トップ :: F 機械工学 照明 加熱 武器 爆破 :: F21 照明




【発明の名称】 面光源システムおよびそれに用いる光偏向素子
【発明者】 【氏名】山下 友義

【氏名】林 泰子

【氏名】千葉 一清
【要約】 【課題】低消費電力でコンパクトであり、輝度が高く、輝度の均一性の優れたＬＥＤ光源等の略点状光源を使用した面光源システムを提供する。

【解決手段】少なくとも１つの略点状の一次光源と、それより出射される光を入射する光入射面と該入射光を導光して出射する光出射面を有する導光体と、導光体からの出射光の方向を制御する光偏向素子からなる面光源システムにおいて、前記一次光源が導光体のコーナー部または端面に配置され、前記光偏向素子の少なくとも片面に多数のプリズム列が前記一次光源を取り囲むように略弧状に並列して配置されている面光源システム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 少なくとも１つの略点状の一次光源と、それより出射される光を入射する光入射面と該入射光を導光して出射する光出射面を有する導光体と、導光体からの出射光の方向を制御する光偏向素子からなる面光源システムにおいて、前記一次光源が導光体のコーナー部または端面に配置され、前記光偏向素子の少なくとも片面に多数のレンズ列が前記一次光源を取り囲むように略弧状に並列して配置されていることを特徴とする面光源システム。
【請求項２】 少なくとも１つの略点状の一次光源と、それより出射される光を入射する光入射面と該入射光を導光して出射する光出射面を有する導光体と、導光体からの出射光の方向を制御する光偏向素子からなる面光源システムにおいて、前記導光体の光出射面の反対側に位置する裏面に設けられた凹部または貫通孔内に、導光体との間に空気層または透明物質層を介して前記一次光源が設置され、前記光偏向素子の少なくとも片面に多数のレンズ列が前記一次光源を取り囲むように略弧状に並列して配置されていることを特徴とする面光源システム。
【請求項３】 前記光偏向素子は、少なくとも導光体に対面する側の入光面にレンズ列が形成されてなることを特徴とする請求項１または２項記載の面光源システム。
【請求項４】 前記光偏向素子に形成されたレンズ列が２つのプリズム面から構成されるプリズム列であり、少なくとも一方のプリズム面により入射した光を内面反射して出光面より所望の方向に出射させることを特徴とする請求項３記載の面光源システム。
【請求項５】 前記光偏向素子の各プリズム列が、一次光源から遠い側に位置するプリズム面と一次光源に近い側に位置するプリズム面との２つのプリズム面から構成され、一次光源から遠い側に位置するプリズム面と光偏向素子の基準平面となす角度が４０〜８０度であることを特徴とする請求項４に記載の面光源システム。
【請求項６】 前記光偏向素子の各プリズム列を構成する少なくとも一方のプリズム面の少なくとも一部が、凸状または凹状の曲面形状をなしていることを特徴とする請求項４または５に記載の面光源システム。
【請求項７】 前記光偏向素子の各プリズム列を構成する少なくとも一方のプリズム面が、前記導光体の光出射面から出射する光の出射光分布でのピーク光が一方のプリズム面から入光し他方のプリズム面で内面反射されて出光面より所望の方向に出射する頂角θで、前記光偏向素子のプリズム列の配列ピッチと該プリズム列と同一のピッチで配列された断面三角形状の仮想プリズム列を想定した時に、前記仮想プリズム列の形状を基準として凸状の曲面形状をなしていることを特徴とする請求項６に記載の面光源システム。
【請求項８】 前記仮想プリズム列の頂角θは、前記ピーク光が光偏向素子の出光面の法線方向に対して±５度の範囲内に出射するように設定されることを特徴とする請求項７に記載の面光源システム。
【請求項９】 前記光偏向素子の各プリズム列を構成する少なくとも一方のプリズム面が、前記導光体の光出射面から出射する光の出射光分布でのピーク光が一方のプリズム面から入光し他方のプリズム面で内面反射されて出光面より所望の方向に出射する頂角θで、前記光偏向素子のプリズム列の配列ピッチと該プリズム列と同一のピッチで配列された断面三角形状の仮想プリズム列を想定した時に、前記仮想プリズム列の形状を基準として凹状の曲面形状をなしていることを特徴とする請求項６に記載の面光源システム。
【請求項１０】 前記光偏向素子は、少なくとも導光体に対面する入光面の反対側の出光面にレンズ列が形成されてなることを特徴とする請求項１または２項記載の面光源システム。
【請求項１１】 前記光偏向素子は、入光面より入射した光を屈折して出光面より所望の方向に出射させることを特徴とする請求項１０記載の面光源システム。
【請求項１２】 前記光偏向素子の各プリズム列が、一次光源から遠い側に位置するプリズム面と一次光源に近い側に位置するプリズム面との２つのプリズム面から構成され、一次光源から遠い側に位置するプリズム面と光偏向素子の基準平面となす角度が３５〜５５度で、一次光源に近い側に位置するプリズム面と光偏向素子の基準平面となす角度が３５〜５５度であることを特徴とする請求項１０または１１記載の面光源システム。
【請求項１３】 前記導光体が、その内部に屈折率の異なる構造が形成されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の面光源システム。
【請求項１４】 前記導光体が、その少なくとも一方の表面に凹凸形状が形成されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の面光源システム。
【請求項１５】 前記導光体の表面に形成された凹凸形状の平均傾斜角が、２〜１２度であることを特徴とする請求項１４記載の面光源システム。
【請求項１６】 前記導光体の表面に形成された凹凸形状が、並列して形成された多数のレンズ列であることを特徴とする請求項１４または１５に記載の面光源システム。
【請求項１７】 前記導光体の表面に形成された多数のレンズ列が、一次光源を取り囲む略弧状に並列して形成されていることを特徴とする請求項１６に記載の面光源システム。
【請求項１８】 前記プリズム列が、隣接するプリズム列間に平坦部を介して離散的に形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の面光源システム。
【請求項１９】 前記平坦部とプリズム部の比率が変化することを特徴とする請求項１８に記載の面光源システム。
【請求項２０】 前記平坦部に対するプリズム部の比率が、一次光源からの距離が遠くなるに従い増加することを特徴とする請求項１９に記載の面光源システム。
【請求項２１】 前記平坦部に対するプリズム部の比率が、一次光源を取り囲む弧の周方向において変化することを特徴とする請求項１９記載の面光源システム。
【請求項２２】 前記導光体の表面に形成された凹凸形状が粗面であることを特徴とする請求項１４または１５に記載の面光源システム。
【請求項２３】 前記導光体は、前記凹凸形状が形成された面の反対側の面に一次光源を略中心として放射状に延びる凹凸溝が形成されていることを特徴とする請求項１〜２２のいずれかに記載の面光源システム。
【請求項２４】 請求項１〜２３記載の面光源システムに使用される光偏向素子。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置等に使用されるＬＥＤ光源等の略点状光源を使用した面光源システム、特に、携帯電話、携帯情報端末、電子手帳、ゲ−ム機器、ノ−ト型パソコン等の移動体電子機器に使用される小型化および消費電力低減を企図した面光源システムおよびそれに用いられる光偏向素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話、携帯情報端末、電子手帳、ゲ−ム機器、ノ−ト型パソコン等の移動体電子機器の需要が高まっており、これらに使用される液晶表示装置の背面光源としては、低消費電力で薄型であるとともに、高輝度で均一な輝度の光源が望まれている。
【０００３】従来、液晶表示装置、看板、交通案内板等に使用されている背面光源装置としては、ハウジング内に蛍光灯等の線状光源を複数本設置した直下方式、板状の導光体の側端面に線状光源を配置したエッジライト方式がある。直下方式の背面光源装置では、光源部の軽量化や薄型化を図ることが困難であるとともに、光源として使用する蛍光灯等が標示板から透けて見えるシースルー現象が起こりやすいという問題点を有していた。
