(57)【要約】【課題】導光板に光を入射させる際の光損失を低減させた面光源装置を提供する。【解決手段】点状光源と、平面視形状が四角形をなし、その１つの端面が、点状光源に対面する入射面となり、入射面に垂直な平面が出射面となった導光板とを備え、導光板は、入射面側の端縁部において、他の部分よりも突出した凸構造を備え、凸構造は、斜円柱の側面の一部に相当する２つの傾斜曲面および、傾斜曲面に連続し、斜円柱の端面の一部に相当する傾斜曲面上面を含む斜円柱部と、入射面側から下るように傾斜する傾斜平面を含む楔形状部とを有し、斜円柱部は楔形状部の傾斜平面上に配設され、２つの傾斜曲面は、それぞれの側面が斜円柱の円柱軸に沿って交わるよう平行に配置され、２つの傾斜曲面の交線と、点状光源の中心とが平面視的に同一直線上に存在するように凸構造が配置される。【選択図】図１
2016062703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
点状光源と、
平面視形状が四角形をなし、その１つの端面が、前記点状光源に対面する入射面となり、前記入射面に垂直な平面が出射面となった導光板と、を備え、
前記導光板は、
入射面側の端縁部において、他の部分よりも突出した凸構造を備え、
前記凸構造は、
斜円柱の側面の一部に相当する２つの傾斜曲面および、前記傾斜曲面に連続し、前記斜円柱の端面の一部に相当する傾斜曲面上面を含む斜円柱部と、前記入射面側から下るように傾斜する傾斜平面を含む楔形状部とを有し、前記斜円柱部は前記楔形状部の前記傾斜平面上に配設され、
２つの前記傾斜曲面は、それぞれの側面が前記斜円柱の円柱軸に沿って交わるよう平行に配置され、２つの前記傾斜曲面の交線と、前記点状光源の中心とが平面視的に同一直線上に存在するように前記凸構造が配置される、面光源装置。
【請求項２】
前記斜円柱部は、
前記傾斜曲面上面に垂直かつ前記入射面に垂直な２つの側面を有する、請求項１記載の面光源装置。
【請求項３】
前記斜円柱部は、
前記傾斜曲面上面に垂直かつ前記入射面に対して予め定めた角度だけ前記交線の側に傾いた２つの側面を有する、請求項１記載の面光源装置。
【請求項４】
前記傾斜曲面は、
その円周としての大きさが、前記斜円柱の円周としての大きさの４分の１よりも小さく形成される、請求項２または請求項３記載の面光源装置。
【請求項５】
前記点状光源は、前記入射面に沿って複数配列され、
前記凸構造は、前記点状光源のそれぞれの配設位置に対応して設けられる、請求項１記載の面光源装置。
【請求項６】
前記導光板は、
前記凸構造が設けられる側とは反対側となる平面において、前記凸構造の下方となる位置に、前記入射面側から光の進行方向下流側に向けて延在する断面が三角形の三角溝を有する、請求項１記載の面光源装置。
【請求項７】
前記楔形状部の前記傾斜平面は、
前記凸構造が配置された前記端縁部に沿って延在するように設けられる、請求項１記載の面光源装置。
【請求項８】
前記導光板は、
前記凸構造が突出する側とは反対側となる平面において、前記凸構造が配置された前記端縁部に沿って、前記平面に対して一定角度をなすように設けられた傾斜平面を有する、請求項１記載の面光源装置。
【請求項９】
請求項１記載の面光源装置の前記出射面と対向する位置に配置された表示素子を備える、表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は面光源装置およびその面光源装置を用いた表示装置に関し、より詳しくは、光源を導光板の入射端部に配し、光をこの入射端部に垂直な出射面より出射するエッジライト方式の照明装置であって、液晶表示装置、主照明装置、または電飾照明、広告表示装置もしくは誘導灯などのディスプレイ装置などに好適な面光源装置およびその面光源装置を用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、装置の薄型化に伴って照明装置の薄型化が要望されており、特に光源よりも薄い導光板を採用するケースが増えている。しかしながら、フィルム導光板のように光源よりも薄い導光板を採用した場合、厚みの差分が漏れ光として入射損失となり、輝度の低下を招いてしまう。
