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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-02
(45)【発行日】2024-08-13
(54)【発明の名称】サイドエッジ型面照明装置
(51)【国際特許分類】
F21S 2/00 20160101AFI20240805BHJP
F21V 5/02 20060101ALI20240805BHJP
G02F 1/13357 20060101ALI20240805BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20240805BHJP
【ＦＩ】
F21S2/00 431
F21V5/02 100
G02F1/13357
F21Y115:10
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2020073402
(22)【出願日】2020-04-16
(65)【公開番号】P2021170491
(43)【公開日】2021-10-28
【審査請求日】2023-02-20
(73)【特許権者】
【識別番号】000002303
【氏名又は名称】スタンレー電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100100011
【弁理士】
【氏名又は名称】五十嵐 省三
(72)【発明者】
【氏名】宮本 隆志
(72)【発明者】
【氏名】武内 敦
(72)【発明者】
【氏名】重野 信行
【審査官】河村 勝也
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－２１５４６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１３／１２１７７１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１１０４８８５１８（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０６１０９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－２１２３８７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２１Ｓ ２／００
Ｆ２１Ｖ ５／０２
Ｇ０２Ｆ １／１３３５７
Ｆ２１Ｙ １１５／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
出光面、該出光面の反対側に設けられた配光制御面、該出光面及び該配光制御面の一端及び他端に設けられた入光面及び反入光面を有する導光板と、前記導光板の入光面側に設けられた光源と、
前記導光板の出光面側に設けられ、前記導光板側へ突出した前記導光板の入光面に平行な複数の峰形状プリズムを有するプリズムシートと
を具備するサイドエッジ型面照明装置であって、
前記各峰形状プリズムの頂点形状及び頂点高さ並びに前記峰形状プリズムのピッチは一定であり、
前記各峰形状プリズムの傾斜角度は前記入光面から前記反入光面に向って漸次変化し、
前記峰形状プリズムは前記装置の左右方向に延在し、
前記各峰形状プリズムはその頂点を挟んで入射面及び反射面を有し、
前記プリズムシートの中央位置から前記導光板の入光面に近づくにつれて前記各峰形状プリズムの反射面は漸次倒れており、
前記プリズムシートの中央位置から前記導光板の非入光面に近づくにつれて前記各峰形状プリズムの反射面は漸次立上り、
前記プリズムシートの前記中央位置は前記導光板の前記入光面と前記導光板の前記反入光面とから非等距離であるサイドエッジ型面照明装置。
【請求項2】
出光面、該出光面の反対側に設けられた配光制御面、該出光面及び該配光制御面の一端及び他端に設けられた入光面及び反入光面を有する導光板と、前記導光板の入光面側に設けられた光源と、
