JPH095505A - レンズシート、面光源及び表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 法線輝度を低下することなく、斜め方向の不
要光をなくすことを可能とする。 【構成】 透光性基材の出光側の面に、単位レンズ部１
０を１次元又は２次元的に多数配列したレンズ配列層を
有するレンズシート１であって、単位レンズ部１０は、
出光側に凸状に形成されており、１方向又は直交する２
方向の断面形状が５角形であり、基部側の２辺のなす角
度θaが頂部側の２辺のなす角度θa’よりも急角度であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、出光側に凸状となるよ
うに単位レンズ部が配置されたレンズシート、そのレン
ズシートを用いた面光源及びその面光源をバックライト
として用いた透過型の表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置として、直下型又はエッジ
ライト型の拡散面光源を用いたものが知られている（特
開平５−１７３１３４号、特開平２−２５７１８８号、
実開平４−１０７２０１、特開平６−１８７０７号、特
開平６−６７１７８号等）。

【０００３】図２３は、エッジライト型の面光源の従来
例を示す図である。面光源１００Ａは、特開平５−１７
３１３４号、実開平４−１０７２０１などに開示される
仕様のものであり、透光性基板１０１の一方の面に、光
等方拡散性層１０２が形成され、さらに、頂角αが９０
度の二等辺三角柱プリズム線型配列レンズシート１０５
が積層されたものである。また、他方の面に反射層１０
３が形成されており、側面に点状又は線状の光源１０４
が配置されたものである。また、面光源１００Ｂは、特
開平６−１８７０７号、特開平６−６７１７８号等に開
示されている仕様のものであり、面光源１００Ａのレン
ズシート１０５の代わりに、頂角αが１１０度の二等辺
三角柱プリズム線型配列レンズシート１０６を積層した
ものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前者の面光源１００Ａ
は、等方光拡散性層１０２により等方拡散された光がレ
ンズシート１０５のプリズム作用によって偏向されるの
で、光放出面の法線方向近傍に光エネルギーが集中し、
エネルギーの利用効率が高く、低消費電力で高輝度化が
可能である。しかし、図１５の曲線（Ａ）に示すよう
に、法線方向近傍の所定の角度範囲から一部の光が逸脱
する現象（透過光強度の角度分布におけるサイドロー
ブ）が発生し（Ａ−１の部分参照）、斜方向に放出され
た光が近辺の作業者に対して不要光（迷光，ノイズ光）
となる、という問題があった。

【０００５】後者の面光源１００Ｂは、図１５の曲線
（Ｂ）に示すように、サイドローブがなくなる又は小さ
くなる反面、法線輝度（光放出面の法線方向の輝度の意
味、以下同様）が２５％程度低下してしまう、という問
題があった。

【０００６】本発明の目的は、法線輝度を低下すること
なく、斜め方向の不要光をなくすことができるレンズシ
ート、面光源及び表示装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、透光性基材の出光側の面に、出
光側に凸状に形成された単位五角形プリズムを１次元又
は２次元的に多数配列したレンズ配列層を有するレンズ
シートであって、単位五角形プリズムの主切断面形状
は、頂角がθ_aである透光性基材に接する２つの急斜面
と、頂角がθ_a’である透光性基材に接しない２つの緩
斜面とを有し、単位五角形プリズムの屈折率をn1、単位
五角形プリズムの周辺雰囲気の屈折率をn0としたときに
頂角θ_a、θ_a’が、 θ_a ＜ 90°+ (10/9)sin^-1((1/√2)(n0／n1)) - (6/9)sin^-1(n0/n1) かつ、 θ_a’≧ θ_a であることを特徴としている。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１に記載のレン
ズシートにおいて、頂角θ_a’の範囲は、 θ_a’≧ 60°+ (4／3)sin^-1(n0／n1) であることを特徴としている。

【０００９】請求項３の発明は、透光性基材の出光側の
面に、出光側に凸状に形成された単位五角形プリズムを
１次元的又は２次元的に多数配列したレンズ配列層を有
するレンズシートであって、単位五角形プリズムの主切
断面形状は、頂角がθ_aである透光性基材に接する２つ
の急斜面と、頂角がθ_a’である透光性基材に接しない
２つの緩斜面とを有し、単位五角形プリズムの屈折率を
n1、単位五角形プリズムの周辺雰囲気の屈折率をn0、さ
らに２つの急斜面から射出されるサイドローブ光のプリ
ズム底面の法線から測った最大出射角をΘ_so,max、最小
出射角Θ_so,min、プリズム急斜面の底角をθ_bとしたと
きに頂角θ_a、θ_a’が、 θ_a ＜ 90°+ (10/9)sin^-1((1/√2)(n0／n1)) - (6/9)sin^-1(n0/n1) かつ、 θ_a + 2sin^-1(n0/n1) - EQ1 ≧ θ_a’≧ θ_a + 2sin^-1(n0/n1) - EQ2 ただし、 EQ1 = 2sin^-1((n0/n1)sin(Θ_so,min - θ_b)) EQ2 = 2sin^-1((n0/n1)sin(Θ_so,max - θ_b)) であることを特徴としている。

【００１０】請求項４の発明は、請求項１又は請求項２
に記載のレンズシートにおいて、急斜面を含む単位五角
形プリズムの２つの急斜面から射出されるサイドローブ
光のプリズム底面の法線から測った最大出射角をΘ
_so,max、最小出射角Θ_so,min、プリズム急斜面の底角を
θ_bとしたとしたときに、緩斜面の長さx1’と急斜面の
長さx2とが、 e／(c0 - 1) ≦ x1’／x2 ≦ e／(d0 - 1) ただし、 c0 ＝ c1／c2 d0 ＝ d1／d2 c1 ＝ sin(90°- sin^-1((n0／n1)sin(Θ_so,min - θ_b))) c2 ＝ sin(90°+ sin^-1((n0／n1)sin(Θ_so,min - θ_b)) - θ_a) d1 ＝ sin(90°- sin^-1((n0／n1)sin(Θ_so,max - θ_b))) d2 ＝ sin(90°+ sin^-1((n0／n1)sin(Θ_so,max - θ_b)) - θ_a) e ＝ sin(θ_a／2)／sin(θ_a’／2) の関係を有することを特徴としている。

【００１１】請求項５の発明は、透光性平板又は直方体
状の空洞からなる導光体と、導光体の裏面に少なくとも
部分的に設けた光反射層と、導光体の側端面のうち少な
くとも１面以上に隣接して設けられた点状又は線状の光
源と、導光体の表面側に配置される、請求項１から請求
項４のいずれかに記載のレンズシートと、レンズシート
の外部又は内部に積層される光等方拡散性層とを含み、
レンズシートの表面が拡散光放出面となることを特徴と
している。

【００１２】請求項６の発明は、１以上の点状又は線状
の光源と、光源を包囲し、１面を開口部とし、かつ、そ
の開口部側内面を光反射面とした光源収納部と、光源収
納部の開口部側に配置される、請求項１から請求項４の
いずれかに記載のレンズシートと、レンズシートの外部
又は内部に積層される光等方拡散性層とを含み、レンズ
シートの表面が拡散光放出面となることを特徴としてい
る。

【００１３】請求項７の発明は、透過型の表示素子と、
表示素子の背面に設けられた請求項５又は請求項６に記
載の面光源とを含むことを特徴としている。

【００１４】

【作用】図１は、本発明によるレンズシートの単位五角
形プリズムの作用を説明する模式図である。本発明のレ
ンズシート１において、単位五角形プリズム１０は、出
光側に凸状に形成されており、１方向又は直交する２方
向の断面（主切断面）形状が５角形である。この単位五
角形プリズム１０は、５角柱プリズムが各々稜線方向に
互いに平行になるように、多数１次元的に配置されたも
のでもよいし、４角錐台に４角錐が積層された断面５角
形プリズムがアレイ状に、２次元的に配置されたもので
あってもよい。

【００１５】この単位五角形プリズム１０は、基部側
（透光性基材に接する側）の２面（急斜面）１２，１３
のなす角度（これは、図示のように、２面１２，１３の
仮想的延長線のなす角のうち、その５角形プリズムを見
込む角である）θ_aが頂部側（透光性基材に接しない
側）の２面（緩斜面）１４，１５のなす角度（即ち、頂
角）θ_a’よりも急角度（θ_a’＞θ_a）である。従っ
て、急斜面１２，１３と、緩斜面１４、１５がそれぞれ
底面１１となす角度を、θ₁，θ₂とすると、θ₂＜θ₁
が成り立つ。ここで、急斜面１２，１３は、輝度を上げ
る機能を果たす部分であり、緩斜面１４，１５は、サイ
ドローブを押さえる機能を果たす部分である。

【００１６】以下、本発明に係るレンズシートの作用を
示すために、まず、頂角がそれぞれ９０°及び１４０°
である単位三角形プリズムにおいて、入射した光線が示
す挙動について説明する。次に、本発明に係る単位五角
形プリズムにおいて、入射した光線の挙動を示し、適正
な形状の単位五角形プリズムは、輝度向上とサイドロー
ブ光の発生防止を実現することを説明する。さらに、そ
のような機能を発揮するために、単位五角形プリズムが
満たすべき条件（図１における角度θ_a’及びθ_aが満た
すべき条件、及び、急斜面と緩斜面の長さの比）を導出
する手順について説明する。

