JPH08234203A - 二光束生成方法及び二光束生成型面光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 優先的な観察方向を二つ持つディスプレイに
用いて有利な二光束化方法並びに面光源装置の提供。 【構成】 背面を銀箔で覆った蛍光ランプＬからの光
は、光入射面２から楔形状の指向出射性光散乱導光体１
の内部に入り、肉薄側の端面７に向けて導光される過程
で散乱、反射等の作用を受け、光取出面５から徐々に出
射される。この光束は主副兼用プリズムシート４０の内
側面から一次光束として供給される。主副兼用プリズム
シート４０の内側面には、プリズム頂角９０°を与える
Ｖ字状溝４１が内向きランプＬに対して直交方向に形成
されている。また、外側面にはプリズム頂角６４°を与
えるＶ字状溝４２がランプＬに対して平行方向に形成さ
れている。主副兼用プリズムシート４０からの優先伝播
方向は、矢印５０及び矢印６０で示されている。角度β
（面ａに立てた法線ｆに対してなす角度）がほぼ６０°
となり、面ａに対する射影５１，５２はランプＬの延在
方向とほぼ平行となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、プリズム作用を有す
る板状素子を利用して空間的に二つの優先的な伝播方向
を持った光束（以下、単に「二光束」とも言う。）を生
成する方法、並びに、該方法を利用した二光束生成機能
を有する二光束生成型面光源装置に関する。

【０００２】本願発明の方法並びに装置は、特に、液晶
ディスプレイのバックライト光源に適用して有利なもの
であり、更に詳しく言えば、二方向から優先的に観察さ
れる型の液晶ディスプレイ（例えば、二名対戦式のゲー
ム機器のディスプレイ、顧客等に対する情報のプレゼン
テーションに用いられるパーソナルコンピュータ等のデ
ィスプレイ、運転席と助手席から観察されるカーナビゲ
ーションのディスプレイなど）に適用して有利なもので
ある。

【０００３】

【従来の技術】従来より、一方の面から供給された光束
（以下、「一次光束」とも言う。）の主たる伝播方向
（以下、「優先伝播方向」とも言う。）を修正して二次
光束として他方の面より出射させる光学素子が知られて
おり、一般にプリズムシートの名称で呼ばれている（以
下、適宜この呼称を使用する）。

【０００４】プリズムシートは、Ｖ字状の繰り返し凹凸
列を形成した面（以下、単に「プリズム面」とも言
う。）を備えた光学材料からなる板状部材で構成されて
いる。この素子は、プリズム面の大きさに相当する断面
積を有する光束の優先伝播方向を修正する機能を有して
いるので、例えば、液晶ディスプレイのバックライト光
源に使用される面光源装置のバックライト照明光の優先
伝播方向を調整する為に使用されている。

【０００５】図１は、このようなプリズムシートに代表
的な使用態様を表わした見取図である。これを簡単に説
明すると、符号１は楔形断面形状を有する光散乱導光体
であり、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）
からなるマトリックス中に異屈折率物質を一様に混入分
散させたものからなる。光散乱導光体１の肉厚側の端面
は光入射面２とされており、その近傍には光源素子（蛍
光ランプ）Ｌが配置されている。

【０００６】光散乱導光体１の一方の面（裏面６）に沿
って正反射性の銀箔シートあるいは拡散反射性の白色シ
ートからなる反射体３が配置されている。また、光散乱
導光体１の他方の面５は、光束を光源Ｌから供給された
光を取り出す光取出面５とされている。符号４で示され
たプリズムシートは、この光取出面５の外側に配置され
る。プリズムシート４は、一方の面をＶ字状のプリズム
面４ａ，４ｂとし、他方の面を平坦面４ｅとしている。
なお、プリズムシート４の更に外側に公知の液晶表示デ
バイス（「液晶表示パネル」とも言う。）を配置すれ
ば、液晶ディスプレイが構成される。

【０００７】このような面光源装置は、光散乱導光体１
の厚さが光入射面２側から遠ざかるにつれて薄くなって
いる為に、光散乱導光体１内で起こる斜面繰り返し反射
効果によって、光の利用効率と輝度の均一性に関して優
れた特性を有している。なお、このような光散乱導光体
の形状に基づく効果の詳細については、特願平５−３４
９４７８号に添付された明細書並びに図面に記されてい
る。

【０００８】光源素子Ｌから光散乱導光体１内に送り込
まれた光は、光散乱導光体１内で散乱作用や反射作用を
受けながら肉薄側の端面７に向けて導光される過程で、
徐々に光取出面５から出射される。後述するように、光
散乱導光体１内に混入分散させる異屈折率粒子の粒径
（後述するように、一般には、屈折率不均一構造に関す
る相関距離）が余り小さくないという条件の下では、光
取出面５から出射される光は明瞭な優先伝播方向を持
つ。換言すれば、平行光束化された光束が光取出面５か
ら取り出される。以後、このような性質を「指向出射
性」と言う。

【０００９】この優先伝播方向（平行光束の主軸方向）
は、通常、光入射面２側から見て光取出面２５°から３
０°前後立ち上がった方向にある（理由は後述）。これ
を前提に、従来の使用法におけるプリズムシート４の優
先伝播方向修正機能について図２及び図３を参照して説
明する。先ず図２は、図１に示した配置において、ラン
プＬと直交する方向に沿った断面内における光の挙動を
説明する図である。ここで、「ランプＬと直交する方
向」とは、「ランプＬの延在方向と垂直な方向」、即
ち、「光入射面２の延在方向と垂直な方向」のことであ
り、以下、これを単に「ランプ直交方向」と言う。同様
に、「ランプＬの延在方向と平行な方向」、即ち、「光
入射面２の延在方向と平行な方向」のことを単に「ラン
プ平行方向」などと言う。

【００１０】図２に示されているように、プリズムシー
ト４は、光散乱導光体１の光取出面５側に臨んでそのプ
リズム面を内側に向けて配置されている。プリズム面に
形成されたプリズムの頂角はφ3 ＝６０°前後とする。
後述するように、頂角φ3 が６０°を１０°以上上回る
と別の作用が生じる。

【００１１】上記したことから、光入射方向を矢印Ｌ’
の方向として、光入射面５から出射される光束の優先伝
播方向は、光取出面５に立てた法線に対してφ2 ＝６０
°前後である。光散乱導光体１を屈折率１．４９２（Ｐ
ＭＭＡマトリックス使用）を考慮すれば、φ2 ＝６０°
前後を与える光取出面５への入射角は、φ1 ＝３５°前
後となる。このような優先伝播方向に対応した光線を代
表光線と言い、ここでは符号Ｂ1 で示されている。

【００１２】光取出面５から出射した代表光線Ｂ1 は、
空気層ＡＲ（屈折率ｎ0 ＝１．０とみなすことが出来
る。）を直進した後、プリズムシート４のプリズム面４
ａに垂直に近い角度で入射する（φ3 ＝６０°前後）。
なお、この光線が反対側のプリズム面４ｂに入射する割
合は相対的に小さい。

【００１３】次いで、プリズムシート４内を代表光線Ｂ
1 は反対側のプリズム面４ｂまでほぼ直進して正反射さ
れ、プリズムシート４の平坦面４ｅに対して垂直方向に
近い角度で入射し、プリズムシート４から出射される。
このような過程を通して、光取出面５から出射された光
束の優先伝播方向が光取出面５に対してほぼ垂直な方向
に修正される。

【００１４】但し、修正後の優先伝播方向の方向は光取
出面５に対して垂直方向とは限らず、プリズムシート４
の頂角φ3 の選択、プリズムシート４の材料（屈折率）
の選択、光散乱導光体１の材料（屈折率）の選択等を通
して相当程度の角度範囲で調整可能である。

【００１５】次に図３は、図１あるいは図２に示した配
置におけるプリズムシート４を裏返し、そのプリズム面
を外側に向けて配置した場合の光の挙動を説明する断面
図である。但し、プリズム面に形成されたプリズムの頂
角は、φ4 ＝７０°前後とする。図３のように、プリズ
ム面を外側に向けた配置では、頂角を特に６０°前後と
する必要はない。

【００１６】光入射方向を矢印Ｌ’の方向とすれば、図
２の場合と同様に、優先伝播方向に対応する代表光線Ｂ
2 は、φ1 ＝３５°前後の角度を以て光取出面５に入射
し、その大部分が空気層ＡＲ（屈折率ｎ0 ＝１．０）へ
出射される。この時の出射角φ2 は６０°前後となる。

【００１７】代表光線Ｂ2 は、空気層ＡＲを直進した
後、プリズムシート４の平坦面４ｅに斜めに入射し、図
示されたような屈折経路を辿り、光取出面５に対して垂
直方向に近い角度でプリズムシート４の面４ｃから出射
される（面４ｄから出射される割合は相対的に小さ
い。）。

【００１８】プリズムシート４の平坦面４ｅ入射以後の
光の経路は、プリズムシート４の屈折率ｎ2 やプリズム
頂角φ4 によって変化するから、これらパラメータを選
択することを通して、優先伝播方向を調整することが出
来る。図６〜図９は、このような従来のプリズムシート
の使用法における優先伝播方向修正作用を実証する実測
例を表わしたグラフである。これらグラフにおける実測
条件の概略は、後述する実施例における諸測定にも適用
される条件として、図４及び図５に示されている。

【００１９】先ず、図４を参照すると、図１に示したと
同様の配置が示されている。楔形断面形状を有する光散
乱導光体１は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ；
屈折率１．４９２）からなるマトリックス中に異屈折率
物質としてシリコーン系樹脂材料（粒径２．０μｍ屈折
率１．４３４５）を０．０８ｗｔ％の割合で一様に混入
分散させたものからなり、そのサイズは図示された通り
である。

【００２０】光散乱導光体１の肉薄側の末端部７に対し
て肉厚側の端面は光入射面２とされており、そこから
１．０ｍｍ離して長管状の蛍光ランプＬ（直径３ｍｍ）
を配置した。蛍光ランプＬの背後には銀箔からなる反射
シートＲを配置して、光の散逸を防止した。光散乱導光
体１の裏面６に沿って配置する反射体３は銀箔シートと
した。

【００２１】上記した異屈折率粒子の粒径では、光散乱
導光体１は指向出射性を持ち、光入射面５からは符号５
ｅで示したような優先伝播方向を持った光束（平行光束
化された光束）が出射される。測定は、光取出面５の外
側に１枚目のプリズムシートＰＳ１のみ、または１枚目
と２枚目のプリズムシートＰＳ１，ＰＳ２を薄い空気層
ＡＲを挟んで重ねる形で配置して行なった。図６、図７
の結果を得た測定では、１枚のみ配置とした。以後各々
の測定例では、個別に言及する。

【００２２】符号Ｍは輝度計（ミノルタ製ＬＳ１１０；
測定視野角１／３°、クローズアップレンズ装着）を表
わしている。輝度計Ｍは、プリズムシートＰＳ１または
ＰＳ２の外側面ａの中央点Ｐを距離２０３ｍｍの距離か
ら常に見る条件で、中央点Ｐを中心に視線ｂの方向を変
化させて行なった。蛍光ランプＬに直交する断面内での
視線ｂの角度をφ（図２、図３におけるφ2 を一般化し
た表記）で表わすることにする。

【００２３】図５は、この角度φの定義を含めて、輝度
計Ｍの点Ｐの視線ｂの角度のとり方を３次元的に説明す
る図である。同図に示されているように、中央点Ｐを見
る視線ｂが乗っており、且つ、ランプＬに平行な平面ｃ
を考える。この平面ｃが面ａに立てた垂線ｄに対してな
す角度が上記φである。そして、平面ｃ上で中央点Ｐを
通りランプ平行方向と直交する直線ｅを考え、この直線
ｅと視線ｂのなす角度をθとする。中央点Ｐに立てた法
線ｆに対して視線がなす角度をβとする。また、視線ｂ
の面ａ上の射影ｈがランプ直交方向に対してなす角度を
ζとする。角度β及びζは、後述する実施例中で引用さ
れる。

【００２４】次に、プリズムシートＰＳ１あるいはＰＳ
２の配置姿勢の呼称を次のように定義する。 （１）図１あるいは図２のように、Ｖ字溝を形成したプ
リズム面を光散乱導光体側に向けた時、「溝内向き」と
言う。これに対して、図３のように、Ｖ字溝を形成した
プリズム面を光散乱導光体と反対側に向けた時、「溝外
向き」と言う。

【００２５】（２）図１〜図３のように、プリズム面が
形成されたＶ字溝の延在方向が蛍光ランプＬ（光入射面
２）と平行方向となるようにプリズムシートを配置した
時、「ランプに対して平行」と言う。

【００２６】これに対して、プリズム面を形成するＶ字
溝の延在方向が蛍光ランプＬ（光入射面２）と直交方向
となるようにプリズムシートを配置した時、「ランプに
対して直交」と言う。

【００２７】更に、プリズムシートＰＳ１，ＰＳ２の頂
角は、適宜記号ψ（図２、図３におけるφ3 ，φ4 を一
般化した表記）で表わすものとする。以下、実測データ
に関する記述は箇条書き形式で行なう。

【００２８】［図６のグラフ］ （１）プリズム頂角ψ＝６４°；溝内向きランプ平行配
置 （２）θ＝０°の条件でφを−８０°〜＋８０°の範囲
で走査 （３）縦軸は輝度を１０００ｎｔ（ｎｔ＝ｃｄ／ｍ² ；
以下同じ）単位で表示 （４）説明；グラフから直ちに読み取れるように、φ＝
０°前後の方向、即ち面光源装置の正面方向から高い輝
度が計測されている。但し、φ＝６５°前後の方向にも
光散乱導光体の指向出射性がそのまま反映されたとみら
れる緩いピークが認められる。

【００２９】［図７のグラフ］ （１）プリズム頂角ψ＝６４°；溝内向きランプ平行配
置（図６と同じ） （２）φ＝０°の条件でθを−８０°〜＋８０°の範囲
で走査 （３）縦軸は輝度を１０００ｎｔ単位で表示 （４）説明；グラフから直ちに読み取れるように、θ＝
０°前後の方向、即ち面光源装置の正面方向にピークが
計測されている。グラフの形は、θ＝０°をピークとし
た整った対称形である。

