光の配向ピーク角度θとの間に、図１１（ｂ）のグラフに示されるような、特定の対応関係があることが明らかとなった。従って、第１の素子３５１のシリアルドット角度αを制御することによって、配向ピーク角度θを調整することが可能となる。
【００５８】
上記配向ピーク角度θの調整機能を利用して、少なくとも導光板１２の入光端面１２ｃ寄りの所定の領域において、ＬＥＤ１４の光軸上にある第１の素子３５１の延びる方向が、光軸に対して傾く配置となるように、シリアルドット角度αが設定する。これにより、ＬＥＤ１４の光軸上を進行する光Ｌを、第１の素子３５１の光学的機能によって拡散させ、入光端面１２ｃ寄りの所定の領域における、第１の素子３５１による配向ピーク角度θの調整を、適切に行うことが可能となる。よって、第１の領域Ａ１及び第２の領域Ａ２（図４、図１０（ａ）参照）の配向分布を、より精密に一致させることが可能となり、反転現象をより効果的に軽減させることが可能となる。
【００５９】
更に、図１２（ａ）に示されるように、入光端面１２ｃ寄りの所定の領域において、第１の素子３５１の各々が、隣接する他の第１の素子３５１と、入光端面１２ｃから対向端面１２ｄへと向かう方向に対する角度が異なるように、配置されていることとしても良い。そして、図１２（ｂ）の左図は、第１の領域Ａ１から出射する光の視覚的配光分布を、同右図は第２の領域Ａ２から出射する光の視覚的配光分布を示している。又、（ｃ）は各領域から出射する光の配向分布をグラフで示しものであり、横軸が配光分布角度を、縦軸が輝度を示している。これらのデータからは、第１の領域Ａ１（ｉ）と第２の領域Ａ２（ii）とでは、配向分布が略一致しており、反転現象が確実に解消されていることが読み取れる。
【００６０】
従って、図１２の応用例のごとく、シリアルドット角度αを、隣接する他の第１の素子３５１と異ならせる、即ち、複数の第１の素子３５１は、隣接する他の第１の素子３５１と異なる向きに設定することで、各第１の素子３５１の光拡散パターンとしての機能を、隣接する第１の素子で異ならせ、光学素子３５全体としての配光分布が、より適切となるように調整することが可能となる。
【符号の説明】
【００６１】
１０ 面状照明装置、  １２ 導光板、  １２ａ：主面（出射面）、  １２ｂ：出射面と対向する主面、  １２ｃ：入光端面、  １２ｄ：対向端面、１４：ＬＥＤ、  ３５：光学素子、  ３５１：第１の素子、  ３５２：第２の素子、  ３６：凹凸形状部、  ３６ｎ：凸部、  Ａ１：第１の領域、  Ａ２：第２の領域
【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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