JP6084797B2 - 面光源装置および表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーザー光源を有する面光源装置および前記面光源装置を有する表示装置に関する。

従来、パソコンやテレビなどに使用される液晶表示モニターの照明手段として、レーザー光源からのレーザー光を光束制御部材で面状の平行光束に変換した後、液晶表示パネルの背面に照射する面光源装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

特許文献１には、レーザー光源と、レーザー光源から出射したレーザー光をコリメートするコリメーターレンズと、コリメーターレンズを透過したレーザー光の配光を制御する光束制御部材と、を有する面光源装置が記載されている。

図１は、特許文献１の面光源装置の構成を示す図である。図１Ａ（平面図）および図１Ｂ（側面図）に示されるように、光束制御部材４０は、レーザー光源２０から出射されたレーザー光Ｌを入射させる入射面４１と、入射面４１から入射したレーザー光Ｌを反射させる第１プリズム列４２と、第１プリズム列４２で反射したレーザー光Ｌを反射させる第２プリズム列４３と、第２プリズム列４３で反射したレーザー光Ｌを出射させる出射面４４と、を有する。

第１プリズム列４２は、複数の第１プリズム４５を有しており、複数の第１プリズム４５は、平面視したときの頂点を結ぶ線が２次以上の多項式で表される曲線Ｃ１となるように配置されている。また、第２プリズム列４３は、複数の第２プリズム４６を有しており、複数の第２プリズム４６は、正面視したときの頂点を結ぶ線が２次以上の多項式で表される曲線Ｃ２となるように配置されている。

レーザー光源２０から出射されたレーザー光Ｌは、コリメーターレンズ３０を透過した後、光束制御部材４０に入射する（図１Ａ参照）。入射面４１から入射したレーザー光Ｌは、第１プリズム４５で反射されることで、線状に広げられる（図１Ａ参照）。線状に広げられたレーザー光Ｌは、第２プリズム４６で反射されることで、面状に広げられた後、出射面４４から出射される（図１Ｂ参照）。

国際公開第２００９／０１１１２２号

特許文献１の面光源装置１０の光束制御部材４０では、各プリズム４５，４６の頂点を結ぶ線が２次以上の多項式で表される曲線Ｃ１，Ｃ２となるように、各プリズム４５，４６が配置されている。このため、レーザー光Ｌをそれぞれ所望の角度で反射させるためには、各プリズム４５，４６の形状をそれぞれの位置に応じて個別に最適化する必要がある。したがって、特許文献１の面光源装置１０には、光束制御部材４０の設計および製造工程が複雑であるという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、レーザー光源を有する面光源装置であって、簡単に設計および製造することができる面光源装置を提供することを目的とする。また、本発明は、前記面光源装置を有する表示装置を提供することも目的とする。

本発明の面光源装置は、偏光特性を有するコリメート光を出射する光源と、コリメート光の光路を制御する光束制御部材とを有する面光源装置であって、光束制御部材は、光源から出射されたコリメート光を偏向させる偏向面と、偏向面で偏向されたコリメート光を、線状に内部入射させ、線状に反射させる第１プリズム列と、第１プリズム列で反射されたコリメート光を、面状に内部入射させ、面状に反射させる第２プリズム列と、第２プリズム列で反射されたコリメート光を出射させる出射面と、を含み、第１プリズム列は、各稜線が互いに平行で、かつ同一の第１仮想平面上に位置するように配置されている複数の第１プリズムを有し、第２プリズム列は、各稜線が互いに平行で、かつ同一の第２仮想平面上に位置するように配置されている複数の第２プリズムを有し、第１プリズムの稜線と第２プリズムの稜線は、互いに垂直である構成を採る。