【００３０】図６、図７の両グラフから、「プリズム頂
角ψ＝６４°；溝内向きランプ平行配置」の条件では、
ランプ直交面内で優先伝播方向の修正機能が明瞭に発揮
されることが判る。この事実は図２の関連説明と整合し
ている。しかし、ランプ直交面内、平行面内いずれに関
しても、優先伝播方向が二つに明瞭に分かれる現象（二
光束化現象）は認められない。

【００３１】［図８のグラフ］ （１）プリズム頂角ψ＝７０°；溝外向きランプ平行配
置 （２）θ＝０°の条件でφを−８０°〜＋８０°の範囲
で走査 （３）縦軸は輝度を１０００ｎｔ単位で表示 （４）説明；グラフから直ちに読み取れるように、φ＝
１７°前後の方向、即ち面光源装置の正面よりやや前方
向から高い輝度が観測されている。

【００３２】［図９のグラフ］ （１）プリズム頂角ψ＝７０°；溝外向きランプ平行配
置（図８と同じ） （２）φ＝０°の条件でθを−８０°〜＋８０°の範囲
で走査 （３）縦軸は輝度を１０００ｎｔ単位で表示 （４）説明；本グラフから直ちに読み取れるように、θ
＝±３０°前後の方向に緩い輝度ピークを持つ光束が得
られている。そして、θ＝０°前後の方向ではやや輝度
が低下（ピーク値４０００ｎｔに対して２８００ｎｔ程
度）している。

【００３３】図８、図９の両グラフから、「プリズム頂
角ψ＝７０°；溝外向きランプ平行配置」の条件で、ラ
ンプ直交面内で優先伝播方向の修正機能が明瞭に発揮さ
れることが判る。この事実は図３の関連説明と整合して
いる。しかし、ランプ直交面内では、二光束化現象は殆
ど認められない。ランプ平行面内では、一応優先伝播方
向が二つに分かれているが、θ＝０°前後の方向におけ
る輝度の低下が小さく、二光束化の傾向がかろうじて現
出される程度の状態である。

【００３４】以上いくつかの実測例からも判るように、
プリズムシートは優先伝播方向修正機能を有する素子と
して広く知られていあた。そして、これまでも面光源装
置からの出射光を単一の方向（単一の優先伝播方向にま
とめる目的で液晶ディスプレイのバックライト光源部な
どに使用されてきた。

【００３５】ところが、面光源装置を用いた機器、特に
バックライト光源を使用する液晶ディスプレイの応用範
囲が拡大した昨今、単に出射光を単一の優先伝播方向に
まとめるだけでは不都合な事態が生じる場合が出てき
た。

【００３６】即ち、（１）二名対戦式のゲーム機器のデ
ィスプレイ、（２）顧客等に対する情報のプレゼンテー
ションに用いられるディスプレイ、（３）運転席と助手
席から観察されるカーナビゲーションのディスプレイな
どにおいては、優先的な観察方向が明らかに二つに分か
れて存在している。従って、この種のディスプレイにお
いては、一つの方向に光束をまとめたバックライト光源
ではニーズに十分に応えることが出来ない。換言すれ
ば、実質的に表示に寄与する光利用効率乃至電力効率を
高めることが出来ない。

【００３７】このようなニーズには、二つの優先伝播方
向を有する広がりを持った光束を生成出来れば良いこと
は明らかであるが、単一または複数枚のプリズムシート
を一定の条件の下で使用することによって、このような
ニーズを満たし得ることは全く知られていなかった。

【００３８】

【発明が解決しようとする課題】そこで本願発明の目的
は、プリズムシートを所定の条件の下で利用することに
より、二つの優先的な伝播方向を持った光束（即ち、二
光束）を生成する方法、並びに、該方法を利用して二光
束化された照明光束を生成する面光源装置を提供するこ
とにある。また本願発明は、それらのことを通して、二
方向から優先的に観察される型の液晶ディスプレイのバ
ックライト光源に好適に適用し得る技術手段を提供しよ
うとするものである。

【００３９】

【課題を解決するための手段】本願発明は、Ｖ字状の溝
の列によって形成されたプリズム面を有するプリズムシ
ートのプリズム面側から一次光束を供給し、前記一方の
側と反対側の面から優先伝播方向を二つ有する光束を取
り出すことで二光束化を達成したものである。

【００４０】プリズムシートのプリズム頂角の値は、通
常、７０°〜１１０°の範囲とされる。より好ましい結
果を与える範囲は、８０°〜１００°である。

【００４１】一次光束の供給源としては、指向出射性を
有する光散乱導光体を用いた面光源装置が好適に使用さ
れる。また、その際に光散乱導光体の光取出面とプリズ
ムシートの間に、図１〜図３に示した態様で別のプリズ
ムシートを配置して、優先伝播方向を修正された光束と
して１次光束を供給することにより、二光束の二つの優
先伝播方向を調整することが出来る。その際には、外側
に配置されるプリズムシートのプリズム頂角の範囲とし
て、６０°〜７０°の範囲を加えることが出来る。二光
束化の為に配置されるプリズムシートを「主プリズムシ
ート」呼び、優先伝播方向修正の為に配置されるプリズ
ムシートを「副プリズムシート」と呼ぶ。

【００４２】本願発明の別の一つの態様では、二光束の
二つの優先伝播方向の調整が、プリズムシートによる二
光束の生成後に行なわれる。その場合には、副プリズム
シートが主プリズムシートの外側に配置される。

【００４３】本願発明は、上記方法と併せて二光束を生
成する面光源装置を提供する。その基本構成要素は、
「指向出射性を有する板状の光散乱導光体」と、「該光
散乱導光体の少なくとも一つの側端面に面して配置され
た光供給手段」と、「前記光散乱導光体の光取出面に沿
って配置されたプリズムシート」である。

【００４４】プリズムシートは、通常、Ｖ字状の溝の列
によって形成された頂角が７０°〜１１０°の範囲にあ
るプリズム面を有している。より好ましい結果を与える
プリズム頂角の範囲は、８０°〜１００°である。プリ
ズムシートは、プリズム面が前記光散乱導光体側に向か
うように配置される。

【００４５】本願発明の面光源装置の別の態様では、前
記プリズムシートと前記光散乱導光体の間に前記光散乱
導光体の光取出面から出射された光束の優先伝播方向を
修正する為のプリズムシートが更に配置される。これに
よって、面光源装置から出射される光束の二つの優先伝
播方向が調整される。その際には、外側に配置されるプ
リズムシートのプリズム頂角の範囲として、６０°〜７
０°の範囲を加えることが出来る。面光源装置から出射
される光束の二つの優先伝播方向を調整する為のプリズ
ムシートは、前記の二光束生成用のプリズムシートの外
側に配置しても良い。更にもう一つの変形例では、二光
束生成の為に形成された頂角７０°〜１１０°のプリズ
ム面の反対側に、該プリズムシートから出射される二光
束の優先伝播方向を修正する為のプリズム面が形成され
ているプリズムシートが使用される。これは、前記二光
束生成用のプリズムシートと、該プリズムシートの外側
に配置される優先伝播方向修正用のプリズムシートを一
体化したものに相当している。

【００４６】

【作用】本願発明は、Ｖ字状の溝の列によって形成され
たプリズム面を有するプリズムシートに所定の頂角条件
を課し、その条件を課したプリズム面側から一次光束を
供給すれば、二光束化が達成されるという新規な原理に
基礎をおいている。プリズムシートの頂角条件は、通
常、７０°〜１１０°であり、より好ましいのは、８０
°〜１００°である。但し、後述する優先伝播方向修正
用のプリズムシートを介して一次光束を供給する場合に
は、６０°〜７０°の範囲も許容される。

【００４７】一次光束は、実用上の観点から、ある程度
の大きさの断面積を有し、且つ断面積内の光強度プロフ
ァイルが平坦な一次光束が使用されることが望ましい。
このような要求に応えるものとして、光散乱導光体を利
用した面光源装置がある。そこで、本願発明で一次光源
として使用される面光源装置で使用される光散乱導光体
の散乱特性、特に指向出射性（平行光束化機能）につい
て、Ｄｅｂｙｅの理論を引用して説明しておく。

【００４８】強度Ｉ0 の光が媒体（光散乱導光体）中を
ｙ(cm)透過し、その間の散乱により強度がＩに減衰した
場合に、有効散乱照射パラメータＥを次式（１）または
（２）で定義する。

【００４９】

【数１】 上式（１），（２）は各々いわゆる積分形及び微分形の
表現であって、物理的な意味は等価である。なお、この
Ｅは濁度と呼ばれることもある。一方、媒体内に分布し
た不均一構造によって光散乱が起こる場合の散乱光強度
は、縦偏光の入射光に対して出射光の大半が縦偏光であ
る通常の場合（ＶV 散乱）には、次式（３）で表され
る。

【００５０】

【数２】 自然光を入射させた場合の散乱光強度としては、Ｈh 散
乱を考慮して、式（３）の右辺に（１＋cos²Φ）／２を
乗じた次式を考えれば良いことが知られている。

【００５１】

【数３】 ここで、λ0 は入射光の波長、ν＝（２πｎ）／λ0 、
ｓ＝２sin （Φ／２）、ｎは媒体の屈折率、θは散乱
角、＜η² ＞は媒体中の誘電率ゆらぎ２乗平均（以下、
＜η² ＞＝τとして、τを適宜使用する。）であり、γ
（ｒ）は相関関数と呼ばれるものであり、次式（６）で
表わされる。

【００５２】そして、Ｄｅｂｙｅによると、媒体の屈折
率不均一構造が界面を持ってＡ相とＢ相に分かれて分散
している場合には、誘電率のゆらぎに関して相関関数γ
（ｒ）、相関距離ａ、誘電率ゆらぎ２乗平均τ等が次の
関係式（７），（８）で表される。

【００５３】

【数４】 不均一構造が半径Ｒの球状界面で構成されているとみな
せば、相関距離ａは次式で表される。

【００５４】

【数５】 相関関数γ（ｒ）についての式（６）を用い、式（５）
に基づいて自然光を媒体に入射させた時の有効散乱照射
パラメータＥを計算すると結果は次のようになる。

【００５５】

【数６】 以上述べた関係から、相関距離ａ及び誘電率ゆらぎ２乗
平均τを変化させることにより、散乱光強度、散乱光強
度の角度依存性及び有効散乱照射パラメータＥを制御す
ることが可能であることが判る。図１０には、横軸に相
関距離ａ、縦軸に誘電率ゆらぎ２乗平均τをとって有効
散乱照射パラメータＥを一定にする条件を表わす曲線
が、Ｅ＝５０［cm^-1］及びＥ＝１００［cm^-1］の場合に
ついて描かれている。

【００５６】一般に、Ｅが大きな光散乱導光体は散乱能
が大きく、Ｅが小さな光散乱導光体は散乱能が小さい傾
向を有する。Ｅ＝０［cm^-1］は全く散乱の無い透明な状
態を表わしている。従って、輝光部面積の大きな面光源
装置にはＥの小さな光散乱導光体が適し、逆に、輝光部
面積の小さな面光源装置にはＥの大きな光散乱導光体が
適しているという一般原則が成り立つ。この原則を考慮
して、通常サイズのバックライト光源の用途に好ましい
有効散乱照射パラメータＥの値の一応の目安として、Ｅ
＝０．４５〜１００［cm^-1］の範囲が考えられる。

【００５７】一方、相関距離ａは、光散乱導光体内部に
おける個々の散乱現象における散乱光の方向特性に深く
関わっている量である。即ち、上記（３）式乃至（５）
式の形から推察されるように、光散乱導光体内部におけ
る光散乱は一般に前方散乱性を帯びているが、前方散乱
性の強さが相関距離ａによって変化する。

【００５８】図１１は、これをａの２つの値について例
示したグラフである。図において、横軸は散乱角度Φ
（入射光線の進行方向をΦ＝０°とする。）を表わし、
縦軸は自然光を仮定した場合の散乱光強度、即ち、上記
（５）式をΦ＝０°に対して規格化した値、Ｖvh（Φ）
／Ｖvh（０）を表わしている。

【００５９】図１１に併記されているように、ａ＝０．
１３μｍ、上記（９）を用いて粒径に換算して２Ｒ＝
０．２μｍの場合には、規格化散乱強度のグラフはΦに
関する緩やかな減少関数となるが、ａ＝１．３μｍ、上
記（９）式による粒径換算値で２Ｒ＝２．０μｍの場合
には、規格化散乱強度のグラフはΦが小さい範囲で急激
に減少する関数となる。

【００６０】このように、光散乱導光体内の微細な屈折
率の不均一構造によって生ずる散乱は、基本的に前方散
乱性を有している。そして、前方散乱性の強さは、相関
距離ａの値が小さくなると弱まり、１回の散乱における
散乱角度範囲が広がる傾向を持つようになる。逆に、相
関距離ａの値が大きくなれば前方散乱性は強まる傾向が
ある。この事実は、実験的にも確認済みである。

【００６１】以上は光散乱導光体内部に分布した屈折率
不均一構造による個々の散乱現象そのものに着目した議
論である。光散乱導光体の光取出面から実際に出射され
る光の方向特性を評価する為には、光取出面における全
反射の現象と光出射時の透過率（光散乱導光体からの脱
出率）を併せて考慮する必要がある。

【００６２】図２及び図３の関連説明でも触れたよう
に、光散乱導光体の内部側から光取出面に光が入射した
時の入射角（光取出面に立てた法線方向を０°とす
る。）が、光散乱導光体内外の媒体の屈折率で決まる臨
界角αc を上回る場合には、外部（空気層）への出射
（脱出）が起らない。

【００６３】本願発明で光散乱導光体のマトリックスに
使用される代表的な材料であるＰＭＭＡ（屈折率１．４
９２）では、αc ＝４２°となる。他の材料の場合にも
大差の無い値となる。これら光散乱導光体のマトリック
ス材料の主なものを表１，表２に記しておく。

【００６４】

【表１】

【００６５】

【表２】 上述したように、光散乱導光体内部における散乱は一般
に前方散乱性を示すから、図１の配置の如く、光取出面
の側方に光入射面をとるケースでは、光入射面から入射
した光が不均一構造に遭遇して発生した１次散乱光が直
ちに上記臨界角条件を満たすことは稀であると考えられ
る。

【００６６】換言すれば、臨界角条件を満たして光取出
面から出射される光の大部分は、光散乱導光体内部にお
ける多重散乱、光散乱導光体の背面側の界面やその近傍
に配置された反射体による反射等を経た光であると考え
られる。