【００１７】図２は、頂角が９０°の二等辺三角形プリ
ズム線型配列レンズシートの単位プリズムの構造及びこ
のレンズシートをエッジライト型面光源の導光板上に配
置した場合に、単位プリズム内に入射した光線の軌跡を
示した図である。

【００１８】簡単のため、光線の軌跡は、以下の仮定の
もとに計算して求めている。 1) 空気の屈折率は、n0＝１．０、プリズムの屈折率
は、n1＝１．５とした。 2) プリズム底面への光線Ｒ１の入射角は、左回りに４
５．７°とした。 3) プリズム底面への光線Ｒ２、Ｒ３の入射角は、いず
れも右又は左回りに２２．８°とした。 4) 線型配列レンズシートのうち、単位プリズム１個を
取り出してシミュレーションした。 5) 柱状プリズムの主切断面を考え、入射光線は、主切
断面内にあるものと仮定した。 6) プリズム底面を拡散光入射方向（図では下方向）と
して、光線の挙動を検討した。

【００１９】また、単位プリズムの各外周面において、
反射又は屈折する光線の軌跡は、（ａ）反射の法則（入
射角θ、反射角θ’としたときに、θ＝θ’）、（ｂ）
屈折の法則（媒質１における屈折率n1、光線と媒質１と
２の界面の法線とのなす角をθ₁、媒質２における屈折
率n2、出射光線とその法線とのなす角をθ₂としたとき
に、n1sinθ₁＝n2sinθ₂）に基づいて求めた。

【００２０】図２において、追跡すべき光線としては、
導光板の裏面の光拡散反射層で反射され、プリズムに入
射する角度分布をもつ反射光のうち、代表的な３本であ
るＲ１、Ｒ２、Ｒ３を選んである。このうち、光線Ｒ２
は、プリズム内に入射する拡散光線のうちで、左から入
射して光放出面の法線方向に偏向されて出射するものを
代表する。光線Ｒ３は、プリズム内に入射する拡散光線
のうちで、右から入射して光放出面の法線方向に偏向さ
れて出射するものを代表する。

【００２１】光線Ｒ１は、サイドローブ光の原因となる
光線である。特に、サイドローブ光の顕著な頂角９０°
のレンズシートの場合に、サイドローブの主要因となる
のは、単位プリズムの斜面部内に臨界角以上の大きな角
度で入射し、全反射されて水平方向に偏向され、さらに
対向する斜面によって水平方向に偏向される光線であ
る。光線Ｒ１は、このような光線を代表するものであ
る。光線Ｒ１は、本来左右各１本づつ選ぶべきである
が、単位プリズムが左右対称であり、また、図が煩雑に
なるのを避けるために、右方からの１本のみによって代
表させてある。

【００２２】図２に見られるように、光線Ｒ２は、光路
Ｇ₂→Ｈ₂→Ｉ₂に沿って進む。その結果、光線Ｒ２は、
単位プリズムを出射するときには、光放出面の法線ｎに
近い方向に偏向されており（法線ｎとなす角度は反時計
回りに３．８°である）、レンズシートの法線輝度を増
大することに寄与していることがわかる。同様に、光線
Ｒ３も、単位プリズムを通過する過程で光放出面の法線
に近い方向に偏向され（法線ｎとなす角度は時計回りに
３．８°である）、レンズシートの法線輝度の増大に寄
与している。

【００２３】これに対して、光線Ｒ１は、Ａ₂→Ｂ₂を経
て、プリズム内に入り、右斜面ｆ２上のＣ₂点で入射角
７３．５°が臨界角４１．８°以上であるために、全反
射する。その結果、左方向の水平近くまで偏向されて、
左斜面ｆ１上の点Ｄ₂に達する。そこで、空気中に出る
ときに、さらに水平方向に偏向されＥ₂に至る。このと
きの光線Ｒ１（出射光）と、面光源の光放出面の法線ｎ
とのなす角は７０．７°であり、光線Ｒ１は、通常の表
示装置で使用される視野角（光放出面の法線に対して最
大±４５°程度）を逸脱し、サイドローブ光となること
がわかる。ここで、光線Ｒ１の出射方向を実測されたサ
イドローブ光の出射方向と比較してみる。

【００２４】図１５は、各種プリズム線型配列シートに
おける透過光の輝度を角度の関数として測定した結果を
示す図である。測定は、エッジライト型面光源の表面に
光拡散透過シートを載せ、その上に前述の三角形プリズ
ム線型配列シートをプリズム面が外向き（導光板側と反
対向き）となるように設置して行っている。図中、実線
で描かれている曲線（Ａ）は、頂角９０°の三角形プリ
ズム線型配列シートについての測定結果であり、特に
（Ａ−１）は、サイドローブ光の輝度を示している。図
１５から分かるように、光線Ｒ１の出射角７０．７°
は、実測されたサイドローブ光のピーク方向と光放出面
の法線とのなす角度６８°と略一致する。

【００２５】図３は、頂角が１４０°の三角形プリズム
線型配列レンズシートの単位プリズムの構造及びこのレ
ンズシートをエッジライト型面光源の導光板上に配置し
た場合に、単位プリズム内に入射した光線の軌跡を示し
た図である。図２においてサイドローブ光となっていた
光線Ｒ１は、単位プリズムの右斜面ｆ２上の点Ｃ₁で全
反射し、さらに、底面ｆ３の点Ｄ₁、左斜面ｆ１の点Ｅ₁
でも全反射し、Ｆ₁→Ｇ₁と進み底面側に戻される。従っ
て、この単位プリズムでは、サイドローブ光が発生しな
い。これは、実験によりレンズシートの透過光の輝度を
測定した結果と一致する（図１５、破線（Ｂ）参照）。
ただし、実際の面光源においては、Ｒ１以外の光線も各
種存在するために、若干のサイドローブ光の発生があ
る。

【００２６】一方、光線Ｒ２、Ｒ３は、いずれも図２の
場合と同様に、光放出面の法線ｎに近い方向に偏向され
る。なお、図が左右対称であることから、図中には、光
線Ｒ３のみを示してある。光線Ｒ３が法線ｎとなす角
は、１２．５°であり、頂角が９０°である場合の３．
８°と比較して、若干増大している。このことは、頂角
が１４０°の単位プリズムにおいて、法線方向輝度は、
やや低下し、視野角は、逆に増大することを意味してい
る。このことも、実験結果の傾向と一致するものである
（図１５参照）。

【００２７】図４は、本発明に係る五角形プリズム線型
配列レンズシートの単位プリズムの構造及びこのレンズ
シートをエッジライト型面光源の導光板上に配置した場
合に、単位プリズム内に入射した光線の軌跡を示した図
である。

【００２８】図示した単位五角形プリズムでは、プリズ
ム下部の急斜面（ｆ１、ｆ２）は、頂角９０°の単位三
角形プリズムと同様の形状となっている。従って、光線
Ｒ１は、Ａ₀→Ｂ₀を経てプリズム内へ入り、斜面ｆ２上
の点Ｃ₀で全反射して左方向水平線近くまで偏向され
る。次に、光線Ｒ１は、プリズム上部の斜面ｆ４上にあ
る点Ｄ₀に到達する。ここで、プリズム上部の斜面ｆ４
及びｆ５は、頂角１４０°の三角形プリズムと同様の形
状となっているため、光線Ｒ１の斜面ｆ４への入射角
は、臨界角より大きい５０°となる。このために、光線
Ｒ１は、点Ｄ₀において全反射をし、底面ｆ３上の点
Ｅ₀、さらにＦ₀を経て導光板にフィードバックされる。
従って、光線Ｒ１は、サイドローブ光とならない。

【００２９】上述の計算結果も、実測データによく一致
している（図１５参照、曲線（Ｃ）に示す緩斜面の頂角
が１０８°である場合のデータである）。なお、実験に
おいては、図３でシミュレートしなかった各種の光線
が、面光源からプリズムへ照射されるために、サイドロ
ーブ光は、完全には消失していない。しかし、頂角９０
°のプリズムにおいて測定されたサイドローブ光と比較
して、その輝度は、大幅に減少している。（図１５
（Ｃ）のサイドローブ輝度は、図１５（Ａ）のサイドロ
ーブ輝度の５８％となっている。）

【００３０】図４において、光線Ｒ１は、プリズム内に
おいて２回全反射をした後に、底面ｆ３を介して導光板
側へフィードバックされている。全反射の回数は、図３
に示した頂角１４０°の単位三角形プリズムの場合（３
回）と比較して少ない。また、光線Ｒ１がプリズム内を
進行する光路長は、図４における場合の方が、図３のお
ける場合より短い。従って、単位五角形プリズムでは、
導光板にフィードバックされるまでに光線が減衰する割
合は、小さく、導光板にフィードバックされた後に、導
光板裏面において拡散反射され、再度出力光としてプリ
ズムに入射する光線の割合は、大きい。

【００３１】また、図４において、光線Ｒ３は、プリズ
ム内で屈折した結果、光放出面の法線ｎから３．８°の
方法に偏向、収束されて出射する。これは、図３に示し
た１２．５°より小さく、本発明に係る五角形プリズム
の方がより法線方向に高密度に出力光を収束することを
示している。

【００３２】図２〜図４のシミュレーションは、いずれ
もプリズム面が光放出面側（導光板と反対側）を向いて
いる場合についてされたものである。これに対して、図
５は、プリズム面が入射面側（導光板側）を向いている
場合のシミュレーションである。

