光控制板、面光源装置及透过型图像显示装置的制作方法

文档序号:2809919阅读:188来源:国知局

专利名称::光控制板、面光源装置及透过型图像显示装置的制作方法
技术领域
:本发明涉及光控制板、面光源装置及透过型图像显示装置。
背景技术
:在液晶显示装置等透过型图像显示装置中,使用面光源装置作为输出液晶显示部的背照光的光源。作为这样的面光源装置,例如有专利文献1记载的。该面光源装置是在灯箱内互相分开配置的多个光源的前方配置光扩散板而构成的。在该光扩散板上设有偏转构造部,该偏转构造部具备能使从多个光源侧向光扩散板入射的入射光向与光扩散板的表面大致垂直的方向出射的形状。结果,从多个光源输出的光通过光扩散板,从而相对于光扩散板的表面一边向前方行进一边扩散,可输出均匀亮度分布的平行光作为背照光。专利文献l:特开2006—351519号公报
发明内容在上述面光源装置中,如上所述,能以均匀亮度分布的平行光输出,不过,随该面光源装置的适用用途的不同,例如也有出现画面不匀的情况、想确保恰当的视角的情况,因而还要求来自面光源装置的出射光在给定的出射角度范围内扩展。因此,本发明的目的在于提供一种可出射在给定的角度范围内扩展的光的光控制板、面光源装置及透过型图像显示装置。本发明所涉及的光控制板是与互相空开间隔排列的多个光源分开配置的光控制板,其特征在于,具有位于多个光源侧的主面;以及与主面相对配置,并且出射从主面入射的来自多个光源的光的平坦出射面,在主面中,与邻接的2个上述光源间对应的对应区域具有在多个光源的排列方向形成了多个使第1入射光从出射面在给定的角度范围内扩展出射的第1光路控制部的第1及第3区域;以及配置在第1及第3区域之间,至少形成了一个使第2入射光从出射面在给定的角度范围内出射的第2光路控制部的第2区域,第l入射光是从邻接的2个光源中的与第1光路控制部靠近的一方光源输出的光,第2入射光是从邻接的2个光源分别输出的光,第1光路控制部包含在一方向延伸,供第1入射光入射的多个平面部而构成,第1光路控制部利用向多个平面部的第1入射光入射时的折射而使其从出射面在给定的角度范围内扩展出射,第2光路控制部具有多个在上述一方向延伸,断面形状为大致三角形状,供第2入射光入射的棱镜部,第2光路控制部利用向多个棱镜部入射的第2入射光在棱镜部内的全反射而使第2入射从出射面在给定的角度范围内出射。在上述构成中,主面上的各对应区域内的第1第3区域在一个对应区域内在上述排列方向按第1第3区域的顺序配置。因此,第l区域位于邻接的2个光源中的一方光源侧,第3区域位于邻接的2个光源的另一方光源侧。在该场合,来自邻接的2个光源中的与第1及第3区域靠近的一方光源的光入射到第1及第3区域,所以来自邻接的2个光源中的与该第1光路控制部靠近的一方光源的光作为第1入射光入射到第1光路控制部。另一方面,来自邻接的2个光源的光都入射到位于第1及第3区域之间的第2区域,所以从邻接的2个光源输出的光都作为第2入射光入射到第2光路控制部。在本发明所涉及的光控制板的构成中,在位于较靠近光源处的第1及第3区域上形成了多个第1光路控制部。若第1入射光入射到该第1光路控制部,则第1入射光借助于第1光路控制部所具有的多个平面部的折射而从出射面在给定的角度范围内扩展出射。还有,在位于第1及第3区域之间的第2区域上形成了多个第2光路控制部。并且,若第2入射光入射到该第2光路控制部,则第2入射光借助于第2光路控制部所具有的多个棱镜部内的全反射而从出射面在给定的角度范围内扩展出射。这样,入射到第1及第2光路控制部的光均在给定的角度范围出射,结果,就能出射从出射面在给定的角度范围扩展的光。还有,在本发明所涉及的光控制板中,优选的是,按在经各平面部而入射的第1入射光以给定的角度范围内的出射角从出射面出射的方向使第1入射光折射的方式,规定了多个平面部各自相对于出射面的倾斜角,多个棱镜部各自具有第1及第2侧面,第1及第2侧面的相对于出射面的倾斜角按以下方式规定第1侧面使经第2侧面入射的第2入射光在该第2入射光从出射面以给定的角度范围内的出射角出射的方向全反射,并且第2侧面使经第1侧面入射的第2入射光在该第2入射光以给定的角度范围内的出射角从出射面出射的方向全反射,经第1侧面入射的第2入射光是从邻接的2个光源中的第1侧面侧的光源输出的光,经第2侧面入射的第2入射光是从邻接的2个光源中的第2侧面侧的光源输出的光。因为第1光路控制部所具有的多个平面部按上述方式相对于出射面倾斜,所以能利用第1入射光向各平面部入射时的折射而从出射面以给定的角度范围内的出射角使第1入射光出射。并且,在给定的角度范围内适当地分配由各平面部相对于出射面的倾斜角决定的第1入射光从出射面的出射角,从而可在给定的角度范围扩展向第1光路控制部入射的第1入射光。还有,第2光路控制部的各棱镜部具有第1及第2侧面,按上述方式规定第l及第2侧面相对于出射面的倾斜角,从而能利用棱镜部内的全反射使经第1及第2侧面而入射的上述第2入射光从出射面以给定的角度范围内的出射角出射。并且,与第1光路控制部的场合一样,在给定的角度范围内适当地分配由第1及第2侧面的倾斜角决定的第2入射光从出射面的出射角,从而能使向第2光路控制部入射的第2入射光在给定的角度范围扩展。在该场合,优选的是,经多个平面部各自而入射的第1入射光的出射角互相不同,对由多个棱镜部各自所具有的第l侧面全反射的第2入射光的出射角,分配从给定的角度范围内以一定的角度间隔选择的角度,对由多个棱镜部各自所具有的第2侧面全反射的第2入射光的出射角,分配从给定的角度范围内以一定的角度间隔选择的角度。在该场合,更容易在给定的角度范围扩展分别向第1及第2光路控制部入射的第1及第2入射光。还有,在本发明所涉及的光控制板中,优选的是,上述第2区域具有多个第2光路控制部。第2区域具有多个第2光路控制部,就能更确实地在给定的角度范围扩展光。还有,在本发明所涉及的光控制板中,优选的是,按经多个平面部而入射、从出射面在给定的角度范围内出射的光的给定的角度范围的亮度角度分布变得大致均匀的方式来规定各第1光路控制部所具有的多个平面部各自的大小。在比第2区域离光源较近的第1及第3区域上形成了第1光路控制部。因此,容易受到从光源输出的光的亮度分布的影响。因而,按上述方式规定第1光路控制部所具有的平面部的大小,使得向第1光路控制部入射的第1入射光在给定的角度范围内亮度角度分布大致一定,从而使从出射面出射的光的亮度角度分布具有大致一定的倾向。还有,在本发明所涉及的光控制板中,优选的是,第1及第3区域均具有位于光源的正上方的第4区域和位于第4区域和第2区域之间的第5区域,在第4区域上形成了多个第1光路控制部中的至少一个第l光路控制部,第4区域内的第l光路控制部的断面形状为凹状,连续配置该第1光路控制部所具有的多个平面部而构成了第1光路控制部的表面,在第5区域上形成了多个第1光路控制部,在第5区域内的各第1光路控制部所具有的多个平面部中的位于第2区域或第4区域侧的邻接的平面部间形成了台阶。作为第1入射光,来自光源的光容易与出射面的法线大致平行地向第4区域上形成的第1光路控制部入射。因此,可以形成断面形状为凹状的第1光路控制部,并且可以由多个平面部构成第1光路控制部的表面。另一方面,在第5区域上,第1入射光相对于上述法线方向在斜方向行进而容易向第1光路控制区域入射。在该场合,若制作与第4区域的第1光路控制部同样的第1光路控制部,则有时由于平面部的倾斜角等的影响,第1光路控制部的两端的位置会在上述法线方向偏离。因此,按上述方式在第5区域的第1光路控制部中在第2或第4区域侧设置了台阶的场合,能靠台阶的大小使第1光路控制部的两端的位置与上述法线方向的位置一致。