【００６７】従って、臨界角条件を満たす光のみに注目
した場合には、個々の散乱現象の属性である前方散乱性
は相当程度薄められ、光の伝播方向分布には相当の拡が
りが生じている筈である。その結果、光散乱導光体から
出射される光の方向特性は、臨界角条件を満たした光の
光取出面における透過率（脱出率）の角度依存性に大き
く左右されることになる。

【００６８】一般に、臨界角条件をかろうじて満たすよ
うな条件での界面透過率は極めて低いことが知られてい
る。例えば、アクリル樹脂−空気界面の場合、Ｐ偏光成
分で４０％程度、Ｓ偏光成分で２０％程度である。とこ
ろが、入射角が臨界角をある程度下回ると界面透過率は
急激に上昇し、５°乃至１０°以上下回った条件ではほ
ぼ一定となる。例えば、アクリル樹脂−空気界面の場
合、Ｐ偏光成分で９０％以上、Ｓ偏光成分で８５％以上
となる。

【００６９】以上のことから、光取出面への入射角が３
５°前後の光が、光散乱導光体の光取出面からの光出射
に最も寄与しているものと考えられる。図２及び図３の
関連説明でも言及した通り、光取出面における屈折を考
慮に入れると、３５°前後の入射角で光取出面に入射し
た光は、光取出面に立てた法線に対して、６０°前後と
なる（光散乱導光体の屈折率は、通常１．５程度であ
る）。即ち、光散乱導光体の光取出面からの出射光は、
粗く見積って光取出面表面に対して３０°前後立ち上が
った方向に指向性を有する光となる。

【００７０】但し、ここで注意すべきことは、相関距離
ａの値が余り小さくなると、前方散乱性そのものが薄
れ、一次散乱のみで広範囲の方向に散乱光が発生するよ
うになって出射指向性が弱まってしまうことである。こ
のような現象が顕著とならない一応の目安として、相関
距離ａが０．０１μｍ以上、特に、ａ＞０．０５μｍで
あることが好ましい。光散乱導光体が「指向出射性」を
持つ条件はこのようなものである。

【００７１】本願発明では、主としてこのような指向出
射性のある光散乱導光体を経て供給される光束を一次光
束として使用し、これを二光束化する。本願発明では、
二光束化の為に、Ｖ字状の溝の列によって形成されたプ
リズム面を有するプリズムシート（主プリズムシート）
が使用されるが、その使用態様には次のような自由度が
ある。

【００７２】（１）主プリズムシートを溝内向きで配置
するか、溝外向きで配置するかの自由度。本願発明で
は、前者を原則とする（これらの用語は、従来技術の記
述に関連して定義済み）。

【００７３】（２）主プリズムシート単独で使用する
か、二光束化の前後に優先伝播方向を修正する機能を有
するプリズムシート（副プリズムシート）と併せて使用
するかの自由度。本願発明では、いずれも可能である。
後者の場合、光入射側から副−主の順に配置する場合と
主−副の順に配置する場合とがある。前者の場合、副プ
リズムシートは、主プリズムシートと一次光束を供給側
の光散乱導光体の光取出面の間に挟まれた位置に配置さ
れる。

【００７４】（３）主プリズムシートのＶ字状の溝の延
在方向と一次光束を供給する光散乱導光体の側端に設定
された光入射面の延在方向の関係の自由度。通常は光入
射面に沿って長管状のランプが配置されるので、このラ
ンプとの関係で配置の向きを記述する。一般に、この関
係に特に制限はないが、通常は「溝ランプに平行」また
は「溝ランプに直交」とされる（これらの用語は、従来
技術の記述に関連して定義済み）。

【００７５】本願発明では、Ｖ字状の溝の列によって形
成された頂角が７０°〜１１０°（但し、一部ケースで
は６０°〜７０°が許容される。）の範囲にあるプリズ
ム面を有するプリズムシートを使用することを条件に、
多様な配置のバリエーションが可能である。そして、そ
のいずれにおいても、供給された一次光束が二光束化さ
れる作用が発揮される。

【００７６】プリズム面の頂角の大きさに関して範囲が
指定されているのは、指定された範囲から逸脱した条件
の下では、一般に二光束化機能が良好に発揮されないか
らである。もとより、本願発明における二光束化の現象
は、屈折、散乱、反射（全反射及び部分反射）、透過の
現象が複雑に重なり合って示現される現象と考えられ
る。

【００７７】従って、上記した種々のバリエーションに
おいて、主プリズムシートの頂角条件が守られることに
よって二光束化が達成されるメカニズムは極めて複雑で
あり、一般的な解析によってこれを根拠付けるのは困難
である。そこで、本願発明では、多くの実験によって主
プリズムシートの頂角条件を割り出し、上記のように規
定した。

【００７８】実際の液晶ディスプレイ等に本願発明を適
用するに際しての諸条件（主プリズムシートの頂角の
値、副プリズムシートの使用の有無、主副プリズムシー
トの配置姿勢、副プリズムシートの頂角の値など）は、
要求される二光束化の程度や優先伝播方向等を考慮し
て、定めることが好ましい。以下、いくつかの具体的な
事例（実施例及び参考例）を挙げて実測データに基づい
て本願発明を更に詳しく説明する。

【００７９】

【実施例】説明の便宜上、先ず、主プリズムシートの頂
角を９０°とした諸実施例について、４つの型［Ｉ］〜
［ＩＩＩ］に分けて述べる。９０°という値は、これら
すべての型に共通して好ましい典型的な値である。

【００８０】これらの型［Ｉ］〜［ＩＩＩ］のいずれに
おいても、主プリズムシートは「溝内向き」に配置され
る。また、型［ＩＩＩ］は型［ＩＩ］を変形したもの
（主副プリズムシートに一体化）に相当している。

【００８１】型［Ｉ］；主プリズムシートを溝内向きで
単独使用する。 型［ＩＩ］；主プリズムシートと副プリズムシートを使
用する。主プリズムシートは溝内向きで配置する。副プ
リズムシートは、主プリズムシートの外側または内側に
配置される。 型［ＩＩＩ］；主プリズムシートと副プリズムシートを
一体化した主副兼用のプリズムシートを使用する。二光
束化に大きく寄与するプリズム面を内側に向けて配置す
る。

【００８２】以下に説明する各事例に関する諸条件につ
いては、図４及び図５で説明した全体配置、光散乱導光
体の材料、寸法、測定法、角度の取り方などをそのまま
援用する。また、図６〜図１０のグラフの説明で採用し
た箇条書き方式を適宜踏襲する。

【００８３】［Ｉ］頂角９０°の主プリズムシートを溝
内向きで単独使用することにより、主プリズムシートの
溝の延在方向と直交する断面内への二光束化を実現する
もの ＜実施例Ｉ−（１）＞；プリズム頂角ψ＝９０°で溝内
向きランプに対して直交配置；計測結果を図１２〜図１
３及び図１６〜図１９のグラフに示す。図１４及び図１
５は参考例に関するグラフである。この参考例を＜参考
例１＞とする。

【００８４】［図１２のグラフ］ （１）θ＝０°の条件でφを−８０°〜＋８０°の範囲
で走査 （２）縦軸は輝度をｎｔ単位で表示 （３）説明；グラフから直ちに読み取れるように、φ＝
０°前後の方向、即ち面光源装置の正面方向に輝度ピー
クを持つ光束が得られている。但し、全体に輝度のレベ
ルが非常に低いことに注意。また、φ＞０°の範囲全体
で光散乱導光体の指向出射性がそのまま反映されたとみ
られるプラトー領域が認められる。

【００８５】［図１３のグラフ］ （１）φ＝０°の条件でθを−８０°〜＋８０°の範囲
で走査 （２）縦軸は輝度を１０００ｎｔ単位で表示 （３）説明；グラフから直ちに読み取れるように、θ＝
±６５°前後の方向、に各々明瞭な輝度ピークを持つ光
束が得られていることが判る。θ＝０°付近ではグラフ
は明瞭なボトムを形成している。図１２の輝度データが
全体に低レベルであるのはこの為である。

【００８６】上記二つのグラフから、本実施例で二光束
化が達成されていることは明らかであるが、これを３次
元的に理解するする為に、図５において中央点Ｐに立て
た法線ｆに対する角度βを一定に保って、視線ｂの面ａ
上の射影がランプ直交方向に対してなす角度ζを３６０
°走査する測定を実施した。

【００８７】［図１４及び図１５のグラフ］これら＜参
考例１＞のグラフは、この型の測定の参照基準となるも
ので、プリズムシートを 全く載せず、図４における光
散乱導光体１の光取出面から出射される光束について下
記の条件で輝度を測定したものである。 （１）β＝６０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図１４のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、１
０００ｎｔ単位で描示したもの。図１５のグラフは、同
じデータを径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表
示したもの。 （３）説明；両グラフから直ちに読み取れるように、ζ
＝＋１８０°の方向に明瞭な輝度ピークを持つ極めて明
るい光束が得られていることが判る。ここでは省略した
が、同じ測定をβを６０°から大きくはずれた角度（例
えば、β＝３０°）の条件で実行すると、輝度のレベル
が大幅に低下する。これは、作用の欄で説明した光散乱
導光体の指向出射性によるものである。

【００８８】これら＜参考例１＞のグラフは、以下の実
施例におけるこの型の測定で得られたグラフから二光束
化の様子を３次元的に理解する上で参考になる。

【００８９】図１６〜図１９のグラフは、本実施例につ
いて角度βの二つの条件で測定を行い、図１４、図１５
と同様の形式で描示したものである。

【００９０】［図１６及び図１７のグラフ］ （１）β＝３０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図１６のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、１
０００ｎｔ単位で描示したもの。図１７のグラフは、同
じデータを径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表
示したもの。

【００９１】（３）説明；両グラフから直ちに読み取れ
るように、ζ＝＋１８０°±５０°付近に明瞭なピーク
が存在している。但し、輝度のレベルがやや低く最高で
３０００ｎｔ程度である。

【００９２】［図１８及び図１９のグラフ］ （１）β＝６０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図１８のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、１
０００ｎｔ単位で描示したもの。図１９のグラフは、同
じデータを径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表
示したもの。

【００９３】（３）説明；両グラフから直ちに読み取れ
るように、ζ＝＋１８０°±４０°付近に極めて明瞭な
ピークが存在している。輝度のレベルも極めて高く、最
高で７０００ｎｔに達している。

【００９４】以上の諸グラフから、本実施例Ｉ−（１）
（プリズム頂角ψ＝９０°で溝内向きランプ直交配置）
では、蛍光ランプＬ側から見て、左斜め上方と右斜め上
方の二つの方向に明瞭に二光束化された光束が生成され
ていることが確認される。

【００９５】＜実施例Ｉ−（２）＞；プリズム頂角ψ＝
９０°で溝内向きランプに対して平行配置；計測結果を
図２０〜図２７のグラフに示す。

【００９６】［図２０のグラフ］ （１）θ＝０°の条件でφを−８０°〜＋８０°の範囲
で走査 （２）縦軸は輝度を１０００ｎｔ単位で表示 （３）説明；グラフから直ちに読み取れるように、φ＝
＋６０°前後の方向に顕著なピークが存在しており、ピ
ーク輝度は約６８００ｎｔに達している。また、φ＝−
６０°前後の方向にもピークが存在している。その、ピ
ーク輝度は約２４００ｎｔであり、φ＝＋６０°の方向
に比べれば低いが、φ＝０°の方向にあるボトム値（約
６００ｎｔ））に比べれば、４倍程度の輝度が得られて
いる。

【００９７】［図２１のグラフ］ （１）φ＝０°の条件でθを−８０°〜＋８０°の範囲
で走査 （２）縦軸は輝度をｎｔ単位で表示 （３）説明；グラフは、θ＝０°の方向をピークとする
明瞭な対称形を示している。

【００９８】［図２２及び図２３のグラフ］ （１）β＝１５°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図２２のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、ｎ
ｔ単位で描示したもの。図２３のグラフは、同じデータ
を径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表示したも
の。

【００９９】（３）説明；両グラフから直ちに読み取れ
るように、ζ＝＋０°（＝３６０°）とζ＝＋１８０°
付近に明瞭なピークが存在している。但し、輝度のピー
クレベルが約１９００ｎｔ（ζ＝＋０°付近）並びに約
１３００ｎｔ（ζ＝＋１８０°付近）とやや低い。

【０１００】［図２４及び図２５のグラフ］ （１）β＝３０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図２４のグラフは、縦軸方向に輝度をとってｎｔ
単位で描示したもの。図２５のグラフは、同じデータを
径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表示したも
の。

【０１０１】（３）説明；ζ＝＋１８０°付近を中心と
して、対称的に二個づつのピークが一応存在している。
ζ＝＋４０°付近とζ＝＋３２０°付近の各ピークは、
ζ＝＋１４０°付近とζ＝＋２２０°付近の各ピークに
比べて高く、ボトム値（ζ＝＋９０°付近とζ＝＋２７
０°付近で約３００ｎｔ）からの立ち上がりもシャープ
である。しかし、ζ＝＋１４０°付近とζ＝＋２２０°
付近の各ピークの間にはそれほど明瞭なボトムが認めら
れない。

【０１０２】［図２６及び図２７のグラフ］ （１）β＝６０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図２６のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、１
０００ｎｔ単位で描示したもの。図２７のグラフは、同
じデータを径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表
示したもの。

【０１０３】（３）説明；両グラフから直ちに読み取れ
るように、ζ＝＋１８０°付近に高いピークがあり、ζ
＝＋５０°付近とζ＝＋３１０°付近に低いピークがあ
る。また、ζ＝＋９０°付近とζ＝＋２７０°付近に極
めて低い輝度レベル（２００ｎｔ程度）を持つボトムが
ある。

【０１０４】以上の諸グラフから、本実施例Ｉ−（２）
（プリズム頂角ψ＝９０°で溝内向きランプ平行配置）
では、蛍光ランプＬ側から見て、非対称な輝度分布では
あるが、正面手前側斜め上方と正面奥手側斜め上方への
二光束化が達成されていることが判る。

