*であるということができる。*.【0188】なお、この平均傾斜角は、上記のように平面で構成された形状以外のパターンに拡張することができる。任意の形状のパターンに内接又は外接する折れ線形状について平均傾斜角を求め、各折れ線の長さをゼロに近づけてゆくときの平均傾斜角の極限値をそのパターンの平均傾斜角と定義することができる。図19に示したようなシリンドリカルレンズ形状のパターンのような場合には、その両側に引いた接線によって三角パターンで近似して平均傾斜角を求めてもよい。isその拡散面の粗さと平均傾斜角とを関係付けることができる。surface.【0189】(偏向パターン及び集光パターンの一般化)本発明による面光源装置の導光板に設けられるパターンは上記平均傾斜角の概念を用いて一般化することができる。偏向パターン57と集光パターン58とは、外観上似ていたり、導光板52の同一面に形成されていたりして外観上区別しにくい場合があるので、平均傾斜角により一般化する意味がある。(以下、X軸方向の平均傾斜角ということがある)よりも大きいことで特徴付けられる。*.【0191】(一般化の原理)導光板52のパターンを上記のように一般化できる根拠を説明する。is,導光板52からの出射光が一方向に揃うためには、線状光源54から入射した光線が導光板52内でどのように方向を変えるとよいかを示す。図24においては、導光板52の左側側面(入射側面53)に線状光源54が配置されているとする。54,右半球全てを含み、図のR1の領域となる。この光線が導光板52の左側側面上の点P2に入射すると、その光線の方向はスネルの法則によりR2の領域に変換される。law.【0192】一方、導光板52の下面の点Q1で反射される光線のうち、導光板52の表面から出射可能な光線の方向の領域はR3の領域となる。52の上面の点Q2から出射されると、光線の取り得る方向の領域はスネルの法則によりR4となる。law.【0193】導光板52から出射される光の方向が一方向に揃うためには、点Q2から出射される光線の方向は斜線を施した領域r4内でなくてはならない。これに対応する点Q1からの光線の方向は斜線を施したr3の領域となる。R2からr3に変換することにより、出射光は一方向に揃うことになる。R1〜R3を重ね合わせた図25を示す。25の領域R2から領域r3へ移動すればよい。以下においては、このような図を用いて平均傾斜角と出射光の指向性との関係を検討する。*=0)の面光源装置62を示している。導光板52の下面にY軸方向に一様なパターン65aが形成され、上面が平滑な場合である。62においては、図25に対応する図(以下、このような図を光線方向追跡図という)は図27のようになる。図27においては光線の方向の変化する様子を黒丸で表わしている。導光板52中で初めに領域R2内にあった光線は、Y軸方向には拡散ないし偏向されないので、導光板52下面のパターンにより反射される度に図27内でX軸方向左側へ少しずつ移動し、領域R3内へ侵入した時に導光板52上面から出射される。52から出射される光線は領域R3内の斜線を施した領域の光となり、Y軸方向に集光機能が働かないので、導光板52から出射される光線は図26に矢印で示すようにY軸方向に広がってしまう。0)面光源装置63を示している。導光板52の下面にランダムな拡散パターン65bが形成され、上面が平滑な場合である。このような面光源装置63においては、図25に対応する光線方向追跡図は図29で表わされる。R3内へ侵入した時点で導光板52上面から出射される。3.このため光線はX軸方向及びY軸方向に広がってしまい、パターンによる拡散の度合いが大きいと従来例の拡散層のように領域R3の全体に広がってしまう。この結果、導光板52から出射される光線は図28に矢印で示すようにランダムに広がる。)面光源装置64を示している。65cが形成され、上面が平滑な場合である。このような面光源装置64においては、図25に対応する光線方向追跡図は図31で表わされる。導光板52中で初めに領域R2内にあった光線は、図31に示すようにX軸方向に少し方向を変える間にY軸方向に激しく方向を変化させる。meantime3内に落ち込む。r3内に集められた状態で導光板52上面から領域r4へと出射され、導光板52から出射される光線は図30に矢印で示すようにほぼX軸方向に揃えられる。*を小さくすることにより)X軸方向に揃った光線を導光板52の表面から出射することができることが説明された。plate)また、導光板52の入射側面53と平行な断面における導光板52のパターン66の周期Λは、導光板52の厚みT(最も厚い箇所の厚み)の1/10以下にすることが望ましい。