【０００４】このため、軽量で薄型の背面光源装置としてエッジライト方式のものが多用されてきている。このようなエッジライト方式の背面光源装置は、通常、アクリル樹脂板等の板状透明材料を導光体とし、その側端面に面して配置された光源からの光を側端面（光入射面）から導光体中に入射させ、入射した光を導光体の表面（光出射面）あるいは裏面に形成した光散乱部等の光出射機能を設けることにより、光出射面から面状に出射させる面光源システムである。このような機構で出射した光は、一般に導光体の出射面に対して斜め方向に出射するため、プリズムシート等の出射方向制御部材を導光体上に配置し、光を出射面の法線方向に向けるのが一般的である。このような例として、特開平２−８４６１８号公報や実開平３−６９１７４号公報等には、導光体の光出射面およびその裏面の少なくとも一方の面を梨地面等の指向性出射機構を形成し、光出射面上に多数の直線状のプリズム列を並列して形成したプリズムシートを載置した面光源システムが提案されている。しかし、このような面光源システムでは、出射光の分布が特に光源に垂直、平行な方向で（特に平行な方向で）広がりすぎているため、携帯型の電子機器に使用される面光源装置としては、低消費電力、高輝度の要求を十分に満足することはできなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一方、携帯型電子機器等に使用される面光源システムとしては、低消費電力化やコンパクト化の観点からＬＥＤ光源が使用されてきている。このようなＬＥＤ光源を用いた面光源システムとしては、特開平９−８１０４８号公報に記載されているように導光体の側端面にＬＥＤ光源を配置し、導光体の主表面の一方の面をマット面とし、他方の面に平行なプリズム形状を設けたもの、特開平９−１５２３６０号公報に記載されているようにＬＥＤ光源をプリズム形状を裏面に形成した導光体の底面側に配置し、底面から入射した光をミラーを介して導光体に導くもの等が提案されている。これらの面光源システムでは、導光体に設けたプリズム形状の作用で光を導光体の出射面の法線方向に向けようとするものであるが、導光体のプリズム形状が平行に形成されているため、ＬＥＤ光源から斜め方向に出射する光を導光体の出射面の法線方向に向けることができず、ＬＥＤ光源の斜め方向の領域が暗くなり、輝度むらが発生するという問題点を有していた。
【０００６】また、特開平７−３２０５１４号公報に記載されているように、ＬＥＤ光源を導光体コーナー部に設置し散乱導光体を用いたもの、特開平８−１８４８２９号公報に記載されているように、導光体の両面を粗面にしたもの等が提案されている。しかし、このような導光体を用いた面光源システムでは、光が出射面に対して斜め方向に出射するため、通常の観察方向である法線方向の輝度が低いという問題点を有している。
【０００７】さらに、特開平１１−２３２９１８号公報や特開平１１−３２９０３９号公報には、導光板の裏面に拡散パタ−ンを点光源に対して弧状にかつ離散的に形成することで輝度むらを改善することが提案されている。しかし、このような拡散パターンを形成したものでは、導光体中を伝播する光を効率良く出射面の法線方向に出射することはできず、充分な輝度が得られなかった。
【０００８】また、ドットパターンなどの拡散パターンを印刷した導光体の出射面上に、拡散フィルムを配置し、その上に断面が直角二等辺三角形のリニアプリズム列を多数平行に形成した２枚のプリズムシートを、互いのプリズム列が直交するように配置したものが提案されている。しかし、このような面光源システムでは、ＬＥＤ光源から発せられる指向性光を効率よく法線方向へ立ち上げることが困難であるとともに、出射光分布が必要以上に広くなるため、法線輝度や光利用効率が低下する等の問題点があった。
【０００９】そこで、本発明は、携帯電話、携帯情報端末、電子手帳、ゲ−ム機器、ノ−トパソコン等の移動体電子機器の液晶表示装置に使用されるＬＥＤ光源等の略点状光源を使用した面光源システムとして好適な、低消費電力でコンパクトであり、光利用効率に優れ、輝度が高く、輝度の均一性の優れた面光源システムおよびそれに用いる光偏向素子を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の面光源システムは、少なくとも１つの略点状の一次光源と、それより出射される光を入射する光入射面と該入射光を導光して出射する光出射面を有する導光体と、導光体からの出射光の方向を制御する光偏向素子からなる面光源システムにおいて、前記一次光源が導光体のコーナー部または端面に配置され、前記光偏向素子の少なくとも片面に多数のレンズ列が前記一次光源を取り囲むように略弧状に並列して配置されていることを特徴とするものである。また、本発明の面光源システムは、少なくとも１つの略点状の一次光源と、それより出射される光を入射する光入射面と該入射光を導光して出射する光出射面を有する導光体と、導光体からの出射光の方向を制御する光偏向素子からなる面光源システムにおいて、前記導光体の光出射面の反対側に位置する裏面に設けられた凹部または貫通孔内に、導光体との間に空気層または透明物質層を介して前記一次光源が設置され、前記光偏向素子の少なくとも片面に多数のレンズ列が前記一次光源を取り囲むように略弧状に並列して配置されていることを特徴とするものである。さらに、本発明の光偏向素子は、上記のような構成の面光源システムに用いられることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明について図を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の面光源システムの一実施形態を示すものであり、図中１は略点状の一次光源としてのＬＥＤ光源であり、導光体２のコーナー部に配置されている。導光体２は、一次光源１が配置されるコーナー部が弧状に切り欠かれており、そおの光出射面４またはその反対側の裏面の少なくとも一方に後述する指向性光出射機構を有している。導光体２の光出射面４の上には、光偏向素子３が載置されている。光偏光素子３は、導光体２の光出射面４と対面する側の入光面１４に一次光源１を取り囲むように多数の弧状のプリズム列が並列して形成されている。また、導光体２の光出射面４の反対側の裏面には、光反射シート６が配置されている。
【００１２】一次光源１から出射した光は、導光体２の光入射面から導光体２中に入射し、導光体２中を反射を繰り返しながら伝搬し、導光体２に形成された指向性光出射機構により光出射面４から出射する。本発明においては、導光体２の光出射面４およびその裏面の少なくとも一方の表面に粗面からなる指向性光出射機構や、プリズム列、レンチキュラーレンズ列、Ｖ字状溝等の多数のレンズ列を並列して形成したレンズ面からなる指向性光出射機構を付与したり、導光体２中に光拡散性微粒子を含有させ指向性光出射機構を付与することによって、光の伝搬方向と平行で光出射面４と垂直な面内の分布において指向性のある光を光出射面４から出射させるものである。
【００１３】このように導光体２の光出射面４から出射した指向性出射光は、光偏向素子３の入光面１４に入射し、レンズ列５によって反射または屈折され、例えば、導光体２の光出射面４の法線方向に出射される。本実施形態においては、光偏向素子３の入光面１４に断面略三角形状のプリズム列５が形成されているため、導光体２の光出射面４から出射した指向性出射光は、プリズム列５を形成する一方のプリズム面から入射し、他方のプリズム面で内面反射（好ましくは内面全反射）して所望の方向に偏向されて出光面１１から出射される。
【００１４】また、本発明においては、一次光源１としてＬＥＤ光源等の略点状光源を使用しているため、導光体２に入射した光は、光出射面４と同一の平面内において一次光源１を略中心とした放射状に導光体２中を伝搬し、光出射面４から出射する出射光も同様に一次光源１を中心とした放射状に出射する。このような放射状に出射する出射光を、その出射方向に関わらず効率よく所望の方向に偏向させるために、本発明においては、光偏向素子３に形成するプリズム列５を一次光源１を取り囲むように略弧状に並列して配置する。このように、プリズム列５を一次光源１を取り囲むように略弧状に並列して配置することにより、光出射面４から放射状に出射する光の殆どが光偏向素子３のプリズム列５に対して垂直方向に入射するため、導光体２の光出射面４の全領域で出射光を効率良く特定の方向に向けることができ、輝度の均一性を向上させることができる。
【００１５】光偏向素子３に形成する略弧状のプリズム列５は、導光体２中を伝搬する光の分布に応じてその弧状の程度を選定し、光出射面４から放射状に出射する光の殆どが光偏向素子３のプリズム列5に対して垂直方向に入射するようにすることが好ましい。具体的には、ＬＥＤ等の点状光源を略中心とした同心円状に円弧の半径が少しずつ大きくなるように並列して配置されたものが挙げられ、プリズム列の半径の範囲は、面光源システムにおける点状光源の位置と、液晶表示エリアに相当する面光源の有効エリアとの位置関係や大きさによって決定される。
【００１６】本発明の光偏向素子３に形成されるプリズム列５のパターンは、一次光源１の配置方法に応じて、例えば、図２〜６に示したように、適宜設定することができる。図中の矢印は一次光源１からの光が導光体２中を伝搬する方向を示す。いずれの例においても、光出射面４から放射状に出射する光の殆どが光偏向素子３のプリズム列５に対して略垂直方向に入射するようなパターンでプリズム列５を形成することが好ましい。図２は、複数の一次光源１を導光体２の対角位置となる２つのコーナー部に設置する場合の概略図であり、それぞれの一次光源１を略中心とした円弧状のプリズム列５を両方の光入射面からの距離が等しくなるラインを境界として略対称となるように形成している。図３は、一次光源１を導光体２の一つの端面の中央に設置する場合の概略図であり、一次光源１からの放射状方向に延びる直線に対し、プリズム列５が略垂直に交差するように、一次光源を弧状に取り囲むように形成している。図４は、２つの点状光源を導光体２の１つの端面の中央に近接して設置した一次光源１を用いた場合の概略図であり、２つの点状光源間の中心点から放射状方向に延びる直線に対し、プリズム列５が略垂直に交差するように、一次光源１を弧状に取り囲むように形成している。図５は、２つの一次光源１を導光体２の対向する２つの端面の中央に設置する場合の概略図であり、それぞれの一次光源１を略中心とした円弧状のプリズム列５を導光体２の中央となるラインを境界として略対称となるように形成している。図６は、導光体２の裏面の中央部に形成された凹部７に空気、樹脂あるいは透明物質を介して一次光源１を配置する場合の概略図であり、一次光源１を中心とした円弧状にプリズム列５が形成されている。導光体２の裏面に形成された凹部７は、裏面から光出射面４まで貫通した貫通孔でもよい。