また、本発明の面光源装置は、偏光特性を有するコリメート光を出射する光源と、コリメート光の光路を制御する光束制御部材とを有する面光源装置であって、光束制御部材は、光源から出射されたコリメート光を偏向させる偏向面と、偏向面で偏向されたコリメート光を、線状に入射させ、線状に反射させる第１凸条列と、第１凸条列で反射されたコリメート光を、面状に入射させ、面状に反射させる第２凸条列と、を含み、第１凸条列は、各稜線が互いに平行で、かつ同一の第１仮想平面上に位置するように配置されている複数の第１凸条を有し、第２凸条列は、各稜線が互いに平行で、かつ同一の第２仮想平面上に位置するように配置されている複数の第２凸条を有し、第１凸条の稜線と第２凸条の稜線は、互いに垂直である構成を採る。

本発明の表示装置は、本発明の面光源装置と、面光源装置から出射された光を照射される表示部材とを有する構成を採る。

本発明によれば、簡単に設計および製造することができる面光源装置および面光源装置を有する表示装置を提供することができる。

図１Ａ，Ｂは、従来の面光源装置の構成を示す図である。 実施の形態１の面光源装置の構成を示す図である。 実施の形態１の光束制御部材の斜視図である。 図４Ａ，Ｂは、実施の形態１の光束制御部材の部分拡大平面図である。 図５Ａ，Ｂは、実施の形態１の光束制御部材の部分拡大正面図である。 図６Ａ，Ｂは、二面角を説明するための図である。 実施の形態２の光束制御部材の斜視図である。 実施の形態３の光束制御部材の斜視図である。 実施の形態３の変形例の光束制御部材の斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明では、本発明の面光源装置の代表例として、液晶表示装置のバックライトなどに適する面光源装置について説明する。また、以下の説明では、偏光特性を有するコリメート光として、レーザー光を利用する面光源装置について説明する。これらの面光源装置は、液晶パネルなどの表示部材と組み合わせることで、表示装置として使用されうる。

（実施の形態１）
実施の形態１では、正面視したときの形状が略三角形で、レーザー光を正面側（横側）から入射させる光束制御部材３００について説明する。

［面光源装置および光束制御部材の構成］
図２は、実施の形態１に係る面光源装置１００の構成を示す図である。図２に示されるように、面光源装置１００は、レーザー光源２００および光束制御部材３００を有する。

レーザー光源２００は、小径の平行光束であるレーザー光Ｌを、光束制御部材３００の正面（偏向面３２０）に向けて出射する。レーザー光源２００から出射されたレーザー光Ｌは、正面（偏向面３２０）から光束制御部材３００に入射する。

図３〜図５は、光束制御部材３００の構成を示す図である。図３は、光束制御部材３００の斜視図である。図４Ａは、光束制御部材３００の偏向面３２０近傍の部分拡大平面図であり、図４Ｂは、図４Ａに示される領域における光路図である。図５Ａは、実施の形態１の光束制御部材３００の第２プリズム列３６０近傍の部分拡大正面図であり、図５Ｂは、図５Ａに示される領域における光路図である。

図６は、二面角を説明するための図である。図６Ａは、２つの面が接している場合の二面角を説明するための図であり、図６Ｂは、２つの面が離間している場合の二面角を説明するための図である。

図３に示されるように、光束制御部材３００は、偏向面３２０と、複数の第１プリズム３４１を有する第１プリズム列３４０と、複数の第２プリズム３６１を有する第２プリズム列３６０と、出射面３８０と、を有する。複数の第１プリズム３４１は、各第１稜線３４４が互いに平行で、かつ第１仮想平面３４５上に位置するように配置される。また、複数の第２プリズム３６１は、各第２稜線３６４が互いに平行で、かつ第２仮想平面３６５上に位置するように配置される。なお、前述した表示装置では、出射面３８０に対向するように表示部材が配置される。