図32(a)はパターン周期Λが大きな導光板52の入射側面53と平行な断面(YZ平面と平行な断面)を示している。52に比べてパターン周期Λが大きいと、図32(a)に示すように同じ場所で反射を繰り返す光線F7が生じ、場所により光のムラを生じさせる。32(b)の光線方向追跡図に示すように、図31に示したような光線のY軸方向における振動が正常に動作しなくなり、光線が揃わなくなる。従って、YZ方向におけるパターン66の周期Λは十分に小さくする必要がある。small.この目安としては、導光板52の厚みTの1/10以下にすることが望ましく、その場合には、図33に示すように光線がY方向に散らばって光のムラが発生しなくなる。direction.【0199】(反射板)図34は、偏向及び集光を行なうパターンを形成された導光板52の下面に大部分の光を正反射させる反射板68を付設した面光源装置67を示す。この面光源装置67のように、導光板52の下面に反射板68を付設すると、光の利用効率が高くなる。high.また、反射板68として拡散反射板を用いると、光線が出射面56の垂線となす角度が反射板68へ入射する前と反射板68で反射した後とで変化するので、前記領域r3に入らない光が発生する。従って、反射板68は光を正反射するものを用いるのが良い。*が大きくなっていれば、導光板52の上下両面に設けていても、導光板52の上面のみ、もしくは下面のみに設けていてもよい。surface.【0201】しかし、X軸方向に一様なパターン(集光パターン58)とY軸方向に一様なパターン(偏向パターン57)とを同一面に作製することは、2次元加工が必要なため難しい(図38参照)。34を設け、下面に偏向パターン57を設けてもよく、あるいは図35に示す面光源装置69のように上面に偏向パターン57を設け、下面に集光パターン58を設けてもよい。surface.【0202】もっとも、導光板52からX軸方向へ出射された光線をZ軸方向へ向けるため、図36のように導光板52の上にプリズムシート70を置くことが考えられる。このプリズムシート70は偏向パターン57と同じくY軸方向に一様となっているため、プリズムシート70と偏向パターンの周期が近いとモアレ縞が発生する恐れがある。この場合、偏向パターン57とプリズムシート70の距離を大きくするとモアレ縞がぼやけて小さくなることが知られているので、図36のように偏向パターン57を下面に設け、集光パターン58を上面に設けるのが好ましい。522を形成した面光源装置71を具体的に示す斜視図である。shape,図38参照)。38).【0204】このようなパターン72を導光板52の一面のみに形成する場合には、導光板52の下面に設けるのが好ましい。72の周期がプリズムシートやLCDパネルの周期に近いとモアレ縞を発生する恐れがある。72とプリズムシートやLCDパネル等との距離を遠ざけるとモアレ縞がぼやけて小さくなることが知られているから、当該パターン72を導光板52の下面に設けてプリズムシートやLCDパネルとの距離を大きくし、モアレ縞が発生しないようにすれば、画像表示装置等の画質を向上させることができる。device.【0205】また、図38に示すように導光板52の上面に集光パターン58と偏向パターン57を一緒にしたパターン72を形成してもよい。この場合には、導光板52の下面からの出射を防止するため、導光板52の下面に正反射する反射板68を設けるのが望ましい。性能をあまり劣化させることはない。Y軸方向パターン(集光パターン58)が上面にあると、当該パターンの傾きのために前記領域r3の光は導光板52の上面では図38(a)(b)に示すように領域r4と領域r5とに分れる。このうち領域r5の光は導光板52内に再入射されるので、出射光は領域r4の方向の光のみとなる。r4.【0207】図40に示すものは本発明のさらに別な実施形態による面光源装置74を示す斜視図である。)、かつ小さな拡散パターン75が設けられている。この拡散パターン75はランダムなパターンであって、例えば導光板52の下面に微細な凹凸加工を施したり、光拡散性の塗料を塗布したりして容易に形成することができるが、従来例の拡散層とは異なり、その平均傾斜角は小さなものとなっている。導光板52の下面はランダムではあるが、緩やかに(あるいは、浅く)微細な凹凸加工等が施されている。decorated.【0208】しかして、図41に示すように、全反射の臨界角φで導光板52の下面へ入射した光線は、導光板52下面の拡散パターン75によって臨界角φを中心として小さな散乱角で反射され、臨界角φを越えた光線は出射面56から導光板52の上面とほぼ平行な方向へ出射される。