【０１０５】［ＩＩ］上記［Ｉ］の構成（頂角９０°の
主プリズムシート単独使用；主プリズムシートの溝の延
在方向と直交する断面内への二光束化を実現）に、優先
伝播方向修正素子として副プリズムシートを使用するも
の。これには、基本的に二つの型がある。 第１の型；先ず主プリズムシートで二光束化を行い、次
いで副プリズムシートでこの二光束化された光束の各優
先伝播方向を修正するものである。即ち、図４におい
て、ＰＳ１を主プリズムシート、ＰＳ２を副プリズムシ
ートとした配置が採用される。

【０１０６】第２の型；逆に先ず副プリズムシートで優
先伝播方向の修正を行い、次いでこの光束を二光束化す
るものである。即ち、図４において、ＰＳ１を副プリズ
ムシート、ＰＳ２を主プリズムシートとした配置が採用
される。以下、各々の例について述べる。なお、以下の
図において、「１枚目」とは内側（光散乱導光体１側）
に配置されることを意味し、「２枚目」とは外側（光散
乱導光体１とは反対側）に配置されることを意味してい
る。

【０１０７】＜実施例ＩＩ−（１）＞；第１の型の一例
である。主プリズムシート（プリズム頂角ψ＝９０°で
溝内向きランプに対して直交配置）の外側に副プリズム
シート（プリズム頂角ψ＝６４°で溝外向きランプに対
して平行配置）を組み合わせる。図２８〜図３１のグラ
フに本実施例に関する計測結果を示す。

【０１０８】これらのグラフの内、図２８のグラフは本
実施例について図６と同様の形式で計測結果を示したも
のであり、図２９のグラフは本実施例について図７と同
様の形式で計測結果を示したものである。また、図３０
〜図３３は、角度βの二つの条件について測定を行い、
図１４、図１５と同様の形式で計測結果を描示したもの
である。

【０１０９】［図２８のグラフ］ （１）主プリズムシート（プリズム頂角ψ＝９０°；溝
内向きランプ直交配置）の外側に、副プリズムシート
（プリズム頂角ψ＝６４°；溝外向きランプ平行配置） （２）θ＝０°の条件でφを−８０°〜＋８０°の範囲
で走査 （３）縦軸は輝度をｎｔ単位で表示 （４）説明；φ＝−３０°前後の方向にボトムがあり、
φ＝−８０°前後の方向とφ＝＋６０°前後の方向に一
応輝度ピークが観測されている。但し、輝度レベルが全
体に非常に低く、ピーク値で各約８３０ｎｔに過ぎな
い。

【０１１０】［図２９のグラフ］ （１）主プリズムシート（プリズム頂角ψ＝９０°；溝
内向きランプ直交配置）の外側に副プリズムシート（プ
リズム頂角ψ＝６４°；溝外向きランプ平行配置）；図
２８と同じ） （２）φ＝０°の条件でθを−８０°〜＋８０°の範囲
で走査 （３）縦軸は輝度を１０００ｎｔ単位で表示 （４）説明；グラフから直ちに読み取れるように、θ＝
０°前後の方向、即ち面光源装置の正面方向に極めて深
いボトム（約４００ｎｔ）が存在し、θ＝±３０°方向
に高いピーク（約４２００ｎｔ）が存在している。グラ
フ全体は、整った対称形を示している。

【０１１１】図２８、図２９の両グラフから、本実施例
では、ランプ側から見て左右方向に二光束化が達成され
ていることが明瞭である。次の図３０〜図３３のグラフ
もこれを裏付けている。

【０１１２】［図３０及び図３１のグラフ］ （１）β＝３０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図３０のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、１
０００ｎｔ単位で描示したもの。図３１のグラフは、同
じデータを径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表
示したもの。

【０１１３】（３）説明；両グラフから直ちに読み取れ
るように、ζ＝＋１８０°±９０°付近に顕著なピーク
が存在している。ピーク輝度レベルが高く（約４２００
ｎｔ及び約３８００ｎｔ）、且つζ＝＋１８０°付近に
存在するボトム部の輝度レベルが低い（約４００ｎ
ｔ）。また、ζ＝＋１８０°付近のボトム部から両ピー
ク部分にかけての立ち上がりが明瞭且つ滑らかである。

【０１１４】［図３２及び図３３のグラフ］ （１）β＝６０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図３２のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、ｎ
ｔ単位で描示したもの。図３３のグラフは、同じデータ
を径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表示したも
の。

【０１１５】（３）説明；両グラフから直ちに読み取れ
るように、ζ＝＋１８０°付近とζ＝０°付近に明瞭な
ボトム部分（約８００ｎｔ及び約６００ｎｔ）がある。
また、ζ＝＋１８０°±（３０°〜６０°）の部分に輝
度レベルが比較的高い部分（約２５００ｎｔ）が広がっ
ており、ζ＝＋１８０°±（６０°以上）の部分でもあ
る程度の輝度レベル（約１５００ｎｔ〜約２０００ｎ
ｔ）が計測されている。

【０１１６】以上の諸グラフから、次のことが判る。本
実施例ＩＩ−（１）は、前述の実施例Ｉ−（１）の配置
の外側に副プリズムシート（プリズム頂角ψ＝６４°で
溝外向きランプに対して平行配置）を追加したものに相
当している。この副プリズムシートは、図８に示したグ
ラフ（プリズム頂角ψ＝７０°で溝外向きランプに対し
て平行配置）から推測されるように、光散乱導光体１か
ら出射された平行化光束（ランプ直交面内で約＋６０°
方向に優先伝播方向を持つ）の優先伝播方向を、ランプ
側から見て、光取出面５（あるいは図５における面ａ）
に対して垂直方向に向けて引き起こす作用がある。

【０１１７】従って、この実施例で得られる特性は、前
述の実施例Ｉ−（１）で得られた二光束の各優先伝播方
向をランプ側から見て、光取出面５（あるいは面ａ）に
対して垂直方向に引き起こしたものに対応していると推
測される。実施例Ｉ−（１）に関するグラフ（図１６〜
図１９）と本実施例ＩＩ−（１）に関するグラフ（図２
８〜図３３）のグラフを比較すると、この推測が正しい
ことが理解される。

【０１１８】例えば、図３１のグラフを図１７のグラフ
と比較し、図３３のグラフを図１９のグラフと比較すれ
ば、実施例Ｉ−（１）で得られた二光束の各優先伝播方
向をランプ側から見て手前側に引き起こし、左右方向や
や前方に二光束化したものに相当する照明光束が生成さ
れていることが判る。

【０１１９】＜実施例ＩＩ−（２）＞；第２の型の一例
である。主プリズムシート（プリズム頂角ψ＝９０°で
溝内向きランプに対して直交配置）の内側に副プリズム
シート（プリズム頂角ψ＝６４°で溝内向きランプに対
して平行配置）を組み合わせる。

【０１２０】本実施例は、前述の実施例Ｉ−（１）の配
置の内側に副プリズムシート（プリズム頂角ψ＝６４°
で溝内向きランプに対して平行配置）を追加したもので
ある。

【０１２１】図３４〜図３９のグラフに本実施例に関す
る計測結果を示す。これらのグラフの内、図３４のグラ
フは本実施例について図６と同様の形式で計測結果を示
したものであり、図３５のグラフは本実施例について図
７と同様の形式で計測結果を示したものである。また、
図３６〜図３９は、角度βの二つの条件で測定を行い、
図１４、図１５と同様の形式で計測結果を描示したもの
である。

【０１２２】［図３４のグラフ］ （１）主プリズムシート（プリズム頂角ψ＝９０°；溝
内向きランプ直交配置）の内側に副プリズムシート（プ
リズム頂角ψ＝６４°；溝内向きランプ平行配置） （２）θ＝０°の条件でφを−８０°〜＋８０°の範囲
で走査 （３）縦軸は輝度をｎｔ単位で表示 （４）説明；グラフから直ちに読み取れるように、φ＝
０°前後の方向に一応輝度ピークが観測されている。但
し、輝度レベルが全体に非常に低く、ピーク値で各６０
０ｎｔに過ぎない。

【０１２３】［図３５のグラフ］ （１）主プリズムシート（プリズム頂角ψ＝９０°；溝
内向きランプ直交配置）の内側に副プリズムシート（プ
リズム頂角ψ＝６４°；溝内向きランプ平行配置）；図
３３と同じ） （２）φ＝０°の条件でθを−８０°〜＋８０°の範囲
で走査 （３）縦軸は輝度を１０００ｎｔ単位で表示 （４）説明；グラフから直ちに読み取れるように、θ＝
０°前後の方向、即ち面光源装置の正面方向に極めて深
いボトム（約５００ｎｔ）が存在し、θ＝±６０°方向
に高いピーク（約４７００ｎｔ）が存在している。グラ
フ全体は、整った対称形を示している。

【０１２４】図３４、図３５の両グラフから、本実施例
では、ランプ側から見て左右方向に二光束化が達成され
ていることが明瞭である。次の図３６〜図３９のグラフ
もこれを裏付けている。

【０１２５】［図３６及び図３７のグラフ］ （１）β＝３０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図３６のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、１
０００ｎｔ単位で描示したもの。図３７のグラフは、同
じデータを径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表
示したもの。

【０１２６】（３）説明；両グラフから直ちに読み取れ
るように、ζ＝＋１８０°±９０°付近に顕著なピーク
が存在している。ピーク輝度レベルは相当に高く（約３
３００ｎｔ）、且つζ＝＋１８０°付近に存在するボト
ム部の輝度レベルが非常に低い（約２００ｎｔ）。ま
た、このボトム部から両ピーク部分にかけての立ち上が
りが明瞭且つ直線的である。

【０１２７】［図３８及び図３９のグラフ］ （１）β＝６０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図３８のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、１
０００ｎｔ単位で描示したもの。図３９のグラフは、同
じデータを径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表
示したもの。

【０１２８】（３）説明；両グラフから直ちに読み取れ
るように、ζ＝＋１８０°付近に非常に輝度レベルの低
い明瞭なボトム部分（約１００ｎｔ）があり、ζ＝＋１
８０°±９０°付近には輝度レベルが非常に高いピーク
（約４７００ｎｔ）が存在している。

【０１２９】以上の諸グラフから、次のことが判る。本
実施例ＩＩ−（２）は、前述の実施例Ｉ−（１）の配置
の内側に副プリズムシート（プリズム頂角ψ＝６４°で
溝内向きランプに対して平行配置）を追加したものであ
る。この副プリズムシートは、図６に示したグラフ（プ
リズム頂角ψ＝６４°で溝内向きランプに対して平行配
置）に示されているように、光散乱導光体１から出射さ
れた平行化光束（ランプ直交面内で約＋６０°方向に優
先伝播方向を持つ）の優先伝播方向を、ランプ側から見
て、光取出面５（あるいは図５における面ａ）に対して
垂直方向に向けて引き起こす作用がある。

【０１３０】従って、この実施例で得られる特性も、前
述の実施例Ｉ−（１）で得られた二光束の各優先伝播方
向をランプ側から見て、光取出面５（あるいは面ａ）に
対して垂直方向に引き起こしたものに対応していると推
測される。

【０１３１】実施例Ｉ−（１）に関するグラフ（図１６
〜図１９）と本実施例ＩＩ−（２）に関するグラフ（図
３４〜図３９）のグラフを比較すると、この推測が正し
いことが理解される。

【０１３２】例えば、図３７のグラフを図１７のグラフ
と比較し、図３９のグラフを図１９のグラフと比較すれ
ば、実施例Ｉ−（１）で得られた二光束の各優先伝播方
向をランプ側から見て手前側に引き起こし、ほぼ左右方
向に二光束化したものに相当する照明光束が生成されて
いることが判る。

【０１３３】＜実施例ＩＩ−（３）＞；第２の型の別の
一例である。主プリズムシート（プリズム頂角ψ＝９０
°で溝内向きランプに対して直交配置）の内側に副プリ
ズムシート（プリズム頂角ψ＝７０°で溝外向きランプ
に対して平行配置）を組み合わせる。

【０１３４】本実施例は、前述の実施例Ｉ−（１）の配
置の内側に副プリズムシート（プリズム頂角ψ＝７０°
で溝外向きランプに対して平行配置）を追加したもので
ある。

【０１３５】図４０及び図４１のグラフに本実施例に関
する計測結果を示す。これらのグラフは、角度βを一定
に保った条件で測定を行い、図１４、図１５と同様の形
式で計測結果を描示したものである。

【０１３６】［図４０及び図４１のグラフ］ （１）β＝６０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図４０のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、１
０００ｎｔ単位で描示したもの。図４１のグラフは、同
じデータを径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表
示したもの。

【０１３７】（３）説明；両グラフから直ちに読み取れ
るように、ζ＝＋１８０°±７０°付近に顕著なピーク
が存在している。ピーク輝度レベルは極めて高く（約５
７００ｎｔ）、且つζ＝＋１８０°付近に存在するボト
ム部の輝度レベルが非常に低い（約２００ｎｔ）。ま
た、このボトム部から両ピーク部分にかけての立ち上が
りが明瞭且つ滑らかである。

【０１３８】これらから、次のことが判る。本実施例Ｉ
Ｉ−（３）は、前述の実施例ＩＩ−（２）の配置で、内
側に配置する副プリズムシートの条件を、「プリズム頂
角ψ＝６４°で溝内向きランプに対して平行配置」か
ら、「プリズム頂角ψ＝７０°で溝外向きランプに対し
て平行配置」）に変更したものである。この副プリズム
シートは、図８のグラフに示されているように、光散乱
導光体１から出射された平行化光束（ランプ直交面内で
約＋６０°方向に優先伝播方向を持つ）の優先伝播方向
を、ランプ側から見て、光取出面５（あるいは図５にお
ける面ａ）に対して垂直方向に向けて引き起こす作用が
ある。

【０１３９】但し、図６のグラフと比較すると判るよう
に、優先伝播方向を引き起こす作用が実施例ＩＩ−
（２）で採用されているものに比べて弱い。図４０、図
４１のグラフに見られるζに関するピーク方向が、１８
０±９０°方向ではなく、ランプ側から見てこれよりや
や前方の＋１８０±７０°方向に存在していることは、
これを反映したものと考えられる。

【０１４０】このように、主プリズムシートに同じ条件
で使用した場合でも、これに組み合わせる副プリズムシ
ートの条件（プリズム頂角、溝配置方向等）を変更する
ことによって、二光束化の方向（二光束化された光束の
二つの優先伝播方向のこと。以下、同じ。）が３次元に
調整可能である。

