CN1479848A - 面光源系统及其中使用的光偏转元件 - Google Patents

Abstract

面光源系统由大致呈点状的一次光源的LED(1)、具有入射从该一次光源出射的光的光入射面和将该入射光引导出射的光出射面(4)的导光体(2)、控制来自导光体(2)的出射光的方向的光偏转元件(3)及反射片(6)构成。LED(1)配置于导光体(2)的角部，光偏转元件(3)的入光面(14)并列配置有多个大致呈弧状地包围LED(1)的棱镜列(5)。

Description

面光源系统及其中使用的光偏转元件

技术领域

本发明涉及在液晶显示装置等中所使用的、使用LED光源等大致呈点状的光源的面光源系统，尤其是，使用于移动电话、移动信息终端、电子记事本、游戏机、便携式个人电脑等移动体电子机器、企图实现小型化及降低消费电力的面光源系统及其中使用的光偏转元件。

背景技术

近年，移动电话、移动信息终端、电子记事本、游戏机、便携式个人电脑等移动体电子机器的需求增大，作为其使用的液晶显示装置的背面光源，要求有消费电力低且为薄型、同时还要求高辉度且具有均匀辉度的光源。

以往，作为使用于液晶显示装置、招牌、交通指示板等的背面光源装置，有在框架中设置多个荧光灯等线状光源的正下方式，和在板状导光体的侧端面配置线状光源的侧照式。正下方式的背面光源装置有问题，其不但难以实现光源部的轻量化及薄型化等，而且容易发生看透现象、即透过标示板可看到作为光源使用的荧光灯等。

因此，作为轻量薄型的背面光源装置逐渐使用侧照式的装置。此类侧照式的背面光源装置，通常为如下的面光源系统：以丙烯酸树脂板等的板状透明材料为导光体，使来自面向其侧端面配置的光源的光从侧端面(光入射面)入射导光体中，通过设置形成于导光体表面(光出射面)或背面的光散射部等的光出射机构，将入射的光从光出射面呈面状出射。这样的机构出射的光，由于通常斜对导光体的出射面出射，因此通常在导光体上配置棱镜片等的出射方向控制部件，使光射向出射面的法线方向。作为这样的例子，在日本专利公开特开平2-84618号公报及日本实用新型公开实开平3-69174号公报等中，提案有在导光体的光出射面及其背面的至少一面形成梨地面等的指向性出射机构、在光出射面上载置有将多个直线状棱镜列并列排列形成的棱镜片的面光源系统。但是，由于这样的面光源系统中，出射光的分布特别在与光源垂直、平行的方向(特别是平行方向)过分扩展的缘故，作为移动携带型电子机器所使用的面光源装置，不能充分地满足低消费电力、高辉度的要求。

另一方面，作为移动携带型电子机器等所使用的面光源系统，由低消费电力及结构紧凑的视点逐渐使用LED光源。作为使用此类LED光源的面光源系统，提案有如日本专利公开特开平9-81048号公报所记载的在导光体的侧端面配置LED光源，以导光体主表面的其中一个面为粗糙表面(マット面)，在另一个面上与光入射端平行地设置呈直线状延伸的线性棱镜列的技术；如日本专利公开特开平9-152360号公报所记载的在背面形成有棱镜形状的导光体的底面侧配置LED光源，将从底面入射的光通过反射镜引导向导光体的技术等。这些面光源系统中，试图在设置于导光体的棱镜形状的作用下使光射向导光体出射面的法线方向，但由于呈直线状延伸的线性棱镜列与光入射端平行地形成，因此具有以下问题：即不能使从LED光源斜向出射的光射向导光体出射面的法线方向，LED光源的斜方向区域变暗，发生辉度不均。

此外，提案有如日本专利公开特开平7-320514号公报所记载的在导光体角部设置LED光源、利用散射导光体的技术；如日本专利公开特开平8-184829号公报所记载的将导光体的两面做成粗糙表面的技术等。但是，此类利用导光体的面光源系统中，由于光斜对出射面出射，因此具有在通常观察方向、即法线方向的辉度低的问题。

还有，日本专利公开特开平11-232918号公报及特开平11-329039号公报等提案有通过在导光板背面对点光源呈弧状且离散地形成扩散图形、改善辉度不均现象的技术。但是，形成这样的扩散图形的技术中，不能使在导光体中传播的光高效地向出射面法线方向出射，不能得到充分的辉度。

此外，日本专利公开特开平11-167028号公报及特开平2001-143512号公报等中提案有，在利用点状光源的面光源系统中，在导光体表面或背面以点状光源为中心形成多个呈同心圆状的棱镜列及V字形槽等的技术。虽然通过在导光体中形成这样的同心圆状图形，能使光从导光体出射面整体出射均匀的光并能抑制辉度不均的发生，但这些面光源系统中是将来自导光体的出射光直接或介以扩散胶片出射的，因此具有以下的问题：即由面光源系统出射的出射光分布的指向性低，不能得到辉度高的面光源系统。

又，还有一种提案，在印刷有点状图形等的扩散图形的导光体出射面上配置扩散胶片，在其上形成多个平行的截面呈直角等腰三角形的线性棱镜列，将这样形成的2张棱镜片配置成使各自的棱镜列互相直角相交。但是，这样的面光源系统具有以下的问题：即难以将从LED光源发出的指向性光高效地射向法线方向，同时由于出射光分布过度地扩展的缘故，因此法线辉度及光的利用效率等降低。

发明内容

在此，本发明的目的在于提供一种适合用作在移动电话、移动信息终端、电子记事本、游戏机、便携式个人电脑等移动体电子机器的液晶显示装置中使用的、使用LED光源等大致呈点状光源的面光源系统的、消费电力低且紧凑、光利用效率优越、辉度高、辉度均匀性优越的面光源系统及其中使用的光偏转元件。

即，本发明的面光源系统，由至少一个大致呈点状的一次光源、具有入射由该一次光源所出射的光的光入射面和将该入射光引导出射的光出射面的导光体、和控制来自导光体的出射光的方向的光偏转元件构成，其特征在于，所述一次光源设置在导光体的角部或端面，所述光偏转元件的至少一个面上并列形成有多个包围所述一次光源的大致呈弧状的透镜列。

本发明的一形态中，所述光偏转元件至少在与导光体相对一侧的入光面上形成透镜列。本发明的一形态中，形成于所述光偏转元件的透镜列为由两个棱镜面构成的棱镜列，使从至少一个棱镜面入射的光进行内面反射从出光面向所希望的方向出射。本发明的一形态中，所述光偏转元件的各个棱镜列由位于离一次光源较远一侧的棱镜面和位于离一次光源较近一侧的棱镜面的两个棱镜面构成，位于离一次光源较远一侧的棱镜面与光偏转元件的基准平面所形成的角度为40～80度。

本发明的一形态中，构成所述光偏转元件的各棱镜列的至少一个棱镜面的至少一部分形成凸状或凹状的曲面形状。本发明的一形态中，构成所述光偏转元件的各棱镜列的至少一个棱镜面，当设想顶角为使从所述导光体的光出射面出射的光的出射光分布的峰值光从一个棱镜面入射、在另一个棱镜面内面反射、从出光面向所希望的方向出射的顶角θ，并以与所述光偏转元件的棱镜列的排列间距相同的间距排列的截面呈三角形的虚拟棱镜列时，以所述虚拟棱镜列的形状为基准形成凸状的曲面形状。本发明的一形态中，所述虚拟棱镜列的顶角θ设定为，使所述峰值光相对光偏转元件出光面的法线方向在±5度的范围内出射。本发明的一形态中，构成所述光偏转元件的各棱镜列的至少一个棱镜面，当设想顶角为使从所述导光体的光出射面出射的光的出射光分布的峰值光从一个棱镜面入射、在另一个棱镜面内面反射、从出光面向所希望的方向出射的顶角θ，并以与所述光偏转元件的棱镜列的排列间距相同的间距排列的截面呈三角形的虚拟棱镜列时，以所述虚拟棱镜列的形状为基准形成凹状的曲面形状。

本发明的一形态中，所述光偏转元件至少在与导光体相对的入光面相反一侧的出光面上形成透镜列。本发明的一形态中，所述光偏转元件使由入光面入射的光折射并从出光面向所希望的方向出射。本发明的一形态中，所述光偏转元件的各棱镜列由位于离一次光源较远一侧的棱镜面和位于离一次光源较近一侧的棱镜面的两个棱镜面构成，位于离一次光源较远一侧的棱镜面与光偏转元件的基准平面所形成的角度为35～55度，位于离一次光源较近一侧的棱镜面与光偏转元件的基准平面所形成的角度为35～55度。

本发明的一形态中，所述导光体内部形成有折射率不同的构造。本发明的一形态中，所述导光体的至少一个表面形成有凹凸形状。本发明的一形态中，形成于所述导光体表面的凹凸形状的平均倾斜角为2～12度。本发明的一形态中，形成于所述导光体表面的凹凸形状为并列形成的多个透镜列。本发明的一形态中，所述多个透镜列大致呈弧状包围所述一次光源并列形成。本发明的一形态中，所述透镜列在邻接的透镜列间介以平坦部离散地形成。本发明的一形态中，所述平坦部和透镜部的比率变化。本发明的一形态中，透镜部对所述平坦部的比率随着与一次光源的距离变远而增大。本发明的一形态中，透镜部对所述平坦部的比率在包围一次光源的弧线周边方向变化。本发明的一形态中，形成于所述导光体表面的凹凸形状为粗糙表面。本发明的一形态中，所述导光体在形成有所述凹凸形状的面的相反一侧的面上形成有大致以一次光源为中心呈放射状地延展的凹凸槽。

又，本发明的面光源系统用光偏转元件为至少在一个面上并列形成有多个透镜列的矩形的光偏转元件，其特征在于，该透镜列大致以光偏转元件的角部或端面的一点为中心大致呈弧状地延展。

本发明的一形态中，所述透镜列至少在入光面上形成。本发明的一形态中，所述透镜列为由两个棱镜面构成的棱镜列，使从至少一个棱镜面入射的光进行内面反射、从出光面向所希望的方向出射。本发明的一形态中，所述棱镜列由位于离弧状中心较远一侧的棱镜面和位于离弧状中心较近一侧的棱镜面的两个棱镜面构成，位于离弧状中心较远一侧的棱镜面与光偏转元件的基准平面所形成的角度为40～80度。