结果就能在保持希望的厚度的情况下形成光控制板。还有,本发明所涉及的面光源装置,其特征在于,具备互相空开间隔排列的多个光源;以及与多个光源分开配置的上述本发明所涉及的光控制板。在该场合,从多个光源各自输出的光通过光控制板而从光控制板的出射面出射。此时,来自多个光源中的邻接的2个光源的光若向与该2个光源对应的光控制板的对应区域入射,则如上所述从出射面在给定的角度范围扩展出射,所以在上述面光源装置中,能获得在给定的角度范围扩展的出射光。再有,本发明所涉及的透过型图像显示装置,其特征在于,具备上述本发明所涉及的面光源装置;以及在与面光源装置中的多个光源的排列方向大致正交的方向,与面光源装置分开配置的透过型图像显示部。在该透过型图像显示装置中,从上述面光源装置输出的在给定的角度范围扩展的出射光会向透过型显示部入射。结果,例如与平行光向透过型图像显示部入射的场合相比,可确保更大的视角。图1是本发明的透过型图像显示装置的一实施方式的构成的断面图。图2是放大了光控制板的一部分的示意图。图3是用于说明光路控制部的光控制板的示意图。图4是光控制板上的光源的正上方区域的局部放大图。图5是光控制板上的光源的正上方区域的局部放大图。图6是包含光控制板中的第1区域的一部分的局部放大图。图7是用于说明第1光路控制部上的平面部的倾斜角及大小的规定方法的一个例子的图。图8是用于说明第1光路控制部上的平面部的倾斜角及大小的规定方法的一个例子的图。图9是用于说明第1光路控制部的设计方法的图,是表示设置台阶之前的第1光路控制部的状态的图。图IO是设置了台阶的场合的第1光路控制部的示意图。图11是重新排列了多个平面部的一部分的场合的第1光路控制部的示意图。图12是第2区域所具有的第2光路控制部的一个例子的示意图。图13是表示用于说明棱镜部的2个侧面的倾斜角的规定方法的光控制板模型的图。图14是用于说明棱镜部的2个侧面的倾斜角的规定方法的图。图15是用于说明棱镜部的2个侧面的倾斜角的规定方法的图。图16是第2光路控制部的一个例子的示意图。图17是用于模拟的模拟模型的示意图。图18是表示光控制单元上的一0.5《z《0.5的区域的图。图19是表示光控制单元上的0.5《z《1.5的区域的图。图20是表示光控制单元上的1.5《z《2.5的区域的图。图21是表示光控制单元上的2.5《z《3.5的区域的图。图22是表示光控制单元上的3.5《z《4.5的区域的图。图23是表示光控制单元上的4.5《z《5.5的区域的图。图24是表示亮度角度分布的模拟结果的图。图25是表示光控制板的实施方式的一个例子的立体图。具体实施例方式以下,参照附图来说明本发明的光控制板、面光源装置及透过型图像显示装置的实施方式。另外,在附图的说明中对同一要素付以同一符号,省略重复的说明。还有,附图的尺寸比率等与所说明的东西不一定一致。图1是示意地表示本发明所涉及的透过型图像显示装置的一实施方式的构成的断面图。透过型图像显示装置1是液晶显示装置,是在透过型图像显示部10的背面侧(下侧)设置面光源装置50而构成的,透过型图像显示部IO是在液晶单元11的上下两面上层叠偏振光板12、13而成的。另外,在本实施方式中,相对于面光源装置50配置了透过型图像显示部10的一侧为「上」侧或「前」侧。液晶单元11、偏振光板12、13可以采用以前的液晶显示装置等透过型图像显示装置所用的东西。作为液晶单元ll,可以列举TFT型、STN型等公知的液晶单元。还有,上下一对的偏振光板12、13配置成其透过轴互相正交的状态,该偏振光板12、13的透过轴配置成与液晶单元11中的液晶分子的取向方向平行。面光源装置50具有光源部20和在光源部20的前面侧,即透过型图像显示部10侧与光源部20分开配置的光控制板40。面光源装置50把从光源部20输出的光Fi借助于光控制板40聚敛而作为背照光向透过型图像显示部IO供给。光源部20具有输出光Fi的多个光源30,多个光源30按各光源30的中心轴线位于同一面内的方式以相等间隔L配置。邻接的光源30、30间的中心轴线间的间隔L例如是15mm150mm。各光源30是在与多个光源30的排列方向正交的方向延伸的棒状的东西,可以列举荧光灯(冷阴极线管)那样的直管状的东西。在这里,光源30为棒状,不过,也可以采用LED那样的点光源等。多个光源30,如图1所示,优选的是配置在灯箱35内,灯箱35的内面35a优选的是形成为光反射面。这样,从各光源30输出的光Fi就能确实输出到透过型图像显示部10侧。光控制板40为大致长方体形状,遮盖所有光源30。光控制板40配置得离光源部20例如为5mm50mm。光控制板40的厚度可以列举0.1mm15mm,优选的是0.5mm10mm,更优选的是lmm5mm。光控制板40由透明材料,例如透明树脂、透明玻璃构成。作为透明树脂,可以列举聚碳酸酯树脂、ABS树脂(丙烯腈一苯乙烯一丁二烯共聚物树脂)、甲基丙烯酸树脂、MS树脂(甲基丙烯酸甲酯一苯乙烯共聚物树脂)、聚苯乙烯树脂、AS树脂(丙烯腈一苯乙烯共聚物树脂)、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃树脂等。另外,光控制板40中可以含有少量的扩散剂。还有,表面上可以容许少许扩散。光控制板40把从位于光源部20侧的里面(主面)40a侧入射的光Fi,从与里面40a相对配置的平坦出射面40b在相对于出射面40b的法线N方向为给定的角度范围内扩展出射。即,在把相对于出射面40b的法线N方向的出射角设为〖,把最大出射角设为Sn^的场合,光控制板40把入射的光Fi在一《max《《《^咖x内扩展,从出射面40b作为光Fo出射。《m^例如是20。。在光控制板40的里面40a上,按位于邻接的2个光源30、30间的上方的区域并且是与2个光源30、30间对应的对应区域41中个每一个,形成了多个用于在给定的角度范围内出射光Fj的微细构造。对于该对应区域41的构成进行说明。图2是放大了光控制板的一部分的示意图。在图2中,放大表示包含一个对应区域41的光控制板40的一部分,也顺便表示了与对应区域41对应的邻接的2个光源30、30。在以下的说明中,把图2中的2个光源30、30中的一方光源30(图2中左侧的光源)也称为光源31,把另一方光源30也称为光源32。与此对应,把从光源31及光源32输出的光Fi也分别称为光Fli和光F2i。并且,有时为方便而把光Fli、F2i作为多个光线fli、f2i的集合来说明,同样,有时把光Fo也作为光线f。的集合来说明。还有,如图2(a)所示,把光源31、32排列的方向(图2(a)中的左右方向)设为z轴方向,把与z轴方向正交的方向并且是光控制板40相对于光源31所在的方向设为y轴方向,把与z轴方向及y轴方向正交的方向设为x轴方向。如图2(a)所示,对应区域41由第1第3区域41A、41B、41C构成。第1及第3区域41A、41C包含光源31、32正上方的区域,位于第2区域41B的两侧。在本实施方式中,对应区域41的构成是相对于2个光源31、32间的中央位置,即从光源31到光源32在L/2的位置与出射面40b正交的假想性的平面P反转对称(图2中左右对称)的。因而,以对应区域41上的光源31侧的一半区域,即第1区域41A和第2区域41B上的第1区域41A恻的一半区域的构成为中心进行说明。如图2(a)(d)所示,第1区域41A及第2区域41B具有多个在x轴方向(一方向)延伸的作为微细构造的光路控制部(第1光路控制部)42及光路控制部(第2光路控制部)43,多个光路控制部42在第1区域41A内在z轴方向密集形成,多个光路控制部43在第2区域41B内在z轴方向密集形成。