前記導光板の出光面側に設けられ、前記導光板側へ突出した前記導光板の入光面に平行な複数の峰形状プリズムを有するプリズムシートと
を具備し、
前記各峰形状プリズムの頂点形状及び頂点高さ並びに前記峰形状プリズムのピッチは一定であり、
前記各峰形状プリズムの傾斜角度は前記入光面から前記反入光面に向って漸次変化し、
前記各峰形状プリズムはその頂点を挟んで入射面及び反射面を有し、
前記プリズムシートの中央位置から前記導光板の入光面に近づくにつれて前記各峰形状プリズムの反射面は漸次倒れており、
前記プリズムシートの中央位置から前記導光板の非入光面に近づくにつれて前記各峰形状プリズムの反射面は漸次立上り、
前記プリズムシートの前記中央位置は前記導光板の前記入光面と前記導光板の前記反入光面とから非等距離であるサイドエッジ型面照明装置。
【請求項3】
前記各峰形状プリズムの傾斜角度は該峰形状プリズムの回転角度で与えられる請求項１又は２に記載のサイドエッジ型面照明装置。
【請求項4】
前記各峰形状プリズムの回転角度θは、θ＝ａ・ｘ＋ｂ
但し、ｘは前記導光板の入光面位置からの距離
ａは－０．０２８５≦ａ≦－０．０４４６
ｂは前記導光板の入光面位置での峰形状プリズムの回転角度
で与えられる請求項３に記載のサイドエッジ型面照明装置。
【請求項5】
前記峰形状プリズムは前記導光板の入光面に対して凹状に湾曲している請求項１に記載のサイドエッジ型面照明装置。
【請求項6】
前記各峰形状プリズムはその頂点を挟んで入射面及び反射面を有し、前記プリズムシートには、隣接する第１の峰形状プリズムの反射面と第２の峰形状プリズムの入射面との間に平坦部が設けられた請求項１又は２に記載のサイドエッジ型面照明装置。
【請求項7】
前記各峰形状プリズムは三角形状プリズムである請求項１から５のいずれかに記載のサイドエッジ型面照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は液晶表示（ＬＣＤ）装置等に用いられ、光源を一側方に有するサイドエッジ型面照明装置、特に、プリズムシートの改良に関する。
【背景技術】
【0002】
ＬＣＤ装置の面照明装置（バックライト）として薄型化、軽量化の点で優れたサイドエッジ型面照明装置が用いられている。このとき、ＬＣＤ装置を公共の場所で使用する際には、他者による側方からの覗き見を防止するために狭配光特性つまり狭い視角特性が必要である。
【0003】
図１４は従来のサイドエッジ型面照明装置を示す斜視図である（参照：特許文献１）。
【0004】
図１４において、サイドエッジ型面照明装置は、出光面Ｓｅ、配光制御面Ｓｄ、出光面Ｓｅ及び配光制御面Ｓｄの側方に設けられた入光面Ｓｉｎ１及び反入光面Ｓｉｎ２を有する導光板１と、導光板１の入光面Ｓｉｎ１側に設けられた光源としての複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）素子２と、導光板１の出光面Ｓｅ側に設けられたプリズムシート３と、導光板１の配光制御面Ｓｄ側に設けられた反射シート４とによって構成される。尚、プリズムシート３の外側にはＬＣＤパネル（図示せず）が設けられる。
【0005】
プリズムシート３は入光面Ｓｉｎ１に平行なＹ方向に沿って延びるように、かつ下側に突出して設けられた側面視で同一三角形状の複数の三角形状プリズム３ａを有する。
【0006】
図１４において、ＬＥＤ素子２からの光が導光板１の入光面Ｓｉｎ１に入射され、その一部は出光面Ｓｅからプリズムシート３を介して外部へ出光され、プリズムシート３から離れた視点Ｓの輝度Ｉ０が決定される。尚、Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３は上＋７°からの輝度、真下（０°）からの輝度、下－７°からの輝度を示す。残りは配光制御面Ｓｄから出光されて反射シート４によって反射される。尚、反射シート４の代りに吸光シートを設けてもよい。
【0007】
【0008】
