(57)【要約】【課題】ファイバの入射側において異なる波長のレーザ光をファイバに入射するときに、異なる波長のレーザ光に対して異なるＮＡの光学系を入射側に構成するという簡便な構成により出射光が面状に照明する領域に色むらを生じない面状照明装置およびそれを用いた液晶表示装置を提供する。【解決手段】波長の異なる複数のレーザ光を出射するレーザ光源と、前記複数のレーザ光を一方の端部から入射して他方の端部から出射光として出射するファイバと、前記出射光を面状の照明光に変換する透過光学部材と、を備えた面状照明装置において、前記複数のレーザ光が、その異なる波長に対して異なるＮＡにより前記一方の端部から前記ファイバに入射した。【選択図】図１
2009266463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長の異なる複数のレーザ光を出射するレーザ光源と、
前記複数のレーザ光を一方の端部から入射して他方の端部から出射光として出射するファイバと、
前記出射光を面状の照明光に変換する透過光学部材と、を備えた面状照明装置において、
前記複数のレーザ光が、その異なる波長に対して異なるＮＡにより前記一方の端部から前記ファイバに入射されていることを特徴とする面状照明装置。
【請求項２】
前記複数のレーザ光は、少なくとも赤色、緑色および青色レーザ光をそれぞれ出射する光源を含み、前記ＮＡは前記赤色、緑色および青色レーザ光の波長が長くなるにつれて大きくなっていることを特徴とする請求項１に記載の面状照明装置。
【請求項３】
前記複数のレーザ光は、少なくとも赤色、緑色および青色レーザ光をそれぞれ出射する光源を含み、前記ＮＡは前記赤色、緑色および青色レーザ光の波長が長くなるにつれて小さくなっていることを特徴とする請求項１に記載の面状照明装置。
【請求項４】
前記複数のレーザ光と前記ファイバの前記一方の端部との間にさらに複数の集光レンズを備え、前記複数のレーザ光のうちの少なくともいずれかのレーザ光は、前記複数の集光レンズによりファイバに入射するＮＡを調整可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の面状照明装置。
【請求項５】
前記複数のレーザ光の内いずれか一つは半導体レーザであり、前記半導体レーザから出射したレーザ光を略真円に変換した後、前記ファイバに入射したことを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の面状照明装置。
【請求項６】
前記半導体レーザからの出射光は２枚のアナモルフィックレンズで略真円に変換されていることを特徴とする請求項５に記載の面状照明装置。
【請求項７】
前記ファイバは、単一のファイバからなることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の面状照明装置。
【請求項８】
前記ファイバは、ファイバを複数本バンドルしたバンドルファイバと、前記バンドルファイバはさらに単一のファイバに接続された構成であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の面状照明装置。
【請求項９】
液晶表示パネルと、この液晶表示パネルを背面側から照明するバックライト照明装置とを備え、このバックライト照明装置の光源に請求項１から８のいずれか１項に記載の面状照明装置を用いたことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶テレビなどの非自発光型表示装置に用いられるレーザ光源を使用した高輝度の面状照明装置とそれを用いた画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、液晶分子の配向による電気光学効果を利用して背面から照射される光の透過量を制御することにより画像を表示する方式であり、一般的には蛍光表示管などにより構成されるバックライトユニットと呼ばれる面状の照明装置を必要とする。近年、このような液晶表示装置は大画面化が進み、５０型サイズ以上のテレビジョン用のディスプレイ装置まで実用化されてきている。しかしながら、大型化に伴い消費電力も増加してきていることから、低消費電力化などを実現する技術開発が望まれている。
【０００３】
このような低消費電力化の要望に対応するために、発光効率の良い光源として発光ダイオードやレーザを使用することが検討され、発光ダイオードを光源とする面状照明装置はすでに実用化もされている。
【０００４】
例えば、投射型表示装置において高輝度放電ランプの代わりにマトリクス状に配置された複数のレーザ光源と、このレーザ光源の発光点に対応したカップリング光学系、光ファイバアレイおよび集光光学系などから構成されるＲＧＢ光を発生する照明装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような照明装置により、光利用効率が向上し、放熱が容易な小型の投射型表示装置を実現しようとしている。