各光路控制部42的宽度(z轴方向的长度)及各光路控制部43的宽度可以列举50um10mm,优选的是50um5mm,更优选的是50um2mm。如图2(b)、(c)所示,光路控制部42包含相对于与出射面40b大致平行的平面以不同的角度倾斜的多个平面部而构成。光路控制部42是用于把从2个光源31、32中的近的方向的光源31输出而向光路控制部42入射的作为第1入射光的光Fli,相对于出射面40b的法线N方向在一《,以上S皿以下的角度范围内从出射面40b输出的东西。多个光路控制部42,如图2(b)所示,可以分为在光源31正上方形成,供光线fli大致与出射面40b的法线N方向平行地入射的光路控制部42o和供光线fli相对于上述法线N方向倾斜入射的光路控制部42k(k为1以上的整数)。换句话说,在第1区域41A中,把供光线flj大致与出射面40b的法线N方向平行入射的光源31正上方的区域设为第4区域41A,,把第1区域41A中的第4区域41At和第2区域41B之间的区域设为第5区域41A2时,在第4区域41Ai上形成了光路控制部42Q,在第5区域41A2上形成了光路控制部42k。另夕卜,在图2(a)、(b)中,是在第4区域41A,上构成了l个光路控制部42Q,不过,按照第4区域41Ai的大小、光控制板40和光源31之间的距离等,第4区域41Ai也可以具有多个光路控制部42o。光路控制部43,如图2(d)所示,包含多个棱镜部而构成。光路控制部43是用于把从2个光源31、32输出而向光路控制部43入射的作为第2入射光的光Fli、F2i,利用各棱镜部内的全反射,相对于出射面40b的法线N方向在给定的角度范围(一^max以上^皿x以下)内从出射面40b输出的东西。光路控制部43使入射到各棱镜部的光Fli、光F2i在棱镜部内全反射,从而使其从出射面40b在上述出射角度范围内出射。如上所述,对应区域41相对于平面P对称。因而,第3区域41C,与第1区域41A的情况一样,包含多个光路控制部42而构成,该多个光路控制部42可以由光路控制部420、光路控制部42k构成。并且,第3区域41C可以由第1区域41A上的第4区域41A,及第5区域41A2所对应的第4区域41C,及第5区域41C2构成,在该场合,在第4区域41Q上形成光路控制部42Q,在第5区域41C2上形成光路控制部42k。第4区域41d可以具有多个光路控制部42o,这与第1区域41A的情况一样。其次,利用图3图17对于光路控制部42(42o、42k)及光路控制部43的构成进行详述。图3表示为方便本实施方式的说明而使用的3维坐标系和光控制板的位置关系。在图3中,为了也表示光控制板40和光源31、32的3维坐标系的位置关系,还表示了光源31、32。在以下的说明中,如图3所示,把假定未形成微细构造的场合的里面40a上的光源31正上方的位置(S卩,光源31的中心的正上方位置)设为原点O,假定是由x轴、y轴及z轴构成的3维坐标系。另外,图3所示的x轴、y轴、z轴的延伸方向与图2所示的x轴方向、y轴方向及与z轴方向对应。还有,x轴和光源31、32之间的距离,换句话说,光控制板40和光源31、32之间的距离设为H。作为距离H,例如是5mm50mm。首先,对于光路控制部42。的构成进行说明。图4及图5是光控制板上的光源的正上方区域的局部放大图。图5示意地表示构成向光路控制部42。入射的第1入射光的多个光线fli的光路的一个例子。如图4及图5所示,光路控制部42o是在x轴方向延伸而断面形状为大致凹状的微细构造。光路控制部42o的表面由M个(M为2以上的整数)的第1第M平面部44o、,44o、M构成。在图4及图5中,作为一个例子表示M-9的情况。第1第M平面部44o、,44q、m均是在x轴方向延伸而连续地设置的。若把第1第M平面部44o。44。、m中的第m平面部设为平面部44o、m(m为1以上M以下的整数),则平面部44o.m相对于与出射面40b平行的平面平行或倾斜。平面部44。、m相对于出射面40b的倾斜角ao、m按向平面部44。、m的入射光从出射面40b以出射角《。、m出射的方式来规定。该出射角《o、m只要是给定的角度范围(一;max以上Sraax以下)内的任意角度即可,优选的是由出射角5。,,S0、M覆盖整个上述角度范围,更加优选的是对各出射角匸(^〖0、m分配在上述给定的角度范围内以一定间隔选择的出射角。另外,出射角^0、m相对于y轴方向以图中右旋转方向(顺时针)为正的方向。还有,第1第M平面部44。、,44o、m的大小按向各出射角《(m5。、m方向出射的各光线f。的亮度即I(5。、,)1(^o、m)变得相同的方式来规定。这样的平面部44o、m的大小可以基于向平面部Q、m入射的光线fli对光控制板40的透射率及与该光线fli对应的光线f。的出射角;0、m,通过规定图4所示的节距比Lo、m来决定。对于各倾斜角a。、iao,m和节距比L0、广U,M的规定方法的一个例子进行说明。在以下的说明中,把光控制板40的折射率设为n,把与光控制板40的里面40a接触的介质(例如,空气)的折射率设为ni,把与光控制板40的出射面40b接触的介质(例如,空气)的折射率设为n。。S卩,假定是包含光控制板40作为中间层的3层构造。平面部440、m的倾斜角ao、m可以由数学式1来规定。此处,数学式2I"I"o,附-sin—M2sin;4.'(2)数学式3^_—^+2《丽.附.(力从式(2)可以理解,rU、m是向平面部44o、m入射而折射后的光线fli向出射面40b的入射角(参照图5)。还有,节距比Lo.m可以由数学式4—M、叶乂Z《wm=l来规定。此处,数学式5O,气5)式(5)中的Td是向平面部44(),m入射后的光线fli对光控制板40的透射率,若把向平面部44().m入射后的光线fli的S偏振光成分及P偏振光成分所对应的光控制板40的透射率设为TSQ、m及TVm,则以下式表示。数学式6j<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>此处,数学式7<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>数学式8<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>式(7)、(S)中的tls0、m、tlpo、m是光线fli在向平面部44o、m的入射位置的S偏振光成分及P偏振光成分的透射率,t2Vm、户o,m是出射面40b上的光线f。在出射位置的S偏振光成分及P偏振光成分的透射率,以下式(9)式(12)表示。数学式9<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>数学式10<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>(10)数学式11<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>(11)数学式12<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>(12)利用式(1)式(12)来规定倾斜角ao、!ao,M及节距比L0、!L。'm而设计平面部440、,44o、m,就能使通过各平面部440、i44(j、m入射的光线fli从出射面40b以式(3)规定的出射角""h、M出射。因此,光路控制部42。具有第1第M平面部44o、i44。、M,光路控制部420就能使所入射的光F^在给定的角度范围内扩展而从出射面40b出射。