図１５において、導光板１はアクリル樹脂又はポリカーボネート等の透明樹脂よりなり、入光面Ｓｉｎ１に垂直なＸ方向（光伝播方向）に沿って延びるように出光面Ｓｅ上に設けられた複数の上側プリズム１１と、入光面Ｓｉｎ１に平行なＹ方向に沿って延びるように配光制御面Ｓｄ上に設けられた複数の下側プリズム１２とを有する。
【0009】
導光板１の上側プリズム１１はＺ方向に突出し、Ｘ方向に平行に延在し、凸状断面が円弧、二等辺三角形等をなしている。
【0010】
【0011】
図１６に示すように、配光制御面Ｓｄ上のＸ方向に延在する複数の平坦鏡面１３を設け、光を導光板１の奥に均一に拡散するようにする。この場合、入光面Ｓｉｎ１から遠ざかる程、平坦鏡面１３のＹ方向幅は小さくなる。また、配光制御面Ｓｄ上の平坦鏡面１３に設けられていない領域にはＹ方向に沿った複数の下側プリズム１２が設けられ、各下側プリズム１２は大きな角α１を有する傾斜面１２－１及び光を立ち上げるための小さな角α２（α２＜α１）を有する傾斜面１２－２よりなる。この場合、入光面Ｓｉｎ１から離れる程、下側プリズム１２のＹ方向幅は大きくなる。
【0012】
【0013】
図１７に示すように、ＬＥＤ素子２からの光Ｌ１は出光面Ｓｅ及び配光制御面Ｓｄの間を全反射し、その後、出光面Ｓｅ又は下側プリズム１２の傾斜面１２－２を屈折する。この場合、平坦鏡面１３のＹ方向幅及び下側プリズム１２のＹ方向幅はＸ方向に沿って変化するので、導光板１の出光面Ｓｅの光Ｌ２は、図１８の（Ａ）に示す配光特性となる。他方、光Ｌ２は配光制御面Ｓｄから漏れて光Ｌ３となり反射シート４によって反射される。また、導光板１の出光面Ｓｅからの光Ｌ２はプリズムシート３の三角形状プリズム３ａによってコリメート光Ｌ４（焦点距離は無限に相当）となり、図１８の（Ｂ）に示す配光特性を有する。
【0014】
中央視点から見た場合の輝度は図１７の上部に示すごとく、上部（＋７°方向）輝度Ｉ１は中央部（０°方向）輝度Ｉ２の２０％となり、下部（－７°方向）輝度Ｉ３は中央部（０°方向）輝度Ｉ２の６０％となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0015】
【文献】特開２０１５－１５０８３号公報（特許第６１８４２０５号）段落０００３、０００４、図１４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0016】
図１９は図１４のサイドエッジ型面照明装置に対して上視点（＋５°）から見たプリズムシート３上の輝度分布を説明するための図であって、（Ａ）は上視点位置を示し、（Ｂ）は上視点から見たプリズムシート３上の輝度分布を示し、（Ｃ）は、（Ｂ）の輝度分布の中央輝度断面を示す。
【0017】
図１９の（Ａ）に示すごとく、上５°視点Ｓ１はプリズムシート３の中央から見て上５°に位置する。この場合、図１９の（Ｂ）に示すごとく、上視点Ｓ１から見た輝度分布は輝度Ｉ１の影響を強く受け、上方の輝度が大きくなって明線を構成し、下方はダークバンドとなる。従って、図１９の（Ｃ）に示すごとく、中央輝度断面における輝度差は大きくなる。
【0018】
図２０は図１４のサイドエッジ型面照明装置に対して中央視点から見たプリズムシート３上の輝度分布を説明するための図であって、（Ａ）は中央視点位置を示し、（Ｂ）は中央視点から見たプリズムシート３上の輝度分布を示し、（Ｃ）は、（Ｂ）の中央視点から見た輝度分布の中央輝度断面を示す。
【0019】
図２０の（Ａ）に示すごとく、中央視点Ｓ２はプリズムシート３の中央から見て真上に位置する。この場合、図２０の（Ｂ）に示すごとく、中央視点Ｓ２から見た輝度分布は輝度Ｉ２の影響を強く受け、中央の輝度が大きくなって明線を構成し、上下方はダークバンドとなる。従って、図２０の（Ｃ）に示すごとく、中央輝度断面における輝度差はやはり大きくなる。
【0020】
図２１は図１４のサイドエッジ型面照明装置に対して下視点（－５°）から見たプリズムシート３上の輝度分布を説明するための図であって、（Ａ）は下視点位置を示し、（Ｂ）は下視点から見たプリズムシート３上の輝度分布を示し、（Ｃ）は、（Ｂ）の下視点から見た輝度分布の中央輝度断面を示す。