【０００５】
また、複数の発光素子から出力される光が、これらの発光素子に対して１：１に対応する複数の光ファイバの入射端に入射し導光されて出射端から外部へ出射され、レンズを介して照射対象物に照射される。このときに、複数の光ファイバを所定の方向に並べれば照射される領域も所定の方向に長い形状となるが、この形状を出射端側に設けられたレンズにより面状に変えることができる面状照明装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。このような構成により、発光素子から出力された光を効率よく照射対象物に照射することができる照明装置を実現しようとしている。
【特許文献１】特開２００１−２８１５９９号公報
【特許文献２】特開２００６−１８５８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記で説明した従来技術においては、レーザ光源や発光素子およびファイバを使用することにより照明装置における光の利用効率を向上し、低消費電力化が図られている。
【０００７】
図８にこのような従来の面状照明装置の模式的な概略構成図を示す。図８に示す面状照明装置１は、赤色レーザ光（Ｒ光）２Ｒ、緑色レーザ光（Ｇ光）２Ｇおよび青色レーザ光（Ｂ光）２Ｂをそれぞれ出射するレーザ光源３Ｒ、３Ｇおよび３Ｂからなるレーザ光源３を備えている。そして、波長の異なるレーザ光２Ｒ、２Ｇ、２Ｂは、集光レンズ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂにて集光されて、それぞれファイバ５Ｒ、５Ｇ、５Ｂにカップリングされ、ファイバ５Ｒ、５Ｇ、５Ｂは１本のミキシングファイバ６にまとめられる。そして、このミキシングファイバ６の中でレーザ光２Ｒ、２Ｇ、２Ｂは、混合された後にミキシングファイバ６の一方の端部６ａから所定のＮＡで広がりながら出射光７として出射し、レンズ７ａでスクリーン８の所定の範囲を面状に照明する。この時に、レーザ光２Ｒ、２Ｇ、２ＢがファイバのＮＡ以下の同じＮＡで集光されながらファイバ５Ｒ、５Ｇ、５Ｂにカップリングして入射すると、バンドルファイバ６の出射側端部６ａから出射するレーザ光２Ｒ、２Ｇ、２Ｂは同じＮＡで出射光７として出射されることになる。したがって、出射光７を、レンズ７ａを経由してスクリーン８へ照射すると、レンズ７ａが通常使用される色収差補正を施していないレンズであれば、硝材の屈折率の波長分散により各レーザ光２Ｒ、２Ｇ、２Ｂに対して屈折角が異なり、スクリーン８上の照射範囲８Ｒ、８Ｇ、８Ｂが波長により異なり、結果的にスクリーン８上の照明に色むらを生じることが分かった。尚、図８では理解のために各波長のレーザ光２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの照明範囲を誇張して描いてある。
【０００８】
しかしながら、先行特許文献１、２により示された照明装置においては、複数の波長からなる複数のレーザ光を使用してファイバから出射する出射光により面状の照明を行う場合に、各波長による照明位置が異なることにより発生する色むらなどの課題については考慮されておらず、示唆もされていない。
【０００９】
本発明は上記課題を解決するもので、異なる波長のレーザ光をファイバで混合する時に、異なる波長のレーザ光に対して異なるＮＡでファイバに入射するという簡便な構成により出射光が面状に照明する領域に色むらを生じない面状照明装置およびそれを用いた液晶表示装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の面状照明装置は、波長の異なる複数のレーザ光を出射するレーザ光源と、上記複数のレーザ光を一方の端部から入射して他方の端部から出射光として出射するファイバと、上記出射光を面状に照明する照明光に変換する透過光学  部材とを備えた面状照明装置において、上記複数のレーザ光が、その異なる波長に対して異なるＮＡにより上記一方の端部から前記ファイバに入射されている構成からなる。
【００１１】
このような構成とすることにより、面状の照射領域のいずれの位置においても色むらのない均一な面状照明装置を実現することができる。また、光源にレーザ光源を使用しているので色再現性がよく高輝度で低消費電力の面状照明装置を実現することもできる。
【００１２】
また、レーザ光源は、少なくとも赤色、緑色および青色レーザ光をそれぞれ出射する光源を含み、ＮＡは赤色、緑色および青色レーザ光の波長が長くなるにつれて大きくなっている構成としてもよい。
【００１３】
このような構成とすることにより、面状の照射領域のいずれの位置においても色むらのない均一な面状照明装置を実現することができる。
【００１４】
また、レーザ光源は、少なくとも赤色、緑色および青色レーザ光をそれぞれ出射する光源を含み、ＮＡは赤色、緑色および青色レーザ光の波長が長くなるにつれて小さくなっている構成としてもよい。
【００１５】