光束制御部材３００は、一体成形により形成されており、レーザー光源２００から出射されたレーザー光Ｌの配光を制御する。光束制御部材３００の材料は、所望の波長の光を通過させ得る材料であれば特に限定されない。たとえば、光束制御部材３００の材料は、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）、などの光透過性樹脂、またはガラスである。光束制御部材３００の材料としては、配向複屈折および光弾性複屈折が非常に小さい、ゼロ・ゼロ複屈折ポリマー（非複屈折光学樹脂。例えば、特許第４６２４８４５号に記載のポリマー）が特に好ましい。

光束制御部材３００は、略平板状の部材である。光束制御部材３００の平面視（ｘｙ平面視）形状は略矩形であり、光束制御部材３００の正面視（ｘｚ平面視）形状は略三角形である。偏向面３２０は正面に配置されており、第１プリズム列３４０は左側面に配置されており、第２プリズム列３６０は底面に配置されており、出射面３８０は表面に配置されている。

偏向面３２０は、平面形状であり、レーザー光源２００から出射されたレーザー光Ｌを、光束制御部材３００に入射させると共に、第１プリズム列３４０に向かって屈折させる。すなわち、実施の形態１の光束制御部材３００において、偏向面３２０は、入射面であり、かつ屈折面でもある。偏向面３２０は、光束制御部材３００を正面視したとき、第１プリズム列３４０側に配置されている。

偏向面３２０と、出射面３８０との二面角は、９０°である。すなわち、偏向面３２０と、出射面３８０とは、直交している。図６Ａに示されるように、平面Ａおよび平面Ｂが隣接している場合の「二面角」とは、平面Ａおよび平面Ｂに垂直な平面を平面Ｃとし、平面Ａおよび平面Ｃの交線を交線ＬＡとし、平面Ｂおよび平面Ｃの交線を交線ＬＢとした場合、交線ＬＡおよび交線ＬＢがなす２つの角度のうち小さい方の角度θを意味する。平面Ａを偏向面３２０、平面Ｂを出射面３８０と想定した場合、交線ＬＡおよび交線ＬＢは、有限直線である。端部で接している２本の有限直線がなす２つの角度は、一方が１８０°以上であり、他方が１８０°未満である。したがって、前述したように、「二面角」とは、１８０°未満となる。

また、図４Ａに示されるように、偏向面３２０と、第１仮想平面３４５との二面角θ１は、鋭角である。図６Ｂに示されるように、平面Ａおよび平面Ｂが離間している場合の「二面角」とは、平面Ａおよび平面Ｂに垂直な平面を平面Ｃとし、平面Ａおよび平面Ｃの交線ＬＡを延長させた直線を直線ＬＡ’とし、平面Ｂおよび平面Ｃの交線ＬＢを延長させた直線を直線ＬＢ’とした場合、直線ＬＡ’および直線ＬＢ’がなす２つの角度のうち小さい方の角度θを意味する。平面Ａを偏向面３２０、平面Ｂを第１仮想平面３４５と想定し、それぞれの面が平面Ｃと交わってできる交線ＬＡおよび交線ＬＢを、２つの直線が交わる点（点Ｐ、図６Ｂ参照）まで延長する。この延長させた直線（直線ＬＡ’および直線ＬＢ’）は、端部（点Ｐ）で接する有限直線である。端部で接している２本の有限直線がなす２つの角度は、一方が１８０°以上であり、他方が１８０°未満となる。したがって、前述したように、「二面角」とは、１８０°未満となる。

偏向面３２０と第１仮想平面３４５との二面角θ１は、レーザー光Ｌを第１プリズム列３４０に向かって屈折させることができれば、特に限定されない。二面角θ１は、光束制御部材３００に入射するレーザー光Ｌの進行方向と、レーザー光Ｌの幅寸法、または第１プリズム列３４０の長さなどに応じて適宜調整すればよい。