【０００３】
これに対して、例えば特許文献１に開示される技術によって、薄型導光板の光導入部に形状を付与することによって、入射損失を低減させることが考えられている。
【０００４】
すなわち、特許文献１の図１では、光源と段差を持つ導光板で構成され、段差面には金属反射膜あるいは誘電体反射膜を形成し、かつ段差面に鋸歯形状や曲線形状等の形状を付与している。これにより、光源から導光板の光入射領域を介して内部へ伝搬する光のうち、段差面に当たる光は反射され、再度光入射領域へ到達する。光入射領域へ到達した光は、入射角度によって一部は全反射され、一部は部分反射されて導光板の内部へ伝搬して行くこととなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２７２４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上説明したように、従来の面光源装置においては、特殊な光反射構造を用いるため、光反射構造として金属反射膜あるいは誘電体反射膜などを成膜する工程が必要となる。これは製造コストを高くする。また、反射膜では反射率を１００％にできない可能性が高く、反射後の光も導光板の外へ出た後に、外部の反射板で再入射させるために、光の回収率も低いものと思われる。
【０００７】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、点状光源の厚さよりも薄い導光板を用いる面光源装置において、導光板に光を入射させる際の光損失を低減させた面光源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る面光源装置は、点状光源と、平面視形状が四角形をなし、その１つの端面が、前記点状光源に対面する入射面となり、前記入射面に垂直な平面が出射面となった導光板とを備え、前記導光板は、入射面側の端縁部において、他の部分よりも突出した凸構造を備え、前記凸構造は、斜円柱の側面の一部に相当する２つの傾斜曲面および、前記傾斜曲面に連続し、前記斜円柱の端面の一部に相当する傾斜曲面上面を含む斜円柱部と、前記入射面側から下るように傾斜する傾斜平面を含む楔形状部とを有し、前記斜円柱部は前記楔形状部の前記傾斜平面上に配設され、２つの前記傾斜曲面は、それぞれの側面が前記斜円柱の円柱軸に沿って交わるよう平行に配置され、２つの前記傾斜曲面の交線と、前記点状光源の中心とが平面視的に同一直線上に存在するように前記凸構造が配置される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る面光源装置によれば、傾斜曲面により入射光は全反射で左右に広がるように偏向されるため、入射光が効率よく発光領域へと伝搬される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る実施の形態１の面光源装置の斜視図である。
【図２】本発明に係る実施の形態１の面光源装置における導光板の入光部の平面図である。
【図３】本発明に係る実施の形態１の面光源装置における導光板の入光部の断面図であって、図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】本発明に係る実施の形態１の面光源装置における導光板の入光部の断面図であって、図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】本発明に係る実施の形態１の面光源装置において、点状光源の発光中心近傍から水平に射出された光の軌跡を示す図である。
【図６】本発明に係る実施の形態１の面光源装置において、点状光源の発光中心近傍から上方５０°方向に射出された光の軌跡を示す図である。
【図７】本発明に係る実施の形態１の面光源装置において、点状光源の発光中心近傍から下方５０°方向に射出された光の軌跡を示す図である。
【図８】本発明に係る実施の形態２の面光源装置における導光板の入光部の平面図である。