このような構成とすることにより、面状の照射領域のいずれの位置においても色むらのない均一な面状照明装置を実現することができる。
【００１６】
また、レーザ光源とファイバの一方の端部との間にさらに複数のレンズを備え、複数のレーザ光のうちの少なくともいずれかのレーザ光は、複数のレンズによりＮＡを調整することにより一方の端部に入射されている構成としてもよい。
【００１７】
このような構成とすることにより、色むらをさらに高精度に無い状態にすることができる。また、面状照明装置からの照明光により表示された画像を見て、この画像の色むらを高精度に無い状態にすることもできる。また、光源の出射拡がり角やレンズの焦点距離がばらついたとしても、適正に照明領域を確保することができ、歩留まりの向上にもつながるため、低コストに製造することができる。
【００１８】
また、半導体レーザのような縦方向と横方向の光源の拡がり角が違う光源を用いた場合には、出射したレーザ光を略真円に変換した後に、ファイバに入射する構成としてもよい。こうすることで、ファイバから出射したＮＡを均一にすることができる。
【００１９】
また、出射したレーザ光を略真円に変換するには、二枚のアナモルフィックレンズを用いてもよい。こうすることで簡便にファイバから出射したＮＡを均一にすることができる。
【００２０】
また、ファイバは、単一のファイバからなる構成としてもよい。このような構成とすることにより、簡単な構成によりファイバに入射するレーザ光をファイバから出射する照明光として使用することができる。
【００２１】
また、ファイバは複数本のファイバをバンドルしたバンドルファイバと、このバンドルファイバをさらに単一のファイバに接続した構成としてもよい。こうすることで、特別な光学系を用いずに波長の異なるレーザ光を簡便に混合することができる。
【００２２】
また、本発明の画像表示装置は、液晶表示パネルと、この液晶表示パネルを背面側から照明するバックライト照明装置とを備え、このバックライト照明装置の光源に上記記載の面状照明装置を用いた構成からなる。
【００２３】
このような構成とすることにより、画像に色むらが生じず色再現性に優れた画像表示装置を実現することができる。さらに、レーザ光を効率的に利用しているので高輝度で低消費電力の画像表示装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の面状照明装置は、照射領域のいずれの位置においても色むらのない均一な面状照明装置を実現することができる。また、光源にレーザ光源を使用しているので色再現性がよく高輝度で低消費電力の面状照明装置を実現することもできる。
【００２５】
また、本発明の面状照明装置をバックライト照明装置として用いることにより、画像に色むらが生じず色再現性に優れ、高輝度で低消費電力の画像表示装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合がある。
【００２７】
（実施の形態１）
図１に本発明の実施の形態１にかかる面状照明装置１０の模式的な概略構成図を示す。なお、図１においては面状照明装置１０の各部分はそれぞれの構成を理解しやすくするために分離して配置しているように示しているが、実際の構成においては図示しないベースプレート上や縁枠内などに設置して全体を一体的に固定している。
【００２８】
本面状照明装置１０は、波長の異なる複数のレーザ光１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂを出射するレーザ光源１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂと、これらをファイバに入射するための集光レンズ１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂと、これらレーザ光を導光するファイバ１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｇとミキシングファイバ１６と、ミキシングファイバ１６の出射端部１６ａからの出射光１７を照明光２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂに変換してスクリーン１８に照明するためのレンズ１９から成立している。
【００２９】
ここでレーザ光源１３は、少なくとも赤（Ｒ）光１２Ｒを出射するレーザ光源１３Ｒ、緑（Ｇ）光１２Ｇを出射するレーザ光源１３Ｇ、および青（Ｂ）光１２Ｂを出射するレーザ光源１３Ｂを含むレーザ光源であり、他のレーザ光源（図示せず）を含んでいてもよい。
【００３０】