【0021】
図２１の（Ａ）に示すごとく、下５°視点Ｓ３はプリズムシート３の中央から見て下５°に位置する。この場合、図２１の（Ｂ）に示すごとく、下視点Ｓ３から見た輝度分布は輝度Ｉ３の影響を強く受け、下方の輝度が大きくなって明線を構成し、上方はダークバンドとなる。従って、図２１の（Ｃ）に示すごとく、中央輝度断面における輝度差はやはり大きくなる。
【0022】
このように、上述の従来のサイドエッジ型面照明装置においては、上視点Ｓ１、中央視点Ｓ２、下視点Ｓ３における各平均輝度はあまり変化がない。しかし、上視点Ｓ１、中央視点Ｓ２、下視点Ｓ３のいずれにおいても輝度差が大きくなり、輝度均一性が得られないという課題がある。また、視点を上下方向に振った場合、明線が移動してダークバンドが強調されるという課題もある。
【課題を解決するための手段】
【0023】
上述の課題を解決するために、本発明に係るサイドエッジ型面照明装置は、出光面、該出光面の反対側に設けられた配光制御面、出光面及び配光制御面の一端及び他端に設けられた入光面及び反入光面を有する導光板と、導光板の入光面側に設けられた光源と、導光板の出光面側に設けられ、導光板側へ突出した導光板の入光面に平行な複数の峰形状プリズムを有するプリズムシートとを具備し、各峰形状プリズムの頂点形状及び頂点高さ並びに峰形状プリズムのピッチは一定であり、各峰形状プリズムの傾斜角度は入光面から反入光面に向って漸次変化し、峰形状プリズムは装置の左右方向に延在し、各峰形状プリズムはその頂点を挟んで入射面及び反射面を有し、プリズムシートの中央位置から導光板の入光面に近づくにつれて各峰形状プリズムの反射面は漸次倒れており、プリズムシートの中央位置から導光板の非入光面に近づくにつれて各峰形状プリズムの反射面は漸次立上り、プリズムシートの中央位置は導光板の入光面と導光板の反入光面とから非等距離であるものである。
【発明の効果】
【0024】
本発明によれば、各視点において輝度均一性が得られる。また、視点を上下方向に振っても、明線の移動もなくかつダークバンドの強調もない。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明に係るサイドエッジ型面照明装置の実施の形態を示す断面図である。
【図2】図１のサイドエッジ型面照明装置に対して上視点（＋５°）から見たプリズムシート上の輝度分布を説明するための図であって、（Ａ）は上視点位置を示し、（Ｂ）はプリズムシート上の各輝度分布を示し、（Ｃ）は、上視点から見た輝度分布の中央輝度断面を示す。
【図3】図１のサイドエッジ型面照明装置に対して中央視点から見たプリズムシート上の輝度分布を説明するための図であって、（Ａ）は中央視点位置を示し、（Ｂ）はプリズムシート上の各輝度分布を示し、（Ｃ）は、中央視点から見た輝度分布の中央輝度断面を示す。
【図4】図１のサイドエッジ型面照明装置に対して下視点（－５°）から見たプリズムシート上の輝度分布を説明するための図であって、（Ａ）は下視点位置を示し、（Ｂ）はプリズムシート上の各輝度分布を示し、（Ｃ）は、下視点から見た輝度分布の中央輝度断面を示す。
【図6】（Ａ）は図５における上５°視点Ｓ１から見た輝度分布の中央輝度断面を示し、（Ｂ）は図５における中央視点Ｓ２から見た輝度分布の中央輝度断面を示し、（Ｃ）は図５における下５°視点Ｓ３から見た輝度分布の中央輝度断面を示す。
【図8】（Ａ）は図６における上５°視点Ｓ１から見た輝度分布の中央輝度断面を示し、（Ｂ）は図６における中央視点Ｓ２から見た輝度分布の中央輝度断面を示し、（Ｃ）は図６における下５°視点Ｓ３から見た輝度分布の中央輝度断面を示す。
【図10】（Ａ）は図９における上５°視点Ｓ１から見た輝度分布の中央輝度断面を示し、（Ｂ）は図９における中央視点Ｓ２から見た輝度分布の中央輝度断面を示し、（Ｃ）は図９における下５°視点Ｓ３から見た輝度分布の中央輝度断面を示す。