゚の広がりであらゆる方位へ出射される。*という関係を満足している。*.【0210】(ZX平面と平行な断面におけるパターン)導光板52のZX平面と平行な断面におけるパターン(X方向パターンという)76は図42に示すような三角波状が好ましい。これは図19等に示した三角波状の偏向パターン57と一致する。X方向パターン76による拡散度合いは、1回の反射による光線の方向変換の平均値と考えることができる。52上面の出射面56から出射させるためには、ある程度以上の拡散度合いが必要となる。*を有する三角波状のX方向パターン76(図43)とV溝状(もしくは台形状)のX方向パターン77(図45)とを考える。=θxを有しており、同じ拡散度合いのパターンであるが、三角波状のX方向パターン76では図43に示すように1/2の光が2θxだけ方向を変えるのに対し、V溝状のX方向パターン77では図45に示すように1/4の光が4θxだけ方向を変える。従って、いずれのX方向パターン76,77も同じ拡散度合いであって、同程度の光量が導光板52の上面から出射される。52.しかし、三角波状のX方向パターン76では図44の光線方向追跡図(丸数字は光線の方向の移動する順序を示している)に示すように光線の方向はほぼ一定間隔で移動するので、確実に領域r3に入って、領域r4の狭い領域から出射される。これに対し、V溝状のパターンでは図46の光線方向追跡図に示すように、光線は移動しなかったり大きく移動したりするため、領域r3を飛び越える場合がある。従って、三角波状のX方向パターン76の方が導光板52から出射される光線の方向を揃える効果が高い。high.【0212】図47に示すものは本発明のさらに別な実施形態による面光源装置78を示す斜視図である。この面光源装置78は導光板52の下面に反射板68を備えており、当該反射板68の上面には入射側面53と垂直なX軸方向に一様な拡散パターン79が形成されている。拡散パターン79の形状は任意のものでよい。arbitrary.【0213】しかして、導光板52の下面から出た光線は反射板68で反射されて導光板52内に戻る際、反射板68の拡散パターン79によってY軸方向に拡散される。r4内に集める効率が向上する(図31参照)。31).【0214】図48に示すものは本発明のさらに別な実施形態による面光源装置80を示す斜視図である。この面光源装置80は、線状光源54の配置されている入射側面53以外の側面に対向させて光を正反射する側面反射板81を設けたものである。81で反射させることによって導光板52内へ戻すことができる。従って、出射面56以外から漏れ出る光を減少させることができ、出射面56からより多くの光を取り出すことができる。この側面反射板81は光を正反射するから、導光板52の設計が容易になる。81,図50に示すように、X方向パターン82(偏向パターン57)はX軸方向において左右対称な形状にしておくのが望ましい。左右対称な形状にしてあれば、線状光源54から出た光を出射面56から一方向に揃えて出射させられるだけでなく、側面反射板81で反射して導光板52内に戻った光も一方向に揃えて出射面56から出射させられることができ、側面反射板81で反射した光も利用可能になって光の出射効率を向上させることができる。light.【0217】図51は本発明のさらに別な実施形態による面光源装置83を示す斜視図である。この面光源装置83にあっては、くさび形をした導光板52を用いている。導光板52の上面にはX方向に一様な集光パターン58が形成されており、傾斜した下面は平滑に形成されている。plate,その上面に対する下面のなす角度を平均傾斜角と考えることができる。この面光源装置83にあっては、下面の傾きによって光が全反射しながらX方向へ進行するに従って出射面56の垂線との角度が次第に小さくなり、全反射の臨界角を越えると出射面56から小さな仰角で光が出射され、さらに集光パターン58によりY方向に集光される。従って、導光板52の出射面56からはX軸方向に揃った光線が出射される。52は入射側面53と対向する側面を持たないので、導光板52に入射した光は高い出射効率で出射面56から出射される。この導光板52の下面や側面に光を正反射する反射板を設けてもよい。52.【0218】図52は本発明のさらに別な実施形態による面光源装置84を示す側面図である。この面光源装置84においては、導光板52の下面に鋸刃状の偏向パターン57を設け、その斜面57aを線状光源54の方向に向けている。このような形状の偏向パターン57によれば、光源側からの光を反射させる面積が大きくなるので、より多くの光量を出射面56から取り出すことができる。