專利名稱：：光路偏轉(zhuǎn)板、面光源裝置及透過型圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及光路偏轉(zhuǎn)板、面光源裝置及透過型圖像顯示裝置。技術(shù)背景作為透過型圖像顯示裝置，例如，在透過型液晶單元等透過型圖像顯示部的背面?zhèn)扰渲昧酥毕滦偷拿婀庠囱b置而成的東西是眾所周知的，作為這種面光源裝置，在面內(nèi)互相空開間隔配置了多個光源，在該多個光源的前面?zhèn)扰渲昧烁淖儊碜赃@些光源的光的方向而使之出射的棱鏡部件(光路偏轉(zhuǎn)板)而成的東西是公知的(參照專利文獻1:特開平7—141908號公報)。
發(fā)明內(nèi)容專利文獻l(特開平7_141908號公報)中記載的光路偏轉(zhuǎn)板是按在鄰接的2個光源之間把來自較近的一方光源的光導向前面?zhèn)榷怪畯姆ň€方向出射的方式構(gòu)成的。然而，絲毫未考慮來自另一方光源的光的出射方向。因此，不一定能使來自另一方光源的光從法線方向出射，結(jié)果就難以確保均勻、高亮度。因此，本發(fā)明的目的在于提供能確保均勻、高亮度的光路偏轉(zhuǎn)板、面光源裝置及透過型圖像顯示裝置。本發(fā)明所涉及的光路偏轉(zhuǎn)板，與互相空開間隔排列的多個光源分開配置，改變來自多個光源的光的方向而將其出射，其特征在于，具有其上入射來自多個光源的光的主面和與主面相對配置的并且其上出射從主面入射的來自多個光源的光的平坦的出射面，主面在該主面上的與鄰接的2個光源間對應(yīng)的每個區(qū)域上設(shè)有多個棱鏡，各對應(yīng)的區(qū)域在多個光源的排列方向具有第1第3區(qū)域，多個棱鏡中的第1棱鏡至少有1個配置在第1及第3區(qū)域上，多個棱鏡中的第2棱鏡至少有1個配置在第2區(qū)域上，第1棱鏡把來自鄰接的2個光源中的離該第1棱鏡較近的光源的光的方向借助于向該第1棱鏡的入射所造成的折射而改變到出射面的法線方向，并且把來自鄰接的2個光源中的離該第1棱鏡較遠的光源的光的方向借助于在該第1棱鏡內(nèi)的全反射而改變到法線方向，第2棱鏡把來自鄰接的2個光源的光的方向借助于在該第2棱鏡內(nèi)的全反射而改變到法線方向。在上述構(gòu)成中，主面上的各對應(yīng)區(qū)域內(nèi)的第1第3區(qū)域是在上述排列方向按第1第3區(qū)域的順序配置的。因而，第1區(qū)域位于離鄰接的2個光源中的一方較近的地方，第3區(qū)域位于離鄰接的2個光源中的另一方較近的地方，第3區(qū)域位于該第1及第2區(qū)域之間。并且，多個棱鏡中的第1棱鏡至少有1個設(shè)置在第1及第3區(qū)域上，所以來自近的一方光源的光的方向借助于向棱鏡的入射所造成的折射而改變到法線方向，來自較遠的一方光源的光的方向借助于在棱鏡內(nèi)的全反射而改變到法線方向。從較遠的光源到配置在第1及第3區(qū)域上的棱鏡的光的方向和法線方向所構(gòu)成的角度有變大的傾向，不過，像上述第1棱鏡那樣利用全反射就能確實地改變到法線方向。還有，多個棱鏡中的第2棱鏡至少有1個設(shè)置在第2區(qū)域上，所以來自來自鄰接的2個光源的光的方向都是借助于設(shè)置在第2區(qū)域上的棱鏡內(nèi)的全反射而變更到法線方向。