CN101943367B - 光控制板、面光源装置以及透射型图像显示装置 - Google Patents

光控制板、面光源装置以及透射型图像显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可以更稳定地抑制亮度不均的光控制板、包含该光控制板的面光源装置以及透射型图像显示装置。光控制板是使来自第一面的入射光能够从第二面出射的光控制板。在第二面上形成有沿第一方向延伸并在与第一方向正交的第二方向上并列的多个凸状部。当在凸状部的第一方向的正交截面上，设通过凸状部在第二方向上的两端的轴为x轴，设在x轴上通过两端的中心并与x轴正交的轴为z轴，并设凸状部的x轴方向的长度为wa时，上述截面上的凸状部的轮廓形状在-0.475wa≤x≤0.475wa的范围，可由z(x)＝(z0(x)×r)±0.01wa(r是0.95～1.05范围内的数)来表示，z0(x)可由下式表示，
Figure DSA00000185539100011
其中，ha是大于等于0.27wa且小于等于1.02wa的常数，ka是大于等于-0.38且小于等于0.00的常数。

Description

光控制板、面光源装置以及透射型图像显示装置
技术领域
本发明涉及光控制板、面光源装置以及透射型图像显示装置。
背景技术
在液晶显示装置等透射型图像显示装置中，作为输出液晶显示部的背光的光源之一例使用直下式面光源装置。作为典型的面光源装置，利用在光漫射板之类的光控制板的背面侧排列有多个光源的装置。在这种面光源装置中，能够通过增加所配置的光源数而使发光面容易提高亮度，但另一方面却存在亮度均匀度较低之类的问题。特别是，因在光源正上方附近的亮度变高而发生的周期性亮度不均就是问题，而因面光源装置的薄型化、或者为了降低耗电的光源数的削减使得上述周期性亮度不均成为更大的问题。
因而，为了确保亮度均匀度，例如在JP特开平6-273760号公报(专利文献1)中，在作为光控制板之一例的光漫射板上对应于与光源的距离而形成有光量修正图案。同样，在JP特开2004-127680号公报(专利文献2)中，通过在光漫射板的光源侧面的光源正上方附近的一部分设置截面呈锯齿状的棱镜，来分散光量较多的光源正上方附近的光。
但是，在如专利文献1的光量修正图案以及专利文献2的截面呈锯齿状的棱镜那样，使其对于与光源位置的距离持有依赖关系的背光构成中，因光漫射板之类的光控制板的错位及发热所引起的变形等，而导致亮度均匀度恶化。
发明内容
因而，本发明的目的在于，提供一种能够更稳定地抑制亮度不均的光控制板、包含该光控制板的面光源装置以及透射型图像显示装置。
本发明涉及的光控制板是一种使从第一面入射的光能够从位于与第一面相反侧的第二面出射的光控制板，其中，在第二面上形成有沿第一方向延伸且在与第一方向正交的第二方向上并列配置的多个凸状部，当在凸状部与第一方向正交的截面上，设通过该凸状部在上述第二方向上的两端的轴线为x轴，设在x轴上通过两端的中心并与x轴正交的轴线为z轴，并设凸状部的x轴方向的长度为wa时，在上述截面上凸状部的轮廓形状在-0.475wa≤x≤0.475wa的范围内，可由满足式(1)的z(x)来表示，
zB(x)-0.01wa≤z(x)≤zB(x)+0.01wa...(1)
其中，在式(1)中zB(x)＝z0(x)×r(r是大于等于0.95且小于等于1.05的常数)，z0(x)用式(2)来表示。
z 0 ( x ) = h a - 8 h a ( x w a ) 2 1 - k a + ( 1 - k a ) 2 + 16 k a ( x w a ) 2 · · · ( 2 )
(式(2)中，ha是大于等于0.27wa且小于等于1.02wa的常数，ka是大于等于-0.38且小于等于0.00的常数。)
在这一构成中，由于凸状部具有上述z(x)所表示的截面形状，所以能够更稳定地降低从光控制板出射的光的亮度不均。
本发明涉及的面光源装置具备：本发明涉及的光控制板；相互间隔开进行配置，并对光控制板的第一面供给光的多个光源。
该面光源装置由于具备本发明涉及的光控制板，所以能够更稳定地降低从光控制板出射的光的亮度不均。
本发明涉及的透射型图像显示装置具备：本发明涉及的光控制板；相互间隔开进行配置，并对光控制板的第一面供给光的多个光源；以及由从多个光源输出并通过光控制板的光来进行照明以显示图像的透射型图像显示部。
在该透射型图像显示装置中，由于具备本发明涉及的光控制板，所以能够用稳定地抑制了亮度不均的光来照明透射型图像显示部。因而，可以稳定地显示没有亮度不均的图像。
附图说明
图1是示意性地表示本发明涉及的透射型图像显示装置一实施方式之构成的截面图。
图2是图1所示的透射型图像显示装置上所用的光漫射板之放大图。
图3是表示与凸状部的延伸方向正交的截面形状之一例的图。
图4是示出表示图3所示的凸状部截面形状的轮廓线之容许变动幅度的图。
图5是表示来自凸状部的输出光的希望强度分布的图。
图6是表示强度分布的测定方法之一例的图。
图7是表示用于凸状部设计的模拟模型的图。
图8是表示凸状部设计之一工序的图。
图9是表示邻接的两个光源间的强度分布之一例的图。
图10是表示邻接的两个光源间的强度分布之他例的图。
图11是表示邻接的两个光源间的强度分布之其他例的图。
图12是表示与凸状部的延伸方向正交的截面形状之一例的图。
图13是示出表示图12所示的凸状部截面形状的轮廓线满足的条件的图。
图14是表示图12所示的凸状部的形状例1的z0(x)的图。
图15是表示形状例1的轮廓线满足的条件的图。
图16是表示图12所示的凸状部的形状例2的z0(x)的图。
图17是表示形状例2的轮廓线满足的条件的图。
图18是表示与凸状部的延伸方向正交的截面形状之他例的图。
图19是示出表示图18所示的凸状部截面形状的轮廓线满足的条件的图。
图20是表示图18所示的凸状部的形状例3的z0(x)的图。
图21是表示形状例3的轮廓线满足的条件的图。
图22是表示图18所示的凸状部的形状例4的z0(x)的图。
图23是表示形状例4的轮廓线满足的条件的图。
图24是表示与凸状部的延伸方向正交的截面形状之他例的图。
图25是表示图24所示的凸状部的轮廓线满足的条件的图。
图26是表示与凸状部的延伸方向正交的截面形状之其他例的图。
图27是表示图26所示的凸状部的轮廓线满足的条件的图。
图28是表示与凸状部的延伸方向正交的截面形状之其他例的图。
图29是表示图28所示的凸状部的轮廓线满足的条件的图。
图30是表示与凸状部的延伸方向正交的截面形状之其他例的图。
图31是表示图30所示的凸状部的轮廓线满足的条件的图。
图32是表示与凸状部的延伸方向正交的截面形状之其他例的图。
图33是表示图32所示的凸状部的轮廓线满足的条件的图。
图34是表示与凸状部的延伸方向正交的截面形状之其他例的图。
图35是表示图34所示的凸状部的轮廓线满足的条件的图。
图36是表示与凸状部的延伸方向正交的截面形状之其他例的图。
图37是表示图36所示的凸状部的轮廓线满足的条件的图。
图38是表示与凸状部的延伸方向正交的截面形状之其他例的图。
图39是表示图38所示的凸状部的轮廓线满足的条件的图。
图40是表示实施例以及比较例的模拟模型的示意图。
图41是表示实施例1的模拟中所使用的凸状部在设计阶段的设计数据的图表。
图42是表示实施例2的模拟中所使用的凸状部在设计阶段的设计数据的图表。
图43是表示实施例3的模拟中所使用的凸状部在设计阶段的设计数据的图表。
图44是表示实施例4的模拟中所使用的凸状部在设计阶段的设计数据的图表。
图45是表示实施例5的模拟中所使用的凸状部在设计阶段的设计数据的图表。
图46是表示实施例6的模拟中所使用的凸状部在设计阶段的设计数据的图表。
图47是表示实施例7的模拟中所使用的凸状部在设计阶段的设计数据的图表。
图48是表示实施例8的模拟中所使用的凸状部在设计阶段的设计数据的图表。
图49是表示实施例9的模拟中所使用的凸状部在设计阶段的设计数据的图表。
图50是表示实施例10的模拟中所使用的凸状部在设计阶段的设计数据的图表。
图51是表示实施例11的模拟中所使用的凸状部在设计阶段的设计数据的图表。
图52是表示实施例12的模拟中所使用的凸状部在设计阶段的设计数据的图表。
图53是表示实施例1～12以及比较例1～3的模拟结果的图表。
图54是表示实施例13的模拟中所使用的凸状部在设计阶段的设计数据的图表。
图55是表示实施例14～17以及比较例2的凸状部的截面形状的图。
图56是表示比较例2中模拟1之结果的图。
图57是表示比较例2中模拟2之结果的图。
图58是表示基于比较例2中模拟3之结果的强度分布的图。
图59是表示实施例14中模拟1之结果的图。
图60是表示实施例14中模拟2之结果的图。
图61是表示基于实施例14中模拟3之结果的强度分布的图。
图62是表示实施例15中模拟1之结果的图。
图63是表示实施例15中模拟2之结果的图。
图64是表示基于实施例15中模拟3之结果的强度分布的图。
图65是表示实施例16中模拟1之结果的图。
图66是表示实施例16中模拟2之结果的图。
图67是表示基于实施例16中模拟3之结果的强度分布的图。
图68是表示实施例17中模拟1之结果的图。
图69是表示实施例17中模拟2之结果的图。
图70是表示基于实施例17中模拟3之结果的强度分布的图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的光控制板、面光源装置以及透射型图像显示装置之实施方式进行说明。此外，在附图的说明中对相同要素附加相同附图标记，并省略重复说明。另外，附图的尺寸比率不一定与说明中的相一致。
(第一实施方式)
图1是示意性地表示本发明涉及的透射型图像显示装置一实施方式之构成的截面图。图1中将透射型图像显示装置进行分解来表示。图2是图1所示的透射型图像显示装置中包含的面光源装置所具有的光漫射板(光控制板)之放大图，表示光漫射板的截面构成。在图2中为了便于说明，还示意性地表示邻接的两个光源。
作为透射型图像显示部10，例如可列举在液晶单元11的两面配置有直线偏光板12、13的液晶显示面板。在该情况下，透射型图像显示装置1是液晶显示装置(或者液晶电视)。液晶单元11和偏光板12、13能够采用在以往的液晶显示装置等透射型图像显示装置上所用的部件。作为液晶单元11，可例示TFT型、STN型等公知的液晶单元。