【図９】本発明に係る実施の形態３の面光源装置における導光板の入光部の反出射面側から見た平面図である。
【図１０】本発明に係る実施の形態３の面光源装置における導光板の入光部の断面図である。
【図１１】本発明に係る実施の形態３の面光源装置における導光板の反出光面側から見た入光部の斜視図である。
【図１２】本発明に係る実施の形態３の面光源装置の三角溝を有さない場合の導光板内での光の軌跡を示す図である。
【図１３】本発明に係る実施の形態３の面光源装置の三角溝を有する場合の導光板内での光の軌跡を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係る面光源装置の斜視図である。図１に示すように、面光源装置はＬＥＤなどの複数の点状光源１と、光を伝搬させるための導光板２と、を備えている。導光板２は、点状光源１と対向して配置される入射面と、入射面より入射し導光板２内で伝搬した光を出射する出射面と、出射面と反対側の面である反出射面とを有している。また、導光板２の点状光源１が配置された側の端縁部（導光板入光部）において、他の部分よりも突出した凸構造２１を備えている。
【００１２】
また、反出射面側に配置された下反射板３、点状光源１の背面から導光板入光部の凸構造２１上にかけて覆う上反射板４、導光板２の出射面上に配置され光を均等に拡散させるための拡散板５、拡散板５上に配置され光線を集めて方向を変えるための縦プリズムシート６および縦プリズムシート６に配置された横プリズムシート７等を備えている。
【００１３】
縦プリズムシート６は、点状光源１の並び方向に直交する方向に三角プリズムの溝が形成されている。横プリズムシート７は縦プリズムシート６とは直交する方向に三角プリズムの溝が形成されている。
【００１４】
導光板２の反出射面側あるいは出射面側には、スクリーン印刷により形成された凹（あるいは凸）形状や、シボと呼ばれる半球状の凹（あるいは凸）形状を形成させ、導光板２の出射面より光を取り出し、拡散板５、縦プリズムシート６、横プリズムシート７を透過させて、正面方向に最適な配光角度で光を出射させている。なお、この面光源装置の出射面と対向する位置に液晶表示パネル等の表示素子を配置することで、表示装置が構成される。
【００１５】
導光板２の入射面側には、点状光源１からの光を取り込み、出射領域へと伝送するための凸構造２１を形成している。以下、この凸構造２１について詳細に説明する。
【００１６】
＜凸構造の構成＞
図２は導光板入光部を出射面側から見た平面図であり、２個の点状光源１が配置された領域を示している。図２においてハッチング領域は傾斜面を表している。
【００１７】
導光板入光部の凸構造２１は、それぞれが、斜めに傾いた円柱（以後、斜円柱と呼称）の側面の一部に相当する２つの傾斜曲面２１１および、それぞれが斜円柱の端面の一部に相当する２つの傾斜曲面上面２１２で規定される斜円柱部２１ｓと、点状光源１側から導光板２の出射面に向けて下るように傾斜する傾斜平面２１３と、傾斜平面２１３に連続し点状光源１側に向けて延在する傾斜平面上面２１４で規定される楔形状部２１ｗとを有しており、斜円柱部２１ｓは楔形状部２１ｗ上に搭載されている。
【００１８】
斜円柱部２１ｓは、２つの斜円柱を、それぞれの側面が円柱軸に沿って互いに交わるように平行して配置し、２つの斜円柱を円柱軸に沿って中央で切断することで、傾斜曲面上面２１２に垂直かつ、２つの斜円柱が交わる交線（Ａ−Ａ線と一致する線）に平行する２つの側面Ｆ１およびＦ２が形成される。このため、２つの側面Ｆ１およびＦ２は、入射面に対して垂直となっている。また、２つの斜円柱の端面については、傾斜曲面上面２１２となる方の端面を、入射面に平行な中心線に沿って切断することで、２つの側面Ｆ１およびＦ２に垂直に交わり、かつ傾斜曲面上面２１２に垂直な側面Ｆ３が形成される。なお、傾斜曲面上面２１２とは反対側の図示されない端面は、出射面に対面して傾斜曲面下面となる。
【００１９】
このような斜円柱部２１ｓは、１つの斜円柱の円周としての大きさは、４分の１の円よりも小さい。これは、互いに接する斜円柱どうしが、実際には互いの一部が重なり合うように形成されているためである。すなわち、図２において破線で示すように、４分の１の円の一部が互いに重なり合っているためである。このような形状とすることで、入射光が左右に広がるように偏向させることができる。