【図14】従来のサイドエッジ型面照明装置を示す斜視図である。
【図19】図１４のサイドエッジ型面照明装置に対して上視点（＋５°）から見たプリズムシート上の輝度分布を説明するための図であって、（Ａ）は上視点位置を示し、（Ｂ）は上視点から見たプリズムシート上の輝度分布を示し、（Ｃ）は、（Ｂ）の上視点から見た輝度分布の中央輝度断面を示す。
【発明を実施するための形態】
【0026】
【0027】
図１において、プリズムシート３’の各三角形状プリズム３’ａは入射面３’ａ－１及び反射面３’ａ－２よりなる同一三角形状を有し、その頂角は一定たとえば６０°、ピッチｐは一定、高さｈは一定である。ここで、ｘ座標の原点（ｘ＝０）を導光板１の入光面Ｓｉｎ１の位置とし、プリズムシート３’の中央位置（入光面Ｓｉｎ１と反入光面Ｓｉｎ２との中間位置）からのずれをΔｘとすると、各三角形状プリズム３’ａは視点Ｓ（図示せず）が真上に位置する中央位置（Δｘ＝０）から入光面Ｓｉｎ１側に向って（Δｘ＜０）三角形状プリズム３’ａの入射面３’ａ－１が立つ方向にかつ反射面３’ａ－２が倒れる方向に頂点を中心に時計回りに漸次、回転角度θ＋で回転する。他方、中央位置（Δｘ＝０）から反入光面Ｓｉｎ２側（Δｘ＞０）に向って三角形状プリズム３’ａの入射面３’ａ－１が倒れる方向にかつ反射面３’ａ－２が立つ方向に頂点を中心に反時計回りに漸次、回転角度θ－で回転する。その回転角度θ－、θ＋は入光面Ｓ
ｉｎ１
側及び反入光面Ｓｉｎ２に向うにつれて徐々に大きくなる。つまり、漸増する。入光面Ｓｉｎ１に向ってΔｘ（ｍｍ）の値を負とし、反入光面Ｓｉｎ２に向ってΔｘ（ｍｍ）の値を正と定義し、中央真上に位置する視点Ｓとプリズムシート３’との距離をｄとすれば、
ｄ＝４００ｍｍのとき、
θ＝－０．０５６５・Δｘ
ｄ＝５００ｍｍのとき、
θ＝－０．０４４６・Δｘ
ｄ＝６００ｍｍのとき、
θ＝－０．０３８１・Δｘ
ｄ＝７００ｍｍのとき、
θ＝－０．０３０５・Δｘ
ｄ＝８００ｍｍのとき、
θ＝－０．０２８６・Δｘ
で与えられる。尚、Δｘ≧０のとき、
θ＝θ－
Δｘ＜０のとき、
θ＝θ＋
である。すなわち、一般に、
θ＝ａ・Δｘ
但し、ａは－０．０２８５～－０．０４４６
であり、さらに、入光面Ｓｉｎ１の位置をｘ＝０とし、三角形状プリズム３’ａの位置をｘとすれば、
θ＝ａ・ｘ＋ｂ
但し、ｂは入光面Ｓｉｎ１位置における三角形状プリズム３’ａの回転角度
で表せる。尚、ｄ＝４００～８００ｍｍは視点Ｓ１とプリズムシート３’（ＬＣＤ装置）との実際の距離であり、上述の値が上述の範囲を超えると、合わなくなる。
ｄ＝４００ｍｍのとき、
θ＝－０．０５６５・Δｘ
ｄ＝５００ｍｍのとき、
θ＝－０．０４４６・Δｘ
ｄ＝６００ｍｍのとき、
θ＝－０．０３８１・Δｘ
ｄ＝７００ｍｍのとき、
θ＝－０．０３０５・Δｘ
ｄ＝８００ｍｍのとき、
θ＝－０．０２８６・Δｘ
で与えられる。尚、Δｘ≧０のとき、
θ＝θ－
Δｘ＜０のとき、
θ＝θ＋
である。すなわち、一般に、
θ＝ａ・Δｘ
但し、ａは－０．０２８５～－０．０４４６
であり、さらに、入光面Ｓｉｎ１の位置をｘ＝０とし、三角形状プリズム３’ａの位置をｘとすれば、
θ＝ａ・ｘ＋ｂ
但し、ｂは入光面Ｓｉｎ１位置における三角形状プリズム３’ａの回転角度
で表せる。尚、ｄ＝４００～８００ｍｍは視点Ｓ１とプリズムシート３’（ＬＣＤ装置）との実際の距離であり、上述の値が上述の範囲を超えると、合わなくなる。
【0028】
図２は図１のサイドエッジ型面照明装置に対して上視点（＋５°）から見たプリズムシート３’上の輝度分布を説明するための図であって、（Ａ）は上視点位置を示し、（Ｂ）は（Ａ）のプリズムシート３’上の各輝度分布Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３を示し、（Ｃ）は、上視点から見た輝度分布の中央輝度断面を示す。
【0029】