図４Ｂに示されるように、第１プリズム列３４０は、偏向面３２０で偏向されたレーザー光Ｌを、線状に内部入射させ、第２プリズム列３６０に向かって線状に反射させる。第１プリズム列３４０は、同一形状の複数の第１プリズム３４１を有する。各第１プリズム３４１は、三角柱状である。また、第１プリズム３４１を平面視したとき（ｘｙ平面）の断面形状は、三角形である。第１プリズム３４１は、第１稜線３４４を介して互いに隣接した第１反射面３４２および第１傾斜面３４３を有する。複数の第１プリズム３４１は、第１稜線３４４が互いに平行で、かつ同一の第１仮想平面上３４５に位置するように配置される。

ここで「線状に内部入射」とは、偏向面３２０から第１プリズム列３４０を見たときに、第１プリズム列３４０（第１反射面３４２）に到達したレーザー光Ｌが線状に見えることを意味する。また「線状に反射」とは、各第１反射面３４２で反射した各レーザー光Ｌと交わる仮想の被照射面（第１仮想平面上３４５と平行な面）を考えた場合、被照射面に照射されるレーザー光Ｌが略線状に見えることを意味する。

第１反射面３４２は、偏向面３２０から見て奥側に配置されており、偏向面３２０から入射したレーザー光Ｌを第２プリズム列３６０に向かって反射させる。各第１反射面３４２は、互いに平行となるように配置されている。各第１反射面３４２は、レーザー光Ｌが入射する偏向面３２０の入射位置から見ると、その大部分が連続して重なっている。レーザー光Ｌが入射する偏向面３２０の入射位置から見える第１反射面３４２の合計の幅寸法は、偏向されたレーザー光Ｌの幅寸法と同じであるか、または偏向されたレーザー光Ｌの幅寸法以上である。

第１傾斜面３４３は、偏向面３２０から見て手前側に配置され、第１プリズム３４１の第１反射面３４２と隣り合う第１プリズム３４１の第１反射面３４２を繋ぐ。

第１反射面３４２と、第１傾斜面３４３との二面角は、偏向されたレーザー光Ｌを所望の方向に反射することができれば特に限定されない。第１反射面３４２と、第１傾斜面３４３との二面角は、第１プリズム列３４１および第２プリズム列３６１との位置関係に応じて適宜調整すればよい。

図４Ｂに示されるように、偏向面３２０によって偏向されたレーザー光Ｌは、指向性を維持したまま、第１プリズム列３４０に向かって進行する。そして、第１プリズム列３４０に到達したレーザー光Ｌは、各第１反射面３４２の第１谷線３４６側部分に線状に内部入射する。各第１反射面３４２に線状に内部入射した光は、第２プリズム列３６０に向かって線状に反射される。

第２プリズム列３６０は、第１プリズム列３４０で反射されたレーザー光Ｌを、面状に内部入射させ、出射面３８０に向かって面状に反射させる。第２プリズム列３６０は、同一形状の複数の第２プリズム３６１を有する。各第２プリズム３６１は、三角柱状である。また、第２プリズム３６１を正面視したとき（ｘｚ平面）の断面形状は、三角形である。第２プリズム３６１は、第２稜線３６４を介して隣接した第２反射面３６２および第２傾斜面３６３を有する。複数の第２プリズム３６１は、第２稜線３６４が互いに平行で、かつ同一の第２仮想平面３６５上に位置するように配置される。第１プリズム３４１の稜線（第１稜線３４４）と第２プリズム３６１の稜線（第２稜線３６４）は、互いに垂直である。

ここで「面状に内部入射」とは、第１プリズム列３４０から第２プリズム列３６０を見たときに、第２プリズム列３６０（第２反射面３６２）に到達したレーザー光Ｌが面状に見えることを意味する。また、「面状に反射」とは、各第２反射面３６２で反射した各レーザー光Ｌと交わる仮想の被照射面（第２仮想平面３６５に平行な面）を考えた場合、レーザー光Ｌによって被照射面の一部の領域が略均一に照らされることを意味する。