【００２０】
また、斜円柱部２１ｓの幅（図のＸ軸方向の長さ）は点状光源１の幅よりも大きく、斜円柱部２１ｓの長さ（図のＹ軸方向の長さ）は楔形状部２１ｗの長さよりも長く形成されている。なお、２つの斜円柱の交線と、点状光源１の中心とが平面視的に同一直線上に存在するように点状光源１および凸構造２１を配置することで、導光板２内で光を効率よく伝搬させることができる。
【００２１】
図３は、図２に示すＡ−Ａ線での導光板入光部の断面図であり、下反射板３および上反射板４との位置関係についても併せて示している。
【００２２】
図３に示すように、凸構造２１は、導光板２の反出射面側の角部が、入射面ＥＦから反出射面ＵＦにかけて斜めに切り取られることで、ＹＺ平面に垂直なＸ方向に延在する入射面下部傾斜平面２１５を有している。入射面下部傾斜平面２１５は、光を水平面と平行な方向へと偏向させる役割を果たし、凸構造２１の傾斜平面２１３で光が全反射されやすくなる。
【００２３】
また、下反射板３および上反射板４により、導光板入光部の凸構造２１全体が覆われているが、特に上反射板４と導光板入光部の傾斜曲面上面２１２との間は、できるだけ隙間を発生させないように組み立てる。これは、導光板入光部の凸構造２１の４分の１円状の水平面、すなわち傾斜曲面上面２１２より入った光は、導光板２の反出射面ＵＦより抜け出ることとなり、導光板２内を伝搬する光とならないためである。なお、下反射板３および上反射板４は、正反射板でも拡散反射板でもどちらでも良い。
【００２４】
図４は、図２に示すＢ−Ｂ線での断面図であり、下反射板３および上反射板４との位置関係についても併せて示している。
【００２５】
図４において、傾斜曲面２１１、傾斜曲面上面２１２、傾斜平面２１３、傾斜平面上面２１４および傾斜曲面下面２１６で囲まれた領域２１７は斜円柱部２１ｓの側面に相当する。また、傾斜平面２１３、傾斜平面上面２１４、入射面ＥＦ、入射面下部傾斜平面２１５および反出射面ＵＦで規定される領域２１８は楔形状部２１ｗに相当する。
【００２６】
傾斜曲面上面２１２と傾斜平面上面２１４とは同じ高さである必要はなく、図４では傾斜平面上面２１４は傾斜曲面上面２１２よりも低く設定されている。また傾斜平面２１３と傾斜曲面２１１とは同じ傾斜角度および同じ長さである必要はなく、図４では傾斜平面２１３の傾斜角度は傾斜曲面２１１の傾斜角度よりも小さく、傾斜平面２１３の長さも傾斜曲面２１１の長さよりも短く設定されている。
【００２７】
＜動作＞
次に、導光板入光部に上述した凸構造２１を有する導光板２内において、点状光源１からの光がどのように伝搬するかを図５、図６および図７を用いて説明する。
【００２８】
図５は点状光源１の発光中心近傍から水平に射出された光の軌跡を、導光板上面および導光板側面から観測した図である。また、図６は点状光源１の発光中心近傍から上方５０°方向に射出された光の軌跡を、導光板上面および導光板側面から観測した図である。図７は点状光源１の発光中心近傍から下方５０°方向に射出された光の軌跡を、導光板上面および導光板側面から観測した図である。
【００２９】
何れの図も、光がある面を透過あるいは反射して、次の面に到達するまでを１本の矢印で記載している。また光の透過あるは反射する面との交点について、導光板上面図と導光板側面図との対応する位置を破線で結び、光の進行方向上流側の破線から順番にａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅの記号を標記している。なお、導光板側面から観測した図において、水平線を０°とし、上方５０°、０°、下方５０°の方向に進む光の振る舞いを実線の矢印で示している。
【００３０】