还有,因为节距比U"L()、M是利用式(4)、(5)规定的,所以能使给定的角度范围内的亮度角度分布变得均匀。其次,对于光路控制部42k的构成进行说明。图6是包含光控制部中的第1区域的一部分的局部放大图。图6示意地表示从光路控制部42。看去包含第k个光路控制部42k的光控制板的构成。在本实施方式中,光路控制部42k具有M个平面部,即第1第M平面部44k、j44k、M。在图6中,作为一个例子表示M-9的情况。第1第M平面部44k、i44k、M均在x轴方向延伸。若把第l第M平面部44k"44k、M中的第m平面部设为平面部44k、m(m为1以上M以下的整数),则平面部44k、m相对于与出射面40b平行的平面平行或倾斜。平面部44k、m相对于出射面40b的倾斜角ak、m按向平面部44k、m的入射光从出射面40b以出射角Ik、m出射的方式来规定。这里也是,出射角Sk、m以图中右旋转(顺时针)为正方向。该出射角《k,m只要是给定的角度范围(一^n^以上^n^以下)内的任意角度即可,出射角5k、,^k、M优选的是覆盖整个上述角度范围,更加优选的是对各出射角^k、i;k、M分配在上述给定的角度范围内以一定间隔选择的出射角。还有,平面部44k、m的大小可以由从光源31看去的平面部44k、m的立体角比来表示。并且,该立体角比可以按与分别从第1第M平面部44k,!44k、M入射的光线fli对应而从出射面40b向出射角5k,,Sk、M的方向出射的各光线f。的亮度即I(〖k、i)I(;k、M)变得相同的方式,利用分别向第1第M平面部44k、,44k,M入射的光线fli对光控制板40的透射率及出射角;k、!Sk、M来规定。对于第1第M平面部44k.,44k、M的倾斜角ak、iak、m及大小的规定方法的一个例子进行说明。图7及图8是用于说明倾斜角ak、iak、M及大小的规定方法的一个例子的光控制板模型的局部放大图。平面部44k、m的倾斜角ak、m可以由数学式13sin(%,m+1)=打sin(a^+}.(13)来规定。式(B)中,9k.m是向平面部44k、m入射的光线fli相对于y轴方向的倾斜度角。还有,数学式14并且,数学式15<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>从式(14)可以理解,Pk、m是向平面部44k、m入射而折射后的光线fli向出射面40b的入射角(参照图7)。还有,从光源31看去的平面部44k、m的立体角比"k、m可以由数学式16<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>式(16)中的Tk、m是向平面部44k、m入射的光线fli对光控制板40的透射率,若把向平面部44k、m入射的光线fli的S偏振光成分及P偏振光成分对光控制板40的透射率设为Tsk、m及Tpk、m,则以下式表示。数学式17<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>(17)来规定。此处,数学式18<formula>formulaseeoriginaldocumentpage22</formula>数学式19<formula>formulaseeoriginaldocumentpage22</formula>(19)式(1S)、(19)中的t1Sk、m、tlpk、m是光线fli在向平面部44k,m的入射位置的S偏振光成分及P偏振光成分的透射率,t2Sk、m、一k、m是光线fli在出射面40b上的出射位置的S偏振光成分及P偏振光成分的透射率,以下式(20)式(23)表示。数学式20<formula>formulaseeoriginaldocumentpage22</formula>数学式21<formula>formulaseeoriginaldocumentpage22</formula>数学式22<formula>formulaseeoriginaldocumentpage22</formula>(22)数学式23<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>…(23),附在设计平面部44k、m时,利用按式(13)式(15)及式(16)式(23)算出的倾斜角ak、m、立体角比"k、m决定平面部44k、m的两端的位置即可。对于该两端的位置的决定方法进行说明。如图8所示,把光路控制部42k中央的z坐标设为Zk,把光路控制部42k的原点O侧(即,光源31正上方侧)的端的z坐标设为zk、o。此时zk、o表示为(Zk+Zk—i)/2。并且,若把平面部44k、m的光源31侧的端的z坐标及y坐标设为Zk、m及yk、m,则平面部44k,m的光源32侧(z二L侧)的端的z坐标及y坐标即zk、m+1及yk、m+1为数学式24数学式25<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>(25)在式(24)及式(25)中H是光源31的中心和原点O之间的距离,即从光源31中心到假定未形成光路控制部42k等微细构造的场合的里面40a的距离。再有,式(25)中的ru、m是连接光源31的中心和平面部44k、m的原点O侧的端的直线与z轴方向构成的角度。还有,Qk、m是从光源31看去的平面部44k、m的立体角,由数学式26<formula>formulaseeoriginaldocumentpage24</formula>(26)表示。式(26)中的Yk是第k光路控制部42k的原点O侧的端,即位于z=zk.o的端的y坐标。在设计光路控制部42k时,分别基于式(13)式(26)来决定光路控制部42k上的第m平面部44k.ra的倾斜角ak、m及立体角比"k、m即可。在此,若把这样决定的第1第M平面部44k、i44k、m例如与光路控制部42o的情况一样地连续配置,则如图9所示,光路控制部42k的两端42&、42bk的y轴方向的位置有时会产生偏差。因此,在式(26)中进行一般化,把第k光路控制部42k的原点O侧的端的y坐标设为Yk。若这样把两端42ak、42bk在y轴方向产生偏差的多个光路控制部连接起来,则各光路控制部的两端的台阶就会积累,光控制板就会变厚,不能制造呈扁平板状的光控制板。因此,如图10所示,在光路控制部42k的两端42ak、42、中的一方侧(图IO中左侧),按两端42&、42bk的y坐标一致的方式,在邻接的2个平面部(图10中为平面部44k、m和平面部44k.m+D间设置台阶S。在图10中,分别在平面部44k"44k、5间的邻接的2个平面部间设置了台阶S。这样设置台阶S而产生的斜面45优选的是按斜面45不阻碍由形成台阶S的2个平面部中的一方折射的光的行进的方式来形成。以图10所示的平面部44k"和平面部44k、2的情况为例,具体地进行说明,连接平面部44k、!和平面部44k、2的斜面45优选的是按与由平面部44k、2折射的光线fl,的行进方向(折射方向)大致平行的方式来形成。这样,可由台阶S抑制光线fli进一步折射,以式(15)所规定的希望的出射角从出射面40b出射光线f。。在这里,在光路控制部42k的图10中的左侧配置了台阶S,不过,台阶S也可以配置在光路控制部42k的图IO中的右侧。在这样设置台阶S的场合,也可以在各光路控制部42k的设计中,把各光路控制部42k的原点0侧的端42ak的y坐标即Yk设为0来设计平面部44k、m。