レーザ光源１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂから出射したレーザ光１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂは、集光レンズ１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂによりファイバ１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂの各入射端部に対して異なるＮＡで入射され、各ファイバ内を伝搬しながらミキシングファイバ１６内で混合され、出射端部１６ａから出射される。ここで、各レーザ光１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの各ファイバ１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂに入射するＮＡは、ファイバ１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂ、ミキシングファイバ１６のＮＡを超えないＮＡで入射されている。尚、各ファイバ１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂのコア径は各光源の大きさに依存し、結合ロスが生じなければ同じ径でも構わないし違う径でも構わない。この時、異なるＮＡで入射した各レーザ光１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂは、ＮＡが保存されたままファイバ１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂ、と１６内を混合されながら伝搬し、出射端部１６ａから異なるＮＡのまま出射されることになる。図１では、１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの順にＮＡが小さくなる様にしてあり、出射端部１６ａから出射するレーザ光も、１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの順に小さいＮＡで出射することになる。出射光１７はレンズ１９で照明光２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂに拡大されながら、スクリーン１８に到達する。この時、出射光１７はそれぞれの波長に応じたレンズ１９の屈折率で屈折されることになる。一般に、光学ガラスの屈折率は長波長ほど小さいため、照明光２１Ｒの屈折角は小さく、照明光２１Ｂの屈折角は大きく屈折されることになる。よって、各ファイバ１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂに入射するＮＡを適当なＮＡに調整することにより、各照明光２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂのスクリーン上の照明領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂを同じにすることが出来る。すなわち、ファイバに入射する各波長のレーザ光のＮＡを、レンズ１９の屈折率分散に応じて違う値に設定することにより、スクリーン上で色ムラなく照明することが出来る。
【００３１】
また、光源に半導体レーザを用いた場合、一般にその出射角は製造時のばらつきによりある範囲でばらつくことになるが、本構成においては、各ファイバ１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂに入射するＮＡを適当なＮＡに調整することにより、それらの製造ばらつきに依存せずに、同一の照明領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂを得る事が可能になり、露光領域のばらつかない安定した品質の照明を得る事が出来る。また、光源にレーザ光源を使用しているので色再現性がよく高輝度で低消費電力の面状照明装置１０を実現することもできる。
【００３２】
なお、本実施例において、ミキシングファイバ１６の光軸２０からのそれぞれの照明光２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂで照明されるスクリーン１９上の照明領域１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂの端部までの距離をＬ（ＬＲ、ＬＧ、ＬＢ）ｍｍとする。この時、出射端部１６ａからスクリーン１８までの距離を、例えばＤ＝１００ｍｍとし、レーザ光１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの波長を各６５０ｎｍ、５３２ｎｍ、４５０ｎｍとし、さらにレンズ１９を焦点距離−３．２ｍｍの平凹樹脂レンズ（ＺＥＯＮＥＸ  ３３０Ｒ）として、出射端部１６ａからいずれも同じＮＡ＝０．２で出射させるように、ファイバ１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂに入射するＮＡを調整した場合、ＬＲ、ＬＧ、ＬＢはそれぞれ７５．