第2區(qū)域位于第1及第3區(qū)域之間，所以從各光源到設(shè)置在第2區(qū)域上的棱鏡的光的方向和法線方向所構(gòu)成的角度有變大的傾向，不過，像上述第2棱鏡那樣利用在棱鏡內(nèi)的全反射就能把來自2個光源的光的方向都確實地改變到法線方向。因而，從與各對應(yīng)區(qū)域?qū)?yīng)的2個光源向各對應(yīng)區(qū)域分別入射的光的方向都會向出射面的法線方向出射。因而，能謀求從出射面出射的光的亮度的均勻化。并且，向各對應(yīng)區(qū)域入射的光能更確實地從法線方向出射，所以能實現(xiàn)高亮度。優(yōu)選的是，構(gòu)成上述第1棱鏡的第1及第2傾斜面與出射面所構(gòu)成的第l及第2傾斜角度是按第1傾斜面使來自鄰接的2個光源中的離該第1棱鏡較近的光源的光折射到法線方向，并且第1傾斜面使來自鄰接的2個光源中的離該第1棱鏡較遠的光源的光折射到第2傾斜面?zhèn)龋傻?傾斜面使該折射后的光全反射到法線方向的方式規(guī)定的，構(gòu)成第2棱鏡的第3及第4傾斜面與出射面所構(gòu)成的第3及第4傾斜角度是按第3傾斜面使來自鄰接的2個光源中的第3傾斜面?zhèn)鹊墓庠吹墓庹凵涞降?傾斜面?zhèn)龋傻?傾斜面使該折射后的光全反射到法線方向，并且第4傾斜面使來自鄰接的2個光源中的第4傾斜面?zhèn)鹊墓庠吹墓庹凵涞降?傾斜面?zhèn)龋傻?傾斜面使該折射后的光全反射到法線方向的方式規(guī)定的。按上述方式規(guī)定第l及第2傾斜角度，從而使來自與各對應(yīng)區(qū)域?qū)?yīng)的2個光源中的較近的一方光源的光的方向借助于第1棱鏡的第1傾斜面所造成的折射而改變到法線方向，使來自上述2個光源中的較遠的一方光源的光的方向借助于向第1棱鏡的入射所造成的折射而改變到朝向第2傾斜面的方向，之后，會借助于第2傾斜面的全反射而改變到法線方向。因此，可借助于第1棱鏡把來自上述2個光源的光的方向都改變到法線方向。還有，按上述方式規(guī)定第3及第4傾斜角度，從而使來自與各對應(yīng)區(qū)域?qū)?yīng)的2個光源的光的方向在通過第3傾斜面及第4傾斜面而入射到第2棱鏡之后借助于第4傾斜面及第3傾斜面所造成的全反射而改變到法線方向。因此，可借助于第2棱鏡把來自上述2個光源的光的方向都改變到法線方向。還有，優(yōu)選的是，設(shè)置在上述對應(yīng)的區(qū)域上的多個棱鏡相對于與鄰接的2個光源間的中央位置上的出射面正交的平面是對稱的。在該情況下，對于對應(yīng)的區(qū)域的一半?yún)^(qū)域規(guī)定棱鏡的形狀即可，所以可縮短光路偏轉(zhuǎn)板的制作所需要的時間。還有，優(yōu)選的是，上述第1第3區(qū)域均具有多個單位區(qū)域，第l及第3區(qū)域所具有的多個單位區(qū)域上均設(shè)有斷面形狀相同的多個第1棱鏡，第2區(qū)域所具有的多個單位區(qū)域上均設(shè)有斷面形狀相同的多個第2棱鏡。在該情況下，第1及第3區(qū)域的各單位區(qū)域內(nèi)設(shè)有斷面形狀相同的多個第1棱鏡，第2區(qū)域的各單位區(qū)域內(nèi)設(shè)有斷面形狀相同的多個第2棱鏡。一方面能按相同的條件來制作各單位區(qū)域內(nèi)的棱鏡，另一方面能用更多的棱鏡來變更光的方向，所以光的方向容易集中于出射面的法線方向。還有，本發(fā)明所涉及的面光源裝置，其特征在于，具備互相空開間隔排列的多個光源和與多個光源分開配置的上述本發(fā)明所涉及的光路偏轉(zhuǎn)板。