【００３３】図中、光線Ｒ１は、その光路がＡ₃→Ｂ₃→
Ｃ₃→Ｄ₃→Ｅ₃であり、最後に導光板へフィードバック
されるので、サイドローブ光の原因とはならない。しか
し、この光線が若干左側へずれてプリズムに入射した場
合、すなわち、光線Ｒ１’の場合は、その光路がＦ₃→
Ｇ₃→Ｈ₃→Ｉ₃であり、プリズムの底面ｆ３より光放出
面の法線ｎと６４．０°の角度をなして出射する。従っ
て、光線Ｒ１’は、サイドローブ光の発生原因となって
いる。さらに、光線Ｒ２及びこれが若干右にずれてプリ
ズムに入射した光線Ｒ２’は、光放出面の法線ｎと３
５．５°、４９．４°の角度をなして底面ｆ３より出射
する。なお、光線Ｒ３に該当するものは、図示を省略し
てあるが、これは、光線Ｒ２と同様な挙動を示す。

【００３４】このように、本発明に係る五角形プリズム
は、プリズム面を導光板方向へ向けて使用すると、プリ
ズム面を光放出方向へ向けた場合に比較して、法線輝度
が低下し、また、サイドローブ光が発生する。なお、実
測データにおいても、同様の傾向が得られている（図１
６参照）。

【００３５】以上のシミュレーションから、導光板を用
いたエッジライト型面光源の場合に、本発明による５角
柱プリズム線型配列レンズシートは、プリズム面を光放
射面側（導光板と反対側）に向けることが、法線輝度を
高くする上で好ましいことが分かる。また、直下型の面
光源の場合においても、光透過拡散シートを通して、拡
散した光をプリズムに入射する態様の場合には、図２〜
図５と同様の作用機構により、プリズム面を光放出面側
（導光板と反対側）に向けることが、法線輝度を高く
し、サイドローブを低下させて必要十分な視野角を得る
上で好ましいことが分かる。

【００３６】次に、サイドローブ光の発生について、図
６を用いて、さらに詳しく考察する。図６は、頂角がθ
aである二等辺三角柱プリズムの主切断面（二等辺三角
形ＰＱＪで表される単位プリズム）を示している。な
お、以下において特に断らない限り、頂角θ_aと、プリ
ズム／空気界面の臨界角θ_cは、 θ_a ＞ ２θ_c （１） なる関係を有しているものとする。ただし、 θ_c＝sin^-1（n0／n1） （２） である。

【００３７】光線Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３は、プリズム
に底面ｆ３から入射し、右斜面ｆ２上の点Ｃにおいて全
反射する光線である。なお、斜面ｆ２に対する入射角
が、臨界角θ_cより小さい光線は、光放出面の法線ｎ方
向に屈折しながら斜面ｆ２を透過し、サイドローブ光に
関与しない光線であるから、記述を省略する。

【００３８】光線Ｒ１１は、点Ｃにおける入射角θ_c11
が、臨界角θ_cより僅かに大きく、点Ｃにおいて全反射
した後、斜面ｆ１上の点Ｄに入射角θ_d11で到達してい
る。ここで、式（１）の条件から、 θ_d11＝θ_a - θ_c11＞θ_c （３） である。従って、光線Ｒ１１は、点Ｄにおいても全反射
する。その後、光線Ｒ１１は、底面ｆ３より導光板側に
フィードバックされるために、サイドローブ光にはなら
ない。

【００３９】一方、光線Ｒ１２は、点Ｃにおける入射角
θ_c12が、 θ_c12＝θ_a - θ_c （４） である光線である。光線Ｒ１２は、点Ｃにおいて全反射
した後に、斜面ｆ１へ点Ｉにおいて入射する。このとき
の入射角θ_d12は、 θ_d12＝θ_a - θ_c12＝θ_c （５） である。従って、光線Ｒ１２は、点Ｉに達した後に、斜
面ｆ１に沿って点Ｊまで進み、点Ｊより底面側（導光
板）にフィードバックされるために、光線Ｒ１１同様、
サイドローブ光にはならない。

【００４０】光線Ｒ１３は、点Ｃにおける入射角θ_c13
が θ_c13＞θ_a - θ_c （６） であり、従って、斜面ｆ１上の点Ｍにおける入射角θ
_d13は、 θ_d13＜θ_c （７） である。この結果、光線Ｒ１３は、法線ｎに対して大き
な角度（図中、左水平方向に近い角度）で斜面ｆ１より
出射し、サイドローブ光となる。これより、点Ｃにおい
て全反射し、かつ、角ＩＣＱ内を通過して斜面ｆ１に達
する光線は、サイドローブ光になることが分かる。ここ
で、 角ＩＣＱ＝９０°- (θ_a- θ_c) （８） であるから、 θ_c13＝(θ_a - θ_c) + k(９０° - (θ_a - θ_c)) ただし、0＜k＜1、 （９） が導かれる。

【００４１】図７は、図６と同じ頂角がθ_aである三角
柱プリズムの主切断面を示している。図中の光線Ｒ
_1,max、Ｒ_1,peak、Ｒ_1,minは、それぞれ底面ｆ３よりプ
リズムに入射し、斜面ｆ２において、それぞれの入射角
θ_R,max、θ_R,peak、θ_R,minが式（９）を満すように全
反射している光線である。具体的には、 θ_R,min ＝ (θ_a - θ_c) + (8／10)(90°- (θ_a - θ_c)) （１０） θ_R,peak ＝ (θ_a - θ_c) + (6／10)(90°- (θ_a - θ_c)) （１１） θ_R,max ＝ (θ_a - θ_c) + (4／10)(90°- (θ_a - θ_c)) （１２） である。つまり、これら光線の斜面ｆ２における反射角
は、サイドローブ光を反射し得る角度範囲（式（９））
をそれぞれ8／10、6／10、4／10に分割する角度であ
る。

【００４２】このようにθ_R,max、θ_R,peak、θ_R,minを
定めると、これらの光線が左斜面ｆ１より出射するとき
の角度を底面ｆ３の法線、すなわち、面光源の出光面の
法線ｎから測った値（サイドローブ出射角）Θ_so,min、
Θ_so,peak、Θ_so,maxの具体的な値を頂角θ_a＝９０°の
場合について計算すると、それぞれ５７．７°、７０．
７°、８４．７°となる。

【００４３】これに対して、図１５の曲線（Ａ）に見ら
れるように、実測された頂角θ_a＝９０°の二等辺三角
柱プリズムのサイドローブ光の最小角方向は、Θ_so,min
＝５２°、光エネルギーが最大である方向（ピーク方
向）は、Θ_so,peak＝６８°、そして、最大角方法は、
Θ_so,max＝８２°である。これらの値は、上記計算値の
Θ_so,min、Θ_so,peak、Θ_so,maxとほぼ一致する。この
ことから、以下において光線Ｒ_1,max、Ｒ_1,peak、Ｒ
_1,minは、それぞれ、光放出面の法線ｎから測った最小
角方向、ピーク方向、最大角方向のサイドローブ光を近
似するものとする。

【００４４】次に、斜面ｆ１から光線Ｒ_1,max〜Ｒ_1,min
が透過する領域を特定し、その領域をサイドローブ光が
生じない形状のプリズムに置き換えることについて記述
する。このようにすることにより、頂角θ_aの二等辺三
角柱プリズムにおいて、高出力輝度特性を最大限活かし
た上で、サイドローブ光を消去することが可能となる。

【００４５】まず、斜面ｆ１上で、サイドローブ光を放
出する領域を特定する方法について、図８を用いて説明
する。図８は、頂角がθ_a＝９０°である三角柱プリズ
ムの主切断面を示している。光線Ｒ１１は、図７におけ
る最大輝度のサイドローブ光である光線Ｒ_1,peakを表し
ており、そのサイドローブ出射角θ_soは、７０．７°で
ある。

【００４６】光線Ｒ１１は、光路Ｅ₁→Ｄ₁を経てプリズ
ムに入射し、右斜面ｆ２上の点Ｃ₁で全反射された後
に、左斜面ｆ１上にある点Ｐ₁からＡ₁方向へ出射する。
いま、斜面Ｆ２上の反射点をＣ₁、Ｃ₂、・・・と漸次底
面ｆ３の方向へ移動させると、光線は、Ｒ１１、Ｒ１
２、・・・のように斜面ｆ１上を次第に底辺ｆ３の方向
へ移動する。光線Ｒ_1cは、反射点が底辺ｆ３と斜面ｆ２
が交わる点Ｂ_cと極限的に殆ど一致しており、Ｅ_c→Ｂ_c
→Ｐ_c→Ａ_cと進行する光線である。このように、光線Ｒ
１１〜光線Ｒ_1cは、底面ｆ３からプリズムに入射し、斜
面ｆ１よりサイドローブ光として出射する。

【００４７】次に、斜辺ｆ１における出射点が、光線Ｒ
_1cの出射点Ｐ_cより底辺ｆ３側の点Ｐ₃、Ｐ₄であるサイ
ドローブ光として光線Ｒ１３、Ｒ１４が存在したと仮定
する。これら光線を遡行していくと、これら光線の底面
ｆ３に入射する角は、臨界角θ_cを超過しているため
に、もはや底面ｆ３の下方からプリズム内に入射せず、
例えば光路Ｅ₃→Ｇ₃→Ｆ₃→Ｐ₃→Ａ₃の様に、斜面ｆ２
から入射し、底面ｆ３で全反射するものでなければなら
ない。しかしながら、通常の面光源を使用し、プリズム
の底面ｆ３が面光源側を向くように設置した場合には、
光線Ｒ１３、Ｒ１４に類する光線は、殆ど存在しない。
従って、プリズムの斜面ｆ１において、点Ｐ_cとプリズ
ムの頂角の間から、事実上ほとんどのサイドローブ光が
出射することがわかる。