なお、表示装置において、各第２反射面３６２で反射した各レーザー光Ｌは、液晶パネルなどの表示部材に入射する。このとき、表示部材は、表示領域に複数のレーザー光Ｌが入射するため、略均一に照らされる。

図５Ａに示されるように、第２仮想平面３６５および出射面３８０の厚みは、第１仮想平面３４５から離れるにつれて漸減する。すなわち、第２仮想平面３６５と、出射面３８０との二面角θ２は、鋭角である。このとき、第１仮想平面３４５と第２仮想平面３６５との二面角も、鋭角である。

第２反射面３６２は、第１プリズム列３４０から見て奥側に配置されており、第１プリズム列３４０で反射したレーザー光Ｌを出射面３８０に向かって反射させる。各第２反射面３６２は、互いに平行となるように配置されている。各第２反射面３６２は、レーザー光Ｌが反射する第１プリズム列３４０の反射位置から見ると、その大部分が連続して重なっている。レーザー光Ｌが反射する第１プリズム列３４０の反射位置から見える第２反射面３６２の合計幅寸法は、反射された線状のレーザー光Ｌの合計幅寸法と同じであるか、または反射された線状のレーザー光Ｌの合計幅寸法以上となっている。また、レーザー光Ｌが反射する第１プリズム列３４０の反射位置から見える第２反射面３６２の合計高さ寸法は、反射された線状のレーザー光Ｌの高さと同じであるか、または反射された線状のレーザー光Ｌの高さ寸法以上となっている。

第２傾斜面３６３は、第１プリズム列３４０から見て手前側に配置され、第２プリズム３６１の第２反射面３６２と隣り合う第２プリズム３６１の第２反射面３６２を繋ぐ。

第２反射面３６２と、第２傾斜面３６３との二面角は、偏向されたレーザー光Ｌを所望の方向に反射することができれば特に限定されない。第２反射面３６２と、第２傾斜面３６３との二面角は、レーザー光Ｌを出射させる方向に応じて適宜調整すればよい。

図５Ｂに示されるように、第１プリズム列３４０で線状に反射されたレーザー光Ｌは、各第２反射面３６２の第２谷線３６６側部分に面状に内部入射する。各第２反射面３６２に面状に内部入射した光は、出射面３８０に向かって面状に反射される。

出射面３８０は、平面形状であって、第２プリズム列３６０で反射された面状のレーザー光Ｌを出射させる。

［効果］
以上のように、本発明の面光源装置１００では、複数の第１プリズム３４１を同一の形状にすることができ、かつ複数の第２プリズム３６１も同一の形状にすることができるため、簡単に設計および製造することができる。また、光束制御部材３００内に入射するレーザー光Ｌの光路中にレーザー光Ｌを不規則に散乱させる構成が存在しないため、面光源装置１００からの出射光では、入射前のレーザー光Ｌの偏光状態が維持される。さらに、光束制御部材３００をゼロ・ゼロ複屈折ポリマーなどの非複屈折光学樹脂で構成することにより、複屈折の影響による偏光状態の変化も抑制することができる。

なお、本発明の面光源装置１００を液晶ディスプレイに適用する場合、液晶パネルを透過させた後にレンチキュラーシートや拡散シートなどを用いて視野角を調整することで、光利用効率の高い液晶ディスプレイを得ることが可能となる。

（実施の形態２）
実施の形態２では、正面視したときの形状が略長方形で、レーザー光を正面側（横側）から入射させる光束制御部材４００について説明する。

本発明の実施の形態２の面光源装置は、実施の形態１の光束制御部材３００の代わりに実施の形態２の光束制御部材４００を有する点において、実施の形態１の面光源装置１００と異なる。そこで、本実施の形態では、実施の形態２の光束制御部材４００についてのみ説明する。なお、実施の形態２の光束制御部材４００は、第１プリズム列４４０および第２プリズム列４６０の形態のみが実施の形態１の光束制御部材３００と異なる。そこで、実施の形態１の光束制御部材３００と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