【００１７】本発明において、光偏向素子３に形成するプリズム列５は、導光体２の光出射面４に対面して光偏向素子３の入光面１４に形成してもよいし、光偏向素子３の出光面１１に形成してもよい。まず、光偏向素子３の入光面１４に形成した場合について図７を参照して説明する。
【００１８】図７に示したように、導光体２の光出射面４から出射した出射光（実線矢印）は、プリズム列５の一次光源１に近い方の面１０から光偏向素子３に入射し、一次光源１に遠い方の面９で内面反射し所望の方向に偏向された後、光偏向素子３の出光面１１から出射する。このため、導光体２の光出射面４から出射した出射光の指向性をほぼ維持した状態でその出射方向を所望の方向に変えることができ、光の利用効率が高くなるとともに、輝度の高い面光源システムとすることができる。
【００１９】導光体２の光出射面４から出射する出射光は、出射光分布のピ−ク光が光出射面４に対して１０〜５０度傾いた方向であるため、プリズム列５の一次光源１から遠い方の面９と光偏向素子３の基準平面８のなす角度は、４０〜８０度であることが好ましく、より好ましくは５０〜６５度、さらに好ましくは５５〜６５度である。これは、一次光源１から遠い方の面９と光偏向素子３の基準平面８のなす角度をこの範囲とすることにより、このような指向性を持つ導光体２からの出射光を、光偏向素子３の出光面１１の法線方向の近傍に偏向して出射することができるためである。ここで、光偏向素子３の基準平面８とは、図７に示したように光偏向素子３のプリズム列５が形成された面が平滑であると仮定した時の平面とする。
【００２０】一方、導光体２中を伝搬する光の一部は、導光体２の末端まで到達し、その端面で反射して戻ってくる光１２が存在する。このような光１２は、導光体２の光入射面に向かって導光体２中を伝搬し、導光体２に形成された指向性光出射機構により光出射面４から出射（点線矢印）される。このような出射光は、光偏向素子３の一次光源１から遠い側のプリズム面９から入射し、一次光源１に近い側のプリズム面１０で内面反射し所望の方向に偏向た後され、光偏向素子３の出射光面１１から出射する。このような出射光も、出射光分布のピ−ク光が光出射面４に対して１０〜５０度傾いた方向であるため、このような出射光が比較的多い場合には、プリズム列５の一次光源１に近い方のプリズム面１０と光偏向素子３の基準平面８のなす角度も、一次光源１から遠い方のプリズム面９と同様に４０〜８０度であることが好ましく、より好ましくは５０〜６５度、さらに好ましくは５５〜６５度である。
【００２１】光偏向素子３の基準平面８に対するプリズム面９のなす角度とプリズム面１０のなす角度は同一としてもよく、異ならせることもできる。両角度を異ならせる場合には、その差が１０度以下であることが好ましく、より好ましくは５度以下、さらに好ましくは２度以下である。
【００２２】本発明において、携帯電話や携帯情報端末等のような携帯用電子機器の面光源システムのように、消費電力の低減化と高輝度化の要求が非常に高い用途では、光偏向素子３に形成するプリズム列５の断面形状を、図８に示すようにプリズム面を凸状の曲面形状とすることにより、プリズム面で内面反射する際に所望方向へ集中するように偏向させることができ、より指向性の高い集中光として出射されるため、消費電力あたりの輝度を高めることができ、低消費電力化および高輝度化をより高めることができる。
【００２３】このようなプリズム列５の形状について、図８を参照しながら説明する。まず、プリズム列配列のピッチをＰとして、断面三角形状の仮想プリズム列Ｉを設定する。この仮想プリズム列Ｉの２つのプリズム面Ｉ−１、Ｉ−２のなす角度（即ち仮想プリズム頂角）をθとする。この角度θは、導光体２の光出射面４から到来する光の強度分布のピーク出射光（傾斜角α）が仮想プリズム列Ｉに入射して仮想プリズム面Ｉ−２により内面反射（好ましくは内面全反射）された上で、例えば出光面１１の法線方向へと進行するように、仮想プリズム列Ｉの頂角θが設定されている。
【００２４】次に、以上のようにして形状が設定された仮想プリズム列Ｉの形状を基準として、その少なくとも一方のプリズム面が凸曲面形状となるように実際のプリズム列の形状を定める。具体的には、次のようにして実際のプリズム列の形状を定めることが好ましい。導光体２の光出射面４から出射する光の出射光分布のピーク出射光（傾斜角α）が一次光源１側の隣接仮想プリズム列の頂部をかすめて仮想プリズムＩに入射する仮想光を設定し、この仮想光が仮想プリズム面Ｉ−１を通過する位置をＫ１とし、仮想プリズム面Ｉ−２に到達する位置をＫ２とする。このとき、このプリズム列の形状は、仮想プリズム列Ｉにおけるプリズム面Ｉ−２の内面全反射位置Ｋ２よりも出光面１１に近い位置では、その少なくとも一部または全部にプリズム面の傾斜角が仮想プリズム列Ｉのプリズム面Ｉ−２の傾斜角よりも大きな傾斜角をもつような凸曲面形状とすることが好ましい。
【００２５】これは、図８−ａに示されている寸法ｚ（プリズム列の頂点と仮想プリズム面Ｉ−２の内面反射位置Ｋ２との間のＺ方向距離）が以下の式（１）
【数１】

で示される値以上のＺ方向位置では、実際のプリズム面が以下の式（２）
【数２】

で表される仮想プリズム列Ｉのプリズム面Ｉ−２より大きな傾斜角を持つようにすることである（なお、式中ｎはプリズム列の屈折率である。）。
【００２６】以上のような凸曲面形状としては、仮想プリズム列と頂部及び底部を共通にし（即ち頂部と隣接仮想プリズム列間の谷部とを通る形状であり）曲率半径ｒの凸円弧面形状を例示することができる。ここで、ピッチＰで規格化した曲率半径ｒの値（ｒ／Ｐ）としては、２〜８０の範囲とすることが好ましく、より好ましくは７〜３０の範囲である。
【００２７】プリズム列５の形状をこのように設定することで、光偏向素子３から出射する光の分布角度（半値幅）を小さくすることができる。その理由は次のとおりである。即ち、仮想プリズム列Ｉにおけるプリズム面Ｉ−２の内面反射位置Ｋ２よりも出光面１１に近い位置に到達する光は、一次光源側の隣接仮想プリズム列の頂部よりも下側からαより大きな傾斜角で入射する光線の集合である。従って、その分布ピークの方向は、αより大きな傾斜の方向であり、その内面反射光の分布ピークの方向は出光面１１の法線方向から内面反射の仮想プリズム面に沿った方向の方へと傾斜した方向となる。このような光は出光面１１からの出射光の角度分布を広げる作用をなす。そこで、特定方向へ光量を集中して出射させるために、仮想プリズム列Ｉにおけるプリズム面Ｉ−２の内面反射位置Ｋ２よりも出光面１１に近い位置での実際のプリズム列のプリズム面の傾斜角を、対応する仮想プリズム面の傾斜角より大きくすることで、この領域で実際に内面反射された光の進行方向を仮想プリズム面での反射光よりも出光面１１の法線方向の方へと移動させるように修正することができ、高輝度化、狭視野化を図ることができる。
【００２８】仮想プリズム面Ｉ−１に対応する実際のプリズム面も同様な形状（即ち、出光面１１の法線方向に関して仮想プリズム面Ｉ−２に対応する実際のプリズム面と対称的な形状）にするのが好ましい。
【００２９】非対称性プリズムの場合は、前記Ｚの値に関する式を直接用いることはできないが、該非対称性プリズム列のピッチが決まり、光源に近い側のプリズム面Ｉ−１の傾斜角がある値に設定されたとすると、導光板から隣接仮想プリズムの頂部をかすめ、ある出射ピ−ク角度をもってＩ−２面を屈折通過してきた光線が、上記法線方向に向けてプリズム面Ｉ−２のＫ２の位置で内面反射し偏向するような、Ｋ２及びプリズム面Ｉ−２の傾斜角度を一義的に決定することができる。これにより、仮想非対称三角形を想定でき、前述の狭視野化のためのプリズム設計原理を前述と同様に適用することができる。
【００３０】上記例では、光偏向素子３の出光面１１の法線方向へ出射させる場合について説明したが、ある所望の角度にピ−ク出射光を出射させ狭視野化を達成したい場合は、対称または非対称性プリズムに関わらず、隣接仮想プリズムの頂部をかすめ、ある出射ピ−ク角度をもってＩ−１面を屈折通過してきた光線が、該所望の方向へ向くようにプリズム面Ｉ−２の傾斜角度とＫ２を一義的に決定することができ、やはり、上述と同様に、狭視野化のための設計原理を適用することができる。
【００３１】このような狭視野化においては、導光体２の光入射面と光出射面４に直交する面内での出射光分布において、光偏向素子３の出光面１１からの出射光の半値幅Ａが導光体２の光出射面４からの出射光の半値幅Ｂの３０％以上１００未満の範囲となることが好ましく、さらに好ましくは４０〜９０％の範囲である。これは、半値幅Ａが半値幅Ｂの３０％以上とすることによって、極端な狭視野化による画像等の見づらさをなくすことができ、１００％未満とすることによって高輝度化と狭視野化を図ることができるためである。