面光源装置20是所谓的直下式面光源装置20，并具有包含被并列配置的多个光源31的光源部30。各光源31是指在与多个光源31的排列方向正交的方向上延伸的线状光源，可例示如荧光灯(冷阴极线灯)那样的直管状光源。多个光源31以各光源31的中心轴线位于同一平面P1内的方式隔开间隔来进行配置，在设邻接的两光源31、31的中心轴线间的距离为L时，距离L例如为10mm～150mm。在此，虽然光源31为线状，但亦可以采用如LED那样的点状光源等。此外，为了便于说明，图1中所示的平面P1为假想的平面。
多个光源31最好是如图1所示地配置在灯箱32内，灯箱32的内面32a最好是形成为光反射面。由此，从各光源31所输出的光可靠地输出到透射型图像显示部10一侧，因此可以有效地利用来自各光源31的光。在本实施方式中，设光源部30具有上述理想构成的灯箱32来进行说明。
面光源装置20具有在光源部30的前面侧(图1中为上侧)、亦即透射型图像显示部10一侧相对于光源31间隔开进行配置的作为光控制板的光漫射板40。如后所述，在设上述光漫射板40与多个光源31之间的间隔距离为D时，间隔距离D例如为3mm～50mm。在面光源装置20中，为了谋求薄型化而使L/D大于等于1.5，最好是L/D大于等于2，更理想的是L/D大于等于2.5，这样来选择邻接的两光源31、31间的距离L以及间隔距离D。
光漫射板40是为了将各光源31的像不投影到透射型图像显示部10上，而用于将来自光源部30的光、亦即来自各光源31的直接光以及在灯箱32的内面32a反射后的反射光朝向透射型图像显示部10进行漫射照射。光漫射板40之厚度d1通常是大于等于0.1mm且小于等于5mm，最好是大于等于0.5mm且小于等于3mm，更理想的是大于等于0.8mm且小于等于2mm。
光漫射板40由透明材料构成。透明材料的折射率通常大于等于1.48且小于等于1.62或者大于等于1.56且小于等于1.62，作为透明材料可例示透明树脂、透明玻璃。另外，作为透明树脂，可例示聚碳酸酯树脂(折射率：1.59)、MS树脂(甲基丙烯酸甲基-苯乙烯共聚体树脂)(折射率：1.56～1.59)、聚苯乙烯树脂(折射率：1.59)等。
在采用透明树脂材料作为透明材料时，还能够在该透明树脂材料中添加紫外线吸收剂、防带电剂、防氧化剂、加工稳定剂、阻燃剂、润滑剂等添加剂。这些添加剂能够分别单独或者使2种以上组合起来使用。
作为紫外线吸收剂，例如可列举苯并***系紫外线吸收剂、二苯甲酮系紫外线吸收剂、氰基丙烯酸酯系紫外线吸收剂、丙二酸酯系紫外线吸收剂、草酰苯胺系紫外线吸收剂、三嗪系紫外线吸收剂等，最好是苯并***系紫外线吸收剂、三嗪系紫外线吸收剂。
透明树脂材料，虽然通常不会添加光漫射剂作为添加剂而使用，但若是无损本发明目的的微小量，则也可以添加光漫射剂而使用。
作为光漫射剂，通常采用拆射率与主要构成光漫射板40的如上所述的透明材料不同的粉末，并使其分散在透明材料中而使用。作为这种光漫射剂，例如采用苯乙烯树脂粒子、甲基丙烯酸树脂粒子等有机粒子、碳酸钾粒子、二氧化硅粒子等无机粒子，其粒子径通常为0.8μm～50μm。
另外，还能够为了降低波纹而将光源31一侧的面设为具有光漫射性的面。例如，既可以用包含被称之为粗糙化剂的细微粒子的表皮层而构成光源31一侧的面，也可以对光源31一侧的面实施浮雕加工、喷射加工，还可以涂覆包含粗糙化剂以及粘接剂的涂覆液而形成粗糙层。
光漫射板40既可以是单独的透明材料所构成的单层板，也可以是相互不同的透明材料所构成的层经过叠压这一构造的多层板。在光漫射板40为多层板时，采用光漫射板40的单面或两面通常形成有10μm～200μm、最好是形成20μm～100μm厚度的表皮层这一构造，作为构成该表皮层的透明材料，最好是采用添加有紫外线吸收剂的材料。通过采用这种构成，能够防止有可能包含于来自光源31或外部的光中的紫外线所造成的光漫射板40的劣化。特别是，在采用荧光管等作为光源31时，能够防止来自荧光管的紫外线所造成的劣化，所以最好是在光源31一侧的面上形成有表皮层，此时在透射型图像显示部10(例如液晶面板)一侧的面上未形成表皮层，这在成本方面上更为理想。在采用添加有紫外线吸收剂的材料作为构成表皮层的透明树脂材料时，其含有量以透明树脂材料作为基准，通常是0.5质量％～5质量％，最好是1质量％～2.5质量％。
还可以在光漫射板40的单面或两面涂覆有防带电剂。通过涂覆防带电剂，能够防止静电所造成的灰尘的附着等，以防止因灰尘附着所造成的光线透射率降低。
如图1以及图2所示，光漫射板40在光源部30一侧具有大致平坦的第一面40a，并且在透射型图像显示部10一侧具有第二面40b。在第二面40b上形成有多个凸状部(光学元件部)41。在形成有这种凸状部41的光漫射板40中，能够将厚度d1设为凸状部41的顶部与第一面40a之间的距离。
如图2所示，各凸状部41是在一个方向(第一方向)上延伸的线状光学元件。作为光学元件，可例示透镜或棱镜。多个凸状部41在与其延伸方向大致正交的方向上并列配置。虽然理想的是多个凸状部41遍及光漫射板40的两侧面40c、40d(参照图1)紧密地形成，即邻接的凸状部41的端41a、41a在凸状部41的宽度方向上位于相同位置，但为了使制作容易，还可以在多个凸状部41间设置小于等于凸状部41之宽度wa的5％左右的大致平坦的部位。
与各凸状部41的延伸方向正交的截面形状在多个凸状部41间大致相同。此外，如上所述，间隔距离D以及邻接两光源31、31间的距离L之比即L/D满足大于等于1.5，最好是L/D大于等于2、更理想的是L/D大于等于2.5之类的条件，这样来选择间隔距离D及距离L。
图3是表示与凸状部的延伸方向正交的截面形状之一例的图，将一个凸状部放大进行表示。采用如图3所示地设定的局部xz坐标系来说明凸状部41的截面形状。构成xz坐标系的x轴是平行于多个凸状部41的排列方向(第二方向)的轴线，z轴是平行于板厚方向(与第一以及第二方向正交的方向)的轴线。
在设凸状部41的x轴方向的长度为wa时，该xz坐标系的xz面内的凸状部41的轮廓线可由满足式(3)的z(x)来表示。
zB(x)-0.01wa≤z(x)≤zB(x)+0.01wa...(3)
在式(3)中，zB(x)＝z0(x)×r(r是大于等于0.95且小于等于1.05的数)。z0(x)可由式(4)来表示。
z 0 ( x ) = h a - 8 h a ( x w a ) 2 1 - k a + ( 1 - k a ) 2 + 16 k a ( x w a ) 2 · · · ( 4 )
式(4)中，ha是大于等于0.27wa且小于等于1.02wa的常数，ka是大于等于-0.38且小于等于0.00的常数。ha对应于在凸状部41为z0(x)所表示的形状时的凸状部41的两端41a、41a间的z轴方向的最大高度。另外，ka是表示凸状部41的尖锐程度的参数。
在图3中，例示在满足式(3)的范围内将z0(x)(其中，在式(4)中，ha＝0.4825wa、ka＝-0.232)沿z方向相应地伸缩了规定倍(例如1倍)的形状、亦即z(x)＝zB(x)的情况。在该情况下，两端41a、41a位于x轴上，并且顶部41b位于z轴上。另外，凸状部41具有相对于z轴对称的轮廓线。
若考虑凸状部41的两端部附近的制造误差以及带给强度分布的影响，则凸状部41的截面形状在-0.5wa×0.95≤x≤0.5wa×0.95中用满足式(3)的z(x)来表示即可，最好是在-0.5wa≤x≤0.5wa中用满足式(3)的z(x)来表示即可。
对式(3)所表示的凸状部41的轮廓形状具体地进行说明。与任意位置xa相对的z(xa)对应于位置xa处的凸状部41之高度。因而，z(x)表示凸状部41的轮廓形状。在式(3)中，0.01wa对应于位置xa处的高度方向上的轮廓线的容许变动幅度。从而，在设zB(x)为作为基准的基准轮廓线时，凸状部41的轮廓线如图4所示，只要是zB(x)-0.01wa所表示的轮廓线、和zB(x)+0.01wa所表示的轮廓线之间的容许变动幅度内的轮廓线即可。从而，式(3)所表示的凸状部41的轮廓线相对于zB(x)所表示的基准轮廓线在0.01wa的变动容许幅度内。此外，虽然在图4中表示r＝1的情况，但r只要是大于等于0.95且小于等于1.05的数即可。
作为凸状部41的宽度wa，可例示wa＝410μm、wa＝400μm、wa＝353μm或者wa＝325μm。虽然wa的值并不限定于此，但wa最好是小于800μm，最好是大于等于10μm且小于等于800μm，更理想的是大于等于20μm且小于等于600μm。
另外，虽然ha以及ka为上述范围内的值即可，但ha以及ka最好是例如依照光漫射板40的折射率、特别是凸状部41的折射率而为表1所示的范围。
【表1】
Figure BSA00000185539400101
更理想的是在上述表1的各折射率范围，依照L/D而为表2～表8所示的范围。
【表2】
Figure BSA00000185539400111
【表3】
Figure BSA00000185539400112
【表4】
Figure BSA00000185539400121
【表5】
Figure BSA00000185539400122
【表6】
Figure BSA00000185539400131
【表7】
Figure BSA00000185539400132
【表8】
Figure BSA00000185539400141
光漫射板40例如能够通过从透明材料进行削出的方法而制造。另外，在采用透明树脂材料作为透明材料的情况下，例如能够通过注塑成形法、挤压成形法、冲压成形法、光聚合(photopolymer)法等方法而制造。
在包含光漫射板40的面光源装置20以及透射型图像显示装置1中，从光源部30的各光源31输出的光直接或者在灯箱32的内面32a上反射而入射到光漫射板40。入射到光漫射板40的光从第二面40b向透射型图像显示部10照射。此时，因在光漫射板40的第二面40b上形成有多个凸状部41，故光经由凸状部41出射。由于凸状部41具有上述z(x)所表示的截面形状，所以依照光的通过位置(出射位置)，光向各种方向折射。借助于这种漫射作用，来自光源31的光发生漫射而生成面状光，并且亮度不均得到抑制。因此，光源31的像不会投影到透射型图像显示部10上。而且，由于凸状部41的截面形状可由满足式(3)的z(x)来表示，所以还可以实现更高的正面方向(第一面40a的法线方向)的亮度均匀度。