【００４８】そこで、次に点Ｐ_cの位置を求める。上記
までは、サイドローブ出射角がθ_so,peakであるＲ
_1,peakを例に取り上げたが、以下では、問題を一般化
し、サイドローブ出射角がθ_soである光線Ｒ_1cについて
考える。図９は、図８と同じ頂角がθ_aである三角柱プ
リズムの主切断面ａｂｃと、その断面内を横切り、頂点
ｃを通過している光線Ｒ_1cを示した図である。

【００４９】光線Ｒ_1cが左斜面ｆ１に入射する角θ
_siは、屈折の法則からθ_soを用いて、 θ_si＝sin^-1((n0／n1)sinθ_so) （１３） となる。ただし、図７からΘ_so,min〜Θ_so,maxは、例外
的に出光面の法線ｎ（プリズム底面ｆ３の法線に同じ）
から測っているが、屈折の法則に用いる角θ_soは、出光
面ｆ１の法線Ｎから測るため両者は、 θ_so,min ＝ Θ_so,min - θ_b θ_so,peak ＝ Θ_so,peak - θ_b θ_so,max ＝ Θ_so,max - θ_b ・・・・・・（１３ａ） 等の関係で結ばれる（ただし、θ_bは、三角形プリズム
主切断面の底角である）。一方、三角形ａＰ_cｃにおい
て、 角ａＰ_cｃ＝90°- θ_si （１４ａ） 角Ｐ_cｃａ＝90°+ θ_si - θa （１４ｂ） である。

【００５０】一般に、三辺の長さがＡ、Ｂ、Ｃである三
角形のそれぞれの辺の対角をα、β、γとすれば、 (Ａ + Ｂ)／(Ａ - Ｂ) ＝ (sinα + sinβ)／(sinα - sinβ) ・・・・・ （１５） が成り立つ。そこで、面ｃａ、ａＰ_c、Ｐ_cｂの長さをそ
れぞれx、x1、x2とし、式（１５）に、式（１３）、
（１４ａ）、（１４ｂ）を代入すれば、 x1 ＝ (sin(90°+ θ_si - θ_a）／sin(90°- θ_si））・x （１７） x2 ＝ x - x1 ＝(1 - (sin(90°+ θ_si ー θ_a)／sin(90°ー θ_si）））・ｘ ・・・・・（１８） 従って、 x1／x2 ＝ 1／((sin(90°ー θ_si)／sin(90°+ θ_si ー θ_a)) ー 1) ・・・・・（１９ａ） を得る。これより、頂角がθ_aである二等辺三角柱プリ
ズムの主切断面ａｂｃの面ｃａ及びａｂにおいて、 ａＰ_c1／ｂＰ_c1＝x1／x2 （２０） 又は、 ａＰ_c2／ｃＰ_c2＝x1／x2 （２１） のとなる点Ｐ_c1、Ｐ_c2を求め、三角形Ｐ_c1ａＰ_c2をサイ
ドローブ光を生じない、又は、サイドローブ光の光量を
低減する形状のプリズムに置換すれば良いことになる。
そのようにすることにより、出射角θ_soないしはそれ以
上の角度のサイドローブ光の発生を抑制することが可能
となる。

【００５１】式（１９ａ）中のθ_siは、式（１３）に示
されるようにθ_soに依存するため、上述のように定義さ
れる点Ｐ_cの位置は、サイドローブ光の出射角θ_soをθ
_so,min≦θ_so≦θ_so,maxのいずれに設定するかによって
変化する。すなわち、（１９ａ）式をより厳密に記せ
ば、 1／(c0 - 1) ≦ x1／x2 ≦ 1／(d0 - 1) （２１ａ） ただし、 c0 ＝ c1／c2 d0 ＝ d1／d2 c1 ＝ sin(90°- sin^-1((n0／n1)sinθ_so,min)) c2 ＝ sin(90°+ sin^-1((n0／n1)sinθ_so,min) - θ_a) d1 ＝ sin(90°- sin^-1((n0／n1)sinθ_so,max)) d2 ＝ sin(90°+ sin^-1((n0／n1)sinθ_so,max) - θ_a) となる。θ_soをθ_so,maxに近い値として点Ｐ_cの位置を
求めた場合には、サイドローブ光の消去は完全なものと
なる。その反面、図７又は式（１９ａ）から理解される
ように、点Ｐ_cと頂角ａの間の距離x1は、より長くな
り、法線輝度に貢献する面の長さx2が短くなる。従っ
て、法線輝度が低下するとともに、拡散角（主ローブの
半値幅）も広がる。一般的には、これらの要求性能は、
θ_so＝θ_so,peakとすることにより程良くバランスす
る。

【００５２】続いて、サイドローブ光が出射しない、又
は、より低減されるプリズム形状を求める。図７又は図
１５の曲線Ａから明らかであるように、特に頂角θａが
９０°の三角柱プリズムにおいてサイドローブ光の強度
が大きい。このサイドローブ光の強度は、頂角を次第に
増大させると、一定の角度において急激に低下する。以
下、この点について説明する。

【００５３】図２６は、空気の屈折率ｎ０＝１、プリズ
ムの屈折率ｎ１＝１．５のときに、頂角θ_a＝９０°の
プリズムにおいて、強度がピークになるサイドローブ光
Ｒ_1,peak、すなわち、底面ｆ３に入射角４５．７°で入
射する光線が、頂角θ_aの増加とともにその経路をどの
ように変化させるかを示した図である。図２６から、頂
角θ_aが９０°から漸次増大すると、サイドローブ光の
出射方向が次第に水平方向に傾いていくことが分かる。
これは、図７において、Ｒ_1,min〜Ｒ_1,maxの出射光線が
次第に反時計回りに回転していくことに相当している。
図２６（Ｂ）に示すように、頂角θ_aの増大の結果、出
射光は隣接するプリズム（図中、左隣りのプリズム）の
斜面に当たり、一部は反射され、光放出面の法線ｎ近傍
の出力光線Ｒ_1R,peakになる。また、残りの出射光は、
透過、屈折して導光板又は光源側にフィードバックされ
る光線Ｒ_1t,peakとなり、再利用される。このように、
θ_aの増大に伴い、サイドローブ光は次第に減少する。
また、さらにθ_aを増大させると、サイドローブ光は、
図３において示したようにプリズム斜面において全反射
し、導光板側にその全てがフィードバックされるため
に、完全に消失する。

【００５４】次に、以上の過程を光線を追跡しながら説
明する。図７において容易に分かるいうに、頂角θ_aを
９０°から増大させると、サイドローブ光Ｒ_1,min〜
_R1,maxのうち、最も出射角の大きいＲ_1,maxが、最初に
隣接するプリズムの斜面に接するようになる。そこで、
以下にサイドローブ光Ｒ_1,maxに基づいて説明を進め
る。図２４は、頂角θ_a＝９０°＋αである三角柱プリ
ズムにおけるサイドローブ光の経路を示した図である。
ここでαは、０°＜α＜９０°の関係を満たしており、
θ_a＝９０°＋αとしたときに、図中の三角柱プリズム
において左斜面ｆ１から出射したサイドローブ光Ｒ
_1,max（図中、点Ｄから点Ｅに向かう光線）が底面ｆ３
（図中、辺ＪＩ）と平行となる角度である。このような
角度関係が満たされれば、図２６からも分かるように隣
接する単位プリズムの間の距離、または、Ｒ_1,maxの出
射点の位置の如何によらずサイドローブ光Ｒ_1,maxは、
必ず隣接する（左隣）のプリズム斜面に当たる。

【００５５】また、頂角θ_aが９０°＋αとなるのにと
もない、底面ｆ３と、斜面ｆ１又はｆ２とのなす角θ_b
は、４５°−（α／２）となる。これは、三角形の内角
の和が１８０°であること、二等辺三角形の両底角は相
等しいこと、及び、底辺が（α／２）減少したぶん斜面
ｆ２及びその法線が反時計回りに（α／２）回転するこ
とに注目すれば初等幾何学的に容易に求められる。その
結果、左斜面ｆ１のＤ点におけるサイドローブ光Ｒ
_1,maxの入射角θ_si,maxは、図２４の三角形ＫＤＣの内
角の和が１８０°であることから、 θ_Si,max ＝ (90°+ α) ー (θ_R,max ー α／2) ＝ 90°ー θ_R,max ＋ (3／2)α （２１ｂ） また、右斜面ｆ２での全反射角θ_R,maxは、式（１２）
より、 θ_R,max ＝ ((90°+α)ーθ_c)+(4／10)(90°ー ((90°+α) ー θ_c)) ＝ 90°+ (6／10)α ー (6／10)θ_c （２１ｃ） となる。