図５において、光はａの位置では入射面に垂直に入射するために、透過光はそのまま水平に進み、ｂの位置で傾斜曲面２１１に当たる。傾斜曲面２１１で光は下方斜めに全反射され、ｃの位置で反出射面ＵＦに当たる。反出射面ＵＦで全反射された光はｄの位置で、出射面ＯＦに当たり全反射される。出射面ＯＦと反出射面ＵＦとは互いに平行な面であるために、どちらか一方の面で全反射される光は相対する面でも全反射されることとなり、以後、反出射面ＵＦと出射面ＯＦとの間で全反射を繰り返して伝搬されて行く。
【００３１】
図６において、光はａの位置では入射面に対して上方５０°の入射角度で入射し、スネルの法則に従って導光板２の屈折率に応じた角度だけ屈折して導光板２内を伝搬し、ｂの位置で傾斜曲面上面２１２に当たる。傾斜曲面上面２１２では光は下方斜めに全反射され、ｃの位置で反出射面ＵＦに当たる。反出射面ＵＦで上方斜めに全反射された光は、ｄの位置で出射面ＯＦに当たり、全反射される。以後、反出射面ＵＦと出射面ＯＦとの間で全反射を繰り返して伝搬されて行く。
【００３２】
上方に大きな角度で入射する光は、傾斜曲面上面２１２のように導光板入射面に直交した面で受けることが、全反射条件を確立させるという点で重要である。このため、傾斜曲面上面２１２の光の進行方向の長さは、点状光源の上下方向の長さに応じて適宜決める設計事項となる。
【００３３】
図７において、光はａの位置では入射面に対して下方５０°の入射角度で入射し、スネルの法則に従って導光板２の屈折率に応じた角度だけ屈折して導光板２内を伝搬し、ｂの位置で入射面下部傾斜平面２１５に当たる。入射面下部傾斜平面２１５で、光は上方斜めに全反射され、ｃの位置で傾斜曲面２１１に当たる。傾斜曲面２１１で全反射された光は斜め下方に進み、ｄの位置で反出射面ＵＦに当たる。反出射面ＵＦで上方斜めに全反射された光は、ｅの位置で出射面ＯＦに当たり、以後、反出射面ＵＦと出射面ＯＦとの間で全反射を繰り返して伝搬されて行く。
【００３４】
以上説明したように、導光板入光部に凸構造２１を有する導光板２においては、点状光源１から射出された光が、傾斜曲面２１１に当たる回数が合計で１回以下であれば入射光は左右に広がるように偏向されるため入射光が効率よく発光領域へと伝搬される。
【００３５】
例えば、図６の４番目の入射点であるｄの位置は、出射面ＯＦでなければならず、傾斜曲面２１１に当たった場合は傾斜曲面２１１から導光板２の外へと透過することとなる。従って、この条件を満足するように、傾斜曲面２１１の水平線に対する角度や入射面の高さなどの形状を設計することとなる。
【００３６】
楔形状部２１ｗの傾斜平面２１３および傾斜平面上面２１４は、点状光源１から直接到達する光に対して寄与すると言うよりは、導光板２から漏れた光が、上反射板４で光源側に戻され、再入射した光を反射するために設けられる。なお、楔形状部２１ｗの光伝搬効率は、斜円柱部２１ｓよりも低い。
【００３７】
また、複数の点状光源１のそれぞれ配設位置に対応して凸構造２１を設けることで、入射光を無駄なく発光に使用することができる。
【００３８】
なお、上述した導光板２内での光の振る舞いの検討においては、導光板２の材料としてポリカーボネートを用いたが、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、アクリル樹脂、シクロオレフィン系材料などの透明樹脂も適用可能である。
【００３９】
＜実施の形態２＞
図８は本発明の実施の形態２に係る面光源装置の、導光板２の導光板入光部を出射面側から見た平面図であり、２個の点状光源１が配置された領域を示している。図８においてハッチング領域は傾斜面を表している。
【００４０】
導光板入光部の凸構造２１Ａは、斜円柱の側面の一部に相当する傾斜曲面２１１および斜円柱の端面の一部に相当する傾斜曲面上面２１２で規定される斜円柱部２１ｓと、点状光源１側から導光板２の出射領域に向けて下るように傾斜する傾斜平面２１３と、傾斜平面２１３に連続し点状光源１側に向けて延在する傾斜平面上面２１４で規定される楔形状部２１ｗとを有しており、斜円柱部２１ｓは楔形状部２１ｗ上に搭載されている。
【００４１】
実施の形態１において説明した凸構造２１では、斜円柱部２１ｓの２つの側面Ｆ１およびＦ２は入射面に対して垂直となっているが、実施の形態２の凸構造２１Ａでは、斜円柱部２１ｓの２つの側面Ｆ１１およびＦ１２が入射面に対して垂直ではなく、垂直位置から角度αだけ内側（２つの斜円柱の交線の側）に傾いていることを特徴としている。