另外，由于凸状部41的截面形状可由满足式(3)的z(x)来表示，所以即便L/D例如因光漫射板40相对于光源31的错位或发热等所造成的变形而从规定值(例如设计值)变动，也难以发生亮度不均，能够更稳定地抑制亮度不均。
从而，在具备光漫射板40的面光源装置20中，可以更稳定地输出亮度不均得到抑制的光。而且，在包含光漫射板40的透射型图像显示装置1中，由于亮度不均得到抑制的光能够照明透射型图像显示部10，所以可以一面谋求显示品质的改善，一面抑制因光漫射板40相对于光源31的错位或发热等所造成的变形而引起的显示品质变动。
(第二实施方式)
在第一实施方式中，设凸状部41具有满足式(3)的轮廓线z(x)的形状来进行了说明。但是，也可以设凸状部41为在将从光源31输出的光用形成有多个凸状部41的第二面40b上所配置的检测器来进行测定之时实现图5所示的强度分布50的形状。对凸状部41为具有实现图5所示的强度分布50的截面形状时的方式进行说明。除凸状部41为具有图3所示的特性这一点外与第一实施方式相同，所以在与第一实施方式相同的要素上附加相同附图标记来进行说明，并省略重复的说明。
如前所述，凸状部41具有如下截面形状，即：在将从光源31输出的光用形成有多个凸状部41的第二面40b上所配置的检测器进行测定之时实现图5所示的强度分布50的截面形状，多个凸状部41的截面形状为相同形状。图5是表示来自凸状部的出射光的希望强度分布。
参照图5，对强度分布50满足的条件进行说明。设与第二方向平行的方向为X轴方向，X轴方向上的光源31的位置为原点(基准点)O。在图5中横轴表示X轴方向上相对于光源的位置，纵轴表示强度。强度分布50满足如下条件。下面，以X≥0的区域为例进行说明，但对于X≤0的区域也同样如此。
(a)具有在最大强度Imax的90％～10％的区间强度呈一次函数进行变化的线性变化区域51。
(b)线性变化区域51相对于强度分布上的最大强度Imax的50％强度(0.5Imax)的点P为点对称。亦即，如果设最大强度Imax的50％强度的X轴上的位置为X0.5，则相对于P(X0.5，0.5Imax)为点对称。
虽然强度分布50满足上述(a)以及(b)的条件即可，但进而，更理想的是满足如下条件(c)以及(d)。这里也是以X≥0的区域为例进行说明。
(c)在设从最大强度Imax的50％强度的X轴方向的原点O起算的距离为w1(＝X0.5)，从最大强度Imax的90％强度的X轴方向的原点O起算的距离为w2，从最大强度Imax的10％强度的X轴方向的原点O起算的距离为w3时，w1与w2之差的绝对值或者w1与w3之差的绝对值w4大于等于规定的长度l。这里，关于规定的长度l，例示w1/10，最好是w1/8，更理想的是w1/6。
(d)在强度分布50中，从最大强度Imax到末端部的区域，相对于点P(X0.5，0.5Imax)为点对称。
因具有条件(d)故条件(b)得到满足。如前所述，虽然强度分布50满足上述(a)以及(b)的条件即可，但在下面的说明中，除非特别指出，凸状部41为实现满足条件(a)～(d)的强度分布的形状。在图3中例示强度分布50为梯形、换言之就是顶部一侧平坦的山型形状，但并不限定于此。例如，强度分布50还可以是朝向顶部一侧尖端变细的山型之类的三角形状。进而，虽然在图5中，强度分布50相对于原点O的位置为左右对称，但只要相对于原点O在X为正以及负的区域，分别满足上述条件(a)～(c)或者条件(a)～(d)即可。
参照图6来说明用于验证光漫射板40是否实现图5所示的强度分布50的强度分布的测定方法之一例。图6是表示强度分布的测定方法之一例的图。
如图6所示，将测定用的光源31exam从第一面40a离开规定的距离D0而配置。作为光源31exam可例示如CCFL那样的线状光源或者如LED那样的点状光源。距离D0可设为100mm。然后，从光源31exam输出光，用配置在第二面40b一侧的光检测器(未图示)来检测在光漫射板40内传输并从第二面40b出射的光。此时，光检测器配置成对沿第一面40a的法线方向所输出的光进行检测。在下面的说明中，将第一面40a的法线方向也称为正面方向。
在透射型图像显示装置1(例如液晶显示装置)中，光源31与光漫射板40的距离D通常为3mm～50mm。另一方面，凸状部41的宽度通常小于等于800μm，最好是大于等于10μm且小于等于800μm，最理想的是大于等于20μm且小于等于600μm。这样，在将光漫射板40适用于透射型图像显示装置1等之时，距离D相对于凸状部41的大小充分大。从而，通过如上述那样在设距离D0为100mm这样充分长的距离配置光源31exam来测定验证用的强度分布，就可以认为在实际的面光源装置20及透射型图像显示装置1的配置中也能够实现同样的强度分布。因此，光漫射板40只要是用上述测定方法进行检测所获得的强度分布满足条件(a)～(d)即可。
具有满足上述条件(a)～(d)的凸状部41的光漫射板40能够如下地进行制造。对光漫射板40的制造方法之一例进行说明。在光漫射板40的制造中具有：凸状部41的截面形状的决定工序；具有在决定工序中所决定的截面形状的凸状部41的光漫射板40的制造工序。
(截面形状的决定工序)
凸状部41的截面形状可以利用基于光线跟踪法的模拟来进行设计以获得所希望的强度分布。对凸状部41的截面形状的决定方法之一例更具体地进行说明。在这里，为了模拟而采用如下3个近似。
·在与光源31正交的面内实施模拟。
·设光源31为点光源、亦即光源的直径为0。
·仅考虑直接透射光。
在模拟中，采用如图7所示的模拟模型。亦即，将形成凸状部41之前的光漫射板40的截面形状模型用长方形60来表示，设光源31处于从长方形60的第一边60a起规定的距离D的位置。规定的距离D例如依照假设适用光漫射板40的面光源装置20以及透射型图像显示装置1来决定。距离D如前所述，例如能够从3mm～50mm中进行选择。
在上述近似以及模型之下，例如如下地决定凸状部41的截面形状。
(步骤1)如图8所示，作为自光源31的距离的函数，使长方形60的直接透射光朝向正面方向的方式，来分别求出长方形60具有的第二边60b的各出射位置上的斜度。该斜度决定方法可以是与菲涅耳透镜的设计方法中所采用的方法同样的方法。斜度针对第二边60b的单位线要素61来决定。在图8中示意性地表示计算斜度的一部分过程。
(步骤2)求出光向长方形60的入射位置上的每个单位线要素61的入射光量、透射率、出射位置上的透射率，并求出与各斜度相对的每个单位线要素61的出射光量。
(步骤3)调整与各斜度相对的单位线要素61之大小，并以正面强度分布成为所希望的强度分布的方式进行决定。
通过上述步骤1～3，能够设计相对于正面方向可实现所希望的强度分布的凸状部41的截面形状。
因人眼等具有一定的大小，故通常检测以图8的第一边60a的法线方向作为基准的规定的角度幅度(例如±2.5°)内的光。从而，在凸状部41的截面形状设计中，也最好是例如在通过上述步骤1～3设计了截面形状以后，以对规定的角度幅度内的强度进行累计所获得的强度分布成为所希望的强度分布的方式，对凸状部41的形状进行修正。另外，在上述凸状部41的截面形状设计中，还可以对通过在步骤1～3所例示的设计工序而获得的截面形状的轮廓线进行例如椭圆近似之类的曲线近似。
(制造工序)
基于具有如上述地决定的截面形状的凸状部41来制造光漫射板40。光漫射板40例如能够通过从透明材料进行削出的方法而制造。另外，在采用透明树脂材料作为透明材料的情况下，例如能够通过注塑成形法、挤压成形法、冲压成形法、光聚合(photopolymer)法等方法而制造。
其次，关于光漫射板40的作用效果，对将光漫射板40适用于面光源装置20以及透射型图像显示装置1的情况进行说明。
在多个光源31上配置有光漫射板40的情况下(参照图1)，对于来自各光源31的光，分别形成具有如图5所示的线性变化区域51的强度分布50。而且，在邻接的两个光源31、31间上的区域中，主要是从两个光源31、31输出并通过光漫射板40的光的强度分布重叠起来而形成源于两个光源31、31的强度分布。
来自各光源31的强度分布具有满足条件(b)的线性变化区域51，所以在邻接的两光源31、31间，主要是各光源31的强度分布50所具有的线性变化区域51重叠。其结果，能够谋求邻接两光源31、31间的强度均匀化，并且能够降低对于与L/D的变化相对的强度分布的影响。从而，例如在面光源装置20及透射型图像显示装置1上适用了光漫射板40的情况下，温度等环境变化及随着薄型化的光源31与光漫射板40之间的距离及光源31的配置之类的设计变更的影响较小，能够实现更稳定的亮度均匀度。参照图9、图10以及图11具体地进行说明。
图9是表示邻接的两个光源间的强度分布之一例的图。图中的横轴表示以一方光源31的位置作为基准时的X轴方向(第二方向)的位置。在图9中，分别在X＝0，50上配置光源31、31，两个光源31，31间的距离L为50mm。纵轴表示对于来自一个光源31的强度分布50上的最大强度Imax进行标准化后的标准化强度。另外，图中的实线Ⅰ、Ⅱ表示源于配置在X＝0，50上的各光源31的强度分布。图中的虚线表示两个光源31、31的强度分布相重叠的结果。
在图9中实线Ⅰ、Ⅱ所示的源于各光源31、31的强度分布是具有线性变化区域51的强度分布50，在各自的强度分布中，从最大强度Imax(图中的标准化强度1)到强度0的X轴方向上的距离等于两个光源31、31间的距离。从而，源于多个光源31、31的强度分布成为邻接的两个光源31、31各自的强度分布的重叠。另外，两个光源31、31间的距离L等于在各光源31、31的强度分布50中从最大强度Imax变成0.5Imax的X轴方向上的距离的2倍。在该情况下，由于线性变化区域51具有条件(b)或者(d)，所以与一个光源31相对的X轴方向的位置上的从最大强度Imax的强度减少的部分就由来自另一个光源31的光的强度进行补偿。其结果，如图9所示，作为源于两个光源31、31的强度分布，可以实现大致恒定的强度分布，能够抑制亮度不均。