本发明的一形态中，构成所述棱镜列的至少一个棱镜面的至少一部分形成凸状或凹状的曲面形状。本发明的一形态中，构成所述棱镜列的至少一个棱镜面，当设想顶角为使从入光面入射的光的出射光分布的峰值光从一个棱镜面入射、在另一个棱镜面内面反射、从出光面向所希望的方向出射的顶角θ，并以与所述棱镜列的排列间距相同的间距排列的截面呈三角形的虚拟棱镜列时，形成以所述虚拟棱镜列的形状为基准的凸状的曲面形状。本发明的一形态中，所述虚拟棱镜列的顶角θ设定为，使所述峰值光在光偏转元件的出光面的法线方向±5度的范围内出射。本发明的一形态中，构成所述棱镜列的至少一个棱镜面，当设想顶角为使从入光面入射的光的出射光分布的峰值光从一个棱镜面入射、在另一个棱镜面内面反射、从出光面向所希望的方向出射的顶角θ，并以与所述棱镜列的排列间距相同的间距排列的截面呈三角形的虚拟棱镜列时，形成以所述虚拟棱镜列的形状为基准的凹状的曲面形状。

本发明的一形态中，所述透镜列至少在入光面的相反一侧的出光面上形成。本发明的一形态中，所述光偏转元件使由入光面入射的光折射并从出光面向所希望的方向出射。本发明的一形态中，所述棱镜列由位于离弧状中心较远一侧的棱镜面和位于离弧状中心较近一侧的棱镜面的两个棱镜面构成，位于离弧状中心较远一侧的棱镜面与光偏转元件的基准平面所形成的角度为35～55度，位于离弧状中心较近一侧的棱镜面与光偏转元件的基准平面所形成的角度为35～55度。

附图说明

图1为显示本发明的面光源系统基本构造的概略图。

图2为显示本发明光偏转元件棱镜列图形的一种实施形态的概略图。

图3为显示本发明光偏转元件棱镜列图形的一种实施形态的概略图。

图4为显示本发明光偏转元件棱镜列图形的一种实施形态的概略图。

图5为显示本发明光偏转元件棱镜列图形的一种实施形态的概略图。

图6A为显示本发明光偏转元件棱镜列图形的一种实施形态的概略平面图。

图6B为图6A的概略剖视图。

图7为显示本发明光偏转元件一种实施形态的棱镜单位形状的概略图。

图8为显示本发明光偏转元件一种实施形态的棱镜单位形状的概略图。

图9为显示本发明光偏转元件一种实施形态的棱镜单位形状的概略图。

图10为显示本发明导光体一种实施形态的表面形状的概略图。

图11为显示本发明导光体一种实施形态的表面形状的概略图。

图12为显示本发明导光体一种实施形态的表面形状的概略图。

图13为显示本发明导光体一种实施形态的表面形状的概略图。

图14为显示表面形成有弧状棱镜列的本发明导光体的径向截面的概略图。

图15A为显示表面形成有弧状棱镜列的本发明导光体的径向截面的概略图。

图15B为显示表面形成有弧状棱镜列的本发明导光体的径向截面的概略图。

图16A为显示表面形成有弧状棱镜列的本发明导光体的径向截面的概略图。

图16B为显示表面形成有弧状棱镜列的本发明导光体的径向截面的概略图。

图17A为显示表面形成有弧状棱镜列的本发明导光体的图形化的概略立体图。

图17B为图17A的概略剖视图。

图18为显示本发明导光体弧状棱镜列图形的一种实施形态的概略图。

图19为显示本发明导光体弧状棱镜列图形的一种实施形态的概略图。

图20为显示本发明导光体弧状棱镜列图形的一种实施形态的概略图。

图21为显示本发明导光体弧状棱镜列图形的一种实施形态的概略图。

图22为显示本发明导光体弧状棱镜列图形的一种实施形态的概略图。

图23A为显示表面形成有放射状棱镜列的本发明导光体棱镜列图形的一种实施形态的概略图。

图23B为显示表面形成有放射状棱镜列的本发明导光体棱镜列图形的一种实施形态的概略图。

图23C为显示表面形成有放射状棱镜列的本发明导光体棱镜列图形的一种实施形态的概略图。

图23D为显示表面形成有放射状棱镜列的本发明导光体棱镜列图形的一种实施形态的概略图。

图23E为显示表面形成有放射状棱镜列的本发明导光体棱镜列图形的一种实施形态的概略图。

图23F为显示表面形成有放射状棱镜列的本发明导光体棱镜列图形的一种实施形态的概略图。

图24为显示本发明导光体放射状棱镜列图形的一种实施形态的概略图。

图25为显示本发明导光体放射状棱镜列图形的一种实施形态的概略图。

图26为显示本发明导光体放射状棱镜列图形的一种实施形态的概略图。

图27为显示本发明导光体放射状棱镜列图形的一种实施形态的概略图。

图28为显示本发明导光体放射状棱镜列图形的一种实施形态的概略图。

图29为显示表面形成有放射状棱镜列的本发明导光体棱镜单位形状的概略图。

图30A为显示一次光源的发光图形的概略图。

图30B为显示一次光源的发光图形的概略图。

图30C为显示一次光源的发光图形的概略图。

图31为显示本发明实施例的导光体的圆弧状棱镜列图形的概略图。

图32为显示本发明比较例的光偏转元件的棱镜列图形的概略图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明进行详细的说明。

图1显示本发明面光源系统的一种实施形态，图中1是用作大致呈点状的一次光源的LED光源，配置在导光体2的角部。导光体2在配置一次光源的角部呈弧状地被切去，导光体2的光出射面4或其相反一侧的背面的至少一方具有后述的指向性光出射机构。导光体2光出射面4的上面，载置有光偏转元件3。光偏转元件3在与导光体2的光出射面4相对一侧的入光面14上并列形成有多个弧状的棱镜列5使其包围一次光源1。又，导光体2光出射面4相反一侧的背面配置有光反射片6。

由一次光源1出射的光，从导光体2的光入射面向导光体2中入射，在导光体2中一边重复反射一边传播，通过形成于导光体2的指向性光出射机构从光出射面4出射。本发明中，通过在导光体2的光出射面4及其背面的至少一个表面上赋予由粗糙表面形成的指向性光出射机构、由将棱镜列、双凸透镜列、V字状槽等的多个透镜列并列形成的透镜面形成的指向性光出射机构等，或是使导光体2中含有光扩散性微粒子以赋予指向性光出射机构，将在与光的传播方向平行、与光出射面4垂直的面内的分布中具有指向性的光从光出射面4出射。

这样从导光体2的光出射面4出射的指向性出射光，向光偏转元件3的入光面14入射，由透镜列5反射或折射，例如，向导光体2光出射面4的法线方向出射。本实施形态中，由于在光偏转元件3的入光面14上形成有截面大致呈三角形的棱镜列5，从导光体2的光出射面4出射的指向性出射光，从形成棱镜列5的一个棱镜面入射，在另一个棱镜面进行内面反射(理想地为内面全反射)向所希望的方向偏转而从出光面11出射。

又，本发明中，由于使用LED光源等大致呈点状的光源作为一次光源，故入射至导光体2的光在与光出射面4同一的平面中大致以一次光源为中心呈放射状在导光体2中传播，从光出射面4出射的出射光也同样以一次光源为中心呈放射状出射。为了使这样呈放射状出射的出射光与其出射方向无关、高效地向所希望的方向偏转，本发明中，将形成于光偏转元件3的棱镜列5大致呈弧状地并列配置为使其包围一次光源1。这样，通过将棱镜列5大致呈弧状地并列配置为使其包围一次光源1，由于从光出射面4呈放射状出射的几乎所有的光相对光偏转元件3的棱镜列5在与其大致呈弧状的形状垂直的方向入射，因此能够在导光体2光出射面4的全区域高效地使出射光射向特定的方向，能改善辉度的均匀性。

形成于光偏转元件3的大致呈弧状的棱镜列5，理想地应根据在导光体2中传播的光的分布选定其弧状的程度，使从光出射面4呈放射状出射的几乎所有的光相对光偏转元件3的棱镜列5在垂直方向入射。具体地，可列举大致以LED等的点状光源为中心的同心圆状、使各圆弧的半径逐个一点点增大地并列配置棱镜列5的方法，棱镜列的半径范围可根据面光源系统中点状光源的位置与相当于液晶显示区域的面光源有效区域的位置关系及大小等决定。

形成于本发明光偏转元件3的棱镜列5的图形，可根据一次光源1的配置方法，例如，如图2～5、6A、6B所示进行适宜的设定。图中的箭头表示来自一次光源1的光在导光体2中的传播方向。不管是哪个例子，理想地应以这样的图形形成棱镜列5，使从光出射面4呈放射状出射的几乎所有的光相对光偏转元件3的棱镜列5在大致垂直的方向入射。图2是将多个一次光源1设置在导光体2对角位置的两个角部的场合的概略图，形成为使大致以各自的一次光源1为中心的圆弧状的棱镜列5以与两个光入射面的距离相等的线为分界线大致对称。图3是将一次光源1设置在导光体2的一个端面中央的场合的概略图，形成为使棱镜列5呈弧状地包围一次光源1，使棱镜列5相对从一次光源1在放射状方向延伸的直线大致垂直地交叉。图4是使用将两个点状光源靠近导光体2的一个端面中央设置而形成的一次光源1的场合的概略图，形成为使棱镜列5呈弧状地包围一次光源1，使棱镜列5相对从两个点状光源间的中心点在放射状方向延伸的直线大致垂直地交叉。图5是将两个一次光源1设置在导光体2相对的两个端面中央的场合的概略图，形成为使大致以各自的一次光源1为中心的圆弧状的棱镜列5以导光体2中央的线为分界线大致对称。图6A、图6B是在形成于导光体2背面中央部的凹部7介以空气、树脂或透明物质配置一次光源1的场合的概略图，棱镜列5形成为以一次光源1为中心的圆弧状。形成在导光体2背面的凹部7也可以是从背面至光出射面4贯穿的贯穿孔。

本发明中，形成于光偏转元件3的棱镜列5，可以与导光体2的光出射面4相对而形成在光偏转元件3的入光面14上，也可以形成在光偏转元件3的出光面11上。首先，对于形成在光偏转元件3入光面14上的场合参照图7进行说明。

如图7所示，从导光体2的光出射面4出射的出射光(实线箭头)，从棱镜列5离一次光源1较近一方的面10向光偏转元件3入射，在离一次光源1较远一方的面9进行内面反射向所希望的方向偏转后，从光偏转元件3的出光面11出射。由此，能够在将从导光体2的光出射面4出射的出射光的指向性基本上维持的状态下将其出射方向改变至所希望的方向，既改进光的利用效率，又能得到辉度高的面光源系统。