【００４２】
実施の形態１においては、図７を用いて説明したように、光が入射面に対して下方５０°の入射角度で入射した場合、光はｅの位置で傾斜曲面２１１と出射面ＯＦとの境界付近で出射面ＯＦに到達するが、図８のように傾斜曲面２１１の幅を光の進行方向上流側から下流側に向けて狭くなるように構成することにより、斜円柱部２１ｓの、出射面ＯＦと平行な面（傾斜曲面下面２１６）の面積を大きくすることができ、光の伝搬効率を実施の形態１の凸構造２１よりも高めることができる。
【００４３】
ただし、斜円柱部２１ｓの側面Ｆ１１およびＦ１２が内側に傾く角度αを大きくし過ぎると、傾斜曲面２１１に当たった光が大きく曲げられ、導光板２の側面から漏れて光損失を増大させる可能性がある。このため、屈折率１．５程度の材料を用いる場合には、斜円柱部２１ｓの側面Ｆ１１およびＦ１２が内側に傾く角度αは１０°以内とすることが望ましい。
【００４４】
また、傾斜曲面２１１の幅が光の進行方向上流側から下流側に向けて狭くなるような斜円柱部２１ｓは、２つの円錐をそれぞれの側面が円錐の母線に沿って接するように配置し、２つの円錐をそれぞれの母線に沿って垂直に切断した形状としても良い。なお、２つの円錐は、側面どうしが単に接しているのではなく、実際には互いの一部が重なり合うように形成する。
【００４５】
また、傾斜曲面２１１の断面は、厳密に円の一部である必要はなく、楕円の一部であっても良い。
【００４６】
＜実施の形態３＞
図９は本発明の実施の形態３に係る面光源装置の、導光板２の導光板入光部を反出射面側から見た平面図であり、２個の点状光源１が配置された領域を示している。なお、図９においては図８を用いて説明した凸構造２１Ａを導光板入光部に配置した例を示しており、凸構造２１Ａの下方の導光板２の表面内には、入射面側から光の進行方向下流側に向けて延在する三角溝２２が形成されている。
【００４７】
三角溝２２は、点状光源１側に設けられ、溝の深さがほぼ一定である三角溝長辺部２２１と、点状光源１とは反対側に設けられ、溝の深さが三角溝長辺部２２１の深さと同じ深さから急激に浅くなる三角溝短辺部２２２とで構成されており、何れも溝の断面が三角形をしている。
【００４８】
そして、三角溝２２の三角溝短辺部２２２の頂点と、斜円柱部２１ｓの２つの傾斜曲面２１１が交わる交線とが重なるように斜円柱部２１ｓが配置されている。
【００４９】
図１０は、図９に示すＡ−Ａ線での導光板入光部の断面図である。図１０に示すように、三角溝長辺部２２１は、溝の深さが点状光源１側から光の進行方向下流側に向けて徐々に浅くなるように形成することが望ましく、その傾斜角度としては３°以下が好ましい。
【００５０】
なお、凸構造２１Ａは、図３に示した凸構造２１と同様に、導光板２の反出射面側の角部が、入射面ＥＦから反出射面ＵＦにかけて斜めに切り取られることで形成された入射面下部傾斜平面２１５を有している。
【００５１】
また、図９に示されるように、三角溝２２の幅（図のＸ軸方向の長さ）は斜円柱部２１ｓの幅よりも狭いが、これは、導光板入光部の厚さ（図のＺ軸方向の長さ）と発光部の厚さとの比によって最適形状が決まる設計事項である。また三角溝２２の深さも入射面下部傾斜平面２１５の傾斜角度と導光板入光部の厚さとに依存する設計事項である。
【００５２】
図１１は三角溝２２の斜視図である。ほぼ一定の深さの三角溝長辺部２２１は、入射面下部傾斜平面２１５があるために、導光板入光部から光の進行方向下流側にかけて、その幅が広がって見える。また三角溝２２の断面は、入射面側から見た場合、左右対称の二等辺三角形の形状を有している。
【００５３】
以上説明した導光板入光部に三角溝２２を有する導光板２において、点状光源１からの光に対して、三角溝２２がどのように機能するかについて図１２および図１３を用いて説明する。
【００５４】