还有,也可以按上述方式一次把端42ak的y坐标一般地作为Yk来设计而设置台阶S之后,把各平面部44k、m的倾斜角ak、m及大小,以同样的手法,即,利用斯涅耳折射定律按向各平面部44k,m入射的光fh以希望的出射角从出射面40b出射的方式进行再调整。另外,由于设置了台阶S,平面部44k、^的大小会部分变小,不过,光路控制部42k通常与光源31和光控制板40之间的距离H相比是微小的构造,所以对亮度角度分布几乎不带来影响。由于设置这样的台阶S,光路控制部42k会由至少具有由平面部44k、m连续连接而成的多边形型透镜部和把平面部44k、m和斜面45作为侧面而具有的棱镜部中的一个的棱镜区域部来构成。如上所述利用式(13)式(26)来规定倾斜角ak、tak、M,并且规定其大小,从而如图10所示,可分别使向第1第M平面部44k、i44k、M入射的光线fli从出射面40b以式(15)所规定的出射角出射。结果,可使向光路控制部42k入射的光Fh在给定的角度范围内扩展出射。还有,因为利用式(16)式(26)来规定第1第M平面部44k、i44k、M的大小(立体角比),所以可使向光路控制部42k入射的光Fli在给定的角度范围内作为具有均匀亮度角度分布的光而出射。另外,在光路控制部42k的一部分上,如图10所示,设置台阶S,形成斜面45的场合,由于形成了斜面45,因而平面部44k、m的大小会小于设计时的情况,所以出射效率有时会减小。因此,也可以按出射效率为最大的方式,换句话说,按斜面45的大小变得更小的方式,把利用式(13)式(26)设计的第1第M平面部44k、i44k、M的一部分按图11的方式重新排列。其次,对于第2区域41B所具有的光路控制部43进行说明。图12是第2区域所具有的光路控制部的一个例子的示意图。在图12中,局部放大表示光控制板40中的包含光路控制部43的部分。光路控制部43具有在x轴方向延伸,断面形状为大致三角形状的第1第M棱镜部46,46M。如图12所示,第l第M棱镜部46j46m向下惻凸起,该棱镜顶部46^46aM按位于同一平面上的方式形成。对于第1第M棱镜部46!46M中的第m棱镜部46m(m为1以上M以下的整数)的构成进行说明。棱镜部46m具有交叉的2个侧面(倾斜面)46bm、46cm。来自2个光源31、32中的与侧面46bm、46cm靠近的一方光源的光入射到侧面(倾斜面)46K、46cm。棱镜部46m按把来自侧面46bJ则的光源31的光线fli以侧面46bra折射到侧面46Cm侧而以侧面46cm全反射之后,使其从出射面40b以出射角5、出射,并且把来自侧面461v侧的光源32的光线f2i以46cm折射到侧面46bm侧而以侧面46bm全反射之后,使其从出射面40b以出射角S、出射的方式构成。另外,出射角;、、^、以图中右旋转(顺时针)为正的方向。出射角^、、;、优选的是给定的角度范围(一《隨以上《隨以下)的值,覆盖整个给定的角度范围,而且,出射角《、5、优选的是分别为从上述给定的角度范围内按一定的间隔选择的出射角,出射角《、;Pm也一样,优选的是分别为从上述给定的角度范围内按一定的间隔选择的出射角。向棱镜部46m入射的光的出射角5°m、^、通过规定侧面46bm、46Cm相对于与出射面40b平行的平面的倾斜角Ctm、Pm来规定,规定该倾斜角Clm、Pm就会决定棱镜部46m的形状。利用图13图15来说明倾斜角Clm、Pm的规定方法的一个例子。图13是表示用于说明倾斜角am、em的规定方法的光控制板模型的图。图13所示的3维坐标系是与图3所示的3维坐标系同样的东西。在这里,如图13所示,倾斜角am以右旋转的方向为正的方向,倾斜角Pm以左旋转的方向为正的方向。还有,来自光源31、32的光线fli、f2,被全反射的位置设为棱镜部46m的倾斜面46bm、46cm的中点p、、p、。若把点p、的坐标设为(z^、y。,把点p2m的坐标设为(z、、y2m),则点p、、p、以下式(27)、(28)表示。数学式27(z1v11-IZ加,少m/一'1di+z附)tan"附"+2z附tano^1(z附—z附-Jtan々M—ttano;附)(2)、2tan々附4+tano^2tan々附—t+tana附)数学式28(22)一'12zmtanyg附+(zM+1—zw)tanymtanaOT+1),(2幻5tan"m+tanaOT+i,2tan/m+tanam+1J图14及图15是用于说明棱镜部的2个侧面的倾斜角a、e的规定方法的图。在图14及图15中,示意地表示了棱镜部46^,为了说明,表示了出射面40b和光源M、32。如图14所示,在把从侧面46bm入射的光线fli以侧面46~全反射之后,使其从出射面40b以出射角g、出射的场合,倾斜角CInoPm满足下式(29)及式(30)。数学式29w。sin^uin7;J(29)数学式30sin(aw—)=打sin(a附+2/w+-;r}(30)式(30)中的9、是从光源31输出,如图H所示向侧面46bm入射的光线fli与y轴方向构成的角度,9、满足式(31)的关系。数学式31toti<=Zffl+Az《"'(31)附+<此处,A//《=—Az£tan32)数学式33^二(-4)tan(2/w—0.5tt+)+《..(")tanam十ta如",-O.5;r+;7f)以式(32)、式(33)表示的AH、、Az、,如图14所示,是用于在z轴方向及y轴方向补正在点p、的位置全反射光线fli所造成的光线fl,向棱镜部46m的入射位置和棱镜顶部46am的位置的偏差的补正项。还有,式(30)中的i]、,如图14所示,是以侧面46cm全反射的光向出射面40b的入射角,对于图14的入射方向,设为n、X)。还有,如图15所示,在侧面46bm的点p、的位置全反射从侧面46cm入射的光线f2i之后,使之从出面40b以出射角出射的场合,倾斜角am、ej病足下式(34)及式(35)。数学式34"。si《="sin/7》..(34)数学式35打,.sin"-《wsin(235)式(35)中的9、是从光源32输出,如图15所示向侧面46am入射的光线f2,与y轴方向构成的角度,e:满足式(36)的关系。数学式36尸一7—八7"tan^^丄Zffl^附,36)此处,数学式37MC=AZ::tan/;.(37)数学式38=(zi—zm)tan(2Q^一0.5"一77:)+乂L...(38)mta吼+tan(2-0.5;r-《)以式(37)、式(38)表示的Azam、AH°m,如图15所示,是用于在z轴方向及y轴方向补正在点p、的位置全反射光线f2j所造成的光线A向棱镜部46m的入射位置和棱镜顶部46am的位置的偏差的补正项。还有,如图12所示,光路控制部43所具有的棱镜部46m所造成的光线fli、f2i的光路的变更可通过图14和图15的情况的组合来实现,所以对棱镜部46m的倾斜角am及倾斜角Pm按同时满足式(29)(33)及式(34)(38)的方式来规定即可。光线fli、f2i入射到这样以倾斜角(MaM、^0M规定形状的棱镜部46i46M,如M=9的场合的图16所示,与从出射面40b入射的光线fl,、f2j对应的光线f。就会以出射角S、《°M、《、《;出射。因而,可以由光路控制部43使入射的光Fl、F2在给定的角度范围内扩展出射。如上所述,在图2所示的对应区域41中从平面P往光源32侧的构成,即第2区域41B中的从平面P的位置到第3区域41C的构成及第3区域41C的构成,对应于把第1区域41A和第2区域41B中的从第1区域41A到平面P的区域的构成相对于平面P反转所得的东西。因而,设计第1区域41A和第2区域41B中的从第1区域41A到平面P的构成,就能设计光控制板40的里面40a的构成。