【００５６】サイドローブ光Ｒ_1,maxの斜面ｆ１におけ
る出射角θ_so,maxとθ_R,maxは、点Ｄにおいて屈折の法
則により、以下のように関連づけられる。 n0sinθ_so,max ＝ n1sin(90°ー θ_R,max + (3／2)α) （２１ｄ） 従って、 θ_so,max ＝ sin^ー1((n1／n0)sin(90°ー θ_R,max+(3／2)α)) ・・・・・ （２１ｅ） となる。出射光線の方向（Ｄ→Ｅ）が底面ｆ３と平行で
あるということは、サイドローブ光Ｒ_1,maxが底面ｆ３
の法線（面光源出光面の法線）ｎと直交することを意味
するから、図２４より、 (45°ー α／2)+θ_so,max ＝ 90° （２１ｆ） となる。従って、式（２１ｅ）及び（２１ｆ）より、 (45°ー α／2) + sin^-1((n1／n0)sin(90°ー θ_R,max + (3／2)α)) ＝ 90° ∴ sin^-1((n1／n0)sin(90°ー θ_R,max + (3／2)α)) ＝ 45°+ α／2 ・・・（２１ｇ）

【００５７】式（２１ｇ）において両辺の正弦をとる
と、 (n1／n0)sin(90°ー θ_R,max + (3／2)α) ＝ sin(45°+ α／2) ∴ sin(90°ー θ_R,max + (3／2)α) ＝ (n0／n1)sin(45°+ α／2) ・・・（２１ｈ） を得る。

【００５８】ここで、θ_a＝90°+αは三角形の頂角であ
り、０°＜θ_a＜１８０°であるから、 0°＜ α ＜ 90° ∴ 45°＜ (α／2) + 45°＜ 90° ∴ 1／√2 ＜ sin((α／2) + 45°) ＜ 1 （２１ｉ） となり、（２１ｈ）式の右辺は、 (1／√2)(n0／n1) ＜ (n0／n1)sin(45°+ α／2) ＜ n0／n1 ・・・・・（２１ｊ） となる。

【００５９】従って、式（２１ｈ）及び（２１ｊ）よ
り、 (n0／n1) ＞ sin(90°ー θ_R,max + (3／2)α) ＞ (1／√2)(n0／n1) ・・・（２１ｋ） となる（なお、式（２１ｋ）の不等号は、式（２１ｊ）
における不等号とその向きを逆としている）。これに、
式（２１ｃ）のθ_R,maxを代入すると、 (n0／n1) ＞ sin((6／10)θ_c + (9／10)α) ＞ (1／√2)(n0／n1) ・・・（２１ｍ） となる。

【００６０】一方、式（２１ｍ）の正弦の中の角度は、
元来図２４の斜面ｆ２の点Ｄにおける入射角θ_Si,maxで
あること、すなわち、 (6／10)θ_c+(9／10)α ＝ 90°ー θ_R,max + (3／2)α ＝ θ_Si,max （２１ｎ） であることを考慮すれば、 0°＜ (6／10)θ_c+(9／10)α ＜ 90° （２１ｐ） となる。この区間において、逆正弦関数の主値は、１価
の単調増加関数であることから式（２１ｍ）の逆正弦を
とっても同じ不等号が成立し、 θ_c ＞ (6／10)θ_c + (9／10)α ＞ sin^-1((1／√2)(n0／n1)) ・・・（２１ｑ） となる。ただし、臨界角の定義より、sin^-1(n0／n1)＝
θ_cとしている。式（２１ｑ）をαについて解くと、 α ＞ (10／9)sin^-1((1／√2)(n0／n1)) ー (6／9)θ_c （２１ｒ） となり、図２４のような関係が成立するために頂角θ
_a,maxは、 θ_a,max ＝ 90°+ α ＞ 90°+ (10／9)sin^-1((1／√2)(n0／n1)) ー (6／9)θ_c ・・・（２１ｓ） という条件を満たさなければならないことが分かる。

【００６１】頂角θ_aがさらに増加すると、順次サイド
ローブ光Ｒ_1,peak、Ｒ_1,minが底辺ｆ３と平行になり、
サイドローブ光では無くなる。式（１１）、（１０）の
θ_R,peak、θ_R,minを用いて上記と同様の計算を行う
と、θ_a,peak、θ_a,minのそれぞれについて、 θ_a,peak ＞ 90° + (10／11)sin^-1((1／√2)(n0／n1)) ー (4／11)θ_c ・・・（２１ｔ） θ_a,min ＞ 90°+ (10／13)sin^-1((1／√2)(n0／n1)) ー (2／13)θ_c ・・・（２１ｕ） を得る。なお、ここでは、式（１０）、（１１）におい
て、９０°を９０°＋αとして計算を行っている。

【００６２】以上の結果をまとめると、頂角θ_a＝９０
°のときは、プリズムの左斜面ｆ１から出射角θ_so,min
≦θ≦θ_so,maxの範囲でサイドローブ光Ｒ_1,min〜Ｒ
_1,peak〜Ｒ_1,maxが全てそのまま出射される（図７）。
頂角θ_aを増加させると、出射サイドローブ光は、次第
に反時計回りに傾き、はじめに左斜面の下方から出る光
線が図２６（Ｂ）に示されるように隣接プリズムで偏向
され始める。ただし、大部分の光は、そのまま出射す
る。頂角をθ_a,maxまで変化させると、まずサイドロー
ブ光のうち最大出射角のＲ_1,maxが図２４に示すように
斜面ｆ１から出射した後にプリズム底面ｆ３と平行にな
り、そして、図２６（ｃ）に示すように、出射光線が左
斜面ｆ１における出射位置によらず隣接するプリズム斜
面で反射及び透過して向きを変えサイドローブ光でなく
なる。

【００６３】さらに、θ_aが増加して、θ_a,peakに達す
ると、ピーク強度を与えるサイドローブ光Ｒ_1,peakも左
斜面ｆ１より出射した後に、底面ｆ３に平行となりサイ
ドローブ光で無くなる。最後に、θ_aがθ_a,minに達する
と、最小出射角のサイドローブ光Ｒ_1,minも同様にサイ
ドローブ光でなくなり、全てのサイドローブ光Ｒ_1,min
〜Ｒ_1,maxは、法線方向近傍に出射する反射光Ｒ_1Rと導
光板（光源）側へフィードバックされる光線Ｒ_1tとに変
換される。

【００６４】θ_aをθ_a,minからなおいっそう増加させる
と、出射角の大きいサイドローブ光から順次左斜面ｆ２
で全反射するようになる。そして、 θ_a ＞ 60°+ (4／3)θ_c ＝ 60°+ (4／3)sin^-1(n0／n1) （２１ｖ） となると、全サイドローブ光は、左斜面ｆ２において全
反射され、底面ｆ３から導光板側へ戻る。図３は、ｎ０
＝１．０、ｎ１＝１．５のとき式（２１ｖ）を満たす三
角柱プリズムの例であり、頂角θ_a＝１４０°である。

【００６５】次に、式（２１ｖ）の導出方法について説
明する。図１０は、頂角がθ_aである三角柱プリズムの
主切断面を示した図である。図中、光線Ｒ５は、光路Ｃ
→Ｄ（全反射）→Ｅに沿ってプリズム内を進行し、斜面
ｆ１よりＦ方向へ出射角θ_soで出射する光線である。

【００６６】光線Ｒ５が斜面ｆ１及び斜面ｆ２にそれぞ
れ入射するときの角度をθ_si及びθ_R1、また、点Ｃから
点Ｄに進行する光線が底面ｆ３となす角度をθ_R2とする
と、 θ_si ＜ θ_c （２２） θ_R1 ＝ θ_a ー θ_si （２３） θ_R2 ＝ (3／2)θ_a ー θ_si ー 90° （２４） なる関係が成り立つ。ここで、 θ_R2 ＝ (3／2)θ_a ー θ_si ー 90° ＞ (3／2)θ_a ー θ_c ー 90° ＞ θ_c （２５） が満たされれば、斜面ｆ１から出射し得る光線Ｒ５は、
底面ｆ３から入射する光線ではなく、斜面ｆ２よりプリ
ズム内に入射し、点Ｃにおいて全反射をする光線であ
る。

【００６７】逆に、 θ_R2 ＜ θ_c （２６） であれば、光線Ｒ５は、底面ｆ３よりプリズム内に入射
した光線である。既に説明したように、斜面ｆ２よりプ
リズム内に入射する光線は、極く僅かである。従って、
式（２２）及び（２５）を同時に満たすように、頂角θ
_aを定めることにより、底面ｆ３よりプリズムに入射
し、その後にサイドローブ光となる光線の存在を防止す
ることが可能となる。このような条件を満たすθ_aは、
式（２２）〜（２５）より、次式のように与えられる。 θ_a ＞ 60°+ (4／3)θ_c ＝ θ_a,perfect （２７）

【００６８】すなわち、頂角θ_aが式（２１ｕ）のθ
_a,minからさらに増加して、式（２７）をも満たすよう
になると、サイドローブ光の出射が抑制されることは依
然として同じであるが、抑制されたサイドローブ光は、
全て斜面ｆ１、ｆ２において全反射され、導光板あるい
は光源側にフィードバックされ、出力光として利用され
なくなる。そのために、出力光の輝度（特に、光放出面
の法線方向ｎの輝度）は低下する。その代わり、頂角が
広くなった分だけ出力光の視野角（半値角）は広がり、
また、導光板にフィードバックされた光は導光板内部を
伝搬し、一部は再出力される。この結果、輝度の面分布
はより均一となる。

【００６９】故に、特に高い法線輝度と少ないサイドロ
ーブを求める場合は、 90°+ (10／9)sin^-1((1／√2)(n0／n1)) ー (6／9)θ_c ＜ θ_a ＜ 60°+ (4／3)θ_c （２７ａ） また、出力光の視野角の広さ、及び、法線輝度の高さよ
りもサイドローブ光の除去と光放出面内の輝度分布の均
一化を求める場合は、 60°+ (4／3)θ_c ＜ θ_a ＜ １８０° （２７ｂ） とすると良い。