由导光体2的光出射面4出射的出射光，由于出射光分布的峰值光处于对光出射面4倾斜10～50度的方向，因此棱镜列5离一次光源1较远一方的面9与光偏转元件3的基准平面8所形成的角度，理想地为40～80度，更理想地为50～65度，进一步理想地为55～65度。这是因为，将棱镜列5离一次光源1较远一方的面9与光偏转元件3的基准平面8形成的角度设置为这一范围，就能够将具有这样的指向性的来自导光体2的出射光向光偏转元件出光面11的法线方向近旁偏转出射。这里，光偏转元件3的基准平面8指的是，假定如图7所示光偏转元件3的形成有棱镜列5的面平滑时的平面。

另一方面，导光体2中传播的光的一部分中，存在有一直到达导光体2的末端、在其端面反射回来的光12。这样的光12在导光体2中向导光体2的光入射面传播，由形成于导光体2的指向性光出射机构从光出射面4出射(点线箭头)。这样的出射光从光偏转元件3离一次光源1较远一侧的棱镜面9入射，在离一次光源1较近一侧的棱镜面10进行内面反射向所希望的方向偏转后，从光偏转元件3的出射光面11出射。由于这样的出射光，其出射光分布的峰值光也为对光出射面4倾斜10～50度的方向，因此这样的出射光比较多的场合，棱镜列5离一次光源1较近一方的棱镜面10与光偏转元件3的基准平面8所形成的角度，也与离一次光源1较远一方的棱镜面9同样，理想地为40～80度，更理想地为50～65度，进一步理想地为55～65度。

相对光偏转元件3的基准平面8，棱镜面9与之所形成的角度与棱镜面10与之所形成的角度可以相同，也可以使之不同。使两角度不同的场合，理想地其角度差为10度以下，更理想地为5度以下，进一步理想地为2度以下。

本发明中，在如移动电话及移动信息终端等的便携式电子机器的面光源系统之类的、消费电力节约化和高辉度化的要求非常高的用途中，通过将形成于光偏转元件3的棱镜列5的截面形状、如图8所示将棱镜面形成为凸状的曲面形状，则由于棱镜面内面反射时能够进行偏转使其向所希望的方向集中、成为指向性更高的集中光出射，因此能提高平均消费电力的辉度，能进一步改善低消费电力化及高辉度化。

对这样的棱镜列5的形状，参照图8进行说明。首先，以棱镜列排列的间距为P，设定截面为三角形的虚拟棱镜列I。假设该虚拟棱镜列I的两个棱镜面I-1、I-2形成的角度(即虚拟棱镜顶角)为θ。该角度θ设定为虚拟棱镜列I的顶角，使来自导光体2的光出射面4的光的强度分布的峰值出射光(倾斜角α)向虚拟棱镜列I入射、由虚拟棱镜面I-2内面反射(最好是内面全反射)后，例如向出光面11的法线方向前进。

接着，以形状被如上设定的虚拟棱镜列I的形状为基准，决定实际的棱镜列形状，使其至少一个棱镜面为凸曲面形状。具体地，理想地应如下决定实际的棱镜列形状。设定从导光体2的光出射面4出射的光的出射光分布的峰值出射光(倾斜角α)掠过一次光源1一侧的邻接虚拟棱镜列的顶部向虚拟棱镜I入射的虚拟光，假设该虚拟光通过虚拟棱镜面I-1的位置为K1，到达虚拟棱镜面I-2的位置为K2。此时，理想地，该棱镜列的形状应为凸曲面形状，使得在比虚拟棱镜列I中的棱镜面I-2的内面全反射位置K2更靠近出光面11的位置，其至少一部分或全部位置上棱镜面的倾斜角比虚拟棱镜列I的棱镜面I-2的倾斜角大。

如图8所示的尺寸z(棱镜列的顶点和虚拟棱镜面I-2的内面全反射位置K2之间的出光面11的法线方向上的距离)用下式(1)表示：

z＝(P·tanα·cot[θ/2])/

   (tanα+cot[θ/2])·{cot[θ/2]

    +cotθ/(cot[θ/2]-cotθ))                  ...    (1)

在所示的值以上的出光面法线方向位置上，则实际的棱镜面具有的倾斜角较下式(2)

ncos[3θ/2]＝sin(α-[θ/2])                    ...     (2)

所示的虚拟棱镜列I的棱镜面I-2的倾斜角大(又，式中n为棱镜列的折射率)。

作为如以上的凸曲面形状，可以例示将顶部及底部设定为与虚拟棱镜列共用(即通过顶部与邻接虚拟棱镜列之间的谷部的形状)的、具有曲率半径r的凸圆弧面形状。此处，作为用间距P归一化所得的曲率半径r的值(r/P)理想地应设定为2～80的范围，更理想地应为7～30的范围。

通过将棱镜列5的形状如此设定，可以减小由光偏转元件3出射的光的分布角度(半值宽度)。其理由如下。即，到达虚拟棱镜列I中比棱镜面I-2的内面反射位置K2更靠近出光面11的位置的光是从一次光源一侧的邻接虚拟棱镜列的顶部下侧以比α大的倾斜角入射的光线的集合。从而，其分布峰值的方向是比α大的倾斜方向，其内面反射光的分布峰值的方向是从出光面11的法线方向向沿内面反射的虚拟棱镜面方向倾斜的方向。这样的光起到将来自出光面11的出射光的角度分布扩展的作用。此处，为了将光量向特定方向集中出射，通过将在虚拟棱镜列I中比棱镜面I-2的内面反射位置K2更靠近出光面11位置的实际的棱镜列的棱镜面倾斜角设定为比对应的虚拟棱镜面的倾斜角大，能够在该区域修正，使实际内面反射的光的前进方向移动至比虚拟棱镜面的反射光更接近出光面11法线方向的方向，能够实现高辉度化、窄视场化。

理想地、对应虚拟棱镜面I-1的实际的棱镜面也应设定为同样的形状(即，关于出光面11的法线方向，与对应虚拟棱镜面I-2的实际的棱镜面为对称的形状)。

非对称性棱镜面的场合，尽管不能直接利用前述有关Z值的等式，但假如该非对称性棱镜列的间距已定，且离光源较近一侧的棱镜面I-1的倾斜角已设定为一定值，则能够一义地决定K2及棱镜面I-2的倾斜角度，使得从导光板掠过邻接虚拟棱镜的顶部、以一定出射峰值角度折射通过I-2面的光线向上述法线方向在棱镜面I-2的K2位置内面反射并偏转。由此，能够推测决定虚拟非对称三角形，能同样地适用前述用于实现窄视场化的棱镜设计原理。

上述例中，对使光向光偏转元件3的出光面11的法线方向出射的场合作了说明，但只要是欲以所希望的角度使峰值出射光出射以达成窄视场化的场合，则不管是对称或非对称性棱镜，都能一义地决定棱镜面I-2的倾斜角度和K2，使得掠过邻接虚拟棱镜的顶部、以一定出射峰值角度折射通过I-1面的光线射向该所希望的方向，与上述同样，能适用前述用于实现窄视场化的棱镜设计原理。

在这样的窄视场化中，在与导光体2的光入射面和光出射面4直角相交的面内的出射光分布中，理想地，来自光偏转元件3的出光面11的出射光的半值宽度A在来自导光体2的光出射面4的出射光的半值宽度B的30％以上100％以下的范围，更理想地在40％～90％的范围。这是因为，通过将半值宽度A设定为半值宽度B的30％以上，能够避免由于极度的窄视场化引起的图像等的难视性，通过将半值宽度A设定为半值宽度B的100％以下，能够实现高辉度化和窄视场化。

另一方面，和上述场合不同，在欲达成广视场化的场合(增大面光源出射角度分布的宽度)，对于形成于光偏转元件3的棱镜列5的截面形状，通过将棱镜面做成凹状的曲面形状，就能够在棱镜面进行内面反射时实现偏转以增大分布角度，相对地增大视场范围。关于此时的棱镜列的形状设定，可以与上述做成凸状曲面形状时同样地进行，通过在比棱镜I-2的K2点更靠近导光体一侧的一部分或全部棱镜面上，将该棱镜倾斜角度设定为比虚拟棱镜面的倾斜角度大，能够达成上述广视场化，也就是说增大出射光分布。

其次，关于在光偏转元件3的出光面11上形成有棱镜列5的场合参照图9进行说明。

如图9所示，从导光体2的光出射面4出射的出射光向光偏转元件3的入光面14一边折射一边入射。入射的光，在离一次光源1较远的棱镜面15入射，并在该处一边折射一边出射。利用这样的光偏转元件3的场合，由于其偏转光的作用相对较弱，因此可以在导光体2的光出射面4和光偏转元件3之间，设置控制光前进方向的扩散片及棱镜片等。或者，也可在光偏转元件3上用另外的扩散片及棱镜片等，使出射光射向出光面11的法线方向。

理想地，主要折射入射光的棱镜面15与光偏转元件3的基准平面13所形成的角度，应为35～55度。该角度小于该范围的场合，则由折射引起的光的偏转作用有不够充分的倾向，而该角度大于该范围的场合，则副峰值有增大的倾向。此处，光偏转元件3的基准平面13指的是，假定如图9所示，光偏转元件3的形成有棱镜列5的面为平滑时的平面。这样将棱镜列5形成于光偏转元件3的出光面11上的场合，也和将棱镜列5形成于光偏转元件3的入光面14上的场合同样，可以将棱镜列5的形状做成左右大致对称。两个棱镜面与基准平面13所形成的角度不同的场合，理想地应将两个棱镜面与基准平面13形成的角度的差控制在10度以下，更理想地应为5度以下，进一步理想地应为2度以下。

作为形成于光偏转元件3的棱镜列5，考虑到棱镜图形形成时模型的耐久性等，可以将其顶部做成曲面化(即截面曲线化)，或做成平坦化的形状。通过使用这样的形状，可以改善模型的耐久性，削减制品成本，但是必须在不损害光学特性的范围内对顶部进行加工。此外，本发明中，作为光偏转元件3，其功能在于使来自导光体2的出射光向目的方向偏转(变角)，因此如上所述的形成有棱镜列的棱镜片为理想，作为形成于透镜片的棱镜列，根据目的可使用种种形状者，例如，可列举双凸透镜形状、复眼透镜形状、波形形状等。

作为本发明的导光体2，只要是将从一次光源1出射的光，大致以一次光源1为中心呈放射状地传播，通过形成于导光体2的指向性光出射机构，在与导光体2中传播的光的前进方向平行、与光出射面4垂直的面中，具有指向性使出射光分布的峰值光相对光出射面4以倾斜方向出射，则不作特别的限定。