６、７６．４、７７．４ｍｍとなる。したがって、それぞれの照明光２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂで照明されるスクリーン１８上の照明領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂが少しずつ異なるので、照明端部で色むらが生じることとなり問題である。そこで、レーザ光１２Ｒ、１２Ｇおよび１２Ｂに対して、出射端部１６ａから出射されるＮＡが例えば０．１９５４、０．１９４７、０．１９４０となる様に、ファイバ１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂに入射する各レーザ光１２Ｒ、１２Ｇ、１２ＢのＮＡを調整することにより、照明領域の長さは各波長ともＬ＝ＬＲ＝ＬＧ＝ＬＢ＝７０ｍｍとすることができ、スクリーン１８上の面状の照射領域のいずれの位置においても色むらのない均一な面状照明装置１０を実現することができる。
【００３３】
この様に、長波長ほど屈折率が小さく、かつ凹レンズの様にレンズのパワーが負のレンズを用いて照明する場合、ファイバ１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂに入射する各レーザ光１２Ｒ、１２Ｇ、１２ＢのＮＡは、その順に小さくすればよく、逆に凸レンズの様にレンズのパワーが正のレンズを用いて照明する場合、ファイバ１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂに入射する各レーザ光１２Ｒ、１２Ｇ、１２ＢのＮＡは、図２に示す面上照明装置１１の様に１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの順に大きくすればよい。
【００３４】
図３に本実施の形態１にかかる他の面状照明装置２５の模式的な概略構成図を示す。図１の面状照明装置１０と異なり、ファイバは単一のファイバ２９からなる。ファイバ２９への入射側においてレーザ光源１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂから異なるＮＡにより出射されるレーザ光１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂはそれぞれレンズ２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂによりコリメートされたのちにダイクロイックミラー２７ａ、２７ｂにより１つのレーザ光にまとめられる。ここで、ダイクロイックミラー２７ａ、２７ｂは、ガラス基板に誘電体多層膜が形成された、波長帯域を制限して反射、透過するミラーである。ダイクロイックミラー２７ａは、レーザ光１２Ｇを中心とした波長帯域は反射し、レーザ光１２Ｇ以外の可視光、例えばレーザ光１２Ｒおよび１２Ｂは透過するミラーである。同様に、ダイクロイックミラー２７ｂは、レーザ光１２Ｂを中心とした波長帯域は反射し、レーザ光１２Ｂ以外の可視光、例えばレーザ光１２Ｒおよび光１２Ｇは透過するミラーである。
【００３５】
このようにして１つの光軸にまとめられたレーザ光は、集光レンズ２８により絞られてファイバ２９に入射する。このとき、ファイバ２９に入射する各レーザ光１２Ｒ、１２Ｇ、１２ＢのＮＡは、ファイバ１４のＮＡを超えないとする。図１と同様にファイバ２９の他方の出射端部２９ａから、この入射側のＮＡに対応してそれぞれの波長のレーザ光が出射光１７として出射する。この時、レンズ１９の屈折率が長波長ほど小さい場合、ファイバ２９に入射する各レーザ光１２Ｒ、１２Ｇ、１２ＢのＮＡを１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの順に小さくしておき、照明領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂが同じになるようにファイバ２９に入射する各レーザ光１２Ｒ、１２Ｇ、１２ＢのＮＡを調整することで、色むらの無い均一な画像面状照明装置を実現することが出来る。
【００３６】
尚、ここでは、レンズ１９として凹レンズを用いて説明したが、凸レンズを用いたとしても、ファイバ２９に入射する各レーザ光１２Ｒ、１２Ｇ、１２ＢのＮＡを、図２に示す面上照明装置１１の様に１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの順に大きくすればよい。
【００３７】
尚、ここで、ファイバへの集光に用いた集光レンズ１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂ、２８は、球面レンズでも構わないが、非球面レンズを用いることで、球面収差の補正された高精度なフォーカスを達成することができ、特にコア径の細いファイバに対しても高精度にカップリングすることが出来る。
【００３８】