図１２は三角溝２２を有さない導光板２に対して、点状光源１の発光周辺部から上方内側方向に射出された光の軌跡を、導光板上面および導光板側面から観測した図であり、図１３は三角溝２２を有する導光板２に対して、点状光源１の発光周辺部から内側上方に向けて射出された光の軌跡を、導光板上面および導光板側面から観測した図である。
【００５５】
何れの図も、光がある面を透過あるいは反射して、次の面に到達するまでを１本の矢印で記載している。また光の透過あるは反射する面との交点について、導光板上面図と導光板側面図との対応する位置を破線で結び、光の進行方向上流側の破線から順番にａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅおよびｆの記号を標記している。
【００５６】
図１２において、光はａの位置で入射し、スネルの法則に従い導光板２の屈折率に応じた角度だけ屈折して導光板２内を伝搬し、ｂの位置で傾斜曲面上面２１２に当たる。傾斜曲面上面２１２では光は外側下方に向けて全反射され、ｃの位置で反出射面ＵＦに当たる。反出射面ＵＦで外側上方に全反射された光は、ｄの位置で傾斜曲面２１１から導光板２の外へと透過する。実施の形態１でも説明したように、点状光源１から射出された光が、傾斜曲面２１１に合計で２回当たると、光は導光板２の外へ透過することとなる。
【００５７】
一方、三角溝２２を有する導光板２では、図１３に示すように、ｂの位置で傾斜曲面上面２１２で外側下方に向けて全反射された光は、ｃの位置で三角溝長辺部２２１において外側上方に向けて全反射される。これは三角溝長辺部２２１の傾斜面に対して、光がより大きな入射角度で入射され、傾斜曲面２１１の外側へと偏向されたためである。三角溝長辺部２２１で全反射された光は、ｄの位置で傾斜平面２１３に当たって外側下方に向けて全反射され、ｅの位置で反出射面ＵＦに当たって外側上方に向けて全反射され、また、ｆの位置で出射面ＯＦに当たって全反射される。以後、反出射面ＵＦと出射面ＯＦとの間で全反射を繰り返して伝搬されて行く。
【００５８】
このように、導光板２に三角溝２２を設けることで、点状光源１の発光周辺部から射出された光であっても、傾斜曲面２１１の外側へと偏向させることができ、導光板２の外へと透過することを抑制できる。
【００５９】
以上説明した三角溝２２は、三角溝長辺部２２１と三角溝短辺部２２２とで構成されているが、三角溝長辺部２２１のみで構成しても良い。この場合、三角溝長辺部２２１は前述の通り、上流側から下流側に向けて進む光を、左側または右側に大きく曲げ、水平面と平行な反出射面ＵＦと出射面ＯＦとで構成されている発光領域へと光を伝搬させる役割を果たす。
【００６０】
これに対し、三角溝短辺部２２２は入射面下部傾斜平面２１５と同様に、光を水平面と平行な方向へと偏向させる役割を果たすものであり、伝搬させる光の配光分布を調整するために設けている。このため、三角溝短辺部２２２を有さない構成であっても光の伝搬効率が大幅に低下するものではない。
【００６１】
＜変形例＞
以上説明した実施の形態１〜３においては、凸構造を出射面側に設ける構成を示したが、凸構造を出射面とは反対側の反出射面側に設けた構成であっても良い。その場合、実施の形態１〜３の導光板形状が上下逆の形状となるが、奏する効果は同じである。
【００６２】
＜表示装置への適用＞
また、以上説明した実施の形態１〜３に係る面光源装置の出射面と対向する位置に液晶表示パネル等の表示素子を配置することで、表示装置が構成され、当該表示装置は、実施の形態１〜３に係る面光源装置のそれぞれの効果を有した表示装置となる。
【００６３】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１  点状光源、２  導光板、２１，２１Ａ  凸構造、２１１  傾斜曲面、２１２  傾斜曲面上面、２１３  傾斜平面、２１４  傾斜平面上面、２１５  入射面下部傾斜平面、２２  三角溝、２２１  三角溝長辺部、２２２  三角溝短辺部。
【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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