【０１４１】＜実施例ＩＩ−（４）＞；第２の型の更に
別の一例である。主プリズムシート（プリズム頂角ψ＝
９０°で溝内向きランプに対して直交配置）の内側に副
プリズムシート（プリズム頂角ψ＝９０°で溝外向きラ
ンプに対して平行配置）を組み合せわる。

【０１４２】本実施例は、前述の実施例Ｉ−（１）の配
置の内側に副プリズムシート（プリズム頂角ψ＝９０°
で溝外向きランプに対して平行配置）を追加したもので
ある。また、同時に、前述の実施例ＩＩ−（３）の配置
で、内側に配置する副プリズムシートのプリズムシート
頂角の条件を、「ψ＝７０°」から「ψ＝９０°」に変
更したものにあたる。

【０１４３】図４２及び図４３のグラフに本実施例に関
する計測結果を示す。これらのグラフは、角度βを一定
に保った条件で測定を行い、図１４、図１５と同様の形
式で計測結果を描示したものである。

【０１４４】［図４２及び図４３のグラフ］ （１）β＝６０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図４２のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、１
０００ｎｔ単位で描示したもの。図４３のグラフは、同
じデータを径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表
示したもの。

【０１４５】（３）説明；両グラフから直ちに読み取れ
るように、ζ＝＋１８０°±６０°付近に顕著なピーク
が存在している。ピーク輝度レベルは極めて高く（約５
７００ｎｔ）、且つζ＝＋１８０°付近に存在するボト
ム部の輝度レベルが非常に低い（約２００ｎｔ）。ま
た、このボトム部から両ピーク部分にかけての立ち上が
りが明瞭であり、相当区間について直線的である。

【０１４６】これらの計測結果から、次のことが判る。
本実施例ＩＩ−（４）は、前述の実施例ＩＩ−（３）の
配置で内側に配置する副プリズムシートのプリズム頂角
をψ＝７０°からψ＝９０°に変更したものである。こ
の副プリズムシートは、後述するように、図８のグラフ
に示されているように、光散乱導光体１から出射された
平行化光束（ランプ直交面内で約＋６０°方向に優先伝
播方向を持つ）の優先伝播方向を、ランプ側から見て、
光取出面５（あるいは図５における面ａ）に対して垂直
方向に向けて引き起こす作用がある。但し、優先伝播方
向を引き起こす作用が実施例ＩＩ−（３）で採用されて
いるものに比べて弱い。図４２、図４３のグラフに見ら
れるζに関するピーク方向が、実施例ＩＩ−（３）にお
ける＋１８０±７０°方向（図４０及び図４１のグラフ
参照）より更に前方側に偏椅し、＋１８０±６０°方向
に存在していることはこれを裏付けている。

【０１４７】本例も、主プリズムシートに組み合わせる
副プリズムシートの条件（プリズム頂角、溝配置方向
等）を変更することにより、二光束化の方向が３次元に
調整可能であることの証左を与えている。

【０１４８】［ＩＩＩ］主プリズムシートと副プリズム
シートを一体化したプリズムシート（主副プリズムシー
ト）を使用する。これは、上記［ＩＩ］の型の配置、更
に詳しく言えば、上記［ＩＩ］の二つの型の内、第１の
型の変形である。即ち、主プリズムシートの役割を持つ
プリズム面（プリズム頂角７０°〜１００°、好ましく
は７５°〜９５°）から一次光束を供給し、副プリズム
シートの役割（優先伝播方向修正機能）を持つプリズム
面（好ましくは、プリズム頂角６０°〜７０°を形成）
から二光束化された光束を出射させるものである。

【０１４９】＜実施例ＩＩＩ−（１）＞；図４４に配置
の一例を示した。同図に示された配置は、図４に示した
配置で使用されていたプリズムシートＰＳ１とＰＳ２を
一体化し、表裏に直交するＶ字状溝面４１，４２を形成
した主副兼用プリズムシート４０に置き換えたものであ
る。

【０１５０】主副兼用プリズムシート４０は、プリズム
頂角９０°を与えるＶ字状溝４１が内向きランプＬに対
して直交方向に配列されるとともに、プリズム頂角６４
°を与えるＶ字状溝４２が外向きランプＬに対して平行
方向に配列されるように配置される。

【０１５１】他の構成要素は、図４の場合と共通であ
る。光源素子Ｌから指向出射性の光散乱導光体１内に送
り込まれた光は、光散乱導光体１内で散乱作用や反射作
用を受けながら肉薄側の端面７に向けて導光される過程
で、徐々に光取出面５から出射される。

【０１５２】この出射光束の優先伝播方向（平行光束の
主軸方向）は、既述した通り、通常光入射面２側から見
て光取出面２５°から３０°前後立ち上がった方向にあ
る。本実施例における二光束化の特性は、前記の実施例
ＩＩ−（１）について行なった計測結果から容易に推測
される。即ち、実施例ＩＩ−（１）では、主プリズムシ
ート（プリズム頂角ψ＝９０°で溝内向きランプに対し
て直交配置）の外側に副プリズムシート（プリズム頂角
ψ＝６４°で溝外向きランプに対して平行配置）が組み
合わて用いられている。

【０１５３】この実施例ＩＩ−（１）の配置で、主プリ
ズムシートと副プリズムシートの平坦面同士を一体化さ
せれば、本実施例が得られる。両者を一体化させる方法
には、両プリズムシートの全部または一部を接着、融着
する方法あるいは当初から主副兼用プリズムシートとし
て一体成形してしまう方法などがある。また更に、主プ
リズムシートと副プリズムシートの端部に適当な係合機
構乃至嵌合機構（例えば、対向位置に形成された凹条部
と凸条部）を形成し、これを用いて両者を一体化しても
良い。

【０１５４】これらいずれの方法を用いたとしても、二
光束化及び優先伝播方向修正機能の特性が大きく変わる
とは考えられない。従って、本実施例について図２８〜
図３１のグラフと同条件で計測を行なえば、その結果も
図２８〜図３１のグラフとほぼ同じものが得られること
は明らかである。即ち、本実施例で達成される二光束化
の方向を矢印５０及び矢印６０で示せば、これら矢印
は、角度β（面ａに立てた法線ｆに対してなす角度）が
ほぼ６０°となり、面ａに対する射影５１，５２はラン
プＬの延在方向とほぼ平行となる。

【０１５５】もし、外向きのＶ字状溝４２で形成される
プリズム頂角を変更すれば、二光束化の方向が調整可能
であることは、これまでの説明から明らかである。この
実施例は、使用するプリズムシートを一枚に出来るの
で、面光源装置全体あるいはこれをバックライト光源に
用いた液晶ディスプレイの部品点数を増加させないとい
う特徴がある。

【０１５６】以上、二光束化作用を担うプリズム頂角の
角度をψ＝９０°とした条件で、各型［Ｉ］〜型［ＩＩ
Ｉ］に関する実データの説明を行なったが、二光束化の
作用はこの条件下のみで特異的に発揮されるものではな
い。以下、これを実証する計測結果のいくつかについて
述べる。測定条件の記載方法、測定結果の説明方法はこ
れまでの諸例に準じている。実施例及び参照例の番号に
は、これまでの記述に準じて通し番号を付した。また、
参照グラフとして、二光束化の達成状況を端的に表現す
るに適している３６０°走査型のもの（例えば、図１
４、図１５）を採用した。

【０１５７】［Ｉ］主プリズムシートを溝内向きで単独
使用；主プリズムシートの溝の延在方向と直交する断面
内への二光束化 ＜参考例２＞；プリズム頂角ψ＝６４°、溝内向き、対
ランプ直交配置；計測結果を図４５〜図４８のグラフに
示す。

【０１５８】［図４５及び図４６のグラフ］ （１）β＝３０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図４５のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、１
０００ｎｔ単位で描示したもの。図４６のグラフは、同
じデータを径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表
示したもの。 （３）説明；両グラフから直ちに読み取れるように、輝
度のピークはζ＝＋１８０°の方向に一つ観測されるの
みである。

【０１５９】［図４７及び図４８のグラフ］ （１）β＝６０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図４７のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、１
０００ｎｔ単位で描示したもの。図４８のグラフは、同
じデータを径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表
示したもの。

【０１６０】（３）説明；両グラフから直ちに読み取れ
るように、輝度のピークはζ＝＋１８０°の方向に一つ
観測されるのみである。

【０１６１】これら図４５〜図４８のグラフから、本参
考例（プリズム頂角ψ＝６４°で溝内向きランプ直交配
置）では、二光束化は達成されていないものと判断され
る。

【０１６２】＜参考例３＞；プリズム頂角ψ＝６８°、
溝内向き、対ランプ直交配置；計測結果を図４９〜図５
２のグラフに示す。

【０１６３】［図４９及び図５０のグラフ］ （１）β＝３０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図４９のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、１
０００ｎｔ単位で描示したもの。図５０のグラフは、同
じデータを径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表
示したもの。 （３）説明；両グラフから直ちに読み取れるように、輝
度のピークはζ＝＋１８０°の方向に一つ観測されるの
みである。但し、ζ＝＋１３５°周辺に極く僅かなが
ら、ピークスプリットの兆しが認められる。

【０１６４】［図５１及び図５２のグラフ］ （１）β＝６０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図５１のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、１
０００ｎｔ単位で描示したもの。図５２のグラフは、同
じデータを径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表
示したもの。

【０１６５】（３）説明；両グラフから直ちに読み取れ
るように、明瞭な輝度のピークはζ＝＋１７０°付近に
一つ観測されるのみである。但し、ζ＝＋１３５°周辺
に僅かながら、β＝３０°の場合よりも明瞭に、ピーク
スプリットが発生しかけている。

【０１６６】これら図４９〜図５２のグラフから、本参
考例（プリズム頂角ψ＝６８°で溝内向きランプ直交配
置）では、僅かながら二光束化が発生しかけていること
が判る。＜参考例１＞と＜参考例２＞の測定結果は、プ
リズム頂角をψ＝６４°から６８°に増大させることで
二光束化の実現に近づくことを示唆している。

【０１６７】＜実施例Ｉ−（３）＞；プリズム頂角ψ＝
７０°で溝内向きランプに対して平行配置；計測結果を
図５３〜図５６のグラフに示す。

【０１６８】［図５３及び図５４のグラフ］ （１）β＝３０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図５３のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、ｎ
ｔ単位で描示したもの。図５４のグラフは、同じデータ
を径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表示したも
の。 （３）説明；両グラフから直ちに読み取れるように、２
個の輝度のピークがζ＝＋１８０°±５０°付近に観測
されている。両ピーク間のボトムはζ＝＋１８０°付近
にあるが、ピークとボトムの輝度値の差異は余り顕著で
はない。

【０１６９】［図５５及び図５６のグラフ］ （１）β＝６０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図５５のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、１
０００ｎｔ単位で描示したもの。図５６のグラフは、同
じデータを径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表
示したもの。 （３）説明；両グラフから直ちに読み取れるように、計
２個の輝度のピークがζ＝＋１８０°±１０°付近に観
測されている。但し、ピーク間の隔たりが小さくスプリ
ットはあまり明瞭ではない。また、ζ＝＋１８０°±５
０°付近にも一対の副ピークが存在し、ζ＝＋１８０°
±２０°〜＋１８０°±５０°の間で相当の輝度低下が
生じている。

【０１７０】これら図５３〜図５６のグラフから、本実
施例（プリズム頂角ψ＝７０°で溝内向きランプ直交配
置）は、二光束化がかろうじて達成される臨界条件にほ
ぼ対応しているものと判断される。しかし、プリズム頂
角をψ＝６８°とした＜参考例２＞との差異は明らかで
ある。このように、プリズム頂角をわずかに２°増大さ
せることで二光束化が急速に顕在化することは注目に値
する。

【０１７１】＜実施例Ｉ−（４）＞；プリズム頂角ψ＝
８０°で溝内向きランプに対して平行配置；計測結果を
図５７〜図６０のグラフに示す。

【０１７２】［図５７及び図５８のグラフ］ （１）β＝３０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図５７のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、１
０００ｎｔ単位で描示したもの。図５８のグラフは、同
じデータを径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表
示したもの。 （３）説明；両グラフから直ちに読み取れるように、２
個の輝度のピークがζ＝＋１５０°付近及びζ＝±２３
０°付近で観測されている。両ピーク間のボトムはζ＝
＋１８０°付近にあるが、ピークとボトムの輝度値の差
異は余り顕著ではない。また、輝度レベルのピーク値は
３０００ｎｔに達していない。

【０１７３】［図５９及び図６０のグラフ］ （１）β＝６０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図５９のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、１
０００ｎｔ単位で描示したもの。図６０のグラフは、同
じデータを径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表
示したもの。 （３）説明；両グラフから直ちに読み取れるように、２
個の明瞭な輝度のピークがζ＝＋１８０°±４０°付近
に観測されている。β＝３０°の場合と比較して、ピー
クの分離が明瞭で、ζ＝＋１８０°付近にあるボトムと
の輝度の差異は相当大きい。また、輝度レベルのピーク
値は６０００ｎｔに達している。

【０１７４】これら図５７〜図６０のグラフから、本実
施例（プリズム頂角ψ＝８０°で溝内向きランプ直交配
置）では、二光束化が良好に達成されていると判断され
る。特に、β＝６０°という正面方向からかなり傾斜し
た方向について明瞭で高い２つのピークが得られること
は、注目されるべきである。

【０１７５】但し、本実施例と同等の配置でプリズム頂
角ψ＝９０°とした＜実施例Ｉ−（１）＞（図１２、図
１３、図１６〜図１９を参照）と比較すると、やや二光
束化の顕著さが低い。特に、図１８、図１９のグラフと
図５９、図６０のグラフを比較すれば、その差異は明ら
かである。

【０１７６】＜実施例Ｉ−（５）＞；プリズム頂角ψ＝
１００°で溝内向きランプに対して平行配置；計測結果
を図６１〜図６４のグラフに示す。

【０１７７】［図６１及び図６２のグラフ］ （１）β＝３０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図６１のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、ｎ
ｔ単位で描示したもの。図６２のグラフは、同じデータ
を径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表示したも
の。 （３）説明；両グラフから直ちに読み取れるように、２
個の輝度のピークがζ＝＋１５０°付近及びζ＝±２１
０°付近で観測されている。両ピーク間のボトムはζ＝
＋１９０°付近にあるが、ピークとボトムの輝度値の差
異は余り顕著ではない。また、輝度レベルのピーク値は
約２５００ｎｔである。