図４は、ファイバ１５ｓの一方の端部に入射する入射側の光学系を模式的に示す概略構成図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）の３２で示す矢印から見た側面図である。また、図５はファイバ１５ｓの一方の端部に入射する入射側の他の光学系を模式的に示す概略構成図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）の３３で示す矢印から見た側面図である。
【００３９】
上で述べた様に、ファイバから出射するレーザ光のＮＡはファイバに入射するレーザ光のＮＡに依存するため、ファイバに入射するレーザ光の断面プロファイルを楕円形状ではなく真円形状にしてファイバに入射するレーザ光のＮＡを縦、横方向で同一にしておくと、出射ＮＡが均一になり使いやすい。
【００４０】
レーザ光源のうちＲ光源およびＢ光源は半導体レーザを使用することが多い。一般的に半導体レーザは、半導体基板上に形成された多層構造の薄膜からなる導波路の端面から光ビームを出射するのでビーム形状は真円ではなく楕円であることがほとんどである。このようなレーザ光を真円にするためには、図４（ａ）および（ｂ）に示すように半導体レーザ３５から出射されたレーザ光１２ｓを、２枚のアナモルフィックレンズ３１（３１ａ、３１ｂ）により楕円のビーム形状の互いに直行する２つの方向を最終的に真円のビーム形状になるように整形される。そして、真円のビーム形状の平行光に整形されたレーザ光１２ｓは集光レンズ１４ｓにより集光されてファイバ１５ｓに入射される。また図５の様に、図４とは異なり、図示しない半導体レーザから出射され、楕円のまま平行に変換されたレーザ光１２ｔを２枚のアナモルフィックレンズ３４（３４ａ、３４ｂ）により真円にビーム形状を整形しつつ集光し、ファイバ１５ｓの一方の端部から入射している。こうすることで、レーザ光源から出射されるレーザ光のビームの形状が縦と横とで異なる楕円形状のビームであったとしても、ファイバ１５ｓに入射するレーザのＮＡを、縦方向、横方向ともに同一にすることが出来るため、ファイバ１５ｓから出射するＮＡの分布を滑らかにすることが出来る。
【００４１】
図６は、ファイバ１５ｓの一方の端部に入射する入射側の他の光学系を模式的に示す概略構成図である。前述の通り、通常ファイバに入射する際の結像レンズは一枚の非球面レンズを用いることで、高精度にファイバコア径以下に集光することができる。しかしこの場合、入射するＮＡは光源からの出射ＮＡや平行ビーム径に依存した固定値となるため、本実施例の様に、入射するＮＡに所定の精度が必要な場合、ファイバに入射するＮＡが調整できるようになっていることが望ましい。図６に示すように複数の集光レンズ１４Ｍ、１４Ｕの位置を矢印の方向３６ａ、３６ｂに沿って調整することで、レーザ光１２ｕのファイバ入射ＮＡを調整することが可能になる。こうすることで、照明領域を図示していない他の波長の光源照射範囲と比較しながら、最適なＮＡを調整することが可能になり、製造適正の向上に繋がる。また、図示していない光源の出射拡がり角やレンズの焦点距離がばらついたとしても、適正に照明領域を確保することができ、歩留まりの向上にもつながるため、低コストに製造することが可能になる。
【００４２】
図７は本発明の画像表示装置を示す概略断面図で、上記面状照明装置をバックライト照明装置として用いた液晶表示装置の構成を示す断面図である。ここでは、例えば面状照明装置１０を使用した液晶表示装置１００について説明する。
【００４３】
図７に示すように、液晶表示装置１００は、液晶表示パネル１０１と、この液晶表示パネル１０１を背面側から照明するためのバックライト照明装置としての面状照明装置１０とを備えている。
【００４４】
ここで液晶表示パネル１０１は、透過型または半透過型構成で、例えばＴＦＴアクティブマトリクス型構成からなり、表示領域には図７に示すように赤色画素部（Ｒサブピクセル）１０５Ｒ、緑色画素部（Ｇサブピクセル）１０５Ｇおよび青色画素部（Ｂサブピクセル）１０５Ｂを１つの画素１０５とする多数の画素が設けられており、ＴＦＴにより駆動される。そして、２枚のガラス基板１０２、１０４の間に液晶層１０３が設けられている。１０６は出射側偏光フィルムであり、１０７は入射側偏光フィルムである。この液晶表示パネル１０１は従来から使用されている構成であるので、さらなる構成についての説明は省略する。
【００４５】
ところで、面状照明装置１０（バックライト照明装置）から出射する照明光２１はＲ光照明光２１Ｒ、Ｇ光照明光２１ＧおよびＢ光照明光２１Ｂを合波した光である。この照明光２１が、本発明の面状照明装置１０を使用すると照明光２１の波長に関係なく液晶表示パネル１０１の背面側の同一の照射範囲１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂに照射される。
【００４６】