图10是表示邻接的两个光源间的强度分布之他例的图。在图10中横轴以及纵轴与图9的情况相同。在图10中，分别在X＝0，40上配置有光源31、31，两个光源31、31间的距离L为40mm。另外，图中的实线Ⅰ、Ⅱ表示配置在X＝0，40上的光源31、31各自的强度分布。实线Ⅲ表示源于在从配置在X＝40上的光源31起进一步相邻的光源31、亦即配置在X＝80(未图示)上的光源31的强度分布的一部分。同样地，实线Ⅳ表示源于作为基准的光源31的进一步相邻的光源31、亦即配置在X＝-40上的光源31的强度分布的一部分。虚线表示邻接的两个光源31、31间的强度分布。
在图10中，源于各光源31的强度分布是与图9所示的强度分布相同的强度分布。因而，从最大强度Imax变成强度0的长度长于邻接的两个光源31、31间的距离L。因此，如实线Ⅲ、Ⅳ所示，源于配置在X＝0，40上的各光源31的进一步相邻的光源31的强度分布有助于邻接的两个光源31、31间的强度分布。进而，因两光源31、31间的距离L比图9的情况短，故源于邻接两光源31各自的强度分布的线性变化区域51的重叠变大。从而，邻接两光源31、31间的强度与图9的情况相比较有增加的倾向。在图10中，虽然沿X方向连续的4个光源31的强度分布有助于X＝0～40间的强度分布，但配置在X＝0，40上的光源31、31的强度分布的重叠却是更具有支配性，在这些强度分布的重叠中线性变化区域51相重叠。因此，与图9的情况同样，强度易于在邻接的两个光源31、31间变得大致恒定。
图11是表示邻接的两个光源间的强度分布之其他例的图。在图11中，横轴以及纵轴与图9的情况相同。在图11中，分别在X＝0，60上配置有光源31、31，两个光源31、31间的距离L为60mm。图中的实线Ⅰ、Ⅱ分别表示源于邻接的两个光源31、31的强度分布。虚线表示邻接的两个光源31、31间的强度分布。
在图11中，源于各光源31的强度分布是与图9所示的强度分布同样的强度分布。因而，从最大强度Imax变成强度0的长度短于邻接的两个光源31、31间的距离L。在该情况下，因在邻接的两个光源31、31间各光源31、31的强度分布的重叠变小，故邻接的两个光源31、31间，与各光源31的正上方相比强度减少。但是，由于通过线性变化区域51的重叠，而能够使源于一个光源31的强度的减少由源于另一个光源的强度来进行补偿，所以与强度以非线性方式急剧地减少的情况相比，能够抑制强度减少。
如以上说明那样，对于具备能够实现强度分布50的凸状部41的光漫射板40，通过调整L/D，可以实现在两个光源31、31间大致均匀的强度分布(参照图9)。另外，即便在从这样经过调整的L/D偏移了的情况下，也可以抑制强度分布的变化(参照图10以及图11)。这样，在光漫射板40中，因对于与L/D的变化相对的强度分布(或者亮度分布)的影响较小，故光漫射板40具有通用性。
而且，因光漫射板40具有如上述那样的作用效果，故在具备光漫射板40的面光源装置20中，可以输出较高的亮度均匀度的面状光，并且可以实现更稳定的亮度均匀度。另外，光漫射板40如前所述地具有通用性，所以依照光源31的配置及光源31与光漫射板40的距离D的变更等而重新准备光漫射板40的必要性降低。从而，在利用了光漫射板40的面光源装置20中，还可以一面实现更高的亮度均匀度一面谋求面光源装置20的制造成本的降低。另外，在具备光漫射板40的透射型图像显示装置1中，由于能够用亮度均匀度较高的光来照明透射型图像显示部10，所以可以显示图像质量良好的图像。另外，由于光漫射板40如前所述地具有通用性，所以与面光源装置20的情况同样，依照光源31的配置及光源31与光漫射板40的距离D的变更等而重新准备光漫射板40的必要性降低。其结果，还可以一面实现图像质量良好的图像显示一面谋求透射型图像显示装置1的制造成本的降低。
(第三实施方式)
接着，参照图12～图39，对图1所示的光漫射板40具有的凸状部41形状之他例进行说明。将图12、图18、图24、图26、图28、图30、图32、图34、图36以及图38所示的凸状部41分别称为凸状部41A～41J。在各凸状部41A～41J的说明中，除凸状部41A～41J的截面形状以外与第一实施方式相同，故如前所述，对与第一实施方式相同的要素上附加相同附图标记，并对作为不同点的截面形状进行说明。另外，在下面的说明中，采用与图3的情况同样地设定的局部xz坐标系来进行说明。构成xz坐标系的x轴是平行于多个凸状部41的排列方向(第二方向)的轴线，z轴是平行于板厚方向(与第一以及第二方向正交的方向)的轴线。
(凸状部41A)
图12是表示与凸状部的延伸方向正交的截面形状之一例的图，将一个凸状部放大进行表示。
在xz坐标系的xz面中，凸状部41A的两端41a、41a位于x轴上。凸状部41A的轮廓线可由满足下述式(5)的z(x)来表示。
0.95×z0(x)≤z(x)≤1.05×z0(x)...(5)
其中，在上述式(5)中，
z 0 ( x ) = h a - 8 h a ( x w a ) 2 1 - k a + ( 1 - k a ) 2 + 16 k a ( x w a ) 2 · · · ( 6 )
式(6)中，wa是凸状部41的x轴方向的长度。另外，ha是从0.4825wa≤ha≤0.521wa的范围中选择的常数，ka是从-0.232≤ka≤-0.227的范围中选择的常数。ha、ka的一例是ha＝0.521wa、ka＝-0.227。ha对应于设凸状部41A为z0(x)所表示的形状时的凸状部41A的两端41a、41a间的z轴方向的最大高度。另外，ka是表示凸状部41A的尖锐程度的参数。ha以及ka是如前所述的最大高度以及表示尖锐程度的参数这一点在后述的凸状部41B～41J中也同样如此。在图12中，例示在ha＝0.521wa、ka＝-0.227的情况下，在满足式(5)的范围内使z0(x)沿z方向伸缩了规定倍(例如1倍)的形状。在该情况下，顶部41b位于z轴上，具有相对于z轴对称的轮廓线。
此外，凸状部41A的轮廓线并不限定于使z0(x)沿z方向伸缩了规定倍(例如1倍)的形状，只要满足式(5)即可。从而，如图13所示，在对于某宽度wa决定了z0(x)时，凸状部41A的轮廓线只要是穿过0.95z0(x)所表示的轮廓线和1.05z0(x)所表示的轮廓线之间区域的轮廓线即可。
利用图14～图17，设轮廓线的形状例为形状例1以及形状例2来更具体地进行表示。在图14～图17中，横轴表示与原点相对的位置(μm)，纵轴表示高度(μm)。图14是表示形状例1中的z0(x)的图。在形状例1中，设wa＝400μm、ha＝0.521wa、ka＝-0.227。将取决于这些数值的z0(x)为方便起见称之为z10(x)。在图14中，表示z(x)＝z10(x)时的轮廓线形状。在将图14所示的z10(x)设为轮廓线形状时，图14所示的轮廓线形状和图12所例示的轮廓线形状相同。基于上述z10(x)的轮廓线满足的条件如图15所示。图15是用于说明形状例1的轮廓线满足的条件的图。在图15中，表示z10(x)所表示的轮廓线、0.95z10(x)所表示的轮廓线以及1.05z10(x)所表示的轮廓线，因只要使轮廓线满足式(5)即可，故轮廓线只要是通过0.95z10(x)所表示的轮廓线和1.05z10(x)所表示的轮廓线之间的区域的轮廓线即可。
图16是表示形状例2中的z0(x)的图。在形状例2中，设wa＝400μm、ha＝0.4825wa、ka＝-0.232。为了与形状例1的情况进行区别而将形状例2中设定的z0(x)称之为z20(x)。在图16中表示z(x)＝z20(x)时的轮廓线形状。基于上述z20(x)的轮廓线满足的条件如图17所示。图17是用于说明形状例2的轮廓线满足的条件的图。在图17中表示z20(x)所表示的轮廓线、0.95z20(x)所表示的轮廓线以及1.05z20(x)所表示的轮廓线，因只要使轮廓线满足式(5)即可，故轮廓线只要是通过0.95z20(x)所表示的轮廓线和1.05z20(x)所表示的轮廓线之间的区域的轮廓线即可。
(凸状部41B)
图18是表示与凸状部的延伸方向正交的截面形状之他例的图，将一个凸状部放大进行表示。除式(5)中的ha以及ka的范围不同于凸状部41A的范围这一点以外，凸状部41B的形状与凸状部41A的形状相同。以这一不同点为中心来进行说明。
凸状部41B的轮廓线可由满足对凸状部41A说明过的式(5)的z(x)来表示。其中，在凸状部41B中，式(6)中，ha是从0.5966wa≤ha≤0.6837wa的范围中选择的常数，ka是从-0.075≤ka≤-0.069的范围中选择的常数。ha、ka的一例是ha＝0.5966wa、ka＝-0.075。在图18中，例示在ha＝0.5966wa、ka＝-0.075的情况下在满足式(5)的范围内使z0(x)沿z方向伸缩了规定倍(例如1倍)的形状。
此外，凸状部41B的轮廓线并不限定于使z0(x)沿z方向伸缩了规定倍(例如1倍)的形状，只要满足式(5)即可。从而，如图19所示，在对于某宽度wa决定了z0(x)时，凸状部41B的轮廓线只要是穿过0.95z0(x)所表示的轮廓线和1.05z0(x)所表示的轮廓线之间区域的轮廓线即可。
利用图20～图23，设轮廓线的形状例为形状例3以及形状例4来更具体地进行表示。在图20～图23中，横轴以及纵轴与图14～图17的情况相同。图20是表示形状例3中的z0(x)的图。在形状例3中，设wa＝400μm、ha＝0.5966wa、ka＝-0.075。将取决于这些数值的z0(x)为方便起见称之为z30(x)。在图20中表示z(x)＝z30(x)时的轮廓线形状。此外，在图18中，作为一例表示将z30(x)设为轮廓线形状的情况。基于上述z30(x)的轮廓线满足的条件如图21所示。图21是用于说明形状例3的轮廓线满足的条件的图。在图21中表示z30(x)所表示的轮廓线、0.95z30(x)所表示的轮廓线以及1.05z30(x)所表示的轮廓线，因只要轮廓线满足式(5)即可，故轮廓线只要通过0.95z30(x)所表示的轮廓线和1.05z30(x)所表示的轮廓线之间的区域的轮廓线即可。
图22是表示形状例4中的z0(x)的图。在形状例4中，设wa＝400μm、ha＝0.6837wa、ka＝-0.069。为了与形状例3的情况进行区别而将形状例4中设定的z0(x)称之为z40(x)。在图22中表示z(x)＝z40(x)时的轮廓线形状。基于上述z40(x)的轮廓线满足的条件如图23所示。图23是用于说明形状例4的轮廓线满足的条件的图。在图23中表示z40(x)所表示的轮廓线、0.95z40(x)所表示的轮廓线以及1.05z40(x)所表示的轮廓线，因只要轮廓线满足式(5)即可，故轮廓线只要通过0.95z40(x)所表示的轮廓线和1.05z40(x)所表示的轮廓线之间的区域的轮廓线即可。