【００３２】一方、上述した場合とは異なり広視野化を達成したい場合（面光源からの出射角度分布の幅を広くする）には、光偏向素子３に形成するプリズム列５の断面形状においてプリズム面を凹状の曲面形状とすることにより、プリズム面で内面反射する際に分布角度を広げるように偏向させることができ、視野範囲を比較的広くすることができる。この場合のプリズム列５の形状設定については、上記凸状の曲面形状とする場合と同様にして行うことができ、プリズムＩ−２のＫ２の点より導光体に近い側の一部または全部のプリズム面において、そのプリズム傾斜角度を、仮想三角形のそれより大きくなるよう設定することで、上記広視野化、即ち出射光分布をより広げることができる。
【００３３】次に、光偏向素子３の出光面１１にプリズム列５を形成した場合について図９を参照して説明する。
【００３４】図９に示したように、導光体２の光出射面４から出射した出射光は光偏向素子３の入光面１４に屈折しながら入射する。入射した光は、一次光源１から遠い方のプリズム面１５に入射し、ここで屈折しながら出射する。このような光偏向素子３を用いた場合は、光を偏向させる作用が比較的弱いため、導光体２の光出射面４と光偏向素子３の間に、光の進行方向を制御する拡散シ−トやプリズムシ−トを介在させてもよい。または、光偏向素子３の上に別の拡散シ−トやプリズムシ−トを用いて、出射光を出光面１１の法線方向に向けても良い。
【００３５】入射した光を主に屈折するプリズム面１５と、光偏向素子３の基準平面１３のなす角度は、３５〜５５度とすることが好ましい。この角度がこれよりも小さい場合は、屈折による光の偏向作用が充分でなくなる傾向にあり、これより角度が大きい場合は、副ピ−クが大きくなる傾向にある。ここで、光偏向素子３の基準平面１３とは、図９に示したように光偏向素子３のプリズム列５が形成された面が平滑であると仮定した時の平面とする。このようにプリズム列５を光偏向素子３の出光面１１に形成した場合も、プリズム列５を光偏向素子３の入光面１４に形成した場合と同様に、プリズム列５の形状は左右ほぼ対称とすることができる。２つのプリズム面と基準平面１３となす角度が異なる場合、２つのプリズム面の基準平面１３に対してなす角度の差は１０度以下とすることが好ましく、より好ましくは５度以下、さらに好ましくは２度以下である。
【００３６】光偏向素子３に形成するプリズム列５としては、プリズムパターンを形成する際の、金型の耐久性等を考慮して、その頂部を曲線化するか、平坦化した形状としてもよい。このような形状を用いることによって、金型の耐久性を向上させ、製品のコストを下げることが可能となるが、このような頂部の加工は、光学的特性を損なわない範囲で行うことが必要である。また、本発明においては、光偏向素子３としては、導光体２からの出射光を目的の方向に偏向（変角）させる機能を果たすものであり、上記のようなプリズム列を形成したプリズムシートが好ましいが、レンズシートに形成されるレンズ列としては、目的に応じて種々の形状のものを使用することができ、例えば、レンチキュラーレンズ形状、フライアイレンズ形状、波型形状等が挙げられる。
【００３７】本発明の導光体２としては、一次光源１から出射した光を、一次光源１を略中心として放射状に伝搬し、導光体２に形成された指向性光出射機構により、導光体２を伝搬する光の進行方向に平行で光出射面４に垂直な面において、出射光分布のピーク光が光出射面４に対して傾斜した方向に出射する指向性を有して出射させるものであれば、特に限定されるものではない。
【００３８】導光体２に形成する指向性光出射機構としては、例えば、導光体２の光出射面４および裏面の少なくとも１つの表面に凹凸形状を形成することにより、あるいは、導光体２中に基材と屈折率が異なる構造を形成する、例えば基材と屈折率の異なる光拡散性微粒子を含有させることにより指向性光出射機構を形成することもできる。一次光源１から導光体２に入射した光は、このような指向性光出射機構によって、導光体２中を伝搬する間に光出射面４への入射角が変化し、光出射面４への入射角が臨界角を越えた場合に光出射面４から出射される。
【００３９】導光体２の表面を凹凸形状とすることにより指向性光出射機構を形成する場合としては、プリズム列、レンチキュラーレンズ列、Ｖ字状溝等の多数のレンズ列を並列に形成したレンズ面、あるいは、粗面（マット面）とすること等が挙げられる。これら指向性光出射機構は、複数の指向性光出射機構を組み合わせて導光体２に形成することもできる。このような指向性光出射機構を設けた導光体２は、光出射面４から出射する出射光の出射光分布におけるピーク出射光の方向が光出射面４と１０〜５０度の角度であり、出射光分布の半値幅が１０〜４０度であることが好ましい。特に、前述したプリズム面を凸状の曲面形状としたプリズムシートを光偏向素子３として使用する場合には、光出射面４から出射する出射光の出射光分布の半値幅が１０〜３０度の角度のものに適している。これは、このような半値幅の出射光を平面形状のプリズム面からなるプリズムシートで偏向させた場合に、プリズムシートから出射する出射光の半値幅が導光体２のそれより広がる傾向にあり、高輝度化が損なわれる場合があるためである。
【００４０】本発明において、指向性光出射機構としての粗面やレンズ面は、ＩＳＯ４２８７／１−１９８４による平均傾斜角θａが２〜１２度の範囲とすることが好ましく、より好ましくは３〜１０度の範囲である。これは、平均傾斜角θａが２度未満では、導光体２の光出射率が小さくなり光の出射量が不十分となり、輝度が低下する傾向にあるためであり、逆に、平均傾斜角θａが１２度を超えると、導光体２の光出射率が大きく一次光源１の近傍での出射光量が大きくなり、光出射面４内での輝度の均一性が低下する傾向にあるためである。本発明において、粗面やレンズ面の平均傾斜角θａは、導光体２の表面内で均一としてもよいし、連続的に、断続的にあるいは部分的に変化させてもよい。例えば、光出射面４内での輝度の均一性を向上させるためには、一次光源１から遠くなるに従って平均傾斜角θａを大きくすることが好ましい。また、光出射面４内で部分的に輝度が低下する箇所が存在する場合には、その部分の平均傾斜角θａを大きくしたり、逆に部分的に輝度が高くなる箇所が存在する場合には、その部分の平均傾斜角θａを小さくしたりすることにより、出射光量を部分的に制御して輝度の均一化を図ることもできる。
【００４１】導光体２に形成される粗面やレンズ面の平均傾斜角θａは、ＩＳＯ４２８７／１−１９８４に従って、触針式表面粗さ計を用いて粗面形状を測定し、測定方向の座標をｘとして、得られた傾斜関数ｆ（ｘ）から次の（３）式および（４）式を用いて求めることができる。ここで、Ｌは測定長さであり、Δａは平均傾斜角θａの正接である。
【００４２】
【数３】

Δａ＝（１／Ｌ）∫0L｜（ｄ／ｄｘ）ｆ（ｘ）｜ｄｘ ・・・ （３）
【数４】

θａ＝ｔａｎ-1（Δａ） ・・・ （４）
導光体２に形成する指向性光出射機構の具体的実施態様を図１０〜１３に示した。図１０は、導光体２の裏面に一次光源１を略中心とする円弧状プリズム列１６を形成したものである。図１１は、導光体２の裏面に一次光源１を略中心とする放射状プリズム列１７を形成したものである。図１２は、導光体２の光出射面４に粗面１８を形成したものである。図１３は、導光体２を構成する帯状の異屈折率層２０を導光体２の裏面に一次光源１を略中心とする放射状に形成したものである。なお、本発明において、指向性光出射機構は、これら実施形態で示されたものに限定されるものではなく、他の指向性光出射機構であってもよいし、指向性光出射機構を形成する導光体２の表面が反対側の面であってもよい。本発明においては、このような指向性出射機能に限らず、導光体２の内部に導光体２を構成する基材と屈折率の異なる光拡散性微粒子を分散したもの、層を構成する基材と屈折率の異なる光拡散性微粒子を分散した拡散層１９を導光体２の光出射面４に形成したもの、導光体２を構成する基材と屈折率の異なる異屈折率層２０を導光体２の裏面に一次光源１を略中心とする円弧状に形成したものである。
【００４３】中でも、図１０示したような一次光源１を略中心とする円弧状プリズム列１６を指向性光出射機構として形成したものが、導光体２中を一次光源１を略中心とする放射状に伝搬する光の方向が大幅に変化することなく光出射面４から出射されるため、光偏向素子３によって殆どの光を所望の方向に偏向することができ、輝度が高く、輝度の均一性に優れた面光源システムが提供できることから好ましい。
【００４４】これは、本発明においては、一次光源１としてＬＥＤ光源等の略点状光源を使用しているため、導光体２に入射した光は、光出射面４と略同一の平面内において一次光源１を略中心とした放射状に導光体２中を伝搬する。このような放射状に伝搬する光に対して、弧状プリズム列１６を一次光源１を取り囲むように略弧状に並列して配置することにより、導光体２中を放射状に伝搬する光の殆どが弧状プリズム列１６に対して略垂直方向に入射することになるため、その伝搬方向に関わらず効率よく所望の方向に出射させることができ、伝搬方向を維持しやすくなるとともに、導光体２の光出射面４の全領域で出射光を効率良く特定の方向に向けることができ、輝度の均一性を向上させることができる。
【００４５】略弧状のプリズム列１６は、導光体２中を伝搬する光の分布に応じてその弧状の程度を選定し、導光体２中を放射状に伝搬する光の殆どが弧状プリズム列１６に対して垂直方向に入射するようにすることが好ましい。