作为形成于导光体2上的指向性光出射机构，例如，可通过在导光体2的光出射面4及背面两者中的至少一个表面上形成凹凸形状，或通过在导光体2中形成与基材折射率不同的结构、例如使导光体2中含有与基材折射率不同的光扩散性微粒子，形成指向性光出射机构。从一次光源1入射导光体2的光，在这样的指向性光出射机构作用下，在导光体2中传播期间对光出射面4的入射角发生变化，对光出射面4的入射角未满临界角的场合则从光出射面4出射。

作为通过将导光体2表面做成凹凸形状形成指向性光出射机构的情形，可列举将棱镜列、双凸透镜列、V字状槽等的多个透镜列并列形成的透镜面、或粗糙表面(粗糙表面)等。这些指向性光出射机构，也可将多个指向性光出射机构组合形成导光体2。这样设置有指向性光出射机构的导光体2，理想地，从光出射面4出射的出射光的出射光分布的峰值出射光的方向应与光出射面4形成10～50度的角度，出射光分布的半值宽度应为10～40度。尤其是，作为光偏转元件3使用将前述棱镜面做成凸状曲面形状的棱镜片的场合，从光出射面4出射的出射光的出射光分布的半值宽度为10～30度的角度的为合适。这是因为，将这样的半值宽度的出射光用由平面形状的棱镜面形成的棱镜片偏转的场合，从棱镜片出射的出射光的半值宽度相比导光体2的有增大的倾向，而高辉度化有可能受到损害。

本发明中，作为指向性光出射机构的粗糙表面及透镜面等，理想地，根据ISO4287/1-1984所规定的平均倾斜角θa应为2～12度的范围，更理想地应为3～10度的范围。这是因为，平均倾斜角θa不满2度，则具有下列倾向：导光体2的光出射率变低，光的出射量不充分，辉度降低，相反，平均倾斜角θa超过12度，则具有下列倾向：导光体2的光出射率变大，一次光源1近旁的出射光量变大，光出射面4内的辉度的均匀性降低。本发明中，粗糙表面及透镜面等的平均倾斜角θa，可使之在导光体2表面内为均匀，也可连续地、断续地或局部地使之变化。例如，为了提高光出射面4内辉度的均匀性，理想地应随着远离一次光源1而增大平均倾斜角θa。又，如果光出射面4内局部存在辉度降低的位置，则可以通过增大该局部的平均倾斜角θa，相反，如果局部存在辉度过高的位置，则可以通过减小该局部的平均倾斜角θa，来局部控制出射光量实现辉度的均匀化。

形成于导光体2的粗糙表面及透镜面等的平均倾斜角θa，可根据IS04287/l-1984，使用触针式表面粗度计测定粗糙表面形状，以测定方向的坐标为x，由得到的倾斜函数f(x)用以下的(3)式及(4)式求得。此处，L为测定长度，Δa为平均倾斜角θa的正切。 $\mathrm{\Δ}\text{a=}(1/L){{\∫}_0}^L\left|(d/\mathrm{dx})\text{f}\left(x\right)\right|\text{dx---}\left(3\right)$

θa=tan^-1(Δa)                            …(4)

形成于导光体2的指向性光出射机构的具体的实施形态显示于图10～13。图10是在导光体2的背面上形成有大致以一次光源1为中心的圆弧状棱镜列16的情形。图11是在导光体2的背面上形成有大致以一次光源1为中心的放射状棱镜列17的情形。图12是在导光体2的光出射面4上形成有粗糙表面18的情形。图13是在导光体2背面上将构成导光体2的带状异折射率层形成为大致以一次光源l为中心的放射状的情形。又，本发明中，指向性光出射机构并不限定于这些实施形态所示的情形，既可以是其他指向性光出射机构，形成指向性光出射机构的导光体2的表面也可以是相反一侧的面。本发明不限于这样的指向性光出射机构，也可在导光体2内部将具有与构成导光体2的基材不同折射率的光扩散性微粒子分散而形成，或者是将与构成层的基材不同折射率的光扩散性微粒子分散的扩散层19形成于导光体2的光出射面4上而形成，或者是在导光体2背面上将与构成导光体2的基材不同折射率的异折射率层20形成为大致以一次光源1为中心的放射状而形成。

其中理想的是如图10所示的将大致以一次光源1为中心的圆弧状棱镜列16作为指向性光出射机构形成的，山于在导光体2中大致以一次光源1为中心旱放射状地传播的光的方向不发生大幅度的变化而从光出射面4出射，因此在光偏转元件3作用下几乎所有的光能够向所希望的方向偏转，能够提供辉度高、辉度均匀性优越的面光源系统。

本发明中，由于作为一次光源使用LED光源等的大致呈点状的光源，因此入射导光体2的光，在与光出射面4大致同～的平面内大致以一次光源l为中心呈放射状地在导光体2中传播。对这样呈放射状地传播的光，通过将弧状棱镜列16大致呈弧状地并列配置使其包围一次光源1，由于在导光体2中呈放射状地传播的几乎所有的光对弧状棱镜列16以大致垂直的方向入射，因此不管其在与光出射面4大致同一的平面内的传播方向如何，都能够高效地向所希望的方向出射，既能够容易地维持其传播方向，又能在导光体2光出射面4的全区域使出射光高效地射向指定方向，能提高辉度的均匀性。

理想地，大致呈弧状的棱镜列16可根据在导光体2中传播的光的分布选定其弧状程度，使在导光体2中呈放射状地传播的几乎所有的光对弧状棱镜列16以垂直方向入射。

作为指向性光出射机构形成以一次光源1为中心的圆弧状棱镜列16的场合，形成的圆弧状棱镜列16的径向分布既可为如图14所示连续形成，也可如图15A所示在邻接的弧状棱镜列16之间设置平坦部离散地形成。连续形成圆弧状棱镜列16的场合，如图14所示可能存在从弧状棱镜列16出射后向邻接的弧状棱镜列16入射的光21，如果这样的光21多量存在则从导光体2出射的出射光的出射光分布的参差增大，不在光偏转元件3作用下向所希望的方向偏转的光增多，从而可能招致辉度低下。这样的场合，通过如图15A所示将弧状棱镜列16离散地形成，能够减少如图14所示的光21，抑制由从导光体2出射的出射光的出射光分布的参差引起的辉度低下。这样，离散地形成弧状棱镜列16的场合，也可如图15B所示将弧状棱镜列16形成为凹状。

作为这样的弧状棱镜列16，可以形成截面形状为三角形状、弧状、半圆状、多角形状等形状者。其中尤其是，因为截面大致呈三角形状者能够减少如图14所示的光21，抑制由从导光体2出射的出射光的出射光分布的参差引起的辉度低下，而为理想。

在这样的截面大致呈三角形的弧状棱镜列中，如图16A所示，理想地，离一次光源较近一方的棱镜面23和导光体2的基准平面22所形成的角度应为2～20度，更理想地应为4～12度的范围。这是因为，就从导光体2出射的出射光的出射光分布而言，峰值出射光的出射角度及出射光分布的半值宽度，随着棱镜面23与导光体2的基准平面22所形成的角度而变化，如果棱镜面23与导光体2的基准平面22所形成的角度超过20度，则出现出射光分布的半值宽度变大、辉度降低的倾向。又，如果棱镜面23与导光体2的基准平面22所形成的角度不到2度，则出现来自导光体2的出射光量变少、辉度降低的倾向。此处，导光体2的基准平面22指的是，假定如图16A所示形成有导光体2的弧状棱镜列的面为平滑时的平面。

又，离散地形成弧状棱镜列16的场合，可以通过使形成弧状棱镜列16的棱镜部L2与在邻接的弧状棱镜列16之间形成的平坦部L1的比率L2/L1在弧状棱镜列16的圆周方向变化，即，在导光体2内光的传播方向上光量多的方向则使比率L2/L1小，光量少的方向则使比率L2/L1大，就能提高辉度的均匀性。

又，通过使该比率L2/L1沿弧状棱镜列16的径向变化，能够改善导光体2光出射面4的角部等的辉度低的区域及一次光源1近旁等的辉度高的区域的辉度不均。又，通过随着离开一次光源1减少该比率，能够提高辉度的均匀性。作为使L2/L1的比率变化的方法，有将形成棱镜列的间隔变化的方法，将棱镜列的棱镜形状的深度变化的方法，以及将这两者变化的方法。

弧状棱镜列16也可在其圆周方向离散地形成，但是由于难以形成精确形状的弧状棱镜列16，因此理想地应选择在弧的圆周方向连续形成的棱镜列。

本发明中，也可如图17B所示形成弧状棱镜列16。图16A、16B中，24表示光线。

本发明中，也能将在导光体2上形成有弧状棱镜列16等的透镜面及粗糙表面等，如图17A及17B所示，通过设置用树脂埋设成图形状的埋设部25使之平坦化，来提高辉度的均匀性。只要将欲提高辉度的部分的平坦化的比率设置为小，将欲抑制辉度的部分的平坦化比率设置为大即可。作为形成这样的图形状埋设部25的埋设树脂，可以使用提高活化能线硬化性组成物的聚合率而进行增粘化的材料，及在活化能线硬化性组成物中混合了在印刷墨水中使用的增粘材的材料等。

导光体2的弧状棱镜列16的图形，根据一次光源1的配置方法，例如，可以如图18～22所示适宜地设定。不管是哪个例子的图形，都使在导光体2中呈放射状传播的几乎所有的光对弧状棱镜列16以垂直方向入射。图中箭头表示来自一次光源1的光在导光体2中的传播方向。

图18为，将一次光源1设置于导光体2的一个端面中央的场合的概略图，形成为使棱镜列5呈弧状地包围一次光源1且相对从一次光源1在放射状方向延伸的直线大致垂直地交叉。图19为将两个一次光源1设置于导光体2对角位置的两个角部的场合的概略图，形成为使大致以各自的一次光源为中心的圆弧状的棱镜列16以与两个光入射面的距离相等的线为分界大致对称。图20为将两个点状光源设置在靠近导光体2的一个端面的中央、将其作为一次光源1使用的场合的概略图，形成为使棱镜列呈弧状地包围一次光源1且相对从两个点状光源1之间的大致的中心点在放射状方向延伸的直线大致垂直地交叉。图21是将两个一次光源设置在导光体2相对的两个端面的中央的场合的概略图，形成为使大致以各自的一次光源为中心的圆弧状的棱镜列16以导光体2中央的线为分界大致对称。图22是在形成于导光体2背面中央部的凹部7介以空气、树脂或透明物质配置一次光源1的场合的概略图，棱镜列16形成为以一次光源1为中心的圆弧状。