(凸状部41C)
图24是表示与凸状部的延伸方向正交的截面形状之他例的图，将一个凸状部放大进行表示。除式(6)中的ha以及ka不同于凸状部41A这一点以外，凸状部41C的形状与凸状部41A的形状相同。以这一不同点为中心来进行说明。
凸状部41C的轮廓线可由满足对凸状部41A所说明过的式(5)的z(x)来表示。其中，在凸状部41C中，式(6)中是ha＝0.434wa、ka＝-0.24。在图24中，例示在满足式(5)的范围内使z0(x)沿z方向伸缩了规定倍(例如1倍)的形状。在该情况下，两端41a、41a位于x轴上，并且顶部41b位于z轴上。另外，凸状部41C具有相对于z轴对称的轮廓线。
此外，凸状部41C的轮廓线并不限定于使z0(x)沿z方向伸缩了规定倍(例如1倍)的形状，只要满足式(5)即可。从而，如图25所示，在对于某宽度wa决定了z0(x)时，凸状部41C的轮廓线只要是穿过0.95z0(x)所表示的轮廓线和1.05z0(x)所表示的轮廓线之间区域的轮廓线即可。
(凸状部41D)
图26是表示与凸状部的延伸方向正交的截面形状之他例的图，将一个凸状部放大进行表示。除式(6)中的ha以及ka不同于凸状部41A这一点以外，凸状部41D的形状与凸状部41A的形状相同。以这一不同点为中心来进行说明。
凸状部41D的轮廓线可由满足对凸状部41A所说明过的式(5)的z(x)来表示。其中，在凸状部41D中，式(6)中是ha＝0.614wa、ka＝-0.17。在图26中，例示在满足式(5)的范围内使z0(x)沿z方向伸缩了规定倍(例如1倍)的形状。在该情况下，两端41a、41a位于x轴上，并且顶部41b位于z轴上。另外，凸状部41D具有相对于z轴对称的轮廓线。
此外，凸状部41D的轮廓线并不限定于使z0(x)沿z方向伸缩了规定倍(例如1倍)的形状，只要满足式(5)即可。从而，如图27所示，在对于某宽度wa决定了z0(x)时，凸状部41D的轮廓线只要是穿过0.95z0(x)所表示的轮廓线和1.05z0(x)所表示的轮廓线之间区域的轮廓线即可。
(凸状部41E)
图28是表示与凸状部的延伸方向正交的截面形状之他例的图，将一个凸状部放大进行表示。除式(6)中的ha以及ka不同于凸状部41A这一点以外，凸状部41E的形状与凸状部41A的形状相同。以这一不同点为中心来进行说明。
凸状部41E的轮廓线可由满足对凸状部41A所说明过的式(5)的z(x)来表示。其中，在凸状部41E中，式(6)中是ha＝0.588wa、ka＝-0.128。在图28中，例示在满足式(5)的范围内使z0(x)沿z方向伸缩了规定倍(例如1倍)的形状。在该情况下，两端41a、41a位于x轴上，并且顶部41b位于z轴上。另外，凸状部41E具有相对于z轴对称的轮廓线。
此外，凸状部41E的轮廓线并不限定于使z0(x)沿z方向伸缩了规定倍(例如1倍)的形状，只要满足式(5)即可。从而，如图29所示，在对于某宽度wa决定了z0(x)时，凸状部41E的轮廓线只要是穿过0.95z0(x)所表示的轮廓线和1.05z0(x)所表示的轮廓线之间区域的轮廓线即可。
(凸状部41F)
图30是表示与凸状部的延伸方向正交的截面形状之他例的图，将一个凸状部放大进行表示。除式(6)中的ha以及ka不同于凸状部41A这一点以外，凸状部41F的形状与凸状部41A的形状相同。以这一不同点为中心来进行说明。
凸状部41F的轮廓线可由满足对凸状部41A所说明过的式(5)的z(x)来表示。其中，在凸状部41F中，式(6)中是ha＝0.578wa、ka＝-0.081。在图30中，例示在满足式(5)的范围内使z0(x)沿z方向伸缩了规定倍(例如1倍)的形状。在该情况下，两端41a、41a位于x轴上，并且顶部41b位于z轴上。另外，凸状部41F具有相对于z轴对称的轮廓线。
此外，凸状部41F的轮廓线并不限定于使z0(x)沿z方向伸缩了规定倍(例如1倍)的形状，只要满足式(5)即可。从而，如图31所示，在对于某宽度wa决定了z0(x)时，凸状部41F的轮廓线只要是穿过0.95z0(x)所表示的轮廓线和1.05z0(x)所表示的轮廓线之间区域的轮廓线即可。
(凸状部41G)
图32是表示与凸状部的延伸方向正交的截面形状之他例的图，将一个凸状部放大进行表示。除式(6)中的ha以及ka不同于凸状部41A的范围这一点以外，凸状部41G的形状与凸状部41A的形状相同。以这一不同点为中心来进行说明。
凸状部41G的轮廓线可由满足对凸状部41A所说明过的式(5)的z(x)来表示。其中，在凸状部41G中，式(6)中是ha＝0.550wa、ka＝-0.082。在图32中，例示在满足式(5)的范围内使z0(x)沿z方向伸缩了规定倍(例如1倍)的形状。在该情况下，两端41a、41a位于x轴上，并且顶部41b位于z轴上。另外，凸状部41G具有相对于z轴对称的轮廓线。
此外，凸状部41G的轮廓线并不限定于使z0(x)沿z方向伸缩了规定倍(例如1倍)的形状，只要满足式(5)即可。从而，如图33所示，在对于某宽度wa决定了z0(x)时，凸状部41G的轮廓线只要是穿过0.95z0(x)所表示的轮廓线和1.05z0(x)所表示的轮廓线之间区域的轮廓线即可。
(凸状部41H)
图34是表示与凸状部的延伸方向正交的截面形状之他例的图，将一个凸状部放大进行表示。除式(6)中的ha以及ka不同于凸状部41A这一点以外，凸状部41H的形状与凸状部41A的形状相同。以这一不同点为中心来进行说明。
凸状部41H的轮廓线可由满足对凸状部41A所说明过的式(5)的z(x)来表示。其中，在凸状部41H中，式(6)中是ha＝0.560wa、ka＝-0.127。在图34中，例示在满足式(5)的范围内使z0(x)沿z方向伸缩了规定倍(例如1倍)的形状。在该情况下，两端41a、41a位于x轴上，并且顶部41b位于z轴上。另外，凸状部41H具有相对于z轴对称的轮廓线。
此外，凸状部41H的轮廓线并不限定于使z0(x)沿z方向伸缩了规定倍(例如1倍)的形状，只要满足式(5)即可。从而，如图35所示，在对于某宽度wa决定了z0(x)时，凸状部41H的轮廓线只要是穿过0.95z0(x)所表示的轮廓线和1.05z0(x)所表示的轮廓线之间区域的轮廓线即可。
(凸状部41I)
图36是表示与凸状部的延伸方向正交的截面形状之他例的图，将一个凸状部放大进行表示。除式(6)中的ha以及ka不同于凸状部41A这一点以外，凸状部41I的形状与凸状部41A的形状相同。以这一不同点为中心来进行说明。
凸状部41I的轮廓线可由满足对凸状部41A所说明过的式(5)的z(x)来表示。其中，在凸状部41I中，式(6)中是ha＝0.578wa、ka＝-0.185。在图36中，例示在满足式(5)的范围内使z0(x)沿z方向伸缩了规定倍(例如1倍)的形状。在该情况下，两端41a、41a位于x轴上，并且顶部41b位于z轴上。另外，凸状部41I具有相对于z轴对称的轮廓线。
此外，凸状部41I的轮廓线并不限定于使z0(x)沿z方向伸缩了规定倍(例如1倍)的形状，只要满足式(5)即可。从而，如图37所示，在对于某宽度wa决定了z0(x)时，凸状部41I的轮廓线只要是穿过0.95z0(x)所表示的轮廓线和1.05z0(x)所表示的轮廓线之间区域的轮廓线即可。
(凸状部41J)
图38是表示与凸状部的延伸方向正交的截面形状之他例的图，将一个凸状部放大进行表示。除式(6)中的ha以及ka不同于凸状部41A这一点以外，凸状部41J的形状与凸状部41A的形状相同。以这一不同点为中心来进行说明。
凸状部41J的轮廓线可由满足对凸状部41A所说明过的式(5)的z(x)来表示。其中，在凸状部41J中，式(6)中是ha＝0.486wa、ka＝-0.144。在图38中，例示在满足式(5)的范围内使z0(x)沿z方向伸缩了规定倍(例如1倍)的形状。在该情况下，两端41a、41a位于x轴上，并且顶部41b位于z轴上。另外，凸状部41J具有相对于z轴对称的轮廓线。
此外，凸状部41J的轮廓线并不限定于使z0(x)沿z方向相应地规定倍(例如1倍)的形状，只要满足式(5)即可。从而，如图39所示，在对于某宽度wa决定了z0(x)时，凸状部41J的轮廓线只要是穿过0.95z0(x)所表示的轮廓线和1.05z0(x)所表示的轮廓线之间区域的轮廓线即可。
作为上述凸状部41A～41J的宽度wa，可例示wa＝410μm、wa＝400μm、wa＝353μm或者wa＝325μm。同样，虽然在形状例1、2、3、4的说明中设wa＝400μm。但是，wa的值并不限定于此，最好是wa小于等于800μm，更好是大于等于10μm小于等于800μm，更理想的是大于等于20μm小于等于600μm。
在迄今为止的说明中，设凸状部41A～41J的截面形状可由满足式(5)的z(x)来表示。但是，若考虑在凸状部41A～41J的两端部附近的制造误差以及带给强度分布的影响，则凸状部41A～41J的截面形状在-0.5wa×0.95≤x≤0.5wa×0.95中由满足式(5)的z(x)来表示，更理想的是在-0.5wa≤x≤0.5wa中由满足式(5)的z(x)来表示。
以上，作为第三实施方式，进一步说明了适用于图1所示的光漫射板40的凸状部41A～41J进行了说明，但凸状部41A的形状例1、2，凸状部41B的形状例3、4以及凸状部41C～41J对应于第一实施方式的凸状部41的一例。此外，在凸状部41A以及凸状部41B中，对于凸状部41A、41B表示的ha以及ka的范围内进行z0(x)的r倍(r为0.95～1.05的数)的形状以及对于其形状具有0.01wa的容许变动幅度的凸状部，对应于第一实施方式的凸状部41。
对于具备各凸状部41A～41J的光漫射板40以及具有该光漫射板40的面光源装置20以及透射型图像显示装置1的作用效果进行说明。具备各凸状部41A～41J的光漫射板40以及具有该光漫射板40的面光源装置20以及透射型图像显示装置1具有与第一实施方式中所说明过的作用效果同样的作用效果。下面，对作用效果简单进行说明。凸状部41A～41J称为凸状部41。