図２の（Ａ）に示すごとく、上５°視点Ｓ１はプリズムシート３’の中央位置から見て上５°に位置する。この場合、プリズムシート３’からの光の焦点（集光位置）は、上５°視点Ｓ１との同一距離の位置にあるものとする。従って、図２の（Ｂ）に示すごとく、上視点Ｓ１から見た輝度分布は各輝度Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３の６５％の影響を平等に受ける。従って、図２の（Ｃ）に示すごとく、中央輝度断面における輝度差は小さくなり、明線もダークバンドも存在しない。
【0030】
図３は図１のサイドエッジ型面照明装置に対して中央視点から見たプリズムシート３上の輝度分布を説明するための図であって、（Ａ）は中央視点位置を示し、（Ｂ）は（Ａ）のプリズムシート３’上の各輝度分布Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３を示し、（Ｃ）は、中央視点から見た輝度分布の中央輝度断面を示す。
【0031】
図３の（Ａ）に示すごとく、中央視点Ｓ２はプリズムシート３’の中央位置から見て真上に位置する。この場合、プリズムシート３’からの光の焦点（集光位置）は、中央視点Ｓ２との同一距離の位置にあるものとする。従って、図３の（Ｂ）に示すごとく、中央視点Ｓ２から見た輝度分布は各輝度Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３の１００％の影響を平等に受ける。従って、図３の（Ｃ）に示すごとく、中央輝度断面における輝度差はやはり小さくなり、明線もダークバンドも存在しない
【0032】
図４は図１のサイドエッジ型面照明装置に対して下視点（－５°）から見たプリズムシート３上の輝度分布を説明するための図であって、（Ａ）は下視点位置を示し、（Ｂ）は（Ａ）のプリズムシート３’上の各輝度分布Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３を示し、（Ｃ）は、下視点から見た輝度分布の中央輝度断面を示す。
【0033】
図４の（Ａ）に示すごとく、下５°視点Ｓ３はプリズムシート３’の中央位置から見て下５°に位置する。この場合、プリズムシート３’からの光の焦点（集光位置）は、下５°視点Ｓ３との同一距離の位置にあるものとする。従って、図４の（Ｂ）に示すごとく、下視点Ｓ３から見た輝度分布は各輝度Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３の６０％の影響を平等に受ける。従って、図４の（Ｃ）に示すごとく、中央輝度断面における輝度差はやはり小さくなり、明線もダークバンドも存在しない
【0034】
このように、図１のサイドエッジ型面照明装置においては、中央視点Ｓ２における平均輝度は大きく、上視点Ｓ１、下視点Ｓ３の各平均輝度は小さい。しかし、上視点Ｓ１、中央視点Ｓ２、下視点Ｓ３における輝度差が小さくなり、輝度均一性が得られる。また、視点を上下方向に振った場合、明線の移動及びダークバンドの強調はない。
【0035】
図５は図１のサイドエッジ型面照明装置に対して視点とプリズムシート３’との距離ｄを６００ｍｍとし、焦点距離Ｆを変化させた場合の輝度分布を示す写真である。この場合、導光板１からの出射光Ｌ２は図１８の（Ａ）に示す狭配光特性を有するものとする。たとえば、半値幅で３０°～１５°である。
【0036】
図６の（Ａ）は図５における上５°視点Ｓ１から見た輝度分布の中央輝度断面を示し、図６の（Ｂ）は図５における中央視点Ｓ２から見た輝度分布の中央輝度断面を示し、図６の（Ｃ）は図５における下５°視点Ｓ３から見た輝度分布の中央輝度断面を示す。
【0037】
図５、図６に示すように、焦点距離Ｆが視点とプリズムシート３’との距離ｄ（６００ｍｍ）と一致すると、中央視点Ｓ２での平均輝度は２７０００ｃｄ／ｍ２と大きく、他方、上５°視点Ｓ１、下５°視点Ｓ３での平均輝度は１６０００ｃｄ／ｍ２と小さいが、輝度差はいずれも小さい。従って、各視点Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３において、輝度均一性が得られ、視点を上下方向に振っても明線の移動もなく、ダークバンドの強調もない。焦点距離Ｆを５００ｍｍとした場合又は７００ｍｍ～８００ｍｍとした場合には、各視点Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３での輝度差は大きくなり、狭配光特性により本発明の回転角度の漸次変化による焦点距離の分解能が高くなる。従って、視点とプリズムシート３’との距離ｄが６００ｍｍの場合、焦点距離Ｆは６００ｍｍ～７００ｍｍが好ましい。