【００７０】図１７は、代表的な材料について、屈折
率、臨界角、９０°頂角の場合における最大出射角θ
_max、強度がピークの方向θ_peak、及び、最小出射角θ
_minのサイドローブを生じる各々の光線に対してこれを
隣接斜面反射により抑止する緩斜面頂角θ_a,max、θ
_a,peak、θ_a,max及び両斜面ｆ１、ｆ２においてサイド
ローブ原因光が全反射されて出射を抑制する緩斜面頂角
θ_Refを列挙した図である。ただし、空気の屈折率を
１．００として計算を行っている。

【００７１】図１１は、以上の説明に基づいて得られた
五角柱プリズムの主切断面を示した図である。プリズム
上部の緩斜面ｆ４、ｆ５は、頂角がθ_a’（θ_a’＞θ
_a,max）である二等辺三角形ａ’ｂ’ｃ’の斜辺の一部
である。プリズム下部の急斜面ｆ１、ｆ２は、頂角がθ
_a（θ_a≦θ_a,max）である二等辺三角形ａｂｃの斜辺の
一部である。θ_a＜θ_a,maxとしたのは、θ_a≧θ_a,maxと
すると、サイドローブ光は減少するものの、プリズムを
透過する光線（図２のＲ２、Ｒ３等）の屈折、収束が不
十分となり、出射光の法線輝度の低下、拡散角の増大な
ど、好ましくない結果を招くからである。また、急斜面
と緩斜面の長さの比は、後述の式（３６）を満たしてい
る。なお、上記２つの斜面は、点Ｐ_c1、Ｐ_c2において階
段状の段差を生じないように接続してある。

【００７２】図１１に示すプリズムにおいて、底面ｆ３
よりプリズムに入射した光線のうち、急斜面ｆ１、ｆ２
を透過するものは、光放出面の法線方向へ効率よく収束
するために、法線輝度は、向上する。また、例えば、緩
斜面ｆ５において全反射し、緩斜面ｆ４へ進行する光線
は、緩斜面ｆ４を出射した後に左隣のプリズム斜面（ｆ
５）で一部反射して出光面の法線方向に進行し、残りは
屈折して、底面ｆ３へフィードバックされるために、サ
イドローブ光の発生原因となることがない。このよう
に、図１１に示す五角柱プリズムは、低サイドローブ特
性と高法線輝度特性の両特性を合わせ持つプリズムであ
る。

【００７３】しかしながら、図１１に示すプリズムで
は、図中の光線Ｒ６のように、底面ｆ３からプリズム内
に入射した後に、急斜面ｆ２上の点Ｃにおいて全反射
し、緩斜面ｆ４を透過してサイドローブ光となる光線が
存在し得る。つまり、光線Ｒ６は、点Ｃにおいて大きな
角度で全反射した場合に、緩斜面上の点Ｄに小さい入射
角で到達する。ここで、頂角θ_a’が十分に大きく取ら
れておらず、斜面ｆ４の傾斜が急であれば、点Ｄへの光
線Ｒ６の入射角θ_siは、臨界角θ_c未満となり、光線Ｒ
６は、斜面ｆ４を透過する。実際に計算すると、例え
ば、点Ｂにおける光線Ｒ６の入射角θ_in＝４８．９°、
緩斜面の頂角θ_a’＝１２０°と仮定した場合に、入射
角θ_siは３１°となり、光線Ｒ６は、射角θ_so＝５０°
で出射する。この出射光路Ｒ６は、左上方へ進行するも
のであり、すでに議論したように、その大部分は、左隣
りのプリズムで反射することなく、そのままサイドロー
ブ光となる。

【００７４】このようなサイドローブ光は、以下のよう
にして求められる条件により防ぐことが可能である。す
なわち、図１１に示した経路によりプリズムに入射する
光線を全て急斜面ｆ４、ｆ５において全反射させ、底面
ｆ３へフィードバックするようにすればよいのである。
図１２は、頂角がθ_a（＜θ_a,max）である二等辺三角柱
プリズムの主切断面ＡＢＣを示した図である。図中、光
線Ｒ７は、右斜面ｆ２において全反射した後に、左斜面
ｆ１上の点Ｅに入射角θ_si（＜θ_c）で到達し、サイド
ローブ光としてプリズムから出射する光線である。

【００７５】ここで、斜面ｆ１を点Ｅを中心に時計方向
へ角度Δθだけ回転させると考える。これは、斜面ｆ１
の傾斜をΔθだけ減少させることに相当する。逆にθ_si
は、Δθだけ増大する。Δθが、θ_si+Δθ≧θ_c、すな
わち、 Δθ ≧ θ_cーθ_si （２８） であれば、θ_siは、臨界角θ_cより大きくなる。その結
果、光線Ｒ７は、斜面ｆ１において全反射し、サイドロ
ーブ光となることを防ぐことが可能となる。

【００７６】図１３は、上述の考察をもとに形状を決定
した五角柱プリズムの主切断面を示した図である。五角
形Ａ’Ｐ_c1ＢＣＰ_c2は、頂角θ_aの三角形ＡＢＣにおい
て、右斜辺ＣＡ（左斜辺ＡＢ）の一部分である辺Ｐ_c2Ａ
（辺Ｐ_c1Ａ）を半時時計回り（時計回り）に式（２８）
を満たす角度Δθだけ回転させ、２辺Ｐ_c1Ａ、Ｐ_c2Ａが
交わる点を新たに点Ａ’としたものである。従って、五
角形Ａ’Ｐ_c1ＢＣＰ_c2において、面Ｐ_c2Ａ’（ｆ５）及
びＰ_c1Ａ’（ｆ４）は、緩斜面であり、面ＣＰ_c2（ｆ
２）及びＰ_c1Ｂ（ｆ１）は、急斜面である。

【００７７】ここで、角ＡＢＣの角度（底角）をθ_bと
すると、頂角θ_a’とθ_bの関係は、二等辺三角形の両底
辺が等しいことを考慮すると、 θ_b ー Δθ ＝ (180°ー θ_a’)／2 （２９） となる。従って、 θ_a’＝ 180°ー 2(θ_b ー Δθ) ＝ θ_a + 2Δθ （３０） である。さらに、式（１３）と式（２８）より、 θ_a’≧ θ_a + 2θ_c ー 2sin^-1((n0／n1)sinθ_so） （３１） が導かれる。θ_soは、Θ_so,min〜Θ_so,maxと式（１３
ａ）の関係にあることから、出射するサイドローブ光の
出射角がθ_so,min〜θ_so,maxの範囲を有することを考慮
すると、Θ_so,min−θ_b≦θ_so≦Θ_so,max−θ_bとなるか
ら、図１３に示す五角柱プリズムは、 θ_a’≧ θ_a + 2sin^-1(n0／n1) - 2sin^-1((n0／n1)sin(Θ_so,max ー θ_b)) ・・・（３２） より好ましくは、 θ_a’≧θ_a + 2sin^-1(n0／n1) - 2sin^-1((n0／n1)sin(Θ_so,min ー θ_b)) ＝ θ_a,perfect （３２ａ） なる条件を満たすことにより、底面ｆ３より入射し、図
１３の経路を進行する光線がサイドローブ光となること
を防止するようになる。しかしながら、θ_a’が大きす
ぎると、視野角が不必要に拡がり、法線輝度が低下して
好ましくない。従って、 θ_a + 2sin^-1(n0／n1) - 2sin^-1((n0／n1)sin(Θ_so,max ー θ_b)) ≦θ_a’≦θ_a,perfect （３２ａａ） とすることが好ましい。図１７に、θ_a,perfectの例を
示す。ただし、急斜面の頂角は、θ_a＝９０°、屈折率
は、ｎ０＝１、ｎ１＝１．５とする。

【００７８】次に、上述のような五角柱プリズムにおけ
る緩斜面の長さx1'と急斜面の長さx2の比を求める。図
１４は、五角柱プリズムの主切断面を示した図である。
主切断面ＡＢＰ_c1 Ｃ’Ｐ_c2は、頂角θ_aの二等辺三角形
ＡＢＣの臨界点Ｐ_c1、Ｐ_c2よりも上部を頂角θ_a’
（θ_a’＞θ_a）の二等辺三角形Ｐ_c1Ｃ’Ｐ_c2に置き換え
た形状を有している。図中のＰ_c1Ｃ（Ｐ_c2Ｃ）は、式
（１９ａ）中のx1に相当する。また、Ｐ_c1Ｃ’（Ｐ
_c2Ｃ’）＝x1’とする。

【００７９】図から明らかなように、 Ｐ_c1Ｃ’’＝ Ｐ_c2Ｃ’’＝ x1sin(θ_a／2) （３３） であり、また同時に、 Ｐ_c1Ｃ’’＝ Ｐ_c2Ｃ’’＝ x1’sin(θ_a’／2) （３４） である。従って、式（３３）及び式（３４）より x1’＝ (sin(θ_a／2)／sin(θ_a’／2))・x1 （３５） となる。