側面反射板を用いない場合に有効である。56から出るまでの部分は光の出射されない暗部Dとなる。54に示すように、例えば導光板52の入射側面53をV溝状カット85を設けて入射側面53を出射面56と垂直な方向から傾斜させるとよい。図55に示すように、入射側面53に光学的なパターン86を設けて大きな角度で光線が入射側面53から入射できるようにすれば、暗部Dを小さくできる。D.【0221】(L型光源を用いた面光源装置)図56は本発明のさらに別な実施形態による面光源装置87を示す斜視図、図57はその平面図である。54は、2辺に沿ったL型をしている。従って、1枚の導光板52に本発明の条件に一致するようなパターンを形成することができない。した2枚の導光板52a,52bを組み合せて四角平板状にしている。57は各入射側面53と平行な方向で一様なパターンとなっている。as,直交する2方向にそれぞれ方向の揃った光線を出射している。52a,52b同志を対向させている側面88(境界面)がいずれも入射側面53に対して傾斜する。このように側面88が斜めになっていると、図57に破線で示すように当該側面88で反射した時に光線が大きく方向を変えることになる。この結果、この反射光は前記領域r3内に入らなくなり、指向性が低下する。52a,52bの間の境界面に位置する側面88には光吸収性の塗料などを塗布しておくのが好ましい。52b.【0224】また、図58に示すものはL型の線状光源54を用いた別な実施形態の面光源装置89である。この実施形態では、導光板52a,52bどうしの境界面を構成する側面88を階段状にすることにより、全ての側面が入射側面53と平行もしくは垂直になるようにしている。従って、境界面の側面88で反射して光線が大きく方向を変えるのを防止でき、光の出射効率を高めることができる。この境界面に位置する階段状の側面88は、鏡面加工して正反射面とするか、光吸収性塗料や遮光性塗料等を塗布して、導光板52a,52b間で光線が行き来しないようにするとよい。not.【0225】図59に示すものはL型の線状光源54を用いた別な実施形態の面光源装置90である。この実施形態では、四角平板状をした導光板52の対角線方向に集光パターン58と偏向パターン57が設けられている(図59には偏向パターン57は示していないが、集光パターン58と直交する方向に設けられている)。52には光学的パターン91が形成されている。Thus,2つの入射側面53から導光板52内に入射する光線は、光学的パターン91により導光板52内で重ね合わされて導光板52内で対角方向の光線となる。54と同様に出射光線を一方向に揃えることができる。direction.【0226】図60に示すものはL型の線状光源54を用いた別な実施形態の面光源装置92である。この実施形態でも、四角平板状をした導光板52の対角線方向に集光パターン58と偏向パターン57が設けられている。導光板52の線状光源54と対向する入射側面53には回折格子93が貼着されている。Thus,2つの入射側面53から導光板52内に入射する光線の、回折格子93による回折方向が導光板52の対角方向を向くようにしてある。54であっても、直線状の線状光源54と同様に出射光線を一方向に揃えることができる。direction.【0227】図61に示すものはL型の線状光源54を用いた別な実施形態の面光源装置94である。flatを三角波形状に形成し、入射側面53の一方の向きの面には反射ミラー95を設けてあり、反射ミラー95の設けられていない透明な面96は互いに平行になっている。線状光源54から出た光線は、入射側面53の反射ミラー95で反射された後、あるいは直接に、入射側面53の透明な面96から導光板52内へ入射する。これによって、導光板52内へ入射する光線は導光板52の対角線方向へ揃えられ、導光板52の上面からは対角方向に揃った光線が出射される。sheet)図62は導光板52の出射面56と対向させてプリズムシート70を配設した面光源装置97を示す側面図である。52の上にプリズムシート70を配置することにより、導光板52からほぼX軸方向へ出射された光線を面光源装置97と垂直なZ軸方向へ方向変換することができる。perpendicular.このプリズムシート70は面光源装置97からの光の出射方向(X軸方向)に対してほぼ垂直な方向(Y軸方向)に一様なパターンを有している。゚くらいに大きくなる。r3及び領域r4が大きくなって指向性が悪くなる。゚くらいにすることにより領域r3及び領域r4を小さくすることができ、面光源装置97から出射される光線の方向を揃えることができる。゚以上必要なことが分かる。