【０１７８】［図６３及び図６４のグラフ］ （１）β＝６０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図６３のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、１
０００ｎｔ単位で描示したもの。図６４のグラフは、同
じデータを径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表
示したもの。 （３）説明；両グラフから直ちに読み取れるように、２
個の明瞭な輝度のピークがζ＝＋１５０°付近及びζ＝
±２１０°付近で観測されている。β＝３０°の場合と
比較して、ピークの分離が明瞭で、ζ＝＋１８０°付近
にあるボトムとの輝度の差異は相当大きい。また、輝度
レベルのピーク値はほぼ６０００ｎｔに達している。

【０１７９】これら図６１〜図６４のグラフから、本実
施例（プリズム頂角ψ＝１００°で溝内向きランプ直交
配置）では、二光束化が良好に達成されていると判断さ
れる。特に、β＝６０°という正面方向からかなり傾斜
した方向について明瞭で高い２つのピークが得られるこ
とは、＜実施例Ｉ−（４）＞の場合（ψ＝８０°）と同
様に注目されるべきである。

【０１８０】但し、本実施例と同等の配置でプリズム頂
角ψ＝９０°とした＜実施例Ｉ−（１）＞（図１２、図
１３、図１６〜図１９を参照）と比較すると、やや二光
束化の顕著さが低い。特に、図１８、図１９のグラフと
図６３、図６４のグラフを比較すれば、その差異は明ら
かである。

【０１８１】総合的にみて、ψ＝１００°とした本実施
例は、ψ＝８０°とした＜実施例Ｉ−（４）＞の性能と
ほぼ等しいと判断される。このことは、少なくとも主プ
リズムシート単独使用のケースにおけるプリズム頂角ψ
の最適値が９０°付近にあることを裏付けている。

【０１８２】＜実施例Ｉ−（６）＞；プリズム頂角ψ＝
１１０°で溝内向きランプに対して平行配置；計測結果
を図６５〜図６８のグラフに示す。

【０１８３】［図６５及び図６６のグラフ］ （１）β＝３０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図６５のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、１
０００ｎｔ単位で描示したもの。図６６のグラフは、同
じデータを径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表
示したもの。 （３）説明；両グラフから直ちに読み取れるように、ζ
＝＋１８０°付近にスプリットしかかった一つのピーク
が観測されている。ピークレベルは３３００ｎｔ程度で
ある。

【０１８４】［図６７及び図６８のグラフ］ （１）β＝６０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図６７のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、１
０００ｎｔ単位で描示したもの。図６８のグラフは、同
じデータを径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表
示したもの。 （３）説明；両グラフから直ちに読み取れるように、β
＝３０°の場合と異なり、２個の輝度のピークがζ＝＋
１８０°±２０°付近に観測されている。しかし、両ピ
ーク間のボトムは非常に浅い。

【０１８５】これら図６５〜図６８のグラフから、本実
施例（プリズム頂角ψ＝１１０°で溝内向きランプ直交
配置）は、二光束化がかろうじて達成される臨界条件に
ほぼ対応しているものと判断される。また、ψ＝９０
°，ψ＝１００°，ψ＝１１０°の順に、二光束化の性
能が明らかに低下していることから、ψが１１０°を上
回ると、二光束化の機能は急速に失われるものと推測さ
れる。

【０１８６】［ＩＩ］主プリズムシートと副プリズムシ
ートの併用；主プリズムシートの溝の延在方向と直交す
る断面内への二光束化を実現。なお、ここでは、前述の
型分類で、第２の型（主プリズムシートの内側に副プリ
ズムシートを配置）に属する例を説明する。第１の型
（主プリズムシートの外側に副プリズムシートを配置）
について、９０°以外の頂角条件での二光束化の検証デ
ータの記述を省略したのは次の理由による。

【０１８７】既に詳しく述べた主プリズムシート単独使
用の諸実施例の計測結果から、プリズム頂角７０°〜１
１０°の間における二光束化の実現性は十分に裏付けら
れている。従って、第１の型で主プリズムシートの外側
に配置される副プリズムシートは、二光束化されたそれ
ぞれの光束に対して公知の優先伝播方向修正を行なうも
のである。この優先伝播方向修正によって、二光束化さ
れた光束が再度合体（一光束化）するとは考えられず、
そのような計測結果も得られていない。このことから、
第１の型に関する主プリズムシートの頂角条件７０°〜
１１０°の検証は実質的に完了している。

【０１８８】＜実施例ＩＩ−（５）＞；主プリズムシー
ト（プリズム頂角ψ＝６４°；溝内向き；ランプに対し
て直交配置）の内側に副プリズムシート（プリズム頂角
ψ＝６４°；溝内向きランプに対して平行配置）を組み
合わせる。図６９〜図７２のグラフに計測結果を示す。

【０１８９】［図６９及び図７０のグラフ］ （１）β＝３０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図６９のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、ｎ
ｔ単位で描示したもの。図７０のグラフは、同じデータ
を径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表示したも
の。

【０１９０】（３）説明；両グラフから直ちに読み取れ
るように、ζ＝＋１８０°±９０°付近にピークが存在
している。しかし、ピークの輝度レベルが低く（約２５
００ｎｔ）、両ピーク間の広いボトム部の輝度レベルと
の差もあまり大きくない。

【０１９１】［図７１及び図７２のグラフ］ （１）β＝６０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図７１のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、１
０００ｎｔ単位で描示したもの。図７２のグラフは、同
じデータを径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表
示したもの。

【０１９２】（３）説明；両グラフから直ちに読み取れ
るように、ζ＝＋１８０°±９０°付近に明瞭なピーク
が存在している。β＝３０°として場合に比べて、ピー
クの輝度レベルが高く、両ピーク間の広いボトム部の輝
度レベルとの差は大きい。

【０１９３】図６９〜図７２のグラフから、次のことが
判る。本実施例ＩＩ−（５）は、前述の＜参考例２＞の
配置において、主プリズムシートの内側に副プリズムシ
ート（プリズム頂角ψ＝６４°で溝内向きランプに対し
て平行配置）を追加したものに相当している。こここで
注目されるべきは、＜参考例２＞では二光束化が全く観
測されていないのに対して、本実施例では明らかに二光
束化が達成されていることである。特に、β＝６０°と
いう正面方向からかなり傾斜した方向に明瞭な二光束が
生成されている。

【０１９４】＜実施例ＩＩ−（６）＞；主プリズムシー
ト（プリズム頂角ψ＝６８°；溝内向き；ランプに対し
て直交配置）の内側に副プリズムシート（プリズム頂角
ψ＝６４°；溝内向きランプに対して平行配置）を組み
合わせる。図７３〜図７６のグラフに計測結果を示す。

【０１９５】［図７３及び図７４のグラフ］ （１）β＝３０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図７３のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、ｎ
ｔ単位で描示したもの。図７４のグラフは、同じデータ
を径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表示したも
の。

【０１９６】（３）説明；両グラフから直ちに読み取れ
るように、ζ＝＋１８０°±９０°付近に明瞭なピーク
が存在している。ピークの輝度レベルはあまり高くない
（約３０００ｎｔ）が、両ピーク間の広いボトム部の輝
度レベルとの差は大きい。

【０１９７】［図７５及び図７６のグラフ］ （１）β＝６０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図７５のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、１
０００ｎｔ単位で描示したもの。図７６のグラフは、同
じデータを径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表
示したもの。

【０１９８】（３）説明；両グラフから直ちに読み取れ
るように、ζ＝＋１８０°±９０°付近に明瞭なピーク
が存在している。β＝３０°として場合に比べて、ピー
クの輝度レベルが高い。両ピーク間の広いボトム部の輝
度レベルとの差は大きい。

【０１９９】図７３〜図７６のグラフから、次のことが
判る。本実施例は、前述の＜参考例３＞の配置におい
て、主プリズムシートの内側に副プリズムシート（プリ
ズム頂角ψ＝６４°で溝内向きランプに対して平行配
置）を追加したものに相当している。そして、＜参考例
３＞では二光束化が殆ど観測されていないのに対して、
本実施例では明瞭な二光束化が達成されている。特に、
β＝６０°という正面方向からかなり傾斜した方向に明
瞭な二光束が生成されている。

【０２００】＜実施例ＩＩ−（７）＞；主プリズムシー
ト（プリズム頂角ψ＝７０°；溝内向き；ランプに対し
て直交配置）の内側に副プリズムシート（プリズム頂角
ψ＝６４°；溝内向きランプに対して平行配置）を組み
合わせる。図７７〜図８０のグラフに計測結果を示す。

【０２０１】［図７７及び図７８のグラフ］ （１）β＝３０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図７７のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、ｎ
ｔ単位で描示したもの。図７４のグラフは、同じデータ
を径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表示したも
の。

【０２０２】（３）説明；両グラフから直ちに読み取れ
るように、ζ＝＋１８０°±９０°付近に明瞭なピーク
が存在している。ピークの輝度レベルはあまり高くない
（約３０００ｎｔ）が、両ピーク間の広いボトム部の輝
度レベルとの差は非常に大きい。

【０２０３】［図７９及び図８０のグラフ］ （１）β＝６０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図７９のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、１
０００ｎｔ単位で描示したもの。図８０のグラフは、同
じデータを径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表
示したもの。

【０２０４】（３）説明；両グラフから直ちに読み取れ
るように、ζ＝＋１８０°±９０°付近に明瞭なピーク
が存在している。β＝３０°として場合に比べて、ピー
クの輝度レベルが高い。両ピーク間の広いボトム部の輝
度レベルとの差は非常に大きい。

【０２０５】図７７〜図８０のグラフから、次のことが
判る。本実施例は、前述の＜実施例Ｉ−（３）＞の配置
において、主プリズムシートの内側に副プリズムシート
（プリズム頂角ψ＝６４°で溝内向きランプに対して平
行配置）を追加したものに相当している。そして、＜実
施例Ｉ−（３）＞では二光束化がかろうじて観測されて
いるのに対して、本実施例では明瞭な二光束化が達成さ
れている。

【０２０６】＜実施例ＩＩ−（８）＞；主プリズムシー
ト（プリズム頂角ψ＝８０°；溝内向き；ランプに対し
て直交配置）の内側に副プリズムシート（プリズム頂角
ψ＝６４°；溝内向きランプに対して平行配置）を組み
合わせる。図８１〜図８４のグラフに計測結果を示す。

【０２０７】［図８１及び図８２のグラフ］ （１）β＝３０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図８１のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、１
０００ｎｔ単位で描示したもの。図８２のグラフは、同
じデータを径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表
示したもの。

【０２０８】（３）説明；両グラフから直ちに読み取れ
るように、ζ＝＋１８０°±９０°付近に明瞭なピーク
が存在している。ピークの輝度レベルはやや高く（約３
５００ｎｔ）、両ピーク間の広いボトム部の輝度レベル
との差は非常に大きい。

【０２０９】［図８３及び図８４のグラフ］ （１）β＝６０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図８３のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、１
０００ｎｔ単位で描示したもの。図８４のグラフは、同
じデータを径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表
示したもの。

【０２１０】（３）説明；両グラフから直ちに読み取れ
るように、ζ＝＋１８０°±９０°付近に明瞭なピーク
が存在している。ピークの輝度レベルは、β＝３０°と
した場合とほぼ等しい。但し、ピークの輝度レベルが、
プリズム頂角ψ＝７０°とした場合よりもやや低い。両
ピーク間の広いボトム部の輝度レベルとの差は非常に大
きい。

【０２１１】図８１〜図８４のグラフから、本実施例
が、＜実施例ＩＩ−（５）＞〜＜実施例ＩＩ−（７）＞
等と同様、二光束化を達成していることが判る。但し、
ψ＝３０°の方向と、ψ＝６０°の方向との間に二光束
化の強さの差があまりない点が注目される。

【０２１２】＜実施例ＩＩ−（９）＞；主プリズムシー
ト（プリズム頂角ψ＝１００°；溝内向き；ランプに対
して直交配置）の内側に副プリズムシート（プリズム頂
角ψ＝６４°；溝内向きランプに対して平行配置）を組
み合わせる。図８５〜図８８のグラフに計測結果を示
す。

【０２１３】［図８５及び図８６のグラフ］ （１）β＝３０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図８５のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、１
０００ｎｔ単位で描示したもの。図８６のグラフは、同
じデータを径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表
示したもの。

【０２１４】（３）説明；両グラフから直ちに読み取れ
るように、ζ＝＋１８０°±９０°付近に明瞭なピーク
が存在している。ピークの輝度レベルはあまり高くない
（約３０００ｎｔ）。両ピーク間の広いボトム部の輝度
レベルは低い。

【０２１５】［図８７及び図８８のグラフ］ （１）β＝６０°の条件でζを０°〜＋３６０°の範囲
で走査 （２）図８７のグラフは、縦軸方向に輝度をとって、１
０００ｎｔ単位で描示したもの。図８８のグラフは、同
じデータを径方向に輝度をとって１０００ｎｔ単位で表
示したもの。

【０２１６】（３）説明；両グラフから直ちに読み取れ
るように、ζ＝＋１８０°±９０°付近に明瞭なピーク
が存在している。ピークの輝度レベルは、β＝３０°と
した場合より高い。両ピーク間の広いボトム部の輝度レ
ベルとの差は非常に大きい。

【０２１７】図８５〜図８８のグラフから、本実施例
が、＜実施例ＩＩ−（５）＞〜＜実施例ＩＩ−（８）＞
等と同様、二光束化を達成していることが判る。

【０２１８】以上、多数の実施例並びに数個の参考例に
ついて、実測データに基づいて二光束化の性能を検証し
たが、これらの内の主なものについて総合的な性能判定
を行なったものが表３である。この表３には、実施例／
参考例番号、参照図番号（但し、ζを３６０°走査した
もののみ表示）、配置条件、プリズム頂角条件、輝度ピ
ークの方向と値が併記されており、総合的な性能判定結
果は最後のコラムに記載されている。なお、参照図番号
については、ζを３６０°走査したもののみを表示し
た。

【０２１９】判定は、基本的には実測データに準拠し、
これを視認的な見地から確認する方法で行なった。判定
結果は、４段階評価（◎○△×）で記載した。各記号の
意味は次の通りである。 ◎；顕著な二光束化が認められるもの。 ○；良好な二光束化が認められるが、◎印の事例よりは
劣ると判断されるもの。 △；一応の二光束化が認められるが、○印の事例よりは
劣り、二光束化実現の為の臨界条件にほぼ対応している
と判断されるもの。 ×；二光束化が実質的に認められないもの。