【００４６】指向性光出射機構として一次光源１を中心とした弧状プリズム列１６を形成する場合、形成する弧状プリズム列１６の径方向の分布は、図１４に示したように連続して形成することもできるし、図１５−ａに示したように隣接する弧状プリズム列１６の間に平坦部を介して離散的にすることもできる。弧状プリズム列１６を連続して形成した場合、図１４に示したように弧状プリズム列１６から出射した後に、隣接する弧状プリズム列１６に入射する光２１が存在する場合があり、このような光２１が多量に存在する場合には導光体２から出射する出射光の出射光分布の乱れが大きくなり、光偏向素子３によって所望の方向に偏向されない光が多くなることにより、輝度の低下を招く場合がある。このような場合には、図１５−ａに示したように弧状プリズム列１６を離散的に形成することにより、図１４示した２１のような光を低減することができ、導光体２から出射する出射光からの出射光分布の乱れによる輝度の低下を抑止することができる。このように、弧状プリズム列１６を離散的に形成する場合、弧状プリズム列１６を図１５−ｂのように凹状に形成することもできる。
【００４７】このような弧状プリズム列１６としては、断面形状が三角形状、弧状、半円状、多角形状等の形状のものを形成することができる。中でも、図１４に示したような光２１を低減し導光体２から出射する出射光からの出射光分布の乱れによる輝度の低下を抑止することができることから、断面が略三角形状のものが好ましい。
【００４８】このような断面略三角形状の弧状プリズム列においては、図１６に示したように、その一次光源１に近い方のプリズム面２３と導光体２の基準平面２２のなす角を２〜２０度とすることが好ましく、より好ましくは４〜１２度の範囲である。これは、導光体２から出射する出射光分布におけるピーク出射光の出射角度および出射光分布の半値幅が、プリズム面２３と導光体２の基準平面２２のなす角により変化するためであり、プリズム面２３と導光体２の基準平面２２のなす角が２０度を超えると、出射光分布の半値幅が大きくなり、輝度が低下する傾向にある。また、プリズム面２３と導光体２の基準平面２２のなす角が２度未満であると、導光体２からの出射光量が少なくなり輝度が低下する傾向にある。ここで、導光体２の基準平面２２とは、図１６に示したように導光体２の弧状プリズム列が形成された面が平滑であると仮定した時の平面とする。
【００４９】また、弧状プリズム列１６を離散的に形成した場合、その弧状プリズム列１６が形成されているプリズム部Ｌ２と、隣接する弧状プリズム列１６間に形成した平坦部Ｌ１との比率Ｌ２／Ｌ１を、弧状プリズム列１６の周方向で変化させることによって、すなわち、比率Ｌ２／Ｌ１を導光体２内での光の伝搬方向において光量が多い方向では小さくし、光量が少ない方向では比率Ｌ２／Ｌ１を大きくすることによって、輝度の均一性を向上させることができる。
【００５０】また、この比率Ｌ２／Ｌ１を、弧状プリズム列１６の径方向で変化させることによって、導光体２の光出射面４のコーナ部等の輝度が低い領域や、一次光源１近傍部等の輝度が高い領域での輝度むらを改善することができる。また、一次光源１から離れるに従って、この比率を減少させることによって、輝度の均斉度を向上させることができる。Ｌ２／Ｌ１の比率を変化させる方法としては、プリズム列を形成する間隔を変化させる方法、プリズム列のプリズム形状の深さを変化させる方法、両者を変化させる方法がある。
【００５１】弧状プリズム列１６は、その円周方向にも離散的に形成することもできるが、正確な形状の弧状プリズム列１６を形成することが困難であるため、弧の周方向には連続的に形成したプリズム列とすることが好ましい。
【００５２】本発明においては、導光体２に弧状プリズム列１６等を形成したレンズ面や粗面を、図１７のように、樹脂によってパタ−ン状に埋設した埋設部２５を設けて平坦化することによって、輝度の均一性を向上させることもできる。輝度を高めたい部分では平坦化の割合を小さくし、輝度を抑制したい部分では平坦化の割合を大きくすればよい。このようなパタ−ン状埋設部２５を形成するための埋設樹脂としては、活性エネルギー線硬化性組成物の重合率を高め増粘化させたものや、活性エネルギー線硬化性組成物に印刷用インクに用いられるような増粘材を混合したものを用いることができる。
【００５３】導光体２の弧状プリズム列１６のパタ−ンは、一次光源１の配置方法に応じて、例えば、図１８〜２５に示したように適宜設定することができる。いずれの例においても、導光体２中を放射状に伝搬する光の殆どが弧状プリズム列１６に対して垂直方向に入射するようなパターンとしている。図中の矢印は一次光源１からの光が導光体２中を伝搬する方向を示す。
【００５４】図１８は、一次光源１を導光体２の一つの端面の中央に設置する場合の概略図であり、一次光源からの放射状方向に延びる直線に対し、プリズム列が略垂直に交差するように一次光源を取り囲むように弧状に形成している。図１９は、２つの一次光源１を導光体２の対角位置となる２つのコーナー部に設置する場合の概略図であり、それぞれの一次光源１を略中心とした円弧状プリズム列１６を両方の光入射面からの距離が等しくなるラインを境界として略対称となるように形成している。図２０は、２つの点状光源を導光体２の１つの端面の中央に近接して設置して一次光源１として使用する場合の概略図であり、２つの点状光源間の略中心点からの放射状に延びる直線に対し、プリズム列が略垂直に交差するように、一次光源１に取り囲むように弧状に形成している。図２１は、２つの一次光源１を導光体２の対向する２つの端面の中央に１つずつ設置する場合の概略図であり、それぞれの一次光源１を略中心とした円弧状のプリズム列１６を導光体２の中央となるラインを境界として略対称となるように形成している。図２２は、導光体２の裏面の中央部に形成された凹部に空気、樹脂あるいは透明物質を介して一次光源１を配置する場合の概略図であり、一次光源１を中心とした円弧状にプリズム列１６が形成されている。
【００５５】本発明においては、光の伝搬方向と垂直な方向での出射光分布を制御したり、特定の方向に光を伝搬させる目的で、図２３に示したように、一次光源１を略中心とする放射状にプリズム列等の凹凸溝１７を指向性出射機構と併用して形成してもよい。導光体２に指向性出射機構として粗面が形成されている場合には、導光体２に入射した光は導光体２中を伝搬するに従って、一次光源１を略中心とする円周方向に広がっていく傾向があるため、凹凸溝１７を形成することによって、凹凸溝１７の配列方向（一次光源１を略中心とする円周方向）における出射光分布を狭めるように制御することができ、輝度をより高めることができる。また、導光体２に指向性出射機構として弧状プリズム列が形成されている場合には、弧状プリズム列の径方向の出射光分布が狭くなる傾向があるため、凹凸溝１７を形成することによって、弧状プリズム列の径方向における出射光分布を広げるように制御することができ、視野角を広くすることができる。さらに、凹凸溝１７と平坦部の比率を調整することによって、輝度の均一性をより高めることもできる。
【００５６】放射状の凹凸溝１７の好ましい配列パタ−ン例を図２３に示した。図２３−ａは、放射状の凹凸溝１７の代表例であり、一次光源１から離れるに従って隣接する凹凸溝１７の間隔が大きくなるような通常の放射状パタ−ンを導光体２の光出射面４に形成したものである。図２３−ｂは、一次光源１から離れるに従って、凹凸溝１７の深さと幅が増加する放射状パタ−ンを導光体２の光出射面４に形成したものである。図２３−ｃは、長さの比較的短い多数の凹凸溝１７を放射状に配置したパタ−ンを導光体２の光出射面４に形成したものである。図２３−ｄは、一次光源１からの光出射分布に対応して、出射強度が大きい方向では凹凸溝１７の深さと幅を小さくし、出射強度が小さい方向では凹凸溝１７の深さと幅を大きくしたを導光体２の光出射面４に形成したものであり、一次光源１を略中心とする円周方向における輝度均一性を向上させることができる。図２３−ｅ、ｆは、輝度むらが発生しやすい導光体２の光出射面４の一次光源１の近傍のみに凹凸溝１７を放射状パターンに形成したものであり、一次光源１近傍の輝度むらの発生を抑止することができる。なお、本発明において、放射状の凹凸溝１７は、これら実施形態で示されたものに限定されるものではなく、他の形状、パターンであってもよいし、凹凸溝１７を形成する導光体２の表面が反対側の面であってもよい。
【００５７】導光体２の凹凸溝１７の放射状パタ−ンは、光源の配置方法に応じて図２４〜３１に示したように適宜設定することができる。図２４は、一次光源１を導光体２の一つの端面の中央に設置する場合の概略図であり、一次光源１から離れるに従って隣接する凹凸溝１７の間隔が大きくなるような放射状パタ−ンを形成している。図２５は、２つの一次光源１を導光体２の対角位置となる２つのコーナー部に設置する場合の概略図であり、それぞれの一次光源１を略中心とした放射状に凹凸溝１７を形成し、導光体２の中央部では両方の一次光源１を略中心とした凹凸溝１７が互いに混じり合うように形成している。図２６は、２つの一次光源１を導光体２の１つの端面の中央に近接して設置する場合の概略図であり、それぞれの一次光源１を略中心とした放射状に凹凸溝１７を、２つの一次光源１の中央を境界として形成している。図２７は、２つの一次光源１を導光体２の対向する２つの端面の中央に１つずつ設置する場合の概略図であり、それぞれの一次光源１を略中心とした放射状に凹凸溝１７を形成し、導光体２の中央部では両方の一次光源１を中心とした凹凸溝１７が互いに混じり合うように形成している。図２８は、導光体２の裏面の中央部に形成された凹部に空気、樹脂あるいは透明物質を介して一次光源１を配置する場合の概略図であり、一次光源１を中心とした放射状に凹凸溝１７が形成されている。