从各光源31输出并入射到光漫射板40的光经由具有上述z(x)所表示的截面形状的凸状部41而朝向透射型图像显示部10出射光。借助于凸状部41具有z(x)所表示的截面形状所造成的漫射作用，来自光源31的光发生漫射并生成面状光，并且亮度不均得到抑制。因此，光源31的像不会投影到透射型图像显示部10上。而且，通过具有截面形状由上述z(x)来表示的凸状部41，还可以实现更高的正面方向的亮度均匀度。
另外，由于凸状部41的截面形状可由满足式(5)的z(x)来表示，所以即便L/D例如因光漫射板40相对于光源31错位或发热等所造成的变形而从规定值(例如设计值)变动，也难以发生亮度不均，能够更稳定地抑制亮度不均。
从而，在具备光漫射板40的面光源装置20中，就可以更稳定地输出亮度不均得到抑制的光。而且，在包含光漫射板40的透射型图像显示装置1中，由于亮度不均得到抑制的光能够照明透射型图像显示部10，所以可以一面谋求显示品质的改善，一面抑制因光漫射板40相对于光源31错位或发热等所造成的变形而引起的显示品质变动。
另外，各凸状部41A～41J实现在第二实施方式所说明的强度分布50，各凸状部41A～41J是在第二实施方式所说明的凸状部41一实施方式。从而，凸状部41A～41J具有与第二实施方式中所说明过的作用效果同样的作用效果。这里，对具备作为在第二实施方式所说明的凸状部41之例的凸状部41A～41J的光漫射板40被适用于面光源装置20以及透射型图像显示装置1的情况具体地进行说明。凸状部41A～41J称为凸状部41。
在包含具备凸状部41的光漫射板40的面光源装置20以及透射型图像显示装置1中，从光源部30的各光源31输出的光直接或者在灯箱32的内面32a反射而入射到光漫射板40。入射到光漫射板40的光从第二面40b向透射型图像显示部10照射。此时，因在光漫射板40的第二面40b上形成有多个凸状部41，故光经由凸状部41而出射。由于凸状部41具有上述z(x)所表示的截面形状，所以依照光的通过位置(出射位置)，光向各种方向折射。借助于这种漫射作用，来自光源31的光发生漫射而生成面状光，并且光源31的像不会投影到透射型图像显示部10上。
而且，凸状部41的截面形状是按照如下方式进行设计时的一个实施方式，即在从一个光源31入射到凸状部41的光的正面方向的强度分布中，在从强度分布的顶部遍及下部的区域的一部分具有强度呈线性(一次函数地)地变化的区域(线性变化区域51)。从而，在从光源31入射到凸状部41的光的正面方向的强度分布中，如上所述，具有强度呈线性(一次函数地)地变化的区域(线性变化区域51)。因此，在形成有多个凸状部41的光漫射板40中，从光漫射板40出射的光的亮度分布变得易于均匀化，亮度不均得到抑制，上述的光源31的像变得更加难以出现。另外，由于从凸状部41出射的光具有上述强度分布特性，所以相对于L/D的变化，亮度均匀度的变化得到抑制。其结果，可以更稳定地抑制亮度不均。另外，由于对与L/D的变化相对的亮度均匀度的影响得到降低，所以光漫射板40具有通用性。
从而，在具备光漫射板40的面光源装置20中，能够输出亮度不均得到抑制的光。进而，在面光源装置20中，相对于L/D变化，亮度均匀度的变化得到抑制。
而且，在包含光漫射板40的透射型图像显示装置1中，由于亮度不均得到抑制的光能够照明透射型图像显示部10，所以能够谋求显示品质的改善。
【实施例】
(实施例1～12)
参照实施例1～12以及比较例1，对光漫射板(光控制板)具体地进行说明。在下面的实施例1～12以及比较例1的说明中，为了说明方便，凸状部称为凸状部41，在与上述第一实施方式的要素相对应的要素上附加相同附图标记。
在实施例1～12以及比较例1中，对于各自不同的凸状部的截面形状实施基于光线跟踪法的模拟并求出强度分布。
[模拟方法]
图40是表示模拟模型的示意图。如图40所示，在模拟中设将光漫射板40配置于两个光源31、31上，对从光源31、31输出并通过光漫射板40的光的强度进行观测。为了模拟，采用3个近似，亦即(i)在与光源31正交的面内实施模拟；(ii)设光源31为点光源、亦即光源的直径为0；以及(iii)仅考虑直接透射光，并按光线跟踪法进行了模拟。为了说明方便，将图40所示的两个光源31、31分别称为光源31A、光源31B。这一模拟方法除了在第一面40a的每单位长度上入射的光量的计算方法不同这一点以外，与后述的实施例14～17中的模拟方法相同。
在实施例1～12以及比较例1的所有模拟中，设两个光源31A、31B间的距离L为45mm，厚度d1为1.5，光漫射板40的折射率为1.59。在实施例1～12以及比较例1各自的模拟中，通过在第二实施方式中所说明的截面形状的决定工序来设置凸状部41的截面形状。具体地说，在上述条件下实施步骤1～3并计算出凸状部41的截面形状后，进行规定的插补处理而获得凸状部41的形状。在设计中，将光源31A(或光源31B)与光漫射板40之间的距离D设置为规定的距离。作为该规定的距离D，设为L＝45mm时，设定L/D成为如下值。即，设定设计时的距离D为如下，在实施例1中，L/D＝2.17；在实施例2中，L/D＝2.50；在实施例3中，L/D＝3.20；在实施例4中，L/D＝3.75；在实施例5中，L/D＝2.00；在实施例6～8中，L/D＝3.20；在实施例9～11中，L/D＝3.00；以及，在实施例12中，L/D＝2.50。
图41～图52是分别表示实施例1～12的模拟中所使用的凸状部在设计阶段的设计数据的图表。凸状部41的幅度wa，对于实施例1～4而言，wa＝400μm；对于实施例5而言，wa＝250μm；对于实施例6～11而言，wa＝355μm；对于实施例12而言，wa＝349μm。图41～图52中，x表示凸状部41A～41J的说明中的x轴上的位置(μm)。图41～图52中，z表示凸状部41A～41J的说明中的z轴上的位置(μm)，对应于凸状部41的高度(μm)。如图41～图52所示，在基于步骤1～3的设计阶段中，设计了凸状部41的一半形状。由图41～图52所示的x、z组合所表示的各数据点，表示在第二实施方式中所说明过的步骤1～步骤3中离散地邻接的线要素的交点位置。
实施例1～12的模拟是针对以图41～图52所示的各数据点作为顶点实施3次样条插补而获得的凸状部41的截面形状实施的。3次样条插补在图41～图52的各图中，在如下条件下进行的，即在凸状部41的左端，也就是(x，z)＝(-wa/2，0)上，2次微分为0，在凸状部41的顶点部，也就是x＝0的位置上，1次微分为0。
在实施例1～12以及比较例1中的凸状部的截面形状，对应于由式(4)或者式(6)所示的z0(x)来表示的形状。此时，ha以及ka如表9所示。此外，实施例1～12的凸状部41的幅度wa如前所述，比较例1的凸状部41的幅度wa与实施例1～4的情况相同为400μm。在表9所示的ha以及ka的值这一场合，实施例1的截面形状对应于第三实施方式所示的形状例2，实施例2的截面形状对应于形状例1。实施例3的截面形状对应于第三实施方式所示的形状例3，实施例4的截面形状对应于形状例4。进而，实施例5～12的截面形状分别对应于凸状部41C～41J。
【表9】
  ha   ka
  实施例1   0.4825wa   -0.232
  实施例2   0.5210wa   -0.229
  实施例3   0.5966wa   -0.075
  实施例4   0.6837wa   -0.069
  实施例5   0.4340wa   -0.240
  实施例6   0.6140wa   -0.170
  实施例7   0.5880wa   -0.128
  实施例8   0.5780wa   -0.081
  实施例9   0.5500wa   -0.082
  实施例10   0.5600wa   -0.127
  实施例11   0.5780wa   -0.185
  实施例12   0.4860wa   -0.144
  比较例1   0.5000wa   -1.000
利用上述模拟模型，对实施例1～12以及比较例1实施了如下模拟A。
(模拟A)
通过设置周期边界条件来计算从多个光源31输出的光所引起的、邻接的两个光源31A、31B上的区域中的强度分布。在这一模拟3的结果中表示邻接的两个光源31A、31B之间上的区域中的计算结果。在该模拟A中，一方面设距离L为45mm，另一方面通过使距离D变化而对不同的L/D求出强度分布。然后，对于不同的L/D计算出正面方向(θ＝0)时的强度均匀度(％)。强度均匀度(％)作为“(最小强度)/(最大强度)×100”而计算出来。此外，因与某观测角θ相对的强度对应于亮度，故基于与某观测角θ相对的强度分布的强度均匀度对应于亮度均匀度。
模拟结果为如图53所示的图表。在实施例1～12中，能够实现高于比较例1的强度均匀度(亮度均匀度)。尤其是，
在实施例1中L/D＝2.17，
在实施例2中L/D＝2.5，
在实施例3中L/D＝3.15、3.2，
在实施例4中L/D＝3.7、3.75，
在实施例5中L/D＝2.0，
在实施例6中L/D＝3.2、3.3，
在实施例7、8中L/D＝3.2，
在实施例9～11中L/D＝3.0以及
在实施例12中L/D＝2.5
时，能够实现大于等于90％这样较高的正面方向的强度均匀度(亮度均匀度)。
(实施例13)
除了设光漫射板40的折射率为1.49、厚度d1为2.25这一点以外，与实施例112的情况相同地设计凸状部41来实施实施例。实施例13中，设wa＝400μm。与图41图52对应的实施例13中在设计阶段的设计数据如图54的图表所示。实施例13的凸状部41的设计中光源31A(或光源31B)与光漫射板40之间的规定距离即距离D，当L＝45mm时，按L/D成为4.00的方式进行设定。在实施例13中，对于这些设计数据，与实施例1～12的情况相同地实施规定的插补处理。在实施例13中，凸状部41的截面形状可由式(4)或者式(6)所示的z0(x)中，设ha＝0.9752wa以及ka＝-0.212的情况相对应。另外，wa如上述地为400μm。实施例13的模拟结果如下表所示。
【表10】
Figure BSA00000185539400351
根据表10，在L/D为2.0以及4.0时能够实现强度均匀度(亮度均匀度)大于等于90％这样的较高值，且即便在L/D为更大的4.0时也能够实现较高的强度均匀度(亮度均匀度)。
(实施例14～17)