本发明中，出于控制垂直于光传播方向的出射光分布、在特定方向上使光传播的目的，如图23A～23F所示，可以与指向性出射机构并用形成大致以一次光源1为中心呈放射状的棱镜列等的凹凸槽17。在导光体2上作为指向性出射机构形成有粗糙表面的场合，由于入射导光体2的光随着在导光体2中的传播，具有沿大致以一次光源1为中心的圆周方向扩散的倾向。因此通过形成凹凸槽17，能够控制使得在凹凸槽17的排列方向(大致以一次光源1为中心的圆周方向)的出射光分布变窄，进一步提高辉度。又，在导光体2上作为指向性出射机构形成有弧状棱镜列的场合，由于弧状棱镜列径向的出射光分布具有变窄的倾向，因此可通过形成凹凸槽17，能够控制使得弧状棱镜列径向的出射光分布增大、增大视场角。进一步，通过调整凹凸槽17和平坦部的比率，能够进一步提高辉度的均匀性。

放射状凹凸槽17的理想的排列图形例如图23A～23F所示。图23A为放射状凹凸槽17的代表例，在导光体2的光出射面4上形成通常的放射状型，使其随着远离一次光源1而邻接的凹凸槽17的间隔变大。图23B在导光体2的光出射面4上形成随着远离一次光源1而凹凸槽17的深度和宽度增加的放射状型。图23C在导光体2的光出射面4上形成将长度比较短的多个凹凸槽17呈放射状地配置的图形。图23D在导光体2的光出射面4上形成图形，根据来自一次光源1的出射光分布，在出射强度大的方向将凹凸槽17的深度和宽度做小，在出射强度小的方向将凹凸槽17的深度和宽度做大，能够提高在大致以一次光源1为中心的圆周方向的辉度的均匀性。图23E及图23F仅在容易发生辉度不均的导光体2光出射面4的一次光源1近旁呈放射状地形成凹凸槽17，能够抑制一次光源1近旁的辉度不均的发生。此外，本发明中，放射状凹凸槽17并不限定于这些实施形态所示者，可以是其他形状、图形，形成凹凸槽17的导光体2的表面也可为相反一侧的面。

导光体2的凹凸槽17的放射状图形可以根据光源的配置方法如图24～28所示适宜设定。图24是将一次光源1设置于导光体2的一个端面的中央的场合的概略图，放射状图形形成为随着远离一次光源1，邻接的凹凸槽17的间隔变大。图25是将两个一次光源1设置在导光体2对角位置的两个角部的场合的概略图，大致以各自的一次光源为中心呈放射状地形成凹凸槽17，在导光体2的中央部，两方的大致以一次光源1为中心的凹凸槽17相混。图26是将两个一次光源设置在靠近导光体2的一个端面的中央的场合的概略图，大致以各自的一次光源1为中心的放射状凹凸槽17以两个一次光源1的中央为分界形成。图27是将两个一次光源1分别设置在导光体2的对向的两个端面的中央的场合的概略图，大致以各自的一次光源为中心呈放射状地形成凹凸槽17，在导光体2的中央部，两方的以一次光源1为中心的凹凸槽17相混。图28是在形成于导光体2背面中央部的凹部7介以空气、树脂或透明物质配置一次光源1的场合的概略图，凹凸槽17以一次光源1为中心呈放射状形成。

作为凹凸槽17的形状，可列举截面大致呈三角形状、弧状、半球状、多角形状等。其中尤其是截面大致呈三角形状的棱镜列或V字状槽因为能够高效地控制出射光分布而为理想，特别是，截面大致呈等腰三角形的为理想。作为这样截面大致呈三角形状的凹凸槽17，如图29所示，随凹凸槽17的主面26和导光体2的基准平面22所形成角度的不同，对从导光体2的光出射面4出射的出射光的凹凸槽17排列方向(大致以一次光源1为中心的圆周方向)的出射光分布进行控制的效率发生变化。因此导光体2的基准平面22和凹凸槽17的主面26所形成的角度理想地为15～65度，更理想地为15～40度的范围，进一步理想地为20～25度的范围。

截面大致呈三角形状的凹凸槽17，其顶部可以为平坦或曲面状(即截面为曲线状)。顶部为曲面状的场合，理想地，应设定顶部的曲率半径R和三角形状的底边长度(凹凸槽17的宽度)P的比率R/P为0.1～0.7。通过将R/P设定为该范围，能够对从导光体2的光出射面4出射的出射光的凹凸槽17排列方向的出射光分布进行高效地控制。

又，本发明中，作为导光体2的形状，可以使用厚度均匀的板状、楔状、船型状等的种种形状者，厚度随着远离一次光源1而变薄的楔状者尤其理想。

作为本发明的面光源系统中使用的一次光源1，考虑消费电力等LED光源为理想，但也可使用卤素灯等之类的其他大致呈点状的光源。这样的大致呈点状的一次光源1，可以如图1、图2所示在导光体2的角部设置直线状及圆弧状等的切去部，也可如图3～5所示，在导光体端面设置，也可如图6所示配置在面光源导光体的内部。又，作为大致呈点状的一次光源1，可以使用单色光光源、或具有红、绿、蓝3原色波长光的白色光源。本发明中，作为这样的一次光源1可以使用一个或多个大致呈点状的光源。使用多个大致呈点状的光源的场合，可以如图2或图5所示在导光体2的多个角部或端面分别配置一个，也可如图4所示在一个角部或端面将多个大致呈点状的光源靠近相接地配置。在一个角部或端面将多个大致呈点状的光源靠近相接地配置的场合，可以使用将多个大致呈点状的光源阵列化了的LED阵列。

作为一次光源1，理想地可根据目的及要求特性等，使用最适的发光图形(出射光分布)。通常，为了缓和一次光源1前方(正面)的辉度较其他部分高的现象，以在与导光体2的光出射面4平行的方向(a)的发光图形的分散为大者为理想，发光图形的峰值半值宽度为120～180度程度者为理想。关于将一次光源1设置于导光体2的端面或角部的场合的发光图形的理想的实施形态，参照图30A～图30C进行说明。如图30A所示，在导光体2的端面设置一次光源1的场合，理想地应使用在a方向上的扩散为大的发光图形，峰值半值宽度为140～180度程度者为理想。又，如图30B及图30C所示，在将一次光源1设置于导光体2的角部的场合，向导光体2入射的光在导光体2的a方向上向全体扩散的为理想，入射的光的扩展角与导光体2的面的扩散基本上一致的为理想。因此，入射光的导光体2的角的角度为90度的场合，在一次光源1的a方向的发光图形的峰值半值宽度为60～120度程度者为理想，角度为45度的场合，在一次光源1的a方向的发光图形的峰值半值宽度为20～70度程度者为理想。

此外，在与一次光源1的光出射面4垂直的方向(b)上的发光图形，其峰值半值宽度为10～90度程度者为理想。这是因为，b方向的发光图形过度扩散则具有光在一次光源近旁容易出射、辉度均匀性降低的倾向，b方向的发光图形过窄则具有来自导光体2的出射率减小、辉度降低的倾向。

为了增大导光体2内a方向的入射光的扩展角度，理想地应在配置一次光源1的导光体2的端面设置以一次光源1为中心的圆弧状的切去部27，以使所有方向的光能不发生反射而入射。又，出于调整导光体2的光出射面4内的辉度分布的目的，也可将切去部27做成非球面状。

又，也可在切成直线状的入光部的面上形成双凸透镜等的透镜列。该场合下，理想地透镜列的列距应设定为10～200μm的范围，更理想地应为20～100μm的范围。该列距过小则难以设定用于在导光板内部高效地扩散入射光的精确的形状，具有得不到所希望的性能的倾向。另一方面，如果该列距过大则配置于切去部的有效面积内的透镜列数变少，在发生透镜列的局部形状缺损的场合，对导光体2内部的光的分布，有容易观察到不均匀辉度的倾向。

本发明中，由于作为一次光源1使用指向性比较高的LED等的点状光源，尤其是在导光体2表面上作为指向性出射机构形成有透镜列的场合，在与导光体2的光出射面4为同一面内的出射光分布有可能变为几度～十几度、非常窄，在从光出射面4的法线方向观察的场合有可能观察到大致以一次光源1为中心的扇形的辉线。该情况下，通过将导光体2的形成有棱镜列的表面做成微细的粗糙表面，能够扩散在与导光体2的光出射面4为同一面内的出射光分布、抑制大致以一次光源1为中心的扇形的辉线的发生。该情况下，也可取代形成有棱镜列的面而在其相反一侧的面上进行粗糙表面化，也可在两方的面上进行粗糙表面化。

该粗糙表面的程度，理想地根据IS04287/1-1984相对透镜面的平均倾斜角θa应为0.1～8度的范围，更理想地应为0.5～6度的范围，进一步更理想地应为1～4度的范围。如果该粗糙表面的平均倾斜角θa不满0.1度，则具有倾向，在导光体2的光出射面4的同一平面内，不能得到出射光分布的扩大效果。又，如果粗糙表面的平均倾斜角θa超过8度，则具有透镜列的形状损坏大、透镜列的指向性光出射特性受损、光入射端面近旁的出射光量过分增大而辉度的均匀性受损的倾向。

又，利用将各向不同扩散性的扩散片载置于光偏转元件3的出光面11上的方法也可得到同样的效果。此种场合，将各向不同扩散性的扩散片配置为使异方扩散片的扩散性强的方向与向一次光源1的正面方向延伸的线垂直。还有，利用将形成于导光体2表面的透镜列的高度，在透镜列延伸方向每隔一定间隔使其变化的方法，也能得到同样的效果。该场合，越将透镜列的高度增高、越将改变透镜列高度的间隔变小，则越能扩散出射光分布。透镜列的高度变化范围为1～30μm为理想，间隔范围为10～1000μm为理想。

作为构成导光体2及光偏转元件3的材料，可以使用玻璃及合成树脂等的高透光性的材料。作为合成树脂，可以列举例如丙烯基系树脂、聚碳酸酯系树脂、氯化乙烯系树脂、聚烯烃树脂、聚苯乙烯、或甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的共聚物等，可以通过将这样的合成树脂用挤出成型、注射成型等的通常的成形方法成形为板状体的方法制造导光体2及光偏转元件3等。尤其是，聚甲基丙烯酸甲酯等的甲基丙烯酸树脂，其光线透过率高，耐热性、力学特性、成形加工性好，最适合于作为导光体用材料。这样的甲基丙烯酸树脂，是以甲基丙烯酸甲酯为主成分的树脂，理想地甲基丙烯酸甲酯应占80重量％以上。