【０２２０】

【表３】 この総合評価結果は、これまでに行なった多くの説明事
項と整合したものであり、本願発明における二光束化の
為の条件（特に、主プリズム頂角ψの条件）の妥当性を
裏付けるに十分である。

【０２２１】なお、プリズムシートに対する一次光束の
供給源は、実施例で示したような指向出射性の光散乱導
光体（楔形状）を用いた一灯式の面光源手段であること
が好ましいが、必ずしもこれに限定されるものではな
い。例えば、平板状の指向出射性の両側端面に沿って長
管状ランプを各々配置したものを使用しても良い。この
場合の特性は、一灯式で得られる特性を重ね合わせたも
のになる。

【０２２２】従って、例えば実施例ＩＩ−（２）のよう
に、θ＝＋９０°とθ＝＋２７０°の方向（ランプ側か
ら見て左右方向）に二光束化が達成される配置における
一次光束供給源にこの二灯式の面光源手段を組み合わせ
れば、図３７に示されたと同様な特性を持つ面光源装置
を構成することが可能である。

【０２２３】なお、以上説明したいずれの事例において
も、本願発明の方法あるいは面光源装置によって二光束
化された光束の通路に液晶表示パネルを配置すれば、二
つの優先的な明視方向（ディスプレイ面が明るく観察さ
れる方向）を与える液晶ディスプレイが構成されること
は明らかである。この場合のバックライト光源の二光束
化の特性は、その液晶ディスプレイが優先的に観察され
る方向に適合した優先的明視方向が得られるように選ば
れる。二光束化の特性の調整は、主副プリズムシートの
諸条件（特に、副プリズムシートあるいはその役割を果
たすプリズム面のプリズム頂角）を選択することを通し
て行なうことが出来る。

【０２２４】最後に、本願発明に使用されるプリズムシ
ート（主、副、主副兼用）並びに光散乱導光体の材料及
び製造方法について説明する。本願発明で使用するプリ
ズムシート並びに光散乱導光体には、ポリマー材料をベ
ースとした種々のものが利用可能である。その代表的な
ものを挙げれば、前記の表１及び表２に示したように、
ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＰＳｔ（ポリ
スチレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）等がある。

【０２２５】プリズムシートは通常は透明体であるか
ら、これらの材料をそのまま使用することが出来る。ま
た、所定角度のプリズム頂角を与えるＶ字溝の形成は
周知のプラスチックフィルム成形技術を適用することに
より行い得る。

【０２２６】プリズムシートに散乱能を与える場合を含
めて、ポリマー材料をベースとする光散乱導光体は、次
のような製造法によって製造することが可能である。先
ず、その１つは、２種類以上のポリマーを混練する工程
を含む成形プロセスを利用する方法である。

【０２２７】即ち、２種類以上の屈折率の相互に異なる
ポリマー材料（任意形状で良い。工業的には、例えばペ
レット状のものが考えられる。）を混合加熱して、練り
合わし（混練工程）、混練された液状材料を射出成形機
の金型内に高圧で射出注入し、冷却固化することによっ
て成形された光散乱導光体を金型から取り出せば金型形
状に対応した形状の光散乱導光体を得ることが出来る。
混練された２種類以上の異屈折率のポリマーは完全には
混ざり合うことなく固化するので、それらの局所的濃度
に不均一（ゆらぎ）が生まれて固定され、一様な散乱能
が与えられる。また、混練された材料を押し出し成形機
のシリンダー内に注入し、通常のやり方で押し出せば目
的とする成形物を得ることが出来る。

【０２２８】これらポリマーブレンドの組合せや混合割
合については、非常に幅広い選択が可能であり、屈折率
差、成形プロセスで生成される屈折率不均一構造の強さ
や性質（散乱照射パラメータＥ、相関距離ａ、誘電率ゆ
らぎ２乗平均τ等）を考慮して決定すれば良い。なお、
使用し得るポリマー材料の代表的なものは前記表１及び
表２に示されている。

【０２２９】光散乱導光体を構成する材料の製造法の別
の１つは、ポリマー材料中に屈折率の異なる（０．００
１以上の屈折率差）粒子状材料を一様に混入分散させる
ものである。そして、粒子状材料の一様混入に利用可能
な方法の１つにサスペンション重合法と呼ばれる方法が
ある。即ち、粒子状材料をモノマー中に混入し、湯中に
懸濁させた状態で重合反応を行なわせると、粒子状材料
が一様に混入されたポリマー材料を得ることが出来る。
これを原材料に用いて成形を行なえば、所望の形状の光
散乱導光体が製造される。

【０２３０】また、サスペンション重合を種々の粒子状
材料とモノマーの組合せ（粒子濃度、粒径、屈折率等の
組合せ）について実行し、複数種類の材料を用意してお
き、これを選択的にブレンドして成形を行なえば、多様
な特性の光散乱導光体を製造することが出来る。また、
粒子状材料を含まないポリマーをブレンドすれば、粒子
濃度を簡単に制御することが出来る。

【０２３１】粒子状材料の一様混入に利用可能な方法の
更に別の１つの方法は、ポリマー材料と粒子状材料を混
練するものである。この場合も、種々の粒子状材料とポ
リマーの組合せ（粒子濃度、粒径、屈折率等の組合せ）
で混練・成形（ペレット化）を行なっておき、これらを
選択的にブレンドして光散乱導光体を成形製造すること
により、多様な特性の光散乱導光体を得ることが出来
る。

【０２３２】また、上記のポリマーブレンド法と粒子状
材料混入方法を組み合わせることも可能である。例え
ば、屈折率の異なるポリマーのブレンド・混練時に粒子
状材料を混入させることが考えられる。これら諸方法自
体は公知であるから、その製造条件等の詳細は省略す
る。

【０２３３】

【発明の効果】本願発明によれば、プリズムシートを所
定の条件の下で利用することにより、二つの優先的な伝
播方向を持った光束（二光束）を簡単に生成することが
出来るようになった。また、適当な一次光束供給源とプ
リズムシートを組み合わせることで二光束化された照明
光束を生成する面光源装置の提供が可能になった。

【０２３４】更に本願発明は、それらのことを通して、
二方向から優先的に観察される型の液晶ディスプレイの
バックライト光源に好適に適用し得る技術手段を提供す
ることに成功した。従って、二名対戦式のゲーム機器の
ディスプレイ、顧客等に対する情報のプレゼンテーショ
ンに用いられるパーソナルコンピュータ等のディスプレ
イ、運転席と助手席から観察されるカーナビゲーション
のディスプレイ等のバックライト光源に本願発明を適用
すれば、それらディスプレイの表示の明るさに合理的な
方向特性を与えることが出来る。また、そのことを通し
て、実質的な意味で表示に寄与する光利用効率を高め、
省電力性を向上させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】プリズムシートの代表的な従来の使用態様を表
わした見取図である。

【図２】図１に示した配置において、ランプＬと直交す
る方向に沿った断面内における光の挙動を説明する図で
ある。

【図３】図１あるいは図２に示した配置におけるプリズ
ムシート４を裏返し、そのプリズム面を外側に向けて配
置した場合の光の挙動を説明する断面図である。

【図４】本願発明の各実施例及び参考例について輝度計
による計測時の配置を説明する断面図である。

【図５】本願発明の各実施例及び参考例について輝度計
による計測時の配置を３次元的に説明する図である。

【図６】プリズム頂角ψ＝６４°；溝内向きランプ平行
配置；θ＝０°の条件でφを−８０°〜＋８０°の範囲
で走査させた時の輝度推移を表わすグラフである。

【図７】プリズム頂角ψ＝６４°；溝内向きランプ平行
配置（図６と同じ）；φ＝０°の条件でθを−８０°〜
＋８０°の範囲で走査させた時の輝度推移を表わすグラ
フである。

【図８】プリズム頂角ψ＝７０°；溝外向きランプ平行
配置；θ＝０°の条件でφを−８０°〜＋８０°の範囲
で走査させた時の輝度推移を表わすグラフである。

【図９】プリズム頂角ψ＝７０°；溝外向きランプ平行
配置（図８と同じ）；φ＝０°の条件でθを−８０°〜
＋８０°の範囲で走査させた時の輝度推移を表わすグラ
フである。

【図１０】横軸に相関距離ａ、縦軸に誘電率ゆらぎ２乗
平均τをとって有効散乱照射パラメータＥを一定にする
条件を表わす曲線を、Ｅ＝５０［cm^-1］及びＥ＝１００
［cm^-1］の場合について描かれたグラフである。

【図１１】相関距離ａによって光散乱導光体の前方散乱
性の強さが変化することを説明するグラフである。

【図１２】プリズム頂角ψ＝９０°で溝内向きランプに
対して直交配置；θ＝０°の条件でφを−８０°〜＋８
０°の範囲で走査させた時の輝度推移を表わすグラフで
ある。

【図１３】プリズム頂角ψ＝９０°で溝内向きランプに
対して直交配置；φ＝０°の条件でθを−８０°〜＋８
０°の範囲で走査させた時の輝度推移を表わすグラフで
ある。

【図１４】プリズムシートを全く載せず、β＝６０°の
条件でζを０°〜＋３６０°の範囲で走査させた時の輝
度推移を縦軸方向に輝度をとって表わしたグラフであ
る。

【図１５】図１４と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図１６】プリズム頂角ψ＝９０°で溝内向きランプに
対して直交配置；β＝３０°の条件でζを０°〜＋３６
０°の範囲で走査させた時の輝度推移を表わすグラフで
ある。

【図１７】図１６と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図１８】プリズム頂角ψ＝９０°で溝内向きランプに
対して直交配置；β＝６０°の条件でζを０°〜＋３６
０°の範囲で走査させた時の輝度推移を表わすグラフで
ある。

【図１９】図１８と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図２０】プリズム頂角ψ＝９０°で溝内向きランプに
対して平行配置；θ＝０°の条件でφを−８０°〜＋８
０°の範囲で走査させた時の輝度推移を表わすグラフで
ある。

【図２１】プリズム頂角ψ＝９０°で溝内向きランプに
対して平行配置；φ＝０°の条件でθを−８０°〜＋８
０°の範囲で走査させた時の輝度推移を表わすグラフで
ある。

【図２２】プリズム頂角ψ＝９０°で溝内向きランプに
対して平行配置；β＝１５°の条件でζを０°〜＋３６
０°の範囲で走査させた時の輝度推移を縦軸方向に輝度
をとって表わしたグラフである。

【図２３】図２２と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図２４】プリズム頂角ψ＝９０°で溝内向きランプに
対して平行配置；β＝３０°の条件でζを０°〜＋３６
０°の範囲で走査させた時の輝度推移を縦軸方向に輝度
をとって表わしたグラフである。

【図２５】図２４と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図２６】プリズム頂角ψ＝９０°で溝内向きランプに
対して平行配置；β＝６０°の条件でζを０°〜＋３６
０°の範囲で走査させた時の輝度推移を縦軸方向に輝度
をとって表わしたグラフである。

【図２７】図２６と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図２８】主プリズムシート（プリズム頂角ψ＝９０
°；溝内向きランプ直交配置）の外側に副プリズムシー
ト（プリズム頂角ψ＝６４°；溝外向きランプ平行配
置）を配置；θ＝０°の条件でφを−８０°〜＋８０°
の範囲で走査させた時の輝度推移を表わすグラフであ
る。

【図２９】主プリズムシート（プリズム頂角ψ＝９０
°；溝内向きランプ直交配置）の外側に副プリズムシー
ト（プリズム頂角ψ＝６４°；溝外向きランプ平行配
置）を配置（図２８と同じ）；φ＝０°の条件でθを−
８０°〜＋８０°の範囲で走査させた時の輝度推移を表
わすグラフである。

【図３０】主プリズムシート（プリズム頂角ψ＝９０
°；溝内向きランプ直交配置）の外側に副プリズムシー
ト（プリズム頂角ψ＝６４°；溝外向きランプ平行配
置）を配置（図２８と同じ）；β＝３０°の条件でζを
０°〜＋３６０°の範囲で走査させた時の輝度推移を縦
軸方向に輝度をとって表わしたグラフである。

【図３１】図３０と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図３２】主プリズムシート（プリズム頂角ψ＝９０
°；溝内向きランプ直交配置）の外側に副プリズムシー
ト（プリズム頂角ψ＝６４°；溝外向きランプ平行配
置）を配置（図２８と同じ）；β＝６０°の条件でζを
０°〜＋３６０°の範囲で走査させた時の輝度推移を縦
軸方向に輝度をとって表わしたグラフである。

【図３３】図３２と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図３４】主プリズムシート（プリズム頂角ψ＝９０
°；溝内向きランプ直交配置）の内側に副プリズムシー
ト（プリズム頂角ψ＝６４°；溝内向きランプ平行配
置）を配置；θ＝０°の条件でφを−８０°〜＋８０°
の範囲で走査させた時の輝度推移を表わすグラフであ
る。

【図３５】主プリズムシート（プリズム頂角ψ＝９０
°；溝内向きランプ直交配置）の内側に副プリズムシー
ト（プリズム頂角ψ＝６４°；溝内向きランプ平行配
置；図３３と同じ）を配置；φ＝０°の条件でθを−８
０°〜＋８０°の範囲で走査させた時の輝度推移を表わ
すグラフである。

【図３６】主プリズムシート（プリズム頂角ψ＝９０
°；溝内向きランプ直交配置）の内側に副プリズムシー
ト（プリズム頂角ψ＝６４°；溝内向きランプ平行配
置；図３３と同じ）を配置；β＝３０°の条件でζを０
°〜＋３６０°の範囲で走査させた時の輝度推移を縦軸
方向に輝度をとって表わしたグラフである。

【図３７】図３６と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図３８】主プリズムシート（プリズム頂角ψ＝９０
°；溝内向きランプ直交配置）の内側に副プリズムシー
ト（プリズム頂角ψ＝６４°；溝内向きランプ平行配
置；図３３と同じ）を配置；β＝６０°の条件でζを０
°〜＋３６０°の範囲で走査させた時の輝度推移を縦軸
方向に輝度をとって表わしたグラフである。