【００５８】凹凸溝１７の形状としては、その断面が略三角形状、弧状、半球状、多角形状等を挙げることができる。中でも断面略三角形状のプリズム列あるいはＶ字状溝が効率よく出射光分布を制御でき好ましく、特に、断面が略二等辺三角形状のものが好ましい。このような断面略三角形状の凹凸溝１７としては、図２９に示したように、凹凸溝１７の主面２６と導光体２の基準平面２２のなす角によって、導光体２の光出射面４から出射する出射光の凹凸溝１７の配列方向（一次光源１を略中心とする円周方向）における出射光分布を制御する効率が変化する。このため導光体２の基準平面２２と凹凸溝１７の主面２６のなす角は１５〜６５度が好ましく、より好ましくは１５〜４０度の範囲であり、さらに好ましくは２０〜２５度の範囲である。
【００５９】断面略三角形状の凹凸溝１７は、その頂部が平坦または曲線状であってもよい。頂部を曲線状とする場合には、頂部の曲率半径Ｒと三角形状の底辺の長さ（凹凸溝１７の幅）Ｐの比率Ｒ／Ｐを０．１〜０．７とすることが好ましい。Ｒ／Ｐをこの範囲とすることにより、導光体２の光出射面４から出射する出射光の凹凸溝１７の配列方向における出射光分布を効率よく制御することができる。
【００６０】また、本発明において、導光体２の形状としては、厚さの均一な板状、くさび状、船型状等の種々の形状のものが使用できるが、厚さが一次光源１から遠ざかるに従って薄くなるようなくさび状のものが特に好ましい。
【００６１】本発明の面光源システムに使用する一次光源１としては、消費電力等の点からＬＥＤ光源が好ましいが、ハロゲンランプ等のような他の略点状の光源を用いることもできる。このような略点状の一次光源１は、図１、図２に示したように導光体２のコーナー部に直線状や円弧状の切り欠きを設けて配置してもよいし、図３〜図５のように、導光体端面に配置してもよいし、図６のように面光源の内部に配置してもよい。また、略点状の一次光源１としては、単色光のもの、赤、緑、青の３原色の波長の光を有する白色光源等を用いることができる。本発明においては、このような一次光源１として略点状の光源を１個または複数個使用することができる。複数の略点状の光源を用いる場合には、図２あるいは図５のように導光体２の複数のコーナー部または端面に１個ずつ配置してもよいし、図４のように１つのコーナー部または端面に複数の略点状の光源を近接して配置してもよい。また、１つのコーナー部または端面に複数の略点状の光源を近接して配置する場合には、複数の略点状の光源をアレイ化したＬＥＤアレイ等を使用することができる。
【００６２】一次光源１としては、目的や要求特性に応じて、最適の発光パターン（出射光分布）のものを用いることが好ましい。一般的には、一次光源１の前方の輝度が他の部分より高くなる現象を緩和するために、導光体２の光出射面４に平行な方向（ａ）での発光パターンの広がりは大きいことが好ましく、発光パターンのピーク半値幅が１２０〜１８０度程度であるものが好ましい。一次光源１を、導光体２の端面またはコーナー部に設置する場合の発光パターンの好ましい実施態様について、図３０を参照して説明する。図３０―ａに示したように、導光体２の端面に一次光源１を設置する場合は、ａ方向の広がりが大きい発光パターンのものを使用することが好ましく、ピーク半値幅が１４０〜１８０度程度であるものが好ましい。また、図３０−ｂ、ｃに示したように、導光体２のコーナー部に一次光源１を設置する場合は、導光体２中に入射した光が導光体２のａ方向において全面に向かって広がることが好ましく、入射した光の広がり角度が導光体２の面の広がりにほぼ一致することが好ましい。このため、光を入射する導光体２のコーナーの角度が９０度である場合には一次光源１のａ方向の発光パターンのピーク半値幅が６０〜１２０度程度であるものが好ましく、コーナーの角度が４５度である場合には一次光源１のａ方向の発光パターンのピーク半値幅が２０〜７０度程度であるものが好ましい。
【００６３】また、一次光源１の光出射面４に垂直な方向（ｂ）の発光パターンは、そのピーク半値幅が１０〜９０度程度であることが好ましい。これは、ｂ方向の広すぎると光は一次光源１の近傍で出射しやすくなり輝度の均一性が低下する傾向にあり、ｂ方向の発光パターンが狭すぎると導光体２からの出射率が小さくなり輝度が低下する傾向にあるためである。
【００６４】導光体２内でのａ方向での入射光の広がり角度を大きくするためには、すべての方向の光を反射せずに入射できるように、一次光源１を配置する導光体２の端面に一次光源１を中心とする円弧状の切り欠き部２７を設けることが好まし。また、導光体２の光出射面４内での輝度分布を調整する目的で、切り欠き部２７を非球面にすることもできる。
【００６５】また、直線状に切り欠いた入光部の面上にレンチキュラーレンズ等のレンズ列を形成することもできる。この場合、レンズ列のピッチは１０〜２００μｍの範囲とすることが好ましく、より好ましくは２０〜１００μｍである。このピッチが小さすぎると入射光を導光板内部で効率よく広げるための正確な形状付与が困難となり、所望の性能が得られなくなる傾向にある。一方、レンズ列のピッチが大きすぎると、切り欠き部の有効エリア内に配置できるレンズ列の数が少なくなり、レンズ列の部分的な形状欠陥が生じた場合に、導光体２内部の光の分布に、不均一な輝度の偏りが視認され易くなる傾向にある。
【００６６】本発明においては、一次光源１として比較的指向性の高いＬＥＤ等の点状光源を用いるため、特に導光体２の表面に指向性出射機構としてレンズ列を形成した場合には、導光体２の光出射面４と同一面内における出射光分布が数度〜十数度と非常に狭くなる場合があり、光出射面４の法線方向から観察した場合に一次光源１を略中心とする扇形の輝線が観察されることがある。このような場合に、導光体２のレンズ列を形成した表面を微細な粗面とすることによって、導光体２の光出射面４と同一平面内での出射光分布を広げ、一次光源１を略中心とする扇形の輝線の発生を抑止するができる。この場合、粗面化はレンズ列を形成した面に代えて、その反対側の面に施してもよいし、両方の面に施すこともできる。
【００６７】この粗面の程度は、レンズ面に対するＩＳＯ４２８７／１−１９８４による平均傾斜角θａが０．１〜８度の範囲とすることが好ましく、より好ましくは０．５〜６度の範囲であり、さらに好ましくは１〜４度の範囲である。この粗面の平均傾斜角θａが０．１度未満であると、光出射面４と同一平面内での出射光分布の拡大の効果が十分得られなくなる傾向にある。また、粗面の平均傾斜角θａが８度を越えると、レンズ列の形状崩壊が大きくなり、レンズ列の指向性光出射特性が損なわれたり、光入射端面近傍での出射光量が増大し過ぎて輝度の均斉度が損なわれる傾向にある。
【００６８】また、異方拡散性の拡散シートを光偏向素子３の出光面１１上に載置することによっても同様の効果を得ることができる。この場合、異方性拡散シートの拡散性の強いを、一次光源１の正面方向に延びる線と垂直となるように、異方性拡散シートを配置する。さらに、導光体２の表面に形成されるレンズ列の高さを、レンズ列が延びる方向において所定の間隔で変化させることによっても、同様の効果を得ることができる。この場合、レンズ列の高さを高くし、レンズ列の高さを変える間隔を小さくする程、出射光分布を広げることができる。レンズ列の高さの変化は１〜３０μｍの範囲とすることが好ましく、間隔は１０〜１０００μｍの範囲とすることが好ましい。
【００６９】導光体２および光偏向素子３を構成する材料としては、ガラスや合成樹脂等の光透過性の高い材料を使用することができる。合成樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン、または、メチルメタクリレイトとスチレンの共重合体等を挙げることができ、このような合成樹脂を押出成形、射出成形等の通常の成形方法で板状体に成形することによって導光体２や光偏向素子３を製造することができる。特に、ポリメチルメタクリレート等のメタクリル樹脂が、その光線透過率の高さ、耐熱性、力学的特性、成形加工性にも優れており、導光体用材料として最適である。このようなメタクリル樹脂とは、メタクリル酸メチルを主成分とする樹脂であり、メタクリル酸メチルが８０重量％以上であることが好ましい。
【００７０】本発明で、導光体２および光偏向素子３へプリズム形状等の表面形状を付与するためには、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いることもできる。活性エネルギー線硬化性樹脂組成物としては、分子内にアクリロイル基またはメタクリロイル基を有する重合性化合物、活性エネルギー線感応性ラジカル重合開始剤、活性エネルギー線吸収剤等を主成分とする組成物が使用される。分子内に（メタ）アクリロイル基を有する重合性化合物としては、光重合性オリゴマー、多官能（メタ）アクリレート、単官能（メタ）アクリレート等の化合物が挙げられる。光重合性オリゴマーとしては、分子内に２つ以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネートと分子内に水酸基と（メタ）アクリロイル基を有する化合物を反応させて得られるウレタンポリ（メタ）アクリレートオリゴマー、分子内に２つ以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物と分子内にカルボキシル基と（メタ）アクリロイル基を有する化合物を反応させて得られるエポキシポリ（メタ）アクリレートオリゴマー等を挙げることかできる。