［光束制御部材の構成］
図７は、実施の形態２の光束制御部材４００の斜視図である。図７に示されるように、光束制御部材４００は、偏向面３２０、第１プリズム列４４０、第２プリズム列４６０および出射面３８０を有する。光束制御部材４００は、略平板状の部材である。光束制御部材４００の平面視（ｘｙ平面視）形状は略矩形であり、かつ光束制御部材４００の正面視（ｘｚ平面視）形状は略矩形である。

第１プリズム列４４０は、同一形状の複数の第１プリズム３４１を有する。複数の第１プリズム３４１は、第１稜線３４４が互いに平行であって、かつ第１仮想平面上３４５に位置するように配置されている。第１仮想平面３４５と、出射面３８０との二面角は、鈍角である。

第２プリズム列４６０は、同一形状の複数の第２プリズム３６１を有する。複数の第２プリズム３６１は、第２稜線３６４が互いに平行であって、かつ第２仮想平面３６５上に位置するように配置されている。第１プリズム３４１の稜線（第１稜線３４４）と第２プリズム３６１の稜線（第２稜線３６４）は、互いに垂直である。第２仮想平面３６５と、出射面３８０とは、平行である。また、第１仮想平面３４５と、第２仮想平面３６５との二面角は、鋭角である。

レーザー光源２００から出射されたレーザー光Ｌは、偏向面３２０を介して光束制御部材４００内を第１プリズム列４４０に向かって進行する。そして、第１プリズム列３４０に線状に内部入射し、第２プリズム列３６１に向かって線状に反射される。第２プリズム列４６０に面状に内部入射したレーザー光Ｌは、出射面３８０に向かって面状に反射され、出射面３８０から出射する。

［効果］
本発明の光束制御部材４００は、実施の形態１の光束制御部材３００の効果に加え、出射面３８０と、第２仮想平面４６０が平行であるため、生産性に優れている。

なお、実施の形態１，２において、平面で形成された偏向面３２０が平面である例を示したが、偏向面３２０は平面でなくてもよい。たとえば、偏向面３２０に色消しのための回折格子を形成してもよい。ＲＧＢ（赤色、緑色、青色）三色のコリメート光（例えばレーザー光）を平面で構成した偏向面３２０に入射した場合、波長ごとに屈折率が異なるため、色分離が生じる。この色分離は、偏向面３２０に色消し用の回折格子を形成することによって、抑制されうる。

（実施の形態３）
実施の形態３では、正面視したときの形状が略三角形で、レーザー光を底面側（下側）から入射させる光束制御部材５００について説明する。

本発明の実施の形態３の面光源装置は、レーザー光源２００の出射位置と、実施の形態１の光束制御部材３００の代わりに実施の形態３の光束制御部材５００を有する点において、実施の形態１の面光源装置１００と異なる。なお、実施の形態３の光束制御部材５００は、偏向面３２０の形態のみが実施の形態１の光束制御部材３００と異なる。そこで、実施の形態１の光束制御部材３００と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

［光束制御部材の構成］
図８は、実施の形態３の光束制御部材５００の構成を示す図である。図８に示されるように、レーザー光源２００は、光束制御部材５００の底面側（下側）からレーザー光Ｌを出射する。レーザー光源２００から出射されたレーザー光Ｌは、底面側（下側）から光束制御部材５００に入射する。

図８に示されるように、光束制御部材５００は、偏向面５２０、第１プリズム列３４０、第２プリズム列３６０および出射面３６０に加え、入射面５９０を有する。光束制御部材５００は、略平板状の部材である。光束制御部材５００の平面視（ｘｙ平面視）形状は略矩形であり、かつ光束制御部材５００の正面視（ｘｚ平面視）形状は略三角形である。