【0038】
図７は図１のサイドエッジ型面照明装置に対して視点とプリズムシート３’との距離ｄを６００ｍｍとし、焦点距離Ｆを変化させた場合の輝度分布を示す写真である。この場合、導光板１からの出射光Ｌ２は図１８の（Ａ）に示す広配光特性を有するものとする。
【0039】
図８の（Ａ）は図６における上５°視点Ｓ１から見た輝度分布の中央輝度断面を示し、図８の（Ｂ）は図６における中央視点Ｓ２から見た輝度分布の中央輝度断面を示し、図８の（Ｃ）は図６における下５°視点Ｓ３から見た輝度分布の中央輝度断面を示す。
【0040】
図７、図８に示すように、焦点距離Ｆが視点とプリズムシート３’との距離ｄ（６００ｍｍ）と一致すると、中央視点Ｓ２での平均輝度は２４０００ｃｄ／ｍ２と大きく、他方、上５°視点Ｓ１、下５°視点Ｓ３での平均輝度は１５０００～１６０００ｃｄ／ｍ２と小さいが、輝度差はいずれも小さい。従って、各視点Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３において、輝度均一性が得られ、視点を上下方向に振っても明線の移動もなく、ダークバンドの強調もない。焦点距離Ｆを５００ｍｍとした場合又は７００ｍｍ～８００ｍｍとした場合には、各視点Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３での輝度差は大きくなるが、広配光特性により本発明の回転角度の漸次変化による焦点距離の分解能が低くなる。従って、視点とプリズムシート３’との距離ｄが６００ｍｍの場合、焦点距離Ｆは６００ｍｍ～６５０ｍｍが好ましい。
【0041】
このように、導光板１の出光配光特性が狭配光になれば、本発明の三角形状プリズム３’ａの回転角度の漸次変化効果により焦点距離Ｆの分解能が高くなる。つまり、配光重ね合わせの分解能が高くなる。
【0042】
図９は図１のサイドエッジ型面照明装置に対して視点とプリズムシート３’との距離ｄを５００ｍｍとし、焦点距離Ｆを変化させた場合の輝度分布を示す写真である。この場合、導光板１からの出射光Ｌ２は図１８の（Ａ）に示す狭配光特性を有するものとする。たとえば、半値幅で３０°～１５°である。
【0043】
図１０の（Ａ）は図９における上５°視点Ｓ１から見た輝度分布の中央輝度断面を示し、図１０の（Ｂ）は図９における中央視点Ｓ２から見た輝度分布の中央輝度断面を示し、図１０の（Ｃ）は図９における下５°視点Ｓ３から見た輝度分布の中央輝度断面を示す。
【0044】
図９、図１０に示すように、焦点距離Ｆが視点とプリズムシート３’との距離ｄ（５００ｍｍ）と一致すると、中央視点Ｓ２での平均輝度は２４０００ｃｄ／ｍ２と大きく、他方、上５°視点Ｓ１、下５°視点Ｓ３での平均輝度は１４０００～１５０００ｃｄ／ｍ２と小さいが、輝度差はいずれも小さい。従って、各視点Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３において、輝度均一性が得られ、視点を上下方向に振っても明線の移動もなく、ダークバンドの強調もない。焦点距離Ｆを４００ｍｍとした場合又は６００ｍｍとした場合には、各視点Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３での輝度差は逆となり、狭配光特性により本発明の回転角度の漸次変化による焦点距離の分解能が高くなる。従って、視点とプリズムシート３’との距離ｄが５００ｍｍの場合、焦点距離Ｆは５００ｍｍが好ましい。
【0045】
【0046】