【００８０】ここで、式（１９ａ）と式（３５）を比較
すると、次式を得ることができる。 x1’／x2 ＝ e／(k0 - 1) （３６） ただし、 k0 ＝ k1／k2 k1 ＝ sin(90°- sin^-1((n0／n1)sinθ_so)) k2 ＝ sin(90°+ sin^-1((n0／n1)sinθ_so) - θ_a) e ＝ sin(θ_a／2)／sin(θ_a’／2) 式（３１）のときと同様に、θ_soは、（Θ_so,min−
θ_b）〜（Θ_so,max−θ_b）の範囲を有することを考慮す
れば、 e／(c0 - 1) ≦ x1’／x2 ≦ e／(d0 - 1) （３７） ただし、 c0 ＝ c1／c2 d0 ＝ d1／d2 c1 ＝ sin(90°- sin^-1((n0／n1)sin(Θ_so,min ー θ_b))) c2 ＝ sin(90°+ sin^-1((n0／n1)sin(Θ_so,min ー θ_b)) - θ_a) d1 ＝ sin(90°- sin^-1((n0／n1)sin(Θ_so,max ー θ_b))) d2 ＝ sin(90°+ sin^-1((n0／n1)sin(Θ_so,max ー θ_b)) - θ_a) e ＝ sin(θ_a／2)／sin(θ_a’／2) を得る。

【００８１】図１８は、急斜面の頂角θ_a＝９０°、臨
界角θ_c＝４１．８°（プリズムの屈折率n0＝１．５、
空気の屈折率n1＝１．０）、である場合について、緩斜
面の頂角θ_a’及び緩斜面と急斜面の長さの比x1’／x2
を算出した結果を示している。なお、除去すべきサイド
ローブ光の出射角は、それぞれ、出光面法線ｎから測っ
てΘ_so,max＝84.7°、Θ_so,peak＝70.7°、Θ_so,min＝5
7.7°としてある。

【００８２】最後に、頂角θ_aと臨界角θ_cの関係が、θ
_a≦2θ_cのである場合について、本発明に係る単位五角
形プリズムの形状が満たすべき条件について、図６を用
いて説明する。この場合は、点Ｄにおける光線の入射角
θ_siは、点Ｃにおける光線の入射角θ_Rが僅かにθ_cを超
過した時点で、臨界角未満になる。従って、θ_R＝θ_cと
なる光線Ｒ１２を用いて図８及び図９において説明した
計算を行い、臨界点Ｐ_cを求める。その他の計算等は、
上述したのと同様に行う。

【００８３】

【実施例】

（レンズシートの実施例）以下、図面などを参照しなが
ら、実施例をあげて、さらに詳しく説明する。図１９
は、本発明によるレンズシートの実施例を、比較例とと
もに示した図である。なお、図１９（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）、（Ｄ）の配置は、図２、図３、図４及び図５に
対応する。また、これらのレンズシートは、いずれも厚
さ５０μｍの透明な２軸延伸ＰＥＴ（ポリエチレンテレ
フタレート）シートの表面に、紫外線で架橋硬化させた
屈折率１．５０のウレタンアクリレート樹脂を用いて成
形されたものである。

【００８４】比較例１ 図１９（Ａ）に示すように、頂角９０°の３角形プリズ
ム線型配列レンズシート１０５を、後述するバックライ
ト上に積層したもの。プリズムの繰り返し周期は５０μ
ｍ、主断面内で頂角を挟む２辺の長さは各々３６μｍで
ある。

【００８５】比較例２ 図１９（Ｂ）に示すように、頂角１０８°（θ_a,min＜
θ_a＜θ_a,Ref）の３角形プリズム線型配列レンズシート
１０６を、後述するバックライト上に積層したもの。プ
リズムの繰り返し周期は５０μｍ、主断面内で頂角を挟
む２辺の長さは各々２７μｍである。

【００８６】実施例 図１９（Ｃ）に示すように、基部側の辺が頂角９０°、
頂部側の辺が頂角１０８°の５角形プリズム線型配列の
レンズシート１を、後述するバックライト上に、単位五
角形プリズムが観察側に向くように積層したもの。プリ
ズムの繰り返し周期は５０μｍ、主断面内における急斜
面の辺長（図１のＬ₁）は１８μｍ、緩斜面の辺長（図
１のＬ₂）は１６μｍである。

【００８７】比較例３ 図１９（Ｄ）に示すように、基部側の辺が頂角９０°、
頂部側の辺が頂角１０８°の実施例と同様の５角形プリ
ズム線型配列レンズシート１Ｂを、後述するバックライ
ト上に、単位五角形プリズムが光源側に向くように積層
したもの。

【００８８】バックライトは、９．４インチの画面で、
厚さ４ｍｍの導光板１０１であって、表面にサンドブラ
ストＰＥＴシートからなる光等方性拡散層１０２、裏面
に白色インキ印刷による散点パターン状の光拡散反射層
１０３を形成したもの用いて、長辺２灯式の約φ３ｃｍ
の冷陰極管（消費電力４ワット）からなる光源１０４を
使用した。この輝度測定は、レンズシート１０５，１０
６，１，１Ｂの裏面にバックライトをおき、各レンズシ
ートの正面から３０ｃｍの位置に輝度計〔トプコンＢＭ
−８（２°）〕を用いて行なった。なお、バックライト
の導光板上に何も載せない場合及び導光板上に光等方性
拡散層のみを載せた場合の法線輝度は、各々７７０〔ｃ
ｄ／ｃｍ²〕、９６８〔ｃｄ／ｃｍ²〕であった。

【００８９】図１５，図１６は、上記実施例及び比較例
１〜比較例３のレンズシートの輝度測定を行なった結果
を示す線図である。比較例１は、図１５の（Ａ）に示す
ように、法線輝度が高いがサイドローブが大きく発生し
ていた。法線輝度の値は１２４４〔ｃｄ／ｃｍ²〕、半
値角は６６°であり、サイドローブ／主ローブ（法線輝
度）の輝度比は０．２３であった。比較例２は、図１５
の（Ｂ）に示すように、サイドローブが殆どなくなって
いたが、法線輝度は１０４５〔ｃｄ／ｃｍ²〕と比較例
１と比べ１６％程度低下していた。半値角は７４°であ
り、比較例１と比べ視野角が広がったが、サイドローブ
は、サイドローブ／主ローブの輝度比＝０．００（図１
５のグラフからの読み取り値）と大幅に低下した。実施
例は、図１５の（Ｃ）に示すように、法線輝度が１１４
５〔ｃｄ／ｃｍ²〕、半値角が７０°、サイドローブ／
主ローブの輝度比が０．１４であり、法線輝度の低下は
少なく、視野角も広く、しかも、サイドローブも小さか
った。比較例３は、図１６に示すように、法線輝度が４
３５〔ｃｄ／ｃｍ²〕と低く、しかも、サイドローブ／
主ローブの輝度比＝１．３４と主ローブよりも大きなサ
イドローブが発生していた。また、半値角も１２５°と
大きく（ただし、サイドローブピーク輝度の１／２以上
を有する角度範囲として評価）、実用上不要な角度範囲
にまで光を放射している。

【００９０】（エッジライト型の面光源の実施例）図２
０は、本発明による面光源の第１実施例（エッジライト
型）を示す斜視図である。第１実施例の面光源は、エッ
ジライト型のバックライト４０の導光板４１の上面に、
光等方拡散性層２０及び本発明のレンズシート１が配置
されている。このバックライト４０は、導光板４１の下
面に、散点パターンの光拡散反射層４２が形成されてお
り、導光板４１の側端面の両側には、それぞれ線光源４
３，反射膜４４，照明カバー４５が設けられている。エ
ッジライト型の面光源は、薄型で光放出面が発熱しにく
い利点がある。

【００９１】（直下型の面光源の実施例）図２１は、本
発明による面光源の第２実施例（直下型）を示した断面
図である。第２実施例の面光源は、ケース３１内に、蛍
光灯などの線光源３２が設けられた直下型のバックライ
ト３０の開口側に、光等方拡散性層２０及び本発明のレ
ンズシート１を配置したものである。また、ケース３１
の光源側内面は、光拡散反射面に加工されている。

【００９２】（表示装置の実施例）図２０，図２１に示
した面光源は、公知の透過型の液晶表示素子の背面に配
置することによって、液晶表示装置として使用すること
ができる。また、透過型の液晶表示素子の他に、エレク
トロクロミック表示素子などの背面光源を必要とする素
子に適用することができる。

【００９３】（レンズシートの他の実施例）図２２は、
本発明によるレンズシートの他の実施例を示した図であ
る。図１９（Ｃ）の実施例では、５角柱プリズムの単位
五角形プリズム１０を１次元的に配置した例で説明した
が、図２２に示すように、緩斜面の４角錐台の上に、急
斜面の４角錐が連設された単位五角形プリズム１０’を
２次元的に配置したものであっても、同様の効果が得ら
れる。

【００９４】また、前記各実施例では、斜面の左右の長
さが等しい例で説明したが、ラップトップ形のパソコン
の表示装置に使用するような場合には、単位五角形プリ
ズムが特定の方向に傾いていてもよい。即ち、両底角が
等しくない左右非対称な形状でもよい。さらに、必要に
応じ、特開平６−３２４２０５号公報等に開示されてい
るような高さが光りの波長以上の微小突起部からなる微
小凹凸を形成し、導光板との光学密着を防止することも
できる。

【００９５】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、単位五角形プリズムが出光側に凸状に形成されて
おり、１方向又は直交する２方向の断面形状が５角形で
あるので、基部側のレンズの急斜面によって、光放出面
の法線方向の輝度を高めて、視野角を規制し、頂部側の
レンズの緩斜面によって、サイドローブの発生を抑制
し、高法線輝度を実現できるので、法線近傍の所定角度
に集光した明るい面発光が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるレンズシートの単位五角形プリズ
ムを作用を説明する模式図。