入射面５９０は、レーザー光源２００から上側に向かって出射されたレーザー光Ｌを光束制御部材５００内に入射させる。入射面５９０は、光束制御部材５００の底面側に配置されており、かつ出射面３８０と平行に配置されている。

偏向面５２０は、平面形状であり、入射面５９０から入射したレーザー光Ｌを、第１プリズム列３４０に向かって反射させる。すなわち、実施の形態３の光束制御部材５００において、偏向面５２０は、反射面である。偏向面５２０と、出射面３８０との二面角は、鈍角である。また、偏向面５２０と、第１仮想平面３４５との二面角は、鋭角である。

レーザー光源２００から出射されたレーザー光Ｌは、入射面５９０から光束制御部材５００内に入射し、偏向面５２０に向かって進行する。そして、光束制御部材５２０内に入射したレーザー光Ｌは、偏向面５２０で反射して第１プリズム列３４０に向かって進行する。そして、第１プリズム列３４０（第１反射面３４２）に線状に内部入射し、第２プリズム列３６０に向かって線状に反射される。第２プリズム列３６０に面状に内部入射したレーザー光Ｌは、出射面３８０に向かって面状に反射され、出射面３８０から出射する。

［効果］
以上のように、本発明の光束制御部材５００は、実施の形態１の光束制御部材３００の効果に加え、レーザー光源２００を下側に配置することができる。よって、本発明の面光源装置を複数用いる表示装置の場合では、面光源装置を密に配置することができ、効率的に表示部材を照射することができる。

［変形例］
図９に示されるように、光束制御部材５００’は、さらに反射面５９５を有していてもよい。この場合、レーザー光源２００は、光束制御部材５００’の下側に配置し、横方向にレーザー光Ｌを出射する。また、光束制御部材５００’は、入射面５９０’から入射したレーザー光Ｌを反射面５９５で反射させて、偏向面５２０に入射させる。変形例の光束制御部材５００’では、レーザー光源２００を光束制御部材５００’の下側に配置し、かつ横方向に出射することができるため、装置全体を薄くすることができる。

また、実施の形態２の光束制御部材４００においても、偏向面３２０の代わりに、実施の形態３の光束制御部材５００，５００’の入射面５９０および偏向面５２０、または入射面５９０’、反射面５９５および偏向面５２０を形成してもよい。

なお、上記各実施の形態では、樹脂成形で一体に形成された光束制御部材について説明したが、光束制御部材は、樹脂成形で一体に形成されたものでなくてもよい。たとえば、特に図示しないが、光束制御部材は、偏向面と、第１凸条列と、第２凸条列と、を有する。第１凸条列は、各稜線が互いに平行で、かつ同一の第１仮想平面上に位置するように配置されている複数の第１凸条を有する。第２凸条列は、各稜線が互いに平行で、かつ同一の第２仮想平面上に位置するように配置されている複数の第２凸条を有する。これらの第１凸条および第２凸条の表面は、鏡面である。また、第１凸条の稜線と第２凸条の稜線は、互いに垂直である。第１凸条列は、上記各実施の形態の第１プリズム列３４０，４４０と同等の機能を有し、第２凸条列は、第２プリズム列３６０，４６０と同等の機能を有する。この場合、偏光面で偏向されたコリメート光は、第１凸条列の表面に線状に入射し、線状に反射する。また、第１凸条列で反射されたコリメート光は、第２凸条列に面状に入射し、面状に反射する。このように、各構成部品を個別に形成することで、出射面が不要となる。