接着，参照实施例14～17以及比较例2，对光漫射板(光控制板)具体地进行说明。在下面的实施例14～17以及比较例2的说明中，为了说明方便，对与上述第一实施方式的要素相对应的要素附加相同附图标记。
在实施例14～17以及比较例2中，对于各自不同的凸状部的截面形状实施基于光线跟踪法的模拟并求出强度分布。因模拟方法与实施例1～12等的情况实质上相同故省略说明。此外，如前所述，第一面40a的每单位长度的光量计算的方法不同于实施例1～12的情况。在实施例14～17以及比较例2的所有模拟中，设两个光源31A、31B间的距离L为30mm，光漫射板40的折射率为1.59。另外，设光漫射板40之厚度d1为1.5mm。
另外，在实施例14～17以及比较例2各自的模拟中，设在光漫射板40的第二面40b上形成有具有在实施例14～17以及比较例2中设定的截面形状的凸状部41。
利用上述模拟模型，对实施例14～17以及比较例2实施了模拟1～3。
(模拟1)计算与从一个光源31A输出的光相对的正面方向的强度分布，该光源31A配置于从第一面40a起规定的距离D的位置。
(模拟2)计算与从一个光源31A输出的光相对的正面方向的强度分布，该光源31A配置于从第一面40a起100mm的位置。
(模拟3)与模拟A的情况同样地对不同的L/D求出了强度分布。在模拟3中，还计算出相对于正面方向从观测角θ的方向观测光时的强度分布。然后，对于不同的L/D以及不同的观测角θ，计算出强度均匀度(％)。
[凸状部的形状]
在实施例14～17中，将光源31A(或者光源31B)与光漫射板40之间的距离D设定成规定的距离，并以成为所希望的强度分布的方式来设计凸状部41的截面形状。规定的距离在实施例14中是D＝13.82mm，在实施例15中是D＝12mm，在实施例16中是D＝9.375mm，在实施例17中是D＝8.0mm。
在实施例14～17中，在以上述条件实施在第二实施方式中所说明过的步骤1～3并计算出凸状部41的截面形状以后，进行规定的插补处理而获得凸状部41的截面形状。实施例14～17的幅度相同。实施例14～17的各模拟中所使用的凸状部41在设计阶段的设计数据与实施例1～4的情况相同。图41～图44是表示实施例14～17的模拟中所使用的凸状部在设计阶段的设计数据的图表。
实施例14～17中的模拟是针对凸状部41的如下截面形状进行实施的，即该截面形状是以图41～图44所示的各数据点作为顶点实施了3次样条插补所获得的。3次样条插补在图41～图44的各图中，在凸状部41的左端亦即(x，z)＝(-200，0)处2次微分为0、在凸状部41的顶点部亦即x＝0的位置处1次微分为0这一条件下进行。另外，在比较例2中的模拟中，凸状部41的截面形状为半圆形状。另外，比较例2的幅度与实施例14～17相同。
图55中表示模拟所使用的凸状部41的截面形状。图55是表示实施例14～17以及比较例2的凸状部的截面形状的图。图55的横轴对应于凸状部41A～41J的说明中的x轴，表示凸状部41的宽度方向的位置。图55中的纵轴对应于凸状部41A～41J的说明中的z轴，表示高度。实施例14～17以及比较例2的凸状部41之宽度相同。而且，在图55中，横轴以及纵轴之长度以凸状部41的两端宽度的一半长度作为基准进行标准化来表示。
图55所示的实施例14～17的凸状部的截面形状对应于在式(4)或者式(6)中将ha、ka如表11所示地进行设定时的z0(x)所表示的形状。在表11中，wa为400μm。
【表11】
  ha   ka
  实施例14   0.4825wa   -0.232
  实施例15   0.5210wa   -0.229
  实施例16   0.5966wa   -0.075
  实施例17   0.6837wa   -0.069
[模拟结果]
下面，对实施例14～17以及比较例2的模拟1～3的模拟结果进行说明。在模拟结果的说明中，凸状部41的排列方向、亦即第二方向与第二实施方式的情况相同地称为X轴方向。
(比较例2)
图56是表示比较例2中模拟1之结果的图。在图56中，表示设D＝12(mm)时与来自光源31A的光相对的正面方向强度分布。图56的横轴表示X轴方向上与光源31A相对的位置，纵轴表示强度(任意单位)。图57是表示比较例2中模拟2之结果的图。图57的横轴表示X轴方向上与光源31A相对的位置，纵轴表示以最大强度标准化后的标准化强度。
如图56以及图57所示，在比较例2中从强度分布的顶部到末端部强度呈非线性地变化。亦即，具有比较例2的凸状部41的光漫射板40所引起的强度分布不具有线性变化区域51。
在表12中表示模拟3的结果之一例。在表12中，对于L/D以及观测角θ，表示基于与自光源31A的位置相对的强度而计算出强度均匀度(亮度均匀度)(％)的结果。
【表12】
Figure BSA00000185539400381
另外，图58(a)～图58(c)是表示基于比较例4中模拟3之结果的强度分布的图。图58(a)表示在L/D＝3.5的情况下，与以光源31A作为基准的位置和观测角θ相对的强度分布。图58(b)表示在L/D＝3.75的情况下，与以光源31A作为基准的位置和观测角θ相对的强度分布。图58(c)表示在L/D＝4.0的情况下，与以光源31A作为基准的位置和观测角θ相对的强度分布。
(实施例14)
图59是表示实施例14中模拟1之结果的图。在图59中表示设D＝13.82(mm)时的、与来自光源31A的光相对的正面方向强度分布。图59的横轴表示X轴方向上与光源31A相对的位置，纵轴表示强度(任意单位)。图60是表示实施例14中模拟2之结果的图。图60的横轴表示X轴方向上与光源31A相对的位置，纵轴与图57的情况同样地表示标准化强度。
如图59以及图60所示，可知在实施例14的凸状部41的截面形状下，从强度分布的顶部到末端部具有线性变化区域51。另外，根据图60，在本实施例14中在模拟2的条件下，强度分布在条件(a)以及(b)的同时还满足条件(c)、(d)。另外，可以说在条件(c)下w4满足大于等于w1/6。
在表13中表示模拟3的结果之一例。在表13中，对于不同的L/D以及不同的观测角θ，表示基于与自光源31A的位置相对的强度而计算出强度均匀度(亮度均匀度)(％)的结果。
【表13】
另外，图61(a)～图61(c)是表示基于实施例14中模拟3之结果的强度分布的图。图61(a)表示在L/D＝2.0的情况下，与以光源31A作为基准的位置和观测角θ相对的强度分布。图61(b)表示在L/D＝2.5的情况下，与以光源31A作为基准的位置和观测角θ相对的强度分布。图61(c)表示在L/D＝3.0的情况下，与以光源31A作为基准的位置和观测角θ相对的强度分布。
在实施例14中，对于L＝30mm、D＝13.87，亦即L/D约为2.17以获得所希望的强度分布的方式设计凸状部41的截面形状。而且，根据表13以及图61(b)，在L/D为接近设计值的2.17时，能够在正面方向上确保接近100％的强度均匀度(亮度均匀度)(％)。另外，根据表13以及图61(a)～图61(c)所示的结果，即便L/D从上述设计值偏离，强度均匀度(亮度均匀度)的变化也比较(例如相对于比较例)平缓，因此能够更稳定地降低亮度不均。进而，可知即便在观测角θ为20°以及30°下，也能够确保较高的强度均匀度(亮度均匀度)，并且相对于L/D的变化而言强度均匀度(亮度均匀度)的变化变得平缓。
(实施例15的结果)
图62是表示实施例15中模拟1之结果的图。在图62中，表示设D＝12(mm)时的、与来自光源31A的光相对的正面方向强度分布。图62的横轴表示X轴方向上与光源31A相对的位置，纵轴表示强度(任意单位)。图63是表示实施例15中模拟2之结果的图。图63的横轴表示X轴方向上与光源31A相对的位置，纵轴表示以最大强度标准化后的标准化强度。
如图62以及图63所示，可知在实施例15的凸状部41的截面形状下，从强度分布的顶部到末端部具有线性变化区域51。另外，根据图63，在本实施例15中在模拟2的条件下，强度分布在满足条件(a)以及(b)的同时还满足条件(c)、(d)。另外，可以说在条件(c)下，w4满足大于等于w1/6。
在表14中表示模拟3的结果之一例。在表14中，对于L/D以及观测角θ，表示基于与自光源31A的位置相对的强度而计算出强度均匀度(亮度均匀度)(％)的结果。
【表14】
Figure BSA00000185539400401
另外，图64(a)～图64(c)是表示基于实施例15中模拟3之结果的强度分布的图。图64(a)表示在L/D＝2.0的情况下，与以光源31A作为基准的位置和观测角θ相对的强度分布。图64(b)表示在L/D＝2.5的情况下，与以光源31A作为基准的位置和观测角θ相对的强度分布。图64(c)表示在L/D＝3.0的情况下，与以光源31A作为基准的位置和观测角θ相对的强度分布。
在实施例15中，对于L＝30mm、D＝12，亦即L/D为2.5以获得所希望的强度分布的方式设计凸状部41的截面形状。而且，根据表14以及图64(b)，在L/D为设计值即2.5时，能够在正面方向确保接近100％的强度均匀度(亮度均匀度)(％)。另外，根据表14以及图64(a)～图64(c)所示的结果，可知即便L/D从上述设计值偏离，强度均匀度(亮度均匀度)的变化也平缓，因此能够更稳定地降低亮度不均。进而，可知即便在观测角θ为20°以及30°下，也能够确保较高的强度均匀度(亮度均匀度)，并且相对于L/D的变化而言强度均匀度(亮度均匀度)的变化变得平缓。
(实施例16的结果)
图65是表示实施例16中模拟1之结果的图。在图65中，表示设D＝9.375(mm)时的、与来自光源31A的光相对的正面方向强度分布。图65的横轴表示X轴方向上与光源31A相对的位置，纵轴表示强度(任意单位)。图66是表示实施例16中模拟2之结果的图。图66的横轴表示X轴方向上与光源31A相对的位置，纵轴表示以最大强度标准化后的标准化强度。
如图65以及图66所示，可知在实施例16的凸状部41的截面形状下，在强度分布之中强度减少区域具有线性变化区域51。另外，根据图66，在本实施例16中在模拟2的条件下，强度分布在满足条件(a)以及(b)的同时还满足条件(c)。另外，可以说在条件(c)下，w4满足大于等于w1/8。
在表15中表示模拟3的结果之一例。在表15中，对于L/D以及观测角θ，表示基于与自光源31A的位置相对的强度而计算出强度均匀度(亮度均匀度)(％)的结果。