【図２】三角形プリズム線形配列レンズシート（頂角９
０°）の単位レンズ部内に入射した光線を示した図。

【図３】三角形プリズム線形配列レンズシート（頂角１
４０°）の単位レンズ部内に入射した光線を示した図。

【図４】本発明による五角形プリズム線形配列レンズシ
ートの単位レンズ部内に入射した光線を示した図。

【図５】五角形プリズム線形配列レンズシートのレンズ
部を入光側に向けて配置した場合の光線を示した図。

【図６】頂角θ_aの三角柱プリズムにおいて、サイドロ
ーブ光の発生原因について説明した図。

【図７】頂角θ_aの三角柱プリズムにおいて、最小角方
向、ピーク方向、最大角方向のサイドローブ光の軌跡を
示した図。

【図８】頂角θ_aの三角柱プリズムにおいて、光線が入
射する領域とサイドローブ光を放出する領域の関係を示
した図。

【図９】頂角θ_aの三角柱プリズムにおいて、サイドロ
ーブ光を放出する領域の長さx1と、放出しない領域の長
さx2の関係を示した図。

【図１０】頂角θ_aの三角柱プリズムにおいて、底面ｆ
３より入射し、斜面ｆ１より出射角θsoで出射するサイ
ドローブ光の軌跡を示した図。

【図１１】式（１９ａ）及び（２７）を満たす五角柱プ
リズムにおいて、サイドローブ光となる光線の軌跡を示
した図。

【図１２】頂角θ_aの三角柱プリズムにおいて、斜面ｆ
２において全反射し、斜面ｆ１に到達した光線の斜面ｆ
１への入射角θ_siと斜面ｆ１の傾きの関係を示した図。

【図１３】式（３１）を満たす五角柱プリズムの主切断
面形状を説明した図。

【図１４】主切断面は、頂角θ_aの二等辺三角形ＡＢＣ
の臨界点Ｐ_c1、Ｐ_c2よりも上部を頂角θ_a’（θ_a’＞θ
_a）の二等辺三角形Ｐ_c1Ｃ’Ｐ_c2に置き換えた形状を有
している五角柱プリズムの主切断面を示した図。

【図１５】比較例１（Ａ）、比較例２（Ｂ）及び実施例
（Ｃ）のレンズシートの輝度測定を行なった結果を示す
線図である。

【図１６】比較例３のレンズシートの輝度測定を行なっ
た結果を示す線図である。

【図１７】代表的な材料について、屈折率、臨界角、９
０°頂角の場合における最大出射角θ_max、強度がピー
クの方向θ_peak、及び、最小出射角θ_minのサイドロー
ブを生じる各々の光線に対してこれを隣接斜面反射によ
り抑止する緩斜面頂角θ_a,max、θ_a,peak、θ_a,max及び
両斜面ｆ１、ｆ２においてサイドローブ原因光が全反射
されて出射を抑制する緩斜面頂角θ_Refを列挙した図で
ある。

【図１８】急斜面の頂角θ_a＝９０°、臨界角θ_c＝４
１．８°（プリズムの屈折率n0＝１．５、空気の屈折率
n1＝１．０）、である場合について、緩斜面の頂角
θ_a’及び緩斜面と急斜面の長さの比x1’／x2を算出し
た結果を示した図である。

【図１９】本発明によるレンズシートを設置したエッジ
ライト型面光源の実施例を、比較例とともに示した図で
ある。

【図２０】本発明による面光源の第１実施例（エッジラ
イト型）を示す斜視図である。

【図２１】本発明による面光源の第２実施例（直下型）
を示した断面図である。

【図２２】本発明によるレンズシートの他の実施例を示
した図である。

【図２３】エッジライト型の面光源の従来例を示す図で
ある。

【図２４】頂角θ_a＝９０°＋αである三角柱プリズム
におけるサイドローブ光の経路を示した図である。

【図２５】頂角θ_a＝９０°＋αである三角柱プリズム
におけるサイドローブ光の経路を示した図２４とは異な
る図である。

【図２６】空気の屈折率ｎ０＝１、プリズムの屈折率ｎ
１＝１．５のときに、三角柱プリズムの頂角と強度がピ
ークになるサイドローブ光Ｒ_1,peakの経路との関係を示
した図である。

【符号の説明】

１、１’、１Ｂ レンズシート １０、１０’ 単位五角形プリズム ３１ ケース ３２、４３ 線光源 ４０ バックライト ４１、１０１ 導光板 ４２、１０３ 光拡散反射層 ４４ 反射膜 ４５ 照明カバー １０２ 光等方拡散層 １０５、１０６ レンズシート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 弘 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 (72)発明者 増淵 暢 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透光性基材の出光側の面に、出光側に凸
   状に形成された単位五角形プリズムを１次元又は２次元
   的に多数配列したレンズ配列層を有するレンズシートで
   あって、 前記単位五角形プリズムの主切断面形状は、 頂角がθ_aである前記透光性基材に接する２つの急斜面
   と、 頂角がθ_a’である前記透光性基材に接しない２つの緩
   斜面とを有し、 前記単位五角形プリズムの屈折率をn1、前記単位五角形
   プリズムの周辺雰囲気の屈折率をn0としたときに頂角θ
   _a、θ_a’が、 θ_a ＜ 90°+ (10/9)sin^-1((1/√2)(n0／n1)) - (6/9)sin^-1(n0/n1) かつ、 θ_a’≧ θ_a であることを特徴とするレンズシート。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のレンズシートにおい
   て、 前記頂角θ_a’の範囲は、 θ_a’≧ 60°+ (4／3)sin^-1(n0／n1) であることを特徴とするレンズシート。
3. 【請求項３】 透光性基材の出光側の面に、出光側に凸
   状に形成された単位五角形プリズムを１次元的又は２次
   元的に多数配列したレンズ配列層を有するレンズシート
   であって、 前記単位五角形プリズムの主切断面形状は、 頂角がθ_aである前記透光性基材に接する２つの急斜面
   と、 頂角がθ_a’である前記透光性基材に接しない２つの緩
   斜面とを有し、 前記単位五角形プリズムの屈折率をn1、前記単位五角形
   プリズムの周辺雰囲気の屈折率をn0、さらに２つの急斜
   面から射出されるサイドローブ光のプリズム底面の法線
   から測った最大出射角をΘ_so,max、最小出射角
   Θ_so,min、プリズム急斜面の底角をθ_bとしたときに頂
   角θ_a、θ_a’が、 θ_a ＜ 90°+ (10/9)sin^-1((1/√2)(n0／n1)) - (6/9)sin^-1(n0/n1) かつ、 θ_a + 2sin^-1(n0/n1) - EQ1 ≧ θ_a’≧ θ_a + 2sin^-1(n0/n1) - EQ2 ただし、 EQ1 = 2sin^-1((n0/n1)sin(Θ_so,min - θ_b)) EQ2 = 2sin^-1((n0/n1)sin(Θ_so,max - θ_b)) であることを特徴とするレンズシート。
4. 【請求項４】 請求項１又は請求項２に記載のレンズシ
   ートにおいて、前記急斜面を含む前記単位五角形プリズ
   ムの２つの急斜面から射出されるサイドローブ光のプリ
   ズム底面の法線から測った最大出射角をΘ_so,max、最小
   出射角Θ_so,min、プリズム急斜面の底角をθ_bとしたと
   したときに、 前記緩斜面の長さx1’と前記急斜面の長さx2とが、 e／(c0 - 1) ≦ x1’／x2 ≦ e／(d0 - 1) ただし、 c0 ＝ c1／c2 d0 ＝ d1／d2 c1 ＝ sin(90°- sin^-1((n0／n1)sin(Θ_so,min - θ_b))) c2 ＝ sin(90°+ sin^-1((n0／n1)sin(Θ_so,min - θ_b)) - θ_a) d1 ＝ sin(90°- sin^-1((n0／n1)sin(Θ_so,max - θ_b))) d2 ＝ sin(90°+ sin^-1((n0／n1)sin(Θ_so,max - θ_b)) - θ_a) e ＝ sin(θ_a／2)／sin(θ_a’／2) の関係を有することを特徴とするレンズシート。
5. 【請求項５】 透光性平板又は直方体状の空洞からなる
   導光体と、 前記導光体の裏面に少なくとも部分的に設けた光反射層
   と、 前記導光体の側端面のうち少なくとも１面以上に隣接し
   て設けられた点状又は線状の光源と、 前記導光体の表面側に配置される、前記請求項１から請
   求項４のいずれかに記載のレンズシートと、 前記レンズシートの外部又は内部に積層される光等方拡
   散性層とを含み、 前記レンズシートの表面が拡散光放出面となることを特
   徴とする面光源。
6. 【請求項６】 １以上の点状又は線状の光源と、 前記光源を包囲し、１面を開口部とし、かつ、その開口
   部側内面を光反射面とした光源収納部と、 前記光源収納部の開口部側に配置される、前記請求項１
   から請求項４のいずれかに記載のレンズシートと、 前記レンズシートの外部又は内部に積層される光等方拡
   散性層とを含み、 前記レンズシートの表面が拡散光放出面となることを特
   徴とする面光源。
7. 【請求項７】 透過型の表示素子と、 前記表示素子の背面に設けられた前記請求項５又は請求
   項６に記載の面光源とを含むことを特徴とする表示装
   置。