本发明中，为了将棱镜形状等的表面形状赋予导光体2及光偏转元件3，也可使用活化能线硬化性树脂组成物。作为活化能线硬化性树脂组成物，使用以分子内含有丙烯酰基或甲基丙烯酰基的聚合性化合物、活化能线感应性自由基聚合引发剂、活化能线吸收剂等为主成分的组成物。作为在分子内含有异丙烯酰基((メタ)ァクリロィ基)的聚合性化合物，可以列举光聚合性的低聚物、多官能团异丙烯酸酯、单官能团异丙烯酸酯等化合物。作为光聚合性低聚物，可以列举分子内有2个以上的异氰酸酯基的聚异氰酸酯和分子内含有羟基或者异丙烯酰基的化合物反应制得的聚氨酯异丙烯酸酯低聚物、分子内含有2个以上的环氧基的环氧化合物与分子内含羧基或者异丙稀酰基的化合物反应制得的环氧聚异丙烯酸酯低聚物。

具体地，作为代表可列举异佛尔酮二异氰酸酯(ィソホロンジィソシァネ一ト)、四甲基苯二甲基二异氰酸酯(テトラメチルキシリレンジィソシァネ一ト)、二甲基二异氰酸酯(キシリレンジィソシァネ一ト)、甲苯二异氰酸酯(トリレンジィソシァネ一ト)等二异氰酸酯化合物(ジィソシァネ一ト化合物)和羟乙基异丙烯酸酯(ヒドロキシェチル(メタ)ァクリレ一ト)、羟丙基异丙烯酸酯(ヒドロキシプロピル(メタ)ァクリレ一ト)、四羟基甲烷三异丙烯酸酯(テトラメチロ一ルメタントリ(メタ)ァクリレ一ト)、甘油异丙烯酸酯(グリセリンジ(メタ)ァクリレ一ト)等含有羟基的异丙烯酸酯(水酸基含有(メタ)ァクリレ一ト)反应得到的聚氨基甲酸酯异丙烯酸酯低聚物(ゥレタンポリ(メタ)ァクリレ一トォリゴマ一)，双酚A二缩水甘油酯(ビスフェノ一ルAジグリシジルェ一チル)、双酚F二缩水甘油酯(ビスフェノ一ルF ジグリシジルェ一テル)、双酚S二缩水甘油酯(ビスフェノ一ルSジグリシジルェ一テル)、四溴双酚A二缩水甘油酯(テトラブロモビスAジグリシジルェ一テル)等环氧化合物(ェボキシ化合物)与异丙烯酸((メタ)ァクリル酸)反应得到的环氧聚异丙烯酸酯低聚物(ェボキシポリ(メタ)ァクリレ一トォリゴマ一)。

作为多官能异丙烯酸酯化合物(多官能(メタ)ァクリレ一ト化合物)，可列举乙二醇二异丙烯酸酯(ェチレングリコ一ルジ(メタ)ァクリレ一ト)、二乙二醇二异丙烯酸酯(ジェチレングリコ一ルジ(メタ)ァクリル一ト)、三乙二醇二异丙烯酸酯(トリェチレングリコ一ルジ(メタ)ァクリレ一ト)、聚乙二醇二异丙烯酸酯(ポリェチレングリコ一ルジ(メタ)ァクリレ一ト)、三丙二醇二异丙烯酸酯(トリプロピレングリコ一ルジ(メタ)ァクリレ一ト)、聚三丙二醇二异丙烯酸酯(ポリプロピレングリコ一ルジ(メタ)ァクリレ一ト)、聚丁二醇二异丙烯酸酯(ポリブチレングリコ一ルジ(メタ)ァクリレ一ト)、1，3-丁二醇二异丙烯酸酯(1，3-ブチレングリコ一ルジ(メタ)ァクリレ一ト)、1，6-己二醇二异丙烯酸酯(1，6-ヘキサンジォ一ルジ(メタ)ァクリレ一ト)、新戊二醇二异丙烯酸酯(ネォペンチルグリコ一ルジ(メタ)ァクリレ一ト)、2，2-二[4-异丙烯酰基羟苯基]-丙烷(2，2-ビス[4-(メタ)ァクリロィルォキシフェニル]-プロパン)、2，2-二[4-异丙烯酰基羟乙氧苯基]-丙烷(2，2-ビス[4-(メタ)ァクリロィルォキシェトキシフェニル]-プロパン)、2，2-二[4-异丙烯酰基羟二乙氧苯基]-丙烷(2，2-ビス[4-(メタ)ァクリロィルォキシジェトキシフェニル]-プロパニ)、2，2-二[4-异丙烯酰基羟五乙氧苯基]-丙烷(2，2-ビス[4-(メタ)ァクリロィルォキシペンタェトキシフェニル]-プロパン)、2，2-二[4-异丙烯酰基羟乙氧-3-苯基苯基]-丙烷(2，2-ビス[4-(メタ)ァクリロィルォキシェトキシ-3-フェニルフェニル]-プロパン)、双[4-异丙烯酰基噻吩基]-硫(ビス[4-(メタ)ァクリロィルチォフェニル]スルフィド)、双[4-异丙烯酰基羟苯基]-硫(ビス[4-(メタ)ァクリロィルォキシフェニル]-スルフォン)、双[4-异丙稀酰基羟乙氧基苯基]-硫(ビス[4-(メタ)ァクリロィルォキシェトキシフェニル]-スルフォン)、双[4-异丙烯酰基羟二乙氧苯基]-硫(ビス[4-(メタ)ァクリロィルォキシジェトキシフェニル]-スルフォン)、双[4-异丙烯酰基羟五乙氧苯基]-硫(ビス[4-(メタ)ァクリロィルォキシペンタェトキシフェニル]-スルフォン)、双[4-异丙烯酰基羟乙氧-3-苯基苯基]-硫(ビス[4-(メタ)ァクリロィルォキシェトキシ-3-フェニルフェニル]-スルフォン)、双[4-异丙烯酰基乙氧基-3，5-二甲基苯]-硫(ビス[4-(メタ)ァクリロィルォキシェトキシ-3，5-ジメチルフェニル]-スルフォン)、双[4-异丙烯酰基羟苯基]-硫醚(ビス[4-(メタ)ァクリロィルォキシフェニル]-スルフィド)、双[4-异丙烯酰基羟乙氧基苯基]-硫醚(ビス[4-(メタ)ァクリロィルォキシェトキシフェニル]-スルフィド)、双[4-异丙烯酰基羟五乙氧基苯基]-硫醚(ビス[4-(メタ)ァクリロィルォキシペンタェトキシフェニル]-スルフィド)、双[4-异丙烯酰基羟乙氧基-3-苯基苯基]-硫醚(ビス[4-(メタ)ァクリロィルォキシェトキシ-3-フェニルフェニル]-スルフィド)、双[4-异丙烯酰基羟乙氧基-3，5-二甲苯基]-硫醚(ビス[4-(メタ)ァクリロィルォキシェトキシ-3，5-ジメチルフェニル]-スルフィド)、2，2-双[4-异丙烯酰基羟乙氧基-3，5-二溴苯基丙烷](2，2-ビス[4-(メタ)ァクリロィルォキシェトキシ-3，5-ジブロモフェニルプロルン])、三羟甲基丙烷三异丙烯酸酯(トリメチロ-ルプロパントリ(メタ)ァクリレ-ト)、四羟甲基甲烷三异丙烯酸酯(テトラメチロ-ルメタントリ(メタ)ァクリレ一ト)、四羟甲基甲烷四异丙烯酸酯(テトラメチロ一ルメタンテトラ(メタ)ァクリレ-ト)、二季戊四醇六异丙烯酸酯(ジペンタェリスリト一ルヘキサ(メタ)ァクリレ一ト)等。

作为单官能团异丙烯酸酯化合物(単官能(メタ)フクリレ一ト化合物)，可以列举苯基异丙烯酸酯(フェニル(メタ)ァクリレ一ト)、二苯甲酰异丙烯酸酯(ベンジル(メタ)ァクリレ一ト)、苯乙基异丙烯酸酯(フェニルェチル(メタ)ァクリレ一ト)、苯氧乙基异丙烯酸酯(フェノキシェチル(メタ)ァクリレ一ト)、对苦茗基苯酚环氧乙烷改性丙烯酸酯(パラクミルフェノ一ルェチレンォキサィト变性(メタ)ァクリレ一ト)、异冰片异丙烯酸酯(ィソボルニル(メタ)ァクリレ一ト)、环己基异丙烯酸酯(シクロヘキシル(メタ)ァクリレ一ト)、双环戊烯基噻吩甲基异丙烯酸酯(ジシクロペンテニル(メタ)ァクリレ一ト)、双坏戊烯二烯基异丙烯酸酯(ジシクロペンタニル(メタ)ァクリレ一ト)、四氢化糠酯异丙烯酸酯(テトラヒドロルフリル(メタ)ァクリレ一ト)、甲基丙烯酸甲酯(メチル(メタ)ァクリレ一ト)、甲基丙烯酸乙酯(ェチル(メタ)ァクリレ一ト)、甲基丙烯酸丙酯(プロピル(メタ)ァクリレ一ト)、甲基丙烯酸正丁酯(n-ブチル(メタ)ァクリレ一ト)、甲基丙烯酸异丁酯(i-ブチル(メタ)ァクリレ一ト)、甲基丙烯酸特丁酯(t-ブチル(メタ)ァクリレ一ト)、甲基丙烯酸戊酯(ペンチル(メタ)ァクリレ一ト)、甲基丙烯酸2-乙基己酯(2-ェチル～キシル(メタ)ァクリレ一ト)、甲基丙烯酸正己酯(n-ヘキシル(メタ)ァクリレ一ト)、甲基丙烯酸2-羟基乙酯(2-ヒトロキシェチル(メタ)ァクリレ一ト)、甲基丙烯酸2-羟基丙酯(2-ヒドロキシピロピル(メタ)ァクリレ一ト)、甲基丙烯酸2-羟基丁酯(2-ヒドロキシブチル(メタ)ァクリレ一ト)、甲基丙烯酸4-羟基丁酯(4-ヒドロキシブチル(メタ)ァクリレ一ト)、甲基丙烯酸氢糠酯(テトラヒドロフルフリル(メタ)ァクリレ一ト)、甲基丙烯酸磷乙基酯(フォスフォェチル(メタ)ァクリレ一ト)等。作为本发明，既可以单独使用上述化合物，也可以混合使用2种以上的化合物。