このような構成とすることにより、画像に色むらが生じず色再現性に優れた画像表示装置１００を実現することができる。またこのような構成とすることにより、色再現範囲が広く、高輝度で、かつ高画質の液晶表示装置（画像表示装置）を実現することができる。また、レーザ光源は発光効率が高いので、低消費電力化も可能である。さらに、直線偏光のレーザ光を出射するレーザ光源と偏波面保存光ファイバとを使用してレーザ光の偏光面を保存する構成とすれば、面状照明装置１０側の入射側偏光フィルム１０７を不要にすることもできるので、コストダウンが図れるとともに光利用効率を大幅に改善することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の面状照明装置は、面状の照射領域のいずれの位置においても色むらのない均一な面状照明装置を実現することができる。また、光源にレーザ光源を使用しているので色再現性がよく高輝度で低消費電力の面状照明装置を実現することもできる。
【００４８】
また、本発明の面状照明装置をバックライト照明装置として用いることにより、画像に色むらが生じず色再現性に優れ、高輝度で低消費電力の画像表示装置を実現することができるので有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる面状照明装置の模式的な概略構成図
【図２】本発明の実施の形態１にかかる他の面状照明装置の模式的な概略構成図
【図３】本発明の実施の形態１にかかる他の面状照明装置の模式的な概略構成図
【図４】（ａ）本発明の実施の形態１にかかる面状照明装置におけるファイバの一方の端部に入射する入射側の光学系を模式的に示す概略構成の上面図（ｂ）本発明の実施の形態１にかかる面状照明装置におけるファイバの一方の端部に入射する入射側の光学系を模式的に示す概略構成において、３２で示す矢印から見た側面図
【図５】（ａ）本発明の実施の形態１にかかる面状照明装置におけるファイバの一方の端部に入射する入射側の他の光学系を模式的に示す概略構成の上面図（ｂ）本発明の実施の形態１にかかる面状照明装置におけるファイバの一方の端部に入射する入射側の他の光学系を模式的に示す概略構成において、３３で示す矢印から見た側面図
【図６】本発明の実施の形態１にかかる面状照明装置におけるファイバの一方の端部に入射する入射側の他の光学系を模式的に示す概略構成図
【図７】本発明の実施の形態１にかかる画像表示装置を示す概略断面図
【図８】従来の面状照明装置の模式的な概略構成図
【符号の説明】
【００５０】
１，１０，１１，２５    面状照明装置
２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ，１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ，１２ｓ，１２ｔ，１２ｕ    レーザ光
３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ，１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ，１３ｓ    レーザ光源
４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ，１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ，２８，１４ｓ，１４Ｕ，１４Ｍ    集光レンズ
５Ｒ，５Ｇ，５Ｂ，１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ，２９，１５ｓ    ファイバ
６，１６    ミキシングファイバ
７，１７    出射光
８，１８    スクリーン
８Ｒ，８Ｇ，８Ｂ，１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ    照明領域
１６ａ，２９ａ    出射端部
１９，２２    レンズ
２０    光軸
２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ    照明光
２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂ    レンズ
２７ａ，２７ｂ    ダイクロイックミラー
３１ａ，３１ｂ，３４ａ，３４ｂ    アナモルフィックレンズ
３５    半導体レーザ
１００    液晶表示装置
１０１    液晶表示パネル
１０２，１０４    ガラス基板
１０３    液晶層
１０５    画素
１０５Ｒ    赤色画素部（Ｒサブピクセル）
１０５Ｇ    緑色画素部（Ｇサブピクセル）
１０５Ｂ    青色画素部（Ｂサブピクセル）
１０６    出射側偏光フィルム
１０７    入射側偏光フィルム
【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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