【図３９】図３８と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図４０】主プリズムシート（プリズム頂角ψ＝９０°
で溝内向きランプに対して直交配置）の内側に副プリズ
ムシート（プリズム頂角ψ＝７０°で溝外向きランプに
対して平行配置）を組み合わせた配置；β＝６０°の条
件でζを０°〜＋３６０°の範囲で走査させた時の輝度
推移を縦軸方向に輝度をとって表わしたグラフである。

【図４１】図４０と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図４２】主プリズムシート（プリズム頂角ψ＝９０°
で溝内向きランプに対して直交配置）の内側に副プリズ
ムシート（プリズム頂角ψ＝９０°で溝外向きランプに
対して平行配置）を組み合せた配置；β＝６０°の条件
でζを０°〜＋３６０°の範囲で走査させた時の輝度推
移を縦軸方向に輝度をとって表わしたグラフである。

【図４３】図４２と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図４４】図４に示した配置で使用されていたプリズム
シートＰＳ１とＰＳ２を一体化し、表裏に直交するＶ字
状溝面４１，４２を形成した主副兼用プリズムシート４
０に置き換えた配置を説明する図である。

【図４５】プリズム頂角ψ＝６４°で溝内向きランプに
対して平行配置；β＝３０°の条件でζを０°〜＋３６
０°の範囲で走査させた時の輝度推移を縦軸方向に輝度
をとって表わしたグラフである。

【図４６】図４５と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図４７】プリズム頂角ψ＝６４°で溝内向きランプに
対して平行配置；β＝６０°の条件でζを０°〜＋３６
０°の範囲で走査させた時の輝度推移を縦軸方向に輝度
をとって表わしたグラフである。

【図４８】図４７と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図４９】プリズム頂角ψ＝６８°で溝内向きランプに
対して平行配置；β＝３０°の条件でζを０°〜＋３６
０°の範囲で走査させた時の輝度推移を縦軸方向に輝度
をとって表わしたグラフである。

【図５０】図４９と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図５１】プリズム頂角ψ＝６８°で溝内向きランプに
対して平行配置；β＝６０°の条件でζを０°〜＋３６
０°の範囲で走査させた時の輝度推移を縦軸方向に輝度
をとって表わしたグラフである。

【図５２】図５１と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図５３】プリズム頂角ψ＝７０°で溝内向きランプに
対して平行配置；β＝３０°の条件でζを０°〜＋３６
０°の範囲で走査させた時の輝度推移を縦軸方向に輝度
をとって表わしたグラフである。

【図５４】図５３と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図５５】プリズム頂角ψ＝７０°で溝内向きランプに
対して平行配置；β＝６０°の条件でζを０°〜＋３６
０°の範囲で走査させた時の輝度推移を縦軸方向に輝度
をとって表わしたグラフである。

【図５６】図５５と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図５７】プリズム頂角ψ＝８０°で溝内向きランプに
対して平行配置；β＝３０°の条件でζを０°〜＋３６
０°の範囲で走査させた時の輝度推移を縦軸方向に輝度
をとって表わしたグラフである。

【図５８】図５７と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図５９】プリズム頂角ψ＝８０°で溝内向きランプに
対して平行配置；β＝６０°の条件でζを０°〜＋３６
０°の範囲で走査させた時の輝度推移を縦軸方向に輝度
をとって表わしたグラフである。

【図６０】図５９と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図６１】プリズム頂角ψ＝１００°で溝内向きランプ
に対して平行配置；β＝３０°の条件でζを０°〜＋３
６０°の範囲で走査させた時の輝度推移を縦軸方向に輝
度をとって表わしたグラフである。

【図６２】図６１と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図６３】プリズム頂角ψ＝１００°で溝内向きランプ
に対して平行配置；β＝６０°の条件でζを０°〜＋３
６０°の範囲で走査させた時の輝度推移を縦軸方向に輝
度をとって表わしたグラフである。

【図６４】図６３と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図６５】プリズム頂角ψ＝１１０°で溝内向きランプ
に対して平行配置；β＝３０°の条件でζを０°〜＋３
６０°の範囲で走査させた時の輝度推移を縦軸方向に輝
度をとって表わしたグラフである。

【図６６】図６５と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図６７】プリズム頂角ψ＝１１０°で溝内向きランプ
に対して平行配置；β＝６０°の条件でζを０°〜＋３
６０°の範囲で走査させた時の輝度推移を縦軸方向に輝
度をとって表わしたグラフである。

【図６８】図６７と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図６９】主プリズムシート（プリズム頂角ψ＝６４
°；溝内向きランプ直交配置）の内側に副プリズムシー
ト（プリズム頂角ψ＝６４°；溝内向きランプ平行配
置）を配置；β＝３０°の条件でζを０°〜＋３６０°
の範囲で走査させた時の輝度推移を縦軸方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図７０】図６９と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図７１】主プリズムシート（プリズム頂角ψ＝６４
°；溝内向きランプ直交配置）の内側に副プリズムシー
ト（プリズム頂角ψ＝６４°；溝内向きランプ平行配
置）を配置；β＝６０°の条件でζを０°〜＋３６０°
の範囲で走査させた時の輝度推移を縦軸方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図７２】図７１と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図７３】主プリズムシート（プリズム頂角ψ＝６８
°；溝内向きランプ直交配置）の内側に副プリズムシー
ト（プリズム頂角ψ＝６４°；溝内向きランプ平行配
置）を配置；β＝３０°の条件でζを０°〜＋３６０°
の範囲で走査させた時の輝度推移を縦軸方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図７４】図７３と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図７５】主プリズムシート（プリズム頂角ψ＝６８
°；溝内向きランプ直交配置）の内側に副プリズムシー
ト（プリズム頂角ψ＝６４°；溝内向きランプ平行配
置）を配置；β＝６０°の条件でζを０°〜＋３６０°
の範囲で走査させた時の輝度推移を縦軸方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図７６】図７５と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図７７】主プリズムシート（プリズム頂角ψ＝７０
°；溝内向きランプ直交配置）の内側に副プリズムシー
ト（プリズム頂角ψ＝６４°；溝内向きランプ平行配
置）を配置；β＝３０°の条件でζを０°〜＋３６０°
の範囲で走査させた時の輝度推移を縦軸方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図７８】図７７と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図７９】主プリズムシート（プリズム頂角ψ＝７０
°；溝内向きランプ直交配置）の内側に副プリズムシー
ト（プリズム頂角ψ＝６４°；溝内向きランプ平行配
置）を配置；β＝６０°の条件でζを０°〜＋３６０°
の範囲で走査させた時の輝度推移を縦軸方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図８０】図７９と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図８１】主プリズムシート（プリズム頂角ψ＝８０
°；溝内向きランプ直交配置）の内側に副プリズムシー
ト（プリズム頂角ψ＝６４°；溝内向きランプ平行配
置）を配置；β＝３０°の条件でζを０°〜＋３６０°
の範囲で走査させた時の輝度推移を縦軸方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図８２】図８１と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図８３】主プリズムシート（プリズム頂角ψ＝８０
°；溝内向きランプ直交配置）の内側に副プリズムシー
ト（プリズム頂角ψ＝６４°；溝内向きランプ平行配
置）を配置；β＝６０°の条件でζを０°〜＋３６０°
の範囲で走査させた時の輝度推移を縦軸方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図８４】図８３と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図８５】主プリズムシート（プリズム頂角ψ＝１００
°；溝内向きランプ直交配置）の内側に副プリズムシー
ト（プリズム頂角ψ＝６４°；溝内向きランプ平行配
置）を配置；β＝３０°の条件でζを０°〜＋３６０°
の範囲で走査させた時の輝度推移を縦軸方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図８６】図８５と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図８７】主プリズムシート（プリズム頂角ψ＝１００
°；溝内向きランプ直交配置）の内側に副プリズムシー
ト（プリズム頂角ψ＝６４°；溝内向きランプ平行配
置）を配置；β＝６０°の条件でζを０°〜＋３６０°
の範囲で走査させた時の輝度推移を縦軸方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【図８８】図８７と同じ計測データを径方向に輝度をと
って表わしたグラフである。

【符号の説明】

１ 光散乱導光体 ２ 光入射面 ３ 反射体（銀箔） ４ プリズムシート ４ａ〜４ｄ プリズム面 ４ｅ プリズムシートの光出射面 ４ｆ プリズムシートからの出射光 ５ 光取出面 ５ｅ 光取出面からの指向性の出射光束 ６ 光散乱導光体の裏面 ７ 末端部 ４０ 主副兼用プリズムシート ４１ プリズム面（二光束化機能）を与えるＶ字状溝 ４２ プリズム面（優先伝播方向修正機能）を与えるＶ
字状溝 ５０，６０ 優先伝播方向 ５１，６１ 優先伝播方向５０，６０の面ａ上への射影 ＡＲ 空気層 Ｂ1 ，Ｂ2 代表光線 Ｌ 光源（蛍光ランプ） Ｌ’ 光入射方向 Ｍ 輝度計 Ｐ 中央点 ＰＳ１ 内側に配置されるプリズムシート ＰＳ２ 外側に配置されるプリズムシート Ｒ 反射体（銀箔） ａ 面光源装置の出射面 ｂ 輝度計の視線 ｃ 視線ｂが乗り、ランプと平行な面 ｄ，ｆ 面ａに立てた法線 ｅ 面ｃ上で、中央点Ｐを通りランプと直交する直線 ｈ 面ａに対する視線ｂの射影

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｖ字状の溝の列によって形成された頂角
   が７０°〜１１０°の範囲にあるプリズム面を有するプ
   リズムシートの前記プリズム面の側から一次光束を供給
   し、 前記一方の側と反対側の面から優先伝播方向を二つ有す
   る光束を取り出すようにした二光束生成方法。
2. 【請求項２】 Ｖ字状の溝の列によって形成された頂角
   が８０°〜１００°の範囲にあるプリズム面を有するプ
   リズムシートの前記プリズム面の側から一次光束を供給
   し、 前記一方の側と反対側の面から優先伝播方向を二つ有す
   る光束を取り出すようにした二光束生成方法。
3. 【請求項３】 前記一次光束が、指向出射性を有する光
   散乱導光体を用いた面光源装置から供給される、請求項
   １または請求項２に記載された二光束生成方法。
4. 【請求項４】 前記一次光束が、指向出射性を有する光
   散乱導光体を用いた面光源装置から優先伝播方向を修正
   された光束として供給される、請求項１または請求項２
   に記載された二光束生成方法。
5. 【請求項５】 前記一次光束が、指向出射性を有する光
   散乱導光体を用いた面光源装置から供給されると共に、 前記プリズムシートで生成された二光束に対して、優先
   伝播方向修正機能を有するプリズムシートを用いて更に
   優先伝播方向の修正を行なう、請求項１または請求項２
   に記載された二光束生成方法。
6. 【請求項６】 Ｖ字状の溝の列によって形成された頂角
   が６０°〜７０°の範囲にあるプリズム面を有するプリ
   ズムシートの前記プリズム面の側から一次光束を供給
   し、 前記一方の側と反対側の面から優先伝播方向を二つ有す
   る光束を取り出すようにした二光束生成方法であって、 前記一次光束が、指向出射性を有する光散乱導光体を用
   いた面光源装置から優先伝播方向を修正された光束とし
   て供給される、前記二光束生成方法。
7. 【請求項７】 指向出射性を有する板状の光散乱導光体
   と、該光散乱導光体の少なくとも一つの側端面に面して
   配置された光供給手段と、前記光散乱導光体の光取出面
   に沿って配置されたプリズムシートを備えた二光束生成
   型面光源装置であって、 前記プリズムシートは、Ｖ字状の溝の列によって形成さ
   れた頂角が７０°〜１１０°の範囲にあるプリズム面を
   有しているとともに、 前記プリズムシートは前記プリズム面を前記光散乱導光
   体側に向けて配置されている、前記二光束生成型面光源
   装置。
8. 【請求項８】 指向出射性を有する板状の光散乱導光体
   と、該光散乱導光体の少なくとも一つの側端面に面して
   配置された光供給手段と、前記光散乱導光体の光取出面
   に沿って配置されたプリズムシートを備えた二光束生成
   型面光源装置であって、 前記プリズムシートは、Ｖ字状の溝の列によって形成さ
   れた頂角が８０°〜１００°の範囲にあるプリズム面を
   有しているとともに、 前記プリズムシートは前記プリズム面を前記光散乱導光
   体側に向けて配置されている、前記二光束生成型面光源
   装置。
9. 【請求項９】 前記プリズムシートと前記光散乱導光体
   の間に前記光散乱導光体の光取出面から出射された光束
   の優先伝播方向を修正する為のプリズムシートが更に配
   置されている、請求項７または請求項８に記載された二
   光束生成型面光源装置。
10. 【請求項１０】 前記プリズムシートの外側に、前記プ
    リズムシートから外側に向けて出射された二つの優先伝
    播方向を持つ光束の優先伝播方向を修正する為のプリズ
    ムシートが更に配置されている、請求項７または請求項
    ８に記載された二光束生成型面光源装置。
11. 【請求項１１】 前記プリズムシートは、前記二光束生
    成の為に形成された頂角７０°〜１１０°のプリズム面
    の反対側に、該プリズムシートから出射される二光束の
    優先伝播方向を修正する為のプリズム面が形成されてい
    る、請求項７に記載された二光束生成型面光源装置。
12. 【請求項１２】 前記プリズムシートは、前記二光束生
    成の為に形成された頂角８０°〜１００°のプリズム面
    の反対側に、該プリズムシートから出射される二光束の
    優先伝播方向を修正する為のプリズム面が形成されてい
    る、請求項８に記載された二光束生成型面光源装置。
13. 【請求項１３】 指向出射性を有する板状の光散乱導光
    体と、該光散乱導光体の少なくとも一つの側端面に面し
    て配置された光供給手段と、前記光散乱導光体の光取出
    面に沿って配置されたプリズムシートを備えた二光束生
    成型面光源装置であって、 前記プリズムシートは、Ｖ字状の溝の列によって形成さ
    れた頂角が６０°〜７０°の範囲にあるプリズム面を有
    しているとともに、 前記プリズムシートは前記プリズム面を前記光散乱導光
    体側に向けて配置されており、 前記プリズムシートと前記光散乱導光体の間に前記光散
    乱導光体の光取出面から出射された光束の優先伝播方向
    を修正する為のプリズムシートが更に配置されている、
    前記二光束生成型面光源装置。