另外,第l及第2区域41A、41B的边界位置或第2及第3区域41B、41C的边界位置优选的是按从出射面40b出射的光的局部亮度角度分布尽可能光滑地连接的方式来决定。在制造光控制板40的场合,首先,利用式(1)式(12)、式(13)式(26)及式(27)式(38),按上述方式设计在对应区域41上应该形成的光路控制部42c、42k、43的构造。另外,在设计光路控制部42k的构造时,适当地设置台阶S。然后,准备表里侧都由平坦的透明材料构成的板状体,例如采用细微加工技术切削加工该里面的给定位置,从而形成按上述方式设计的光路控制部42c、42k、43,制成光控制板40即可。在形成光路控制部42c、42k、43时,使得上述板状体的里面与图3所示的xz平面对应而形成光路控制部42()、42k、43即可。这样,光路控制部42。、42k的两端及光路控制部43的棱镜部46,46M的棱镜顶部46at46aM就会在同一平面上形成。在使用了具有上述构成的光控制板40的面光源装置50中,从多个光源30中的邻接的2个光源31、32输出的光F1、F2会从光控制板40的里面40a侧向光控制板40入射。在该光控制板40的里面40a上的各对应区域41的第1第3区域41A41C上形成光路控制部420、42k、43。并且,在第1区域41A上形成的光路控制部42()、42k,使从2个光源31、32中的与第1区域41A靠近的光源31输出的光F1中的向光路控制部420、42k入射的光,从出射面40b在给定的角度范围内扩展出射。还有,在第2区域41B上形成的光路控制部43,使从2个光源31、32输出的光Fli、F2i中的向光路控制部43入射的光,从出射面40b在给定的角度范围内扩展出射。再有,在第3区域41C上形成的光路控制部42()、42k,使从2个光源31、32中的与第3区域41C靠近的光源32输出的光F2i中的向光路控制部42o、42k入射的光,从出射面40b在给定的角度范围内扩展出射。因而,在出射面40b上经各光路控制部420、42k、43而入射的光所出射的每个出射区域上,均是在给定的角度范围内扩展的光会出射。结果,从出射面40b在给定的角度范围内扩展的出射光F。会出射。还有,在光控制板40上,在第1及第3区域41A、41C上形成光路控制部42Q、42k,在第1及第3区域41A、41C所夹着的第2区域41B上形成光路控制部43,这一点也很重要。在光控制板40的里面40a上的第1及第3区域41A、41C上,如上所述来自靠近它们的光源30的光会主要入射。在该场合,入射光相对于y轴方向的倾斜度小,所以利用向第1第M平面部44o、i44()、m、44k。44k、m的光的入射时的折射,就能使光在给定的角度范围扩展出射。另一方面,向第2区域41B入射的光具有对y轴方向的倾斜度变大的倾向。因此,难以按例如第1及第3区域41A、41C的方式借助于平面部所造成的一次折射来控制出射角,不过,利用棱镜部46,46M内的全反射可以更确实地在给定的角度范围扩展光。因此,按光控制板40的方式在第1及第3区域41A、41C上形成光路控制部420、42k,在第2区域41B上形成光路控制部43,就能如上所述使向光控制板40入射的光Fli、F2i在给定的角度范围扩展出射。还有,如图1所示,在按来自面光源装置50的光Fo向透过型图像显示部IO入射的方式构成的透过型图像显示装置1中,在给定的角度范围扩展的光Fo会向透过型图像显示部IO入射。因而,能确保与给定的角度范围对应的视角。还有,光会从多个光源30向各个方向出射,而利用上述光控制板40就能把来自多个光源30的光聚敛在给定的角度范围。结果,可在给定的角度范围内进一步提高从光控制板40出射的光Fo的亮度。而且,光路控制部42Q、42k按在给定的角度范围内的亮度角度分布成为一定的方式来调整入射光的折射方向,所以在出射光Fo中亮度角度分布也容易均匀。因而,在透过型图像显示装置1中采用面光源装置50,画面不匀等就会降低,并且也容易对应透过型图像显示装置1的大型化等。其次,以实施例来说明光控制板40的设计例及利用该设计例的模拟结果。图17是包含光控制板的模拟模型的示意图。模拟模型包括在z轴方向以一定间隔L并排的多个光源30、与光源30按距离H分开配置的光控制板40和与图1所示的灯箱的内面35a对应的光反射面35a。假定光源30是半径lmm的棒状的东西,邻接的光源30间的距离(中心间的距离)L是30mm。还有,光源30和光控制板40之间的距离H是20mm。距离H对应于光源30中心和光控制板40上的光路控制部42、43未形成的场合的主面40a之间的距离,具体是包含多个光源30的中心的平面和包含多个棱镜顶部46am的平面之间的距离。还有,光控制板40的厚度是2mm。还有,光控制板40配置在空气中,光控制板40的折射率是1.57277。并且,光反射面35a和光源30的中心之间的距离h是5mm。在本模拟中,以光控制板40上的光源30正上方位置(图中的原点位置)为中心,把z轴方向所对应的宽度Wl的区域设为一个单元(以下称为光控制单元)40A,光控制板40是由与各光源30对应的光控制单元40A在z轴方向连接而构成的东西。光控制单元40A对应于包含光控制板40上的邻接的对应区域41的z轴方向的中心位置的图17所示的与xy平面平行的平面P间的区域。在本模拟中宽度Wl是30mm。在光控制单元40A的里面40a上,形成了利用式(1)式(38)设计的z轴方向的宽度为1.0mm的光路控制部420、42k、43。在光控制单元40A上的光路控制部420、42k、43的设计中利用式(1)式(38)的场合,M的数对于哪个的光路控制部42fl、42k、43都为9,最大出射角^max为2(T,光路控制部420、42k、43的z轴方向的宽度都为l.Omm。并且,根据上述的光控制板40相对于光源30的配置关系等,H=20mm,=n。=l、n=l.57277。还有,利用式(1)式(26)来规定光路控制部42。、42k的构造时使用的亮度I("对于一;max《;《Sm^为l。另外,一个光控制单元40A与一个光源30对应,不过,如根据在设计光控制单元40A上的里面40a的构成时关于式(1)式(38)的说明所理解的,也假定设计了来自与该设计对象的光控制单元40A邻接的光控制单元40A所对应的光源30的光。以下,对于光控制单元40A上的里面40a的构成具体地进行说明。图18是表示光控制单元上的一0.5《z《0.5的区域的图,表示光路控制部42o。该光路控制部42()是利用式(l)式(12)设计的。利用式(1)式(12)规定的倾斜角ao"ao、9及节距比L(),广Lo、9如表1所示。另外,光路控制部42o的宽度为l.Omm,所以节距比与各平面部的z轴方向的长度对应。因此,在表1中,以(mm)作为节距比L。、m的单位。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table>图19是表示光控制单元上的0.5《z《1.5的区域的图,表示光路控制部42"在设计光路控制部42,时,首先,利用式(13)式(26)决定了倾斜角a,、广a,,9及各平面部44,、i44b9的端的位置坐标。接着,为了使光路控制部42,的两端的y轴方向的高度一致,分别在平面部44,、t平面部44l3间设置台阶S,得到图20所示的构造。在图19中,在邻接的平面部间,以wlw9表示原点0侧的端之间的距离。图19所示的倾斜角ai.iai、9及wlw9如表2所示。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table>还有,图19所示的构成台阶S的斜面相对于与出射面40b平行的平面的倾斜角即e"02分别是80.528°、83.661°。