本发明中所使用的活化能线感应性自由基聚合引发剂，是与紫外线等的活化能线感应发生自由基、使前述聚合性化合物的聚合开始的成分。活化能线感应性自由基聚合引发剂，理想地应为具有对360～400nm的波长领域的光吸收性、对400nm以上的波长领域实质上不具有吸收性的物质。这是因为，通过活化能线感应性自由基聚合引发剂对360～400nm的波长领域的吸收性，能够吸收活化能线吸收剂不吸收的活化能线，有效地引发自由基。又，由于对400nm以上的波长领域实质上不具有吸收性，就实际的活化能线感应性自由基聚合引发剂的使用浓度及漏光调节器的厚度而言，意味着对400nm以上的波长领域起因于活化能线感应性自由基聚合引发剂的吸收为1％以下。活化能线感应性自由基聚合引发剂的配合量，理想地对上述100重量单位的聚合性化合物应为0.01～5重量单位的范围，更理想地应为0.1～3重量单位的范围。这是因为，如果活化能线感应性自由基聚合引发剂的配合量不足0.01重量单位，在活化能线照射作用下的硬化具有变慢的倾向，相反如超过5重量单位，则得到的透镜部具有变得容易着色的倾向。

作为本发明的活化能线感应性自由基聚合引发剂的具体实例，可以列举3，3-二甲基-4-甲氧基-二苯甲酮(3，3-ジメチル-4-メトキシ-ベンゾフェノン)，苄基二甲基缩酮(ベンジルジメチルケタ一ル)、对安息香酸异戊基(p-ジメチルァミノ安息香酸ィソァミル)、对安息香酸乙基(p-ジメチルァミノ安息香酸ェチル)、二苯甲酮(ベンゾフェノン)、对甲氧基二苯甲酮(p-メトキシベンゾフェノン)、2，2-二乙氧基乙酰砜(2，2-ジェトキシァセトフェノン)、2，2-二甲氧基-1，2苯基乙烷-1-酮(2，2-ジメトキシ-1，2-ジフェニルェタン-1-ォン)、1-羟基环乙基苯酮(1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン)、甲基苯基乙醛酸(メチルフェニルグリォキシレ一ト)、乙基苯基乙醛酸(ェチルフェニルグリォキシレ一ト)、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-ォン)、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基丙酮-1、2，4，6-三甲胺苯甲酰二苯联苯磷化氢氧化物(2-メチル-1-[4-(メチル チォ)フェニル]-2-モルフォリノプロパン-1，2，4，6-トリメチルベンゾィルジフェニルフォスフィンォキサィト)等。这些化合物中，既可以单独使用，也可以混合使用2种以上的化合物。

本发明中，这些化合物中，甲基苯基乙醛酸(メチルフェニルグリォキシレ一ト)、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-ォン)、1-羟基环乙基苯酮(1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン)、2，2-二甲氧基-1，2苯基乙烷-1-酮(2，2-ジメトキシ-1，2-ジフェニルェタン-1-ォン)、苄基二甲基缩酮(ベンジ ルジメチルケタ一ル )、2，4，6-三甲胺苯甲酰二苯联苯磷化氢氧化物(2，4，6-トリメチルベンゾィルジフェニルフォスフィンォキサィト)在硬化性的点上特别理想。

本发明中所使用的活化能线吸收剂为，吸收作为外光入射来的活化能线、抑制导光体层与活化能线作用下的劣化、长期确保密封性的成分。还有，本发明的活化能线硬化性组成物，根据需要可以使其含有防氧化剂、防黄变剂、酿造剂、颜料、防沉降剂、消泡剂、防带电剂、防起雾剂等的各种添加剂。

本发明的导光体2及光偏转元件3利用如上所述的活化能线硬化性组成物能够在透光性基材的至少一个表面上形成透镜图形等的表面形状。尤其是，光偏转元件3最好为如此构成者。作为透光型基材，只要是透过活化能线的材料则不作特别的限定，可以为柔软的玻璃板，通常也可以使用丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、氯化乙烯树脂、聚甲基丙烯酸亚氨、聚酯等的透明合成树脂胶片、片或板。

本发明的导光体2及光偏转元件3除了利用如上所述的活化能线硬化性组成物形成表面形状以外，也可以用射出成型、押出成型、压制成型等的通常的方法制造。特别是作为导光体2的成型方法理想地应使用射出成型，作为光偏转元件的成型方法理想地应使用射出成型或利用活化能线硬化性组成物的方法。作为用于在导光体2及光偏转元件3表面赋予凹凸形状所使用的图形，可以使用对金属板进行切削、蚀刻、放电加工、激光加工等的方法刻印棱镜列图形等的凹凸形状。尤其是，能在短时间内形成精确的形状的切削法为理想。此外，制造具有粗糙表面形状的图形的场合使用蚀刻及喷砂法等。

又，为了形成如图16所示的对型状进行平坦化的透镜列，可以对表面形成有透镜列的成型物，利用活化能线硬化性组成物进行印刷、使其在型状中埋设透镜部之后，通过活化能线等的照射使活化能线硬化性组成物硬化后，由电铸复写表面形状，作为导光体用型使用。

以下，由实施例对本发明进行具体的说明。

平均倾斜角

用触针式表面粗度计(东京精器社制サ一フコム570A型)，触针采用1μmR、55°圆锥钻石针(010-2528)，以驱动速度0.03mm/秒作了测定。从抽样曲线的平均线进行倾斜补正后，根据前述(3)式及(4)式求得对该曲线进行微分后的曲线的中心线平均值。

出射光分布的测定

将具有4mmφ的小孔的黑色纸固定于面光源系统的表面，使小孔位于该表面的中央，调整距离使辉度计的测定圆为8～9mm，在以光源为中心的圆弧的径向和圆弧的圆周方向调节使测角计转轴以小孔为中心旋转。一边在各个方向使转动轴在从+80度～-80度的范围内以0.5度间隔转动，一边用辉度计测定出射光的辉度分布。

[实施例1]

导光体的制作

获得在镜面加工后的48mm×34mm、厚度为3mm的黄铜板表面上的40mm×30mm的有效区域Z中切削加工成圆弧状棱镜图形的金属模，用该棱镜图形能够形成间距为30μm、截面形状为顶角160度的等腰三角形、以48mm×34mm的四边形的一个角附近为中心呈同心圆状地形成的圆弧状棱镜列，并在相邻的圆弧状棱镜列之间形成从中心部起间隔逐渐变窄的30～200μm的平坦部。用得到的金属模，和经镜面加工的48mm×34mm、厚度为3mm的黄铜板进行射出成形，得到长边48mm、短边34mm、厚度0.8mm的矩形导光板。作为射出成形的材料，使用了聚甲基丙烯酸甲酯。

得到的导光体，其一个面形成为平滑面，另一个面形成有如图31所示的圆弧状棱镜图形。以端面长度为4mm的平面状形成切去部，形成成为该导光体圆弧状棱镜列的中心的角部。

光偏转元件的制作

获得在镜面加工后的48mm×34mm、厚度为3mm的黄铜板表面上切削加工成圆弧状棱镜图形的金属模，用该棱镜图形能够形成间距为50μm、截面形状为曲率半径400μm的凸状曲面的两个倾斜面夹着65.4度的顶角而成的大致的等腰三角形、以48mm×34mm的四边形的一个角附近为中心呈同心圆状地形成的圆弧状棱镜列。对得到的金属模注入丙烯基系紫外线硬化性组成物，重叠覆盖188μm的聚酯胶片(东洋纺社制A4000、折射率1.600)后，用高压水银灯透过聚酯胶片照射紫外线使丙烯基系紫外线硬化性组成物硬化，从金属模剥离得到棱镜片。得到的棱镜片，在聚酯胶片的一面，形成了由折射率1.528的紫外线硬化树脂形成的圆弧状棱镜图形，用该棱镜图形能够连续并列形成间距为50μm、以曲率半径400μm的凸状曲面的两个棱镜面夹着65.4度的顶角而成的大致的等腰三角形为截面、以一个角附近为中心呈同心圆状的圆弧状棱镜列。

面光源系统的制作

在得到的导光体的形成有圆弧状棱镜图形的面的一侧设置光扩散反射片(迁本电机制作所社制SU-119)，在成为导光体光出射面的平滑面一侧，设置得到的棱镜片，使形成有圆弧状棱镜图形的面成为导光体侧，使成为形成的圆弧状棱镜列的中心的角部与导光体的切去部重合。又，在导光体的切去部，设置了一个在与导光体光出射面平行方向的峰值半值宽度为115度(±57.5度)、在垂直方向的峰值半值宽度为110度(±55度)的LED光源，接入15mA的电流。

评价

对得到的面光源系统的出射光分布进行测定的结果，半值宽度(对峰值出射光的辉度，辉度值为1/2的分布的扩展角)在以光源为中心的圆弧状棱镜图形的径向为20度，在周边方向为10度。又，峰值出射光的辉度为3000cd/m²，为非常高的辉度。又，就面光源系统的外观而言，没有发现辉度不匀的现象，为良好。

[实施例2]

对经镜面加工的48mm×34mm、厚度为3mm的SUS板表面，用粒径53μm以下的玻璃珠(不二制作所社制FGB-400)，从SUS板至喷嘴的距离为40cm，以1.0kgf/cm2的喷流压力对40mm×30mm的有效区域Z进行喷砂处理，得到粗糙表面加工的金属模。用得到的粗糙表面模和实施例1所使用的形成有圆弧状棱镜图形的金属模进行射出成形，得到长边48mm、短边34mm、厚度0.8mm的矩形导光板。作为射出成形的材料，使用了聚甲基丙烯酸甲酯。

得到的导光体，一个面是平均倾斜角为0.6度的粗糙表面，另一个面形成有圆弧状棱镜图形。以端面长度为4mm的平面状形成切去部，形成成为该导光体圆弧状棱镜列中心的角部。接着，将并列连设有间距为100μm的凹状双凸透镜列的黄铜板(平均倾斜角3.5度)在经加热的状态下，压接于切去部，形成连设有在导光体的厚度方向延伸的双凸透镜列的透镜面。

用得到的导光体、和除了将棱镜面做成平面以外其他与实施例1同样、形成有圆弧状棱镜图形的光偏转元件，与实施例1同样制作了面光源系统。对该面光源系统的出射光分布进行测定的结果，半值宽度在以光源为中心的圆弧状棱镜图形的径向为22度，在圆周方向为27度。又，峰值出射光的辉度为1600cd/m²，为高辉度。又，就面光源系统的外观而言，没有发现辉度不匀的现象，为良好。

[实施例3]

获得在镜面加工后的48mm×34mm、厚度为3mm的黄铜板表面上的40mm×30mm的有效区域Z的外侧切削加工成棱镜列的金属模，该金属模可形成截面形状是顶角130度的等腰三角形、以48mm×34mm的四边形的一个角附近为中心呈放射状地延伸、30度间隔的棱镜列。用得到的形成有放射状棱镜图形的金属模和实施例1中所使用的形成有圆弧状棱镜图形的模型进行射出成形，使放射状棱镜图形的中心与圆弧状棱镜图形的中心相一致，得到长边48mm、短边34mm、厚度0.8mm的矩形导光板。作为射出成形的材料，使用了聚甲基丙烯酸甲酯。