【表15】
Figure BSA00000185539400421
另外，图67(a)～图67(c)是表示基于实施例16中模拟3之结果的强度分布的图。图67(a)表示在L/D＝3.0的情况下，与以光源31A作为基准的位置和观测角θ相对的强度分布。图67(b)表示在L/D＝3.2的情况下，与以光源31A作为基准的位置和观测角θ相对的强度分布。图67(c)表示在L/D＝3.5的情况下，与以光源31A作为基准的位置和观测角θ相对的强度分布。
在实施例16中，对于L＝30mm、D＝9.375，亦即L/D为3.2以获得所希望的强度分布的方式设计凸状部41的截面形状。而且，根据表15以及图67(b)，在L/D为设计值即3.2时，能够在正面方向确保接近100％的强度均匀度(亮度均匀度)(％)。另外，根据表15以及图67(a)～图67(c)所示的结果，即便L/D从上述设计值偏离，强度均匀度(亮度均匀度)的变化也平缓，因此能够更稳定地降低亮度不均。进而，可知即便在观测角θ为20°以及30°下也能够确保较高的强度均匀度(亮度均匀度)，并且相对于L/D的变化而言强度均匀度(亮度均匀度)的变化变得平缓。
(实施例17的结果)
图68是表示实施例17中模拟1之结果的图。在图68中，表示设D＝8.0(mm)时，与来自光源31A的光相对的正面方向强度分布。图68的横轴表示X轴方向上与光源31A相对的位置，纵轴表示强度(任意单位)。图69是表示实施例17中模拟2之结果的图。图69的横轴表示X轴方向上与光源31A相对的位置，纵轴表示以最大强度标准化后的标准化强度。
如图68以及图69所示，可知在实施例17的凸状部41的截面形状下，在强度分布之中强度减少区域具有线性变化区域51。另外，根据图69，在本实施例17中在模拟2的条件下，强度分布在满足条件(a)以及(b)的同时还满足条件(c)。另外，可以说在条件(c)下w4满足大于等于w1/10。
在表16中表示模拟3的结果之一例。在表16中，对于L/D以及观测角θ，表示基于与自光源31A的位置相对的强度而计算出强度均匀度(亮度均匀度)(％)的结果。
【表16】
另外，图70(a)～图70(c)是表示基于实施例17中模拟3之结果的强度分布的图。图70(a)表示在L/D＝3.5的情况下，与以光源31A作为基准的位置和观测角θ相对的强度分布。图70(b)表示在L/D＝3.75的情况下，与以光源31A作为基准的位置和观测角θ相对的强度分布。图70(c)表示在L/D＝4.0的情况下，与以光源31A作为基准的位置和观测角θ相对的强度分布。
在实施例17中，对于L＝30mm、D＝8.0，亦即L/D为3.75以获得所希望的强度分布的方式设计凸状部41的截面形状。而且，根据表16以及图70(b)，在L/D为设计值即3.75时，能够在正面方向确保接近100％的强度均匀度(亮度均匀度)(％)。另外，根据表16以及图70(a)～图70(c)所示的结果，即便L/D从上述设计值偏离，强度均匀度(亮度均匀度)的变化也平缓，因此能够更稳定地降低亮度不均。进而，可知即便在观测角θ为20°以及30°下，也能够确保较高的强度均匀度(亮度均匀度)，并且相对于L/D的变化而言强度均匀度(亮度均匀度)的变化变得平缓。
(实施例14～17以及比较例2之结果的比较)
在比较例2中，如模拟1、2之结果所示，与一个光源31A相对的强度分布不具有线性变化区域51。相对于此，在实施例14～17中，如模拟1、2之结果所示，与一个光源31A相对的强度分布具有线性变化区域51。进而，如根据实施例14～17以及比较例2各自中的模拟1、2之结果的比较能够理解那样，即便光源31A与光漫射板40之间的距离变化，强度分布亦具有相同的特性。从而，在将光源31配置于从光漫射板40例如离开100mm的位置来进行测定的强度分布满足一定条件(例如条件(a)、(b))时，与相对于光漫射板40在规定的距离D内进行配置的一个光源31A相对的强度分布亦满足相同的条件。从而，可知还可以从光漫射板40离开100mm来配置光源31A，并对凸状部41A的形状进行检查。
另外，实施例14～17中所使用的凸状部41的截面形状是设距离D为规定的值来进行设计的。这就相当于对于规定的L/D以获得所希望的强度分布的方式进行设计。而且，根据模拟3之结果，在各实施例14～17中，对于设计中所使用的规定的L/D能够实现较高的亮度均匀度。
进而，在具有上述线性变化区域51的实施例14～17中，与不具有线性变化区域51的比较例相比，能够使与L/D的变化相对的亮度均匀度的变化减小。因此，在实施例14～17的情况下，即便从为设计用而设定的规定的L/D偏离的情况下，也能够减少亮度均匀度的降低。其结果，能够更稳定地抑制亮度不均，作为结果，实施例14～17的光漫射板40具有通用性。
另外，根据实施例14～17之结果的比较，可知在使用具有线性变化区域51的强度分布进行了设计的情况下，能够使L/D加大，亦即即便谋求面光源装置20及透射型图像显示装置1的薄型化也能够确保较高的亮度均匀度。而且，在该情况下，也是即便L/D变化亦能够抑制亮度均匀度的降低，这一点如前所述。
根据以上所述的实施方式以及实施例，能够提供可以更稳定地抑制亮度不均的光控制板和包含该光控制板的面光源装置以及透射型图像显示装置。
以上，虽然说明了本发明实施方式以及实施例，但本发明并不限定于上述实施方式以及实施例。例如，虽然设光控制板为光漫射板40进行了说明，但本发明并不限定于此，只要是调整从多个光源输出的光在与配置多个光源的平面平行的平面内的亮度均匀性的光学部件即可。例如，光控制板还能够设为在由透明材料组成的板的光出射侧具有多个上述凸状部的、棱镜片或透镜片等光学片或者光学膜之类的亮度调整板。
另外，虽然在迄今为止的说明中，设光源部30所具有的多个光源31以间隔L大致等间隔地被配置，但邻接的两光源31、31间的距离可以不同。在该情况下，能够使用邻接的两光源31、31间的间隔的平均距离Lm，来定义光源31间的距离和光源31与光控制板40之间的距离之比。此外，在邻接的两光源31、31间的距离不同的情况下，L/D根据位置而不同。在光漫射板40中，如前所述，即便L/D变化也能够降低来自多个光源31的光对强度分布的贡献。从而，即便在邻接的两光源31、31间的距离不同的情况下，依照位置来变更例如凸状部41的截面形状的必要性亦降低。因此，光漫射板40的设计以及制造变得容易，能够谋求光漫射板40、面光源装置20以及透射型图像显示装置1的制造成本的降低。
进而，虽然设凸状部41的截面形状相同，但也可以不必相同。但是，通过使其相同来谋求制造成本的降低等，这一点如前所述。
此外，虽然在第二实施方式中，设光学元件部为凸状部41进行了说明，但光学元件部只要是能够实现图5所示的强度分布的形状就不特别进行限定。

Claims (11)

1.一种光控制板，使从第一面入射的光能够从位于与上述第一面相反侧的第二面出射，其特征在于：
在上述第二面上形成有沿第一方向延伸，并且在与上述第一方向正交的第二方向上并列配置的多个凸状部，
当在上述凸状部与上述第一方向正交的截面上，设通过该凸状部在上述第二方向上的两端的轴线为x轴，设在上述x轴上通过上述两端的中心并与上述x轴正交的轴线为z轴，并设上述凸状部的x轴方向的长度为wa时，
在上述截面上，上述凸状部的轮廓形状在-0.475wa≤x≤0.475wa的范围中，由满足式(1)的z(x)来表示，
zB(x)-0.01wa≤z(x)≤zB(x)+0.01wa...(1)
其中，在式(1)中，zB(x)＝z0(x)×r，r是大于等于0.95且小于等于1.05的常数，z0(x)由式(2)来表示，
z 0 ( x ) = h a - 8 h a ( x w a ) 2 1 - k a + ( 1 - k a ) 2 + 16 k a ( x w a ) 2 · · · ( 2 )
在式(2)中，ha是大于等于0.27wa且小于等于1.02wa的常数，ka是大于等于-0.38且小于等于0.00的常数。
2.根据权利要求1所述的光控制板，其特征在于，上述凸状部的折射率大于等于1.48且小于等于1.62。
3.根据权利要求1所述的光控制板，其特征在于：
上述凸状部的折射率大于等于1.48且小于1.50，
上述ha大于等于0.34wa且小于等于1.02wa，
上述ka大于等于-0.38且小于等于-0.06。
4.根据权利要求1所述的光控制板，其特征在于：
上述凸状部的折射率大于等于1.50且小于1.52，
上述ha大于等于0.33wa且小于等于0.99wa，
上述ka大于等于-0.35且小于等于-0.06。
5.根据权利要求1所述的光控制板，其特征在于：
上述凸状部的折射率大于等于1.52且小于1.54，
上述ha大于等于0.31wa且小于等于0.98wa，
上述ka大于等于-0.33且小于等于-0.05。
6.根据权利要求1所述的光控制板，其特征在于：
上述凸状部的折射率大于等于1.54且小于1.56，
上述ha大于等于0.30wa且小于等于0.96wa，
上述ka大于等于-0.30且小于等于-0.05。
7.根据权利要求1所述的光控制板，其特征在于：
上述凸状部的折射率大于等于1.56且小于1.58，
上述ha大于等于0.29wa且小于等于0.94wa，
上述ka大于等于-0.29且小于等于-0.03。
8.根据权利要求1所述的光控制板，其特征在于：
上述凸状部的折射率大于等于1.58且小于1.60，
上述ha大于等于0.28wa且小于等于0.92wa，
上述ka大于等于-0.27且小于等于-0.02。
9.根据权利要求1所述的光控制板，其特征在于：
上述凸状部的折射率大于等于1.60且小于等于1.62，
上述ha大于等于0.27wa且小于等于0.87wa，
上述ka大于等于-0.27且小于等于0.00。
10.一种面光源装置，其特征在于，具备：
权利要求1～9中任意一项所述的光控制板；以及
相互间隔开进行配置，并对上述光控制板的上述第一面供给光的多个光源。
11.一种透射型图像显示装置，其特征在于，具备：
权利要求1～9中任意一项所述的光控制板；
相互间隔开进行配置，并对上述光控制板的上述第一面供给光的多个光源；以及
由从多个上述光源输出并通过上述光控制板的光来进行照明以显示图像的透射型图像显示部。
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