图20是表示光控制单元上的1.5《z《2.5的图,表示光路控制部422。在设计光路控制部422时,首先,利用式(13)式(26)决定了倾斜角a2、,ct2、9及各平面部442、i442、9的端的位置坐标。在光路控制部422中,为了使光路控制部422的两端的y轴方向的高度一致而设置了台阶S,设置台阶S就能实施利用式(13)式(26)设计的平面部442、2和平面部442.3的变换排列。在图20中,与图19的情况一样,在邻接的平面部间,以wlw9表示原点0侧的端之间的距离。图20所示的倾斜角a2、!a2、9及wlw9如表3所示。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage36</column></row><table>图20所示的构成台阶S的斜面相对于与出射面40b平行的平面的倾斜角即^、02、P3分别是83.661°、80.528°、86.823°。图21是表示光控制单元上的2.5《z《3.5的区域的图,表示光路控制部423。在设计光路控制部423时,首先,利用式(13)式(26)决定了倾斜角a3、,a3、9及各平面部443.i443、9的端的位置坐标。在光路控制部423中,为了使光路控制部423的两端的y轴方向的高度一致而设置了台阶S。还有,在光路控制部423中,在利用式(13)式(26)规定的平面部443.2443、4间实施了变换排列。而且,在图21中,与图19的情况一样,在邻接的平面部间,以wlw9表示原点0侧的端之间的距离。图21所示的倾斜角a3、ta3、9及wlw9如表4所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage37</column></row><table>图21所示的构成台阶S的斜面相对于与出射面40b平行的平面的倾斜角即Pi、P2、e3、04分别是86.823°、80.528°、83.661°、90.000°c图22是表示光控制单元上的3.5《z《4.5的区域的图,表示光路控制部424。在设计光路控制部424时,首先,利用式(13)式(26)决定了倾斜角a4、!a4、9及各平面部444.t44(9的端的位置坐标。在光路控制部424中,为了使光路控制部424的两端的y轴方向的高度一致而设置了台阶S,设置台阶S就能在利用式(13)式(26)规定的平面部444、2444、5间实施变换排列。而且,在图22中,在邻接的平面部间,以wlw9表示原点O侧的端之间的距离。图22所示的倾斜角a4、,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage38</formula>图22所示的构成台阶S的斜面相对于与出射面40b平行的平面的倾斜角即e、P2、P3、P4、e5分别是90.000°、80.528°、86.823°、83.661°、90.000°。图23是表示光控制单元上的4.5《z《5.5的区域的图,表示光路控制部425。在设计光路控制部425时,首先,利用式(13)式(26)决定了倾斜角a5、!a5、9及各平面部445、,445、9的端的位置坐标。在光路控制部425中,为了使光路控制部425的两端的y轴方向的高度一致而设置了台阶S,设置该台阶S就能在利用式(13)式(26)规定的平面部445、2445、6间实施变换排列。而且,在图23中,在邻接的平面部间,以wlw9表示原点0侧的端之间的距离。图23所示的倾斜角a5-ia5-9及wlw9如表6所示。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage39</column></row><table>图23所示的构成台阶S的斜面相对于与出射面40b平行的平面的倾斜角即e!、e2、e3、e4、e5、e6分别是9o.ooo°、so.52s。、9o.oooo、83.661。、86.823。、卯.00(T。还有,如上所述5.5《z《15的区域具有多个光路控制部43。在本实施例中,各光路控制部43作为具有9个棱镜部的东西而设计了光控制单元40A。在该场合,对于光路控制部43按表7的方式分配了〖、,表7<table>tableseeoriginaldocumentpage39</column></row><table>表8表17表示在上述条件下各光路控制部43所具有的棱镜部的侧面46bm、46^的倾斜角(lm、Pm的计算结果。表8表17各表示1个光路控制部43所具有的棱镜部的侧面46bm、46cm的倾斜角am、另夕卜,在表8中未表示z^5.5的场合的am,只表示侧面46c^的倾斜角Pra,这与第1区域41A和第2区域41B的边界对应。该z=5.5的场合的倾斜角Pm按以下方式算出。即,假定是棱镜顶部位于z=5.5处的棱镜部。并且,按来自光源32的光f2i在侧面46cm折射一次之后,从出射面40b以20°的出射角出射的方式算出侧面46cm的倾斜角em。还有,在表17中未表示m=59,这是因为在1个光控制单元40A中,z^5的位置相当于图2及图17所示的平面P的位置,即对应区域41上的中央位置。表8<table>tableseeoriginaldocumentpage40</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage41</column></row><table>表11<table>tableseeoriginaldocumentpage42</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage43</column></row><table>表15<table>tableseeoriginaldocumentpage44</column></row><table>在光控制单元40A中一0.5《z《一15.0的区域的构成与0.5《z《15.0的区域的构成相对于图中所示的xy平面是镜面对称的。其次,对于上述光控制单元40A的亮度角度分布的模拟结果进行说明。模拟是对图17所示的2个平面P间的区域实施的。具体是在z轴方向在平面P的位置假定周期性边界条件,在x轴方向在给定的区域(本实施例中在x轴方向宽度为112mm的区域)的两端也假定周期性边界条件而实施了模拟。作为模拟手法,釆用了光线跟踪。图24是表示亮度角度分布的模拟结果的图。图24中的横轴表示出射角,纵轴表示亮度。在图24中,作为实施例以实线表示作为光控制单元40A的模拟结果的亮度角度分布。还有,在图24中,作为比较例以虚线表示代替光控制板40而组合了与以前同样的扩散板和形成了多个顶角卯°的棱镜部而成的棱镜片的场合的亮度角度分布。比较例中的照明方法及边界条件与实施例一样。如图24所示,在本实施例的光控制板40中,能在一20°20°实现高亮度,能把光主要聚敛在一20。20°之间输出。还有,与比较例相比,能控制出射角,而且,可使一20°20°的范围的亮度角度分布更均匀。另外,上述实施例所示的数值例等是光控制板40的一个例子,本发明不限于上述数值例。以上说明了本发明的光控制板、面光源装置及透过型图像显示装置的实施方式及实施例,不过,本发明不限于上述实施方式及实施例。例如,在决定棱镜部46m的倾斜角am、Pm时,利用了包含补正项Az°m、AH°m、Az、、AH、的式子,不过,例如在邻接的2个棱镜部46m、46m+1间的节距宽度(棱镜顶部46am、46am+1间的长度)相对于H和L充分小的场合,例如为1/10以下程度的场合,也可以不使用上述补正项。