得到的导光体，在一个面上形成有图23F所示的放射状棱镜图形，另一个面上形成有圆弧状棱镜图形。以端面长度为4mm的平面状形成切去部，形成成为该导光体圆弧状棱镜列中心的角部。

用得到的导光体和与实施例1同样地形成有圆弧状棱镜图形的光偏转元件，与实施例1同样制作了面光源系统。对该面光源系统的出射光分布进行测定的结果，在以光源为中心的圆弧状棱镜图形的径向，半值宽度为20度，在圆周方向为18度。又，峰值出射光的辉度为2000cd/m²，为充分高的辉度。又，就面光源系统的外观而言，没有发现辉度不匀的现象，为良好。

[比较例1]

获得在镜面加工后的48mm×34mm、厚度为3mm的黄铜板表面上切削加工成棱镜图形的金属模，用该棱镜图形能够连续并列地形成间距为50μm、截面形状为曲率半径400μm的凸状曲面的两个倾斜面夹着63度的顶角而成的大致的等腰三角形、与48mm×34mm的四边形的一个对角线垂直相交的线性棱镜列。对得到的金属模中注入丙烯基系紫外线硬化性组成物，重叠覆盖188μm的聚酯片(东洋纺社制A4000、折射率1.600)后，用高压水银灯透过聚酯胶片照射紫外线使丙烯基系紫外线硬化性组成物硬化，从金属模剥离得到棱镜片。得到的棱镜片，在聚酯片的一面上，形成了由折射率1.528的紫外线硬化树脂形成、间距为50μm、截面是以63度的顶角相夹的两个棱镜面为曲率半径400μm的凸状曲面、该两个棱镜面构成大致的等腰三角形、的线性棱镜列并列连续的如图32所示的棱镜图形。

用得到的光偏转元件，除了配置成在实施例1所使用的导光体上使光偏转元件的线性棱镜列与导光体上形成的包含圆弧状棱镜图形中心的对角线垂直相交以外，与实施例1同样地制作了面光源系统。对该面光源系统的出射光分布进行测定的结果，在以光源为中心的圆弧状棱镜图形的径向，半值宽度为20度，在圆周方向为10度。又，峰值出射光的辉度为3000cd/m²，为非常高的辉度，但面光源系统的外观仅在通过光源的对角线方向十分明亮，周围部变暗，辉度不匀现象显著。

产业上的利用可能性

本发明中，作为光偏转元件，可通过使用至少在其中一面并列配置多个大致呈弧状地包围一次光源的棱镜列的构件，提供一种使用低消费电力且紧凑、辉度高、辉度均匀性优越的LED光源等的大致呈点状的光源的面光源系统。

Claims (33)

1.一种面光源系统，由至少一个大致呈点状的一次光源、具有入射由该一次光源所出射的光的光入射面和将该入射光引导出射的光出射面的导光体、和控制来自导光体的出射光的方向的光偏转元件构成，其特征在于，所述一次光源设置在导光体的角部或端面，所述光偏转元件的至少一个面上并列形成有多个包围所述一次光源的大致呈弧状的透镜列。

2.如权利要求1所述的面光源系统，其特征在于，所述光偏转元件至少在与导光体相对一侧的入光面上形成透镜列。

3.如权利要求2所述的面光源系统，其特征在于，形成于所述光偏转元件的透镜列为由两个棱镜面构成的棱镜列，使从至少一个棱镜面入射的光进行内面反射从出光面向所希望的方向出射。

4.如权利要求3所述的面光源系统，其特征在于，所述光偏转元件的各个棱镜列由位于离一次光源较远一侧的棱镜面和位于离一次光源较近一侧的棱镜面的两个棱镜面构成，位于离一次光源较远一侧的棱镜面与光偏转元件的基准平面所形成的角度为40～80度。

5.如权利要求2所述的面光源系统，其特征在于，构成所述光偏转元件的各棱镜列的至少一个棱镜面的至少一部分形成凸状或凹状的曲面形状。

6.如权利要求5所述的面光源系统，其特征在于，构成所述光偏转元件的各棱镜列的至少一个棱镜面，当设想顶角为使从所述导光体的光出射面出射的光的出射光分布的峰值光从一个棱镜面入射、在另一个棱镜面内面反射、从出光面向所希望的方向出射的顶角θ，并以与所述光偏转元件的棱镜列的排列间距相同的间距排列的截面呈三角形的虚拟棱镜列时，以所述虚拟棱镜列的形状为基准形成凸状的曲面形状。

7.如权利要求6所述的面光源系统，其特征在于，所述虚拟棱镜列的顶角θ设定为，使所述峰值光相对光偏转元件出光面的法线方向在±5度的范围内出射。

8.如权利要求5所述的面光源系统，其特征在于，构成所述光偏转元件的各棱镜列的至少一个棱镜面，当设想顶角为使从所述导光体的光出射面出射的光的出射光分布的峰值光从一个棱镜面入射、在另一个棱镜面内面反射、从出光面向所希望的方向出射的顶角θ，并以与所述光偏转元件的棱镜列的排列间距相同的间距排列的截面呈三角形的虚拟棱镜列时，以所述虚拟棱镜列的形状为基准形成凹状的曲面形状。

9.如权利要求1所述的面光源系统，其特征在于，所述光偏转元件至少在与导光体相对的入光面相反一侧的出光面上形成透镜列。

10.如权利要求9所述的面光源系统，其特征在于，所述光偏转元件使由入光面入射的光折射并从出光面向所希望的方向出射。

11.如权利要求10所述的面光源系统，其特征在于，所述光偏转元件的各棱镜列由位于离一次光源较远一侧的棱镜面和位于离一次光源较近一侧的棱镜面的两个棱镜面构成，位于离一次光源较远一侧的棱镜面与光偏转元件的基准平面所形成的角度为35～55度，位于离一次光源较近一侧的棱镜面与光偏转元件的基准平面所形成的角度为35～55度。

12.如权利要求1～11中任意一项权利要求所述的面光源系统，其特征在于，所述导光体内部形成有折射率不同的构造。

13.如权利要求1～11中任意一项权利要求所述的面光源系统，其特征在于，所述导光体的至少一个表面形成有凹凸形状。

14.如权利要求13所述的面光源系统，其特征在于，形成于所述导光体表面的凹凸形状的平均倾斜角为2～12度。

15.如权利要求14所述的面光源系统，其特征在于，形成于所述导光体表面的凹凸形状为并列形成的多个透镜列。

16.如权利要求15所述的面光源系统，其特征在于，所述多个透镜列大致呈弧状包围所述一次光源并列形成。

17.如权利要求16所述的面光源系统，其特征在于，所述透镜列在邻接的透镜列间介以平坦部离散地形成。

18.如权利要求17所述的面光源系统，其特征在于，所述平坦部和透镜部的比率变化。

19.如权利要求18所述的面光源系统，其特征在于，透镜部对所述平坦部的比率随着与一次光源的距离变远而增大。

20.如权利要求18所述的面光源系统，其特征在于，透镜部对所述平坦部的比率在包围一次光源的弧线周边方向变化。

21.如权利要求14所述的面光源系统，其特征在于，形成于所述导光体表面的凹凸形状为粗糙表面。

22.如权利要求13所述的面光源系统，其特征在于，所述导光体在形成有所述凹凸形状的面的相反一侧的面上形成有大致以一次光源为中心呈放射状地延展的凹凸槽。

23.一种面光源系统用光偏转元件，该光偏转元件为至少在一个面上并列形成有多个透镜列的矩形的光偏转元件，其特征在于，该透镜列大致以光偏转元件的角部或端面的一点为中心大致呈弧状地延展。

24.如权利要求23所述的面光源系统用光偏转元件，其特征在于，所述透镜列至少在入光面上形成。

25.如权利要求24所述的面光源系统用光偏转元件，其特征在于，所述透镜列为由两个棱镜面构成的棱镜列，使从至少一个棱镜面入射的光进行内面反射、从出光面向所希望的方向出射。

26.如权利要求25所述的面光源系统用光偏转元件，其特征在于，所述棱镜列由位于离弧状中心较远一侧的棱镜面和位于离弧状中心较近一侧的棱镜面的两个棱镜面构成，位于离弧状中心较远一侧的棱镜面与光偏转元件的基准平面所形成的角度为40～80度。

27.如权利要求26所述的面光源系统用光偏转元件，其特征在于，构成所述棱镜列的至少一个棱镜面的至少一部分形成凸状或凹状的曲面形状。

28.如权利要求27所述的面光源系统用光偏转元件，其特征在于，构成所述棱镜列的至少一个棱镜面，当设想顶角为使从入光面入射的光的出射光分布的峰值光从一个棱镜面入射、在另一个棱镜面内面反射、从出光面向所希望的方向出射的顶角θ，并以与所述棱镜列的排列间距相同的间距排列的截面呈三角形的虚拟棱镜列时，形成以所述虚拟棱镜列的形状为基准的凸状的曲面形状。

29.如权利要求28所述的面光源系统用光偏转元件，其特征在于，所述虚拟棱镜列的顶角θ设定为，使所述峰值光在光偏转元件的出光面的法线方向±5度的范围内出射。

30.如权利要求27所述的面光源系统用光偏转元件，其特征在于，构成所述棱镜列的至少一个棱镜面，当设想顶角为使从入光面入射的光的出射光分布的峰值光从一个棱镜面入射、在另一个棱镜面内面反射、从出光面向所希望的方向出射的顶角θ，并以与所述棱镜列的排列间距相同的间距排列的截面呈三角形的虚拟棱镜列时，形成以所述虚拟棱镜列的形状为基准的凹状的曲面形状。

31.如权利要求23所述的面光源系统用光偏转元件，其特征在于，所述透镜列至少在入光面的相反一侧的出光面上形成。

32.如权利要求31所述的面光源系统用光偏转元件，其特征在于，所述光偏转元件使由入光面入射的光折射并从出光面向所希望的方向出射。

33.如权利要求32所述的面光源系统，其特征在于，所述棱镜列由位于离弧状中心较远一侧的棱镜面和位于离弧状中心较近一侧的棱镜面的两个棱镜面构成，位于离弧状中心较远一侧的棱镜面与光偏转元件的基准平面所形成的角度为35～55度，位于离弧状中心较近一侧的棱镜面与光偏转元件的基准平面所形成的角度为35～55度。

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