【００７１】具体的には、イソホロンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート等のジイソシアネート化合物とヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタントリ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレート等の水酸基合有（メタ）アクリレート化合物とを反応して得られるウレタンポリ（メタ）アクリレートオリゴマー、ビスフェノールＡジグリシジルエーチル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、テトラブロモビスフェノールＡジグリシジルエーテル等のエポキシ化合物と（メタ）アクリル酸との反応で得られるエポキシポリ（メタ）アクリレートオリゴマー等を代表として挙げることができる。
【００７２】多官能（メタ）アクリレート化合物としては、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メ夕）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクルート、ポリブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、２，２−ビス［４−（メタ）アクリロイルオキシフェニル］−プロパン、２，２−ビス［４−（メタ）アクリロイルオキシエトキシフェニル］−プロパン、２，２−ビス［４−（メタ）アクリロイルオキシジエトキシフェニル］−プロパニ、２，２−ビス［４−（メタ）アクリロイルオキシペンタエトキシフェニル］−プロパン、２，２−ビス［４−（メタ）アクリロイルオキシエトキシ−３−フェニルフェニル］−プロパン、ビス［４−（メタ）アクリロイルチオフェニル］スルフィド、ビス［４−（メタ）アクリロイルオキシフェニル］−スルフォン、ビス［４−（メタ）アクリロイルオキシエトキシフェニル］−スルフォン、ビス［４−（メタ）アクリロイルオキシジエトキシフェニル］−スルフォン、ビス［４−（メタ）アクロイルオキシペンタエトキシフェニル］−スルフォン、ビス［４−（メタ）アクリロイルオキシエトキシ−３−フェニルフェニル］−スルフォン、ビス［４−（メタ）アクリロイルオキシエトキシ−３，５−ジメチルフェニル］−スルフォン、ビス［４−（メタ）アクリロイルオキシフェニル］−スルフィド、ビス［４−（メタ）アクリロイルオキシエトキシフェニル］−スルフィド、ビス［４−（メタ）アクリロイルオキシペンタエトキシフェニル］−スルフィド、ビス［４−（メタ）アクリロイルオキシエトキシ−３−フェニルフェニル］−スルフィド、ビス［４−（メタ）アクリロイルオキシエトキシ−３，５−ジメチルフェニル］−スルフィド、２，２−ビス［４−（メタ）アクリロイルオキシエトキシ−３，５−ジブロモフェニルプロパン］、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等を挙げることができる。
【００７３】単官能（メタ）アクリレート化合物としては、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フェニルエチル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、パラクミルフェノールエチレンオキサイト変性（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、テトラヒドロルフリル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−へキシル（メタ）アクリレート、２−ヒトロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、フォスフォエチル（メタ）アクリレート等を挙げることができる。本発明においては、上記のような化合物を単独で使用してもよいし、２種類以上を混合して使用してもよい。
【００７４】本発明で用いる活性エネルギー線感応性ラジ力ル重合開始剤は、紫外線等の活性エネルギー線に感応してラジ力ルを発生し、前述の重合性化合物の重合を開始させる成分である。活性エネルギー線感応性ラジカル重合開始剤は、３６０〜４００ｎｍの波長域に光吸収を有し、４００ｎｍ以上の波長域に実質的に吸収を有さないものが好ましい。これは、活性エネルギー線感応性ラジカル重合開始剤が３６０〜４００ｎｍの波長域に吸収を有することにより活性エネルギー線吸収剤が吸収しない活性エネルギー線を吸収し効率的にラジカルを発生することができるためである。また、４００ｎｍ以上の波長域に実質的に吸収がないことにより、着色のないレンズ部を形成することができるためである。なお、４００ｎｍ以上の波長域に実質的に吸収がないとは、実際の活性エネルギー線感応性ラジカル重合開始剤の使用濃度および漏光モジュレ−タ−の厚みにおいて、４００ｎｍ以上の波長域に活性エネルギー線感応性ラジカル重合開始剤に起因する吸収が１％以下であることを意味する。活性エネルギー線感応性ラジカル重合開始剤の配合量は、上記重合性化合物１００重量部に対して０．０１〜５重量部の範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは０．１〜３重量部の範囲である。これは、活性エネルギー線感応性ラジカル重合開始剤の配合量が０．０１重量部未満であると、活性エネルギー線照射による硬化が遅くなる傾向にあり、逆に５重量部を超えると得られたレンズ部が着色しやすくなる傾向にあるためである。
【００７５】活性エネルギー線感応性ラジカル重合開始剤の具体例としては、３，３−ジメチル−４−メトキシ−ベンゾフェノン、ベンジルジメチルケタール、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチル、ベンゾフェノン、ｐ−メトキシベンゾフェノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、メチルフェニルグリオキシレート、エチルフェニルグリオキシレート、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパノン−１，２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイト等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００７６】本発明においては、これらの中でも、メチルフェニルグリオキシレート、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、ベンジルジメチルケタール、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイドが硬化性の点で特に好ましい。
【００７７】本発明で用いる活性エネルギー線吸収剤は、外光として入射してくる活性エネルギー線を吸収し、導光体層との活性エネルギー線による劣化を抑止し、密着性の長期間確保させるための成分である。さらに、本発明の活性エネルギー線硬化性組成物には、必要に応じて、酸化防止剤、黄変防止剤、ブルーイング剤、顔料、沈降防止剤、消泡剤、帯電防止剤、防曇剤等の各種添加剤を含有させてもよい。
【００７８】本発明の導光体２および光偏向素子３は、上記のような活性エネルギー線硬化性組成物を用いて透光性基材の少なくとも一方の表面にレンズパターン等の表面形状を形成することができる。特に、光偏向素子３は、このような構成のものが好ましい。透光性基材としては、活性エネルギー線を透過するものであれば特に限定されるものではなく、柔軟な硝子板等でもよいが、一般的にはアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリメタクリルイミド樹脂、ポリエステル樹脂等の透明合成樹脂フィルム、シートあるいは板が使用される。
【００７９】導光体２や光偏向素子３は、上記のような活性エネルギー線硬化性組成物を用いて表面形状を形成する方法の外、射出成型、押し出し成型、プレス成形等の通常の方法を用いて製造することができる。導光体２の成型方法としては射出成型が、光偏向素子３の成型方法としては射出成形または活性エネルギー線硬化性組成物を用いる方法が特に好ましく用いられる。導光体２や光偏向素子３の表面に凹凸形状を付与するために使用される型としては、金属板等に切削、エッチング、放電加工、レ−ザ−加工等の方法でプリズム列パターン等の凹凸形状等を刻印する。特に、短時間で正確な形状を形成できる切削法が好ましい。また、粗面形状を有する型を作製する場合にはエッチングやブラスト等が用いられる。
【００８０】また、図１６に示したような、パタ−ン状に平担化されたレンズ列を形成するためには、表面にレンズ列を形成した成型物に、活性エネルギー線硬化性組成物等を用いてパタ−ン状にレンズ部を埋設するような印刷を施した後、活性エネルギー線等の照射によって活性エネルギー線硬化性組成物等を硬化させた後、電鋳によって表面形状を転写したものを導光体用型として用いることができる。
【００８１】
【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。