还有,在到现在为止的说明中,对应区域41相对于其中央位置为对称的构成,规定对应区域41的一半构成,就能省略剩余的一半构成的规定。然而,对剩余的一半构成也可以用同样的方法重新规定构成。再有,位于第4区域41A,、41Q的光路控制部42。是假定光相对于法线N方向平行入射而规定了其构成。然而,也可以利用与光路控制部42k的场合同样的式子来决定其构成。在规定第1光路控制部42,具体是第1光路控制部42o、42k的构造时,按向第1光路控制部42o、42k入射的光在给定的角度范围内、亮度角度分布为一定的方式规定了第1第M平面部44Q、!44q、m、44k、i44k.m的大小,不过,为了使光在给定的角度范围内扩展出射,至少规定第1第M平面部44。、,440、M、44k、,44k、m的倾斜角即可。因此,也不必一定要规定第1第M平面部440,!44仏m、44k,!44k、m的节距比LQ、,Lo、m、立体角比"k、tk、m而决定光路控制部420、42k的构造。在不这样规定第1第M平面部44k.,44k、M的立体角比"k、,k、m的场合,也可以设计不具有台阶S的光路控制部42k。还有,对于光控制板40,如说明模拟结果时叙述的,也可以把与一个光源30对应的一个光控制单元40A制作多个,排列多个光控制单元40A作为一个光控制板40。g卩,本发明也可以是以下光控制板所涉及的东西,即,与多个排列配置的光源30分开配置,具有与各光源30对应的光控制单元40A,该光控制单元40A的里面(主面)40a由包含光源30正上方区域的第1区域41A和在第1区域41A的两侧设置的第2区域41B构成,在光源30的排列方向配置多个光控制单元40A而成。图25是由3个光控制单元40A构成的光控制板的一个例子的示意图。图25所示的光控制板100是把在一方向延伸的光控制单元40A在与延伸方向大致正交的方向连接3个而构成的。图25所示的光控制单元40A的延伸方向的长度W2例如是90mm,光控制单元40A的宽度Wl与模拟的场合一样例如是30mm。在这样设计一个光控制单元40A,按照该设计而制作多个光控制单元40A之后,把它们连接为一个光控制板100的场合,针对一个光控制单元40A的大致一半区域来设计光路控制部42、43即可,能縮短设计工序所需的时间。权利要求1.一种光控制板,是与互相空开间隔排列的多个光源分开配置的,其特征在于,具有位于上述多个光源侧的主面;以及与上述主面相对配置,并且出射从上述主面入射的来自上述多个光源的光的平坦出射面,在上述主面中,与邻接的2个上述光源间对应的对应区域具有在多个上述光源的排列方向形成了多个使第1入射光从上述出射面在以上述出射面的法线方向为基准的给定的角度范围内扩展出射的第1光路控制部的第1及第3区域;以及配置在上述第1及第3区域之间,至少形成了一个使第2入射光从上述出射面在上述给定的角度范围内出射的第2光路控制部的第2区域,上述第1入射光是从邻接的2个上述光源中的与上述第1光路控制部靠近的一方光源输出的光,上述第2入射光是从邻接的2个上述光源分别输出的光,上述第1光路控制部包含在一方向延伸,供上述第1入射光入射的多个平面部而构成,上述第1光路控制部利用向多个上述平面部的第1入射光入射时的折射而使其从上述出射面在上述给定的角度范围内扩展出射,上述第2光路控制部具有多个在上述一方向延伸,断面形状为大致三角形状,供上述第2入射光入射的棱镜部,上述第2光路控制部利用向多个上述棱镜部入射的上述第2入射光在上述棱镜部内的全反射而使上述第2入射从上述出射面在上述给定的角度范围内出射。2.根据权利要求l所述的光控制板,其特征在于,按在经各上述平面部而入射的上述第1入射光以上述给定的角度范围内的出射角从上述出射面出射的方向使上述第1入射光折射的方式,规定了多个上述平面部各自相对于上述出射面的倾斜角,多个上述棱镜部各自具有第l及第2侧面,上述第1及第2侧面的相对于上述出射面的倾斜角按以下方式规定上述第1侧面使经上述第2侧面入射的上述第2入射光在该第2入射光从上述出射面以上述给定的角度范围内的出射角出射的方向全反射,并且上述第2侧面使经上述第1侧面入射的上述第2入射光在该第2入射光以上述给定的角度范围内的出射角从上述出射面出射的方向全反射,经上述第1侧面入射的上述第2入射光是从邻接的2个上述光源中的上述第1侧面侧的光源输出的光,经上述第2侧面入射的上述第2入射光是从邻接的2个上述光源中的上述第2侧面侧的光源输出的光。3.根据权利要求2所述的光控制板,其特征在于,经多个上述平面部各自而入射的上述第1入射光的出射角互相不同,对由多个上述棱镜部各自所具有的上述第1侧面全反射的上述第2入射光的上述出射角,分配从上述给定的角度范围内以一定的角度间隔选择的角度,对由多个上述棱镜部各自所具有的上述第2侧面全反射的上述第2入射光的上述出射角,分配从上述给定的角度范围内以一定的角度间隔选择的角度。4.根据权利要求13中任意一项所述的光控制板,其特征在于,上述第2区域具有多个上述第2光路控制部。5.根据权利要求14中任意一项所述的光控制板,其特征在于,按经上述多个平面部而入射、从上述出射面在上述给定的角度范围内出射的光的上述给定的角度范围的亮度角度分布变得大致均匀的方式来规定各上述第1光路控制部所具有的多个上述平面部各自的大小。6.根据权利要求15中任意一项所述的光控制板,其特征在于,上述第1及第3区域均具有位于上述光源的正上方的第4区域和位于上述第4区域和上述第2区域之间的第5区域,在上述第4区域上形成了多个上述第1光路控制部中的至少一个上述第1光路控制部,上述第4区域内的上述第1光路控制部的断面形状为凹状,连续配置该第1光路控制部所具有的多个上述平面部而构成了该第1光路控制部的表面,在上述第5区域上形成了多个上述第1光路控制部,在上述第5区域内的各上述第1光路控制部所具有的多个上述平面部中的位于上述第2区域或第4区域侧的邻接的平面部间形成了台阶。7.—种面光源装置,其特征在于,具备互相空开间隔排列的多个光源;以及与上述多个光源分开配置的权利要求16中任意一项所述的光控制板。8.—种透过型图像显示装置,其特征在于,具备-权利要求7所述的面光源装置;以及在与上述面光源装置中的多个光源的排列方向大致正交的方向,与上述面光源装置分开配置的透过型图像显示部。全文摘要一种可出射在给定的角度范围内扩展的光的光控制板、面光源装置及透过型图像显示装置。光控制板(40)从出射面(40b)出射从主面(40a)入射的来自多个光源的光。光控制板(40)的主面上的与邻接的2个光源间对应的对应区域(41)具有第1~第3区域(41A~41C),第1及第3区域具有利用到多个平面部(41<sub>k、m</sub>)的第1入射光(F1<sub>i</sub>(F2<sub>i</sub>))的入射时的折射使第1入射光从出射面在给定的角度范围内扩展出射的多个第1光路控制部(42),第2的区域具有利用棱镜部(46<sub>m</sub>)内的全反射使第2入射光(F1<sub>i</sub>、F2<sub>i</sub>)从出射面在给定的角度范围内出射的第2光路控制部(43),第1入射光是来自2个光源中的与第1光路控制部靠近的一方光源的光,第2入射光是来自2个光源的光。文档编号G02F1/133GK101418936SQ20081016910公开日2009年4月29日申请日期2008年10月27日优先权日2007年10月25日发明者太田宽史,安基焕申请人:住友化学株式会社
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