本発明の面光源装置は、例えば、液晶表示装置のバックライトや一般照明などに適用することができる。

１０ 面光源装置
２０ レーザー光源
３０ コリメーターレンズ
４０ 光束制御部材
４１ 入射面
４２ 第１プリズム列
４３ 第２プリズム列
４４ 出射面
４５ 第１プリズム
４６ 第２プリズム
１００ 面光源装置
２００ レーザー光源
３００，４００，５００ 光束制御部材
３２０，５２０ 偏向面
３４０，４４０ 第１プリズム列
３４１ 第１プリズム
３４２ 第１反射面
３４３ 第１傾斜面
３４４ 第１稜線
３４５ 第１仮想平面
３４６ 第１谷線
３６０，４６０ 第２プリズム列
３６１ 第２プリズム
３６２ 第２反射面
３６３ 第２傾斜面
３６４ 第２稜線
３６５ 第２仮想平面
３６６ 第２谷線
３８０，５９０ 出射面
Ｃ１，Ｃ２ 曲線
Ｌ レーザー光

Claims (10)

1. 偏光特性を有するコリメート光を出射する光源と、前記光源の上側に配置され、前記コリメート光の光路を制御する光束制御部材とを有する面光源装置であって、
   前記光束制御部材は、
   前記光源から出射された前記コリメート光を前記光束制御部材に入射させる入射面と、
   前記入射面から入射した前記コリメート光を上側に反射させる反射面と、
   前記反射面で反射された前記コリメート光を反射によって偏向させる偏向面と、
   前記偏向面で偏向された前記コリメート光を、線状に内部入射させ、線状に反射させる第１プリズム列と、
   前記第１プリズム列で反射された前記コリメート光を、面状に内部入射させ、面状に反射させる第２プリズム列と、
   前記第２プリズム列で反射された前記コリメート光を上側に出射させる出射面と、を含み、
   前記第１プリズム列は、各稜線が互いに平行で、かつ同一の第１仮想平面上に位置するように配置されている複数の第１プリズムを有し、
   前記第２プリズム列は、各稜線が互いに平行で、かつ同一の第２仮想平面上に位置するように配置されている複数の第２プリズムを有し、
   前記第１プリズムの稜線と前記第２プリズムの稜線は、互いに垂直であり、
   前記入射面から前記反射面へ進行する前記コリメート光は、前記第２仮想平面に沿って進行する、
   面光源装置。
2. 前記光源は、レーザー光源である、請求項１に記載の面光源装置。
3. 前記偏向面と、前記第１仮想平面との二面角は、鋭角である、請求項１または２に記載の面光源装置。
4. 前記第１仮想平面と、前記第２仮想平面との二面角は、鋭角である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の面光源装置。
5. 前記出射面と前記第２仮想平面との間の厚みは、前記第１仮想平面から離れるにつれて漸減する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の面光源装置。
6. 前記出射面と前記第２仮想平面とは、平行である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の面光源装置。
7. 前記偏向面は、屈折面である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の面光源装置。
8. 前記光束制御部材は、非複屈折光学樹脂からなる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の面光源装置。
9. 偏光特性を有するコリメート光を出射する光源と、前記光源の上側に配置され、前記コリメート光の光路を制御する光束制御部材とを有する面光源装置であって、
   前記光束制御部材は、
   前記光源から出射された前記コリメート光を上側に反射させる反射面と、
   前記反射面で反射された前記コリメート光を反射によって偏向させる偏向面と、
   前記偏向面で偏向された前記コリメート光を、線状に入射させ、線状に反射させる第１凸条列と、
   前記第１凸条列で反射された前記コリメート光を、面状に入射させ、面状に反射させる第２凸条列と、を含み、
   前記第１凸条列は、各稜線が互いに平行で、かつ同一の第１仮想平面上に位置するように配置されている複数の第１凸条を有し、
   前記第２凸条列は、各稜線が互いに平行で、かつ同一の第２仮想平面上に位置するように配置されている複数の第２凸条を有し、
   前記第１凸条の稜線と前記第２凸条の稜線は、互いに垂直であり、
   前記光源から出射され、前記反射面に入射する前記コリメート光は、前記第２仮想平面に沿って進行する、
   面光源装置。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の面光源装置と、前記面光源装置から出射された光を照射される表示部材とを有する、表示装置。