【００８２】平均傾斜角触針式表面粗さ計（東京精器社製サーフコム５７０Ａ型）にて、触針として１μｍＲ、５５゜円錐ダイヤモンド針（０１０−２５２８）を用いて、駆動速度０．０３ｍｍ／秒で測定した。抽出曲線の平均線から、傾斜の補正を行った後、前記（３）式および（４）式に従ってその曲線を微分した曲線の中心線平均値を求めた。
【００８３】出射光分布の測定面光源システムの表面に４ｍｍφのピンホールを有する黒色の紙をピンホールが表面の中央に位置するように固定し、輝度計の測定円が８〜９ｍｍとなるように距離を調整し、光源を中心とする円弧の径方向と円弧の周方向でピンホールを中心にゴニオ回転軸が回転するように調節した。それぞれの方向で回転軸を＋８０度〜−８０度まで０．５度間隔で回転させながら、輝度計で出射光の輝度分布を測定した。
【００８４】実施例１導光体の作製鏡面仕上げをした４８ｍｍ×３４ｍｍ、厚さ３ｍｍの真鍮板の表面に、ピッチ３０μｍで、断面形状が頂角１６０度の断面二等辺三角形で、４８ｍｍ×３４ｍｍの四角形状の１つのコーナー近傍を中心とした円弧状プリズム列を同心円状に形成し、隣接する円弧状プリズム列間に３０〜２００μｍの平坦部を中心部より徐々に間隔が狭くなるように形成した円弧状プリズムパターンを４０ｍｍ×３０ｍｍの有効領域Ｚに切削加工した金型を得た。得られた金型と、鏡面仕上げをした４８ｍｍ×３４ｍｍ、厚さ３ｍｍの真鍮板を用いて射出成形を行い、長辺４８ｍｍ、短辺３４ｍｍ、厚み０．８ｍｍの矩形の導光板を得た。射出成形の材料としては、ポリメチルメタクリレ−トを用いた。
【００８５】得られた導光体は、一方の面が平滑面で、他方の面に図３１に示したような円弧状プリズムパターンが形成されていた。この導光体の円弧状プリズム列の中心となるコーナー部を端面長さ４ｍｍの平面状に切り欠き部を形成した。
【００８６】光偏向素子の作製鏡面仕上げをした４８ｍｍ×３４ｍｍ、厚さ３ｍｍの真鍮板の表面に、ピッチ５０μｍで、断面形状が６５．４度の頂角を挟む２つの傾斜面が曲率半径４００μｍの凸状曲面である略二等辺三角形で、４８ｍｍ×３４ｍｍの四角形状の１つのコーナー近傍を中心とした円弧状プリズム列を同心円状に並列して連設した円弧状プリズムパターンを切削加工した金型を得た。得られた金型にアクリル系紫外線硬化性組成物を注入し、１８８μｍのポリエステルフィルム（東洋紡社製Ａ４０００、屈折率１．６００）を重ね合わせた後、高圧水銀ランプを用いてポリエステルフィルムを通して紫外線を照射しアクリル系紫外線硬化性組成物を硬化し、金型から剥離しプリズムシートを得た。得られたプリズムシートは、ポリエステルフィルムの片面に、屈折率１．５２８の紫外線硬化樹脂からなり、ピッチ５０μｍで、６５．４度の頂角を挟む２つのプリズム面が曲率半径４００μｍの凸状曲面である略二等辺三角形で、１つのコーナー近傍を中心とする同心円状の円弧状プリズム列が並列して連設した円弧状プリズムパターンが形成されていた。
【００８７】面光源システムの作製得られた導光体の円弧状プリズムパターンが形成された面側に光拡散反射フィルム（辻本電機製作所社製ＳＵ−１１９）を設置し、導光体の光出射面となる平滑面側に、得られたプリズムシ−トを円弧状プリズムパターンを形成した面が導光体側となり、形成した円弧状プリズム列の中心となるコーナー部が導光体の切り欠き部と重なるように設置した。また、導光体の切り欠き部には、導光体の光出射面と平行方向のピーク半値幅が１１５度（±５７．５度）、垂直方向のピーク半値幅１１０度（±５５度）のＬＥＤ光源を１個設置し、１５ｍＡの電流を流した。
【００８８】評価得られた面光源システムの出射光分布を測定したところ、半値幅（ピーク出射光の輝度に対して輝度値が１／２となる分布の広がり角）は、光源を中心とする円弧状プリズムパターンの径方向で２０度、周方向で１０度であった。また、ピーク出射光の輝度は、３０００ｃｄ／ｃｍ２であり、非常に輝度の高いものであった。また、面光源システムの外観は輝度むら等の発現もなく良好であった。
【００８９】実施例２鏡面仕上げをした４８ｍｍ×３４ｍｍ、厚さ３ｍｍのＳＵＳ板の表面を、粒径５３μｍ以下のガラスビーズ（不二製作所社製ＦＧＢ−４００）を用いて、ＳＵＳ板から吹付けノズルまでの距離を４０ｃｍとして、吹付け圧力１．０ｋｇｆ／ｃｍ２で４０ｍｍ×３０ｍｍの有効領域にブラスト処理を行い、粗面加工した金型を得た。得られた粗面金型と実施例１で使用した円弧状プリズムパターンを形成した金型を用いて射出成形を行い、長辺４８ｍｍ、短辺３４ｍｍ、厚み０．８ｍｍの矩形の導光板を得た。射出成形の材料としては、ポリメチルメタクリレ−トを用いた。
【００９０】得られた導光体は、一方の面が平均傾斜角０．６度の粗面で、他方の面に円弧状プリズムパターンが形成されていた。この導光体の円弧状プリズム列の中心となるコーナー部を端面長さ４ｍｍの平面状に切り欠き部を形成した。次いで、ピッチ１００μｍの凹状レンチキュラーレンズ列を並列して連設した真鍮板（平均傾斜角３．５度）を加熱した状態で、切り欠き面に圧着し、導光体の厚さ方向にレンチキュラーレンズ列が連設したレンズ面を形成した。
【００９１】得られた導光体と、プリズム面を平面とした以外は実施例１と同様にして円弧状プリズムパターンが形成された光偏向素子とを用いて、実施例１と同様にして面光源システムを作製した。この面光源システムの出射光分布を測定したところ、半値幅は、光源を中心とする円弧状プリズムパターンの径方向で２２度、周方向で２７度であった。また、ピーク出射光の輝度は、１６００ｃｄ／ｃｍ２であり、輝度の高いものであった。また、面光源システムの外観は輝度むら等の発現もなく良好であった。
【００９２】実施例３鏡面仕上げをした４８ｍｍ×３４ｍｍ、厚さ３ｍｍの真鍮板の表面に、断面形状が頂角１３０度の二等辺三角形で、４８ｍｍ×３４ｍｍの四角形状の１つのコーナー近傍を中心として放射状に延びるプリズム列を３０度ピッチで、４０ｍｍ×３０ｍｍの有効領域の外側に切削加工により形成した金型を得た。得られた放射状プリズムパターンを形成した金型と実施例１で使用した円弧状プリズムパターンを形成した金型を用いて、放射状プリズムパターンの中心と円弧状プリズムパターンの中心が一致するようにして射出成形を行い、長辺４８ｍｍ、短辺３４ｍｍ、厚み０．８ｍｍの矩形の導光板を得た。射出成形の材料としては、ポリメチルメタクリレ−トを用いた。
【００９３】得られた導光体は、一方の面に図２３−ｆに示すような放射状プリズムパターンが形成され、他方の面に円弧状プリズムパターンが形成されていた。この導光体の円弧状プリズム列の中心となるコーナー部を端面長さ４ｍｍの平面状に切り欠き部を形成した。得られた導光体と、実施例１と同様にして円弧状プリズムパターンが形成された光偏向素子とを用いて、実施例１と同様にして面光源システムを作製した。この面光源システムの出射光分布を測定したところ、半値幅は光源を中心とする円弧状プリズムパターンの径方向で２０度、周方向で１８度であった。また、ピーク出射光の輝度は、２０００ｃｄ／ｃｍ２であり、十分に輝度の高いものであった。また、面光源システムの外観は輝度むら等の発現もなく良好であった。
【００９４】比較例１鏡面仕上げをした４８ｍｍ×３４ｍｍ、厚さ３ｍｍの真鍮板の表面に、ピッチ５０μｍで、断面形状が６３度の頂角を挟む２つの傾斜面が曲率半径４００μｍの凸状曲面である略二等辺三角形で、４８ｍｍ×３４ｍｍの四角形状の一方の対角線に直交するリニアプリズム列を並列して連設したプリズムパターンを切削加工した金型を得た。得られた金型にアクリル系紫外線硬化性組成物を注入し、１８８μｍのポリエステルフィルム（東洋紡社製Ａ４０００、屈折率１．６００）を重ね合わせた後、高圧水銀ランプを用いてポリエステルフィルムを通して紫外線を照射しアクリル系紫外線硬化性組成物を硬化し、金型から剥離しプリズムシートを得た。得られたプリズムシートは、ポリエステルフィルムの片面に、屈折率１．５２８の紫外線硬化樹脂からなり、ピッチ５０μｍで、６３度の頂角を挟む２つのプリズム面が曲率半径４００μｍの凸状曲面である略二等辺三角形のリニアプリズム列が並列して連設した図３２に示すようなプリズムパターンが形成されていた。
【００９５】得られた光偏向素子を、実施例１で使用した導光体に光偏向素子のリニアプリズム列が導光体に形成した円弧状プリズムパターンの中心を含む対角線と直交するように配置する以外は、実施例１と同様にして面光源システムを作製した。この面光源システムの出射光分布を測定したところ、半値幅は光源を中心とする円弧状プリズムパターンの径方向で２０度、周方向で１０度であった。また、ピーク出射光の輝度は、３０００ｃｄ／ｃｍ２であり、非常に輝度の高いものであったが、面光源システムの外観は光源を含む対角線方向のみが非常に明るく、周辺部が暗くなっており、輝度むらが目立つものであった。
【００９６】
【発明の効果】本発明は、光偏向素子として、その少なくとも片面に多数のプリズム列が一次光源を取り囲むように略弧状に並列して配置されているものを使用することにより、低消費電力でコンパクトであり、輝度が高く、輝度の均一性の優れたＬＥＤ光源等の略点状光源を使用した面光源システムを提供することができるのである。
【出願人】 【識別番号】０００００６０３５
【氏名又は名称】三菱レイヨン株式会社
【出願日】 平成１３年１０月５日（２００１．１０．５）
【代理人】
【公開番号】 特開２００２−２４５８２３（Ｐ２００２−２４５８２３Ａ）
【公開日】 平成１４年８月３０日（２００２．８．３０）
【出願番号】 特願２００１−３１０１２３（Ｐ２００１−３１０１２３）