図１１に示すように、各三角形状プリズム３’ａは頂角が一定、ピッチｐが一定、高さｈが一定となっているが、三角形状プリズム３’ａの回転角度θ―、θ＋に応じて三角形状プリズム３’ａ間の平坦部の距離Ｈが変化する。このとき、回転角度θ―、θ＋が変化しても平坦部の距離Ｈが所定値以上となるように、高さｈを決定する。つまり、隣接する第１の三角形状プリズムの反射面３’ａ－２と第２の三角形状プリズムの入射面３’ａ－１との間に長さが所定値以上の距離Ｈの平坦部を設ける。これにより、プリズムシート３’を製造する際に金型を抜き易くして製造歩留りを向上させることができる。
【0047】
【0048】
図１においては、プリズムシート３’の三角形状プリズム３’ａは、図１２の（Ａ）に示すごとく、入光面Ｓｉｎ１に平行につまりＹ方向に沿って設けられており、従って、図１２の（Ｂ）に示すごとく、中央視点から見たプリズムシート３’の輝度はＸ方向で均一であるがＹ方向では不均一である。これに対し、図１２の（Ａ’）に示すごとく、プリズムシート３”の三角形状プリズム３”ａの頂角を入光面Ｓｉｎ１に対して凹に湾曲させると、図１２（Ｂ’）に示すごとく、中央視点から見たプリズムシート３’の輝度はＹ方向でも均一となる。
【0049】
【0050】
図１３の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、図１２の（Ａ）、（Ａ’）のプリズムシート３’、３”を製造する場合、予め本来の図１２の（Ａ）、（Ａ’）のプリズムシート３’、３”より大きいサイズのプリズムシート３’Ｌ、３”Ｌを製造する。この場合、回転角度θ＝０（Δｘ＝０）はプリズムシート３’Ｌ、３”Ｌの中央位置である。図１３の（Ａ）、（Ｂ）のプリズムシート３’Ｌ、３”Ｌをカット位置Ｃでたとえば抜き型でカットすると、図１３の（Ｃ）に示す中央視点Ｓ２を有するプリズムシート３’（３”）となる。この場合、中央視点Ｓ２はプリズムシート３’（３”）の中心と一致し、中央位置（Δｘ＝０）に一致する。他方、図１３の（Ａ）、（Ｂ）のプリズムシート３’Ｌ、３”Ｌをカット位置Ｄでたとえば抜き型でカットすると、図１３の（Ｄ）に示す上視点Ｓ１を有するプリズムシート３’（３”）となる。この場合、上視点Ｓ１は、プリズムシート３’（３”）の中心より上方にずれ、中央位置（Δｘ＝０）に一致する。このように、大きいサイズのプリズムシート３’Ｌ、３”Ｌのカット位置を変更することにより視点位置及び中央位置（Δｘ＝０）を簡単に変更できる。
【0051】
尚、上述の実施の形態において、中央位置（Δｘ＝０）は入光面Ｓｉｎ１と反入光面Ｓｉｎ２との中間位置であるが、入光面Ｓｉｎ１と反入光面Ｓｉｎ２とから等距離位置に限定されない。たとえば、図１３の（Ｂ）に示すごとく、中央位置（Δ＝０）は入光面Ｓｉｎ１よりも反入光面Ｓｉｎ２に近くすることもできる。また、中央位置（Δｘ＝０）は反入光面Ｓｉｎ２よりも入光面Ｓｉｎ１に近くすることもできる。
【0052】
また、上述の三角形状プリズム３’ａ、３”ａにおいては、頂点が厳密な三角形状をなしている必要はなく、三角形状は曲率を持った面や多面形状を有しているプリズム形状でもよい。
【産業上の利用可能性】
【0053】
本発明に係るサイドエッジ型面照明装置は、狭配光特性を有するので、他者による側方からの覗き見を防止できるＬＣＤ装置に利用できる。
【符号の説明】
【0054】
１：導光板
Ｓｉｎ１：入光面
Ｓｉｎ２：反入光面
Ｓｅ：出光面
Ｓｄ：配光制御面
２：ＬＥＤ素子
３、３’、３”、３’Ｌ、３”Ｌ：プリズムシート
３ａ、３’ ａ、３”ａ：三角形状プリズム
３’ａ－１：入射面
３’ａ－２：反射面
４：反射シート
Ｓｉｎ１：入光面
Ｓｉｎ２：反入光面
Ｓｅ：出光面
Ｓｄ：配光制御面
２：ＬＥＤ素子
３、３’、３”、３’Ｌ、３”Ｌ：プリズムシート
３ａ、３’ ａ、３”ａ：三角形状プリズム
３’ａ－１：入射面
３’ａ－２：反射面
４：反射シート
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