在該情況下，從多個光源各自輸出的光通過光路偏轉(zhuǎn)板而從光路偏轉(zhuǎn)板的出射面出射。此時，來自多個光源中的鄰接的2個光源的光向與該2個光源對應(yīng)的光路偏轉(zhuǎn)板的對應(yīng)區(qū)域入射的話，如上所述，就會從出射面的法線方向輸出，所以上述面光源裝置能輸出均勻、高亮度的光。再有，本發(fā)明所涉及的透過型圖像顯示裝置，其特征在于，具備上述本發(fā)明所涉及的面光源裝置和在來自面光源裝置的光的出射方向上與該面光源裝置分開配置的透過型圖像顯示部。在該透過型圖像顯示裝置中，從上述面光源裝置輸出的均勻、高亮度的光向透過型顯示部入射。結(jié)果，可由透過型圖像顯示部以均勻的亮度來顯示更清晰的圖像。如上所述，根據(jù)本發(fā)明所涉及的光路偏轉(zhuǎn)板，能使來自鄰接的2個光源的光一同從出射面的法線方向出射，可確保較均勻、高亮度。還有，根據(jù)本發(fā)明所涉及的面光源裝置，借助于光路偏轉(zhuǎn)板使來自鄰接的2個光源的光一同從出射面的法線方向出射，所以可輸出較均勻、高亮度的光。再有，根據(jù)本發(fā)明所涉及的透過型圖像顯示裝置，可借助于面光源裝置，向透過型圖像顯示部入射較均勻、高亮度的光，所以可在透過型圖像顯示部較清晰地顯示均勻亮度的圖像。圖1是表示本發(fā)明所涉及的透過型圖像顯示裝置的一實施方式的構(gòu)成的斷面圖。圖2是光路偏轉(zhuǎn)板的放大了一部分的示意圖。圖3是配置在第1區(qū)域上的棱鏡的一個例子的示意圖。圖4是配置在第3區(qū)域上的棱鏡的一個例子的示意圖。圖5是配置在第2區(qū)域上的棱鏡的一個例子的示意圖。圖6是用于說明傾斜角度的規(guī)定方法的光路偏轉(zhuǎn)板模型的示意圖。圖7是用于說明傾斜角度的規(guī)定方法的一部分的光路偏轉(zhuǎn)板模型的示意圖。圖8是用于說明傾斜角度的規(guī)定方法的一部分的光路偏轉(zhuǎn)板模型的示意圖。圖9是用于說明傾斜角度的規(guī)定方法的一部分的光路偏轉(zhuǎn)板模型的示意圖。圖IO是第1實施例的光路偏轉(zhuǎn)板的放大了一部分的示意圖。圖11是圖IO所示的光路偏轉(zhuǎn)板的進一步放大了一部的示意圖。圖12是第2實施例的光路偏轉(zhuǎn)板的放大了一部分的示意圖。符號說明1…透過型圖像顯示裝置，10…透過型圖像顯示部，30、31、32…光源，40…光路偏轉(zhuǎn)板，40a…里面(主面)，40b…出射面，41…對應(yīng)區(qū)域，41A…第1區(qū)域，41B…第2區(qū)域，41C…第3區(qū)域，50…面光源裝置，60、60m…棱鏡，60a、60b…傾斜面，61…棱鏡(第1棱鏡)，61a…傾斜面(第1或第2傾斜面)，61b…傾斜面(第1或第2傾斜面)，62…棱鏡(第2棱鏡)，62a…傾斜面(第3傾斜面)，62b…傾斜面(第4傾斜面)，75…光路偏轉(zhuǎn)板，N…法線，AiA29…區(qū)域(單位區(qū)域)，F(xiàn)、Fl、F2…光，a、3、am、Pm…傾斜角度(第1第4傾斜角度)。具體實施方式以下，參照附圖對本發(fā)明的光路偏轉(zhuǎn)板、面光源裝置及透過型圖像顯示裝置的實施方式進行說明。另外，在附圖的說明中對相同要素付以相同符號，省略重復的說明。還有，附圖的尺寸比率與說明的東西不一定一致。圖1是示意地表示本發(fā)明所涉及的透過型圖像顯示裝置的一實施方式的構(gòu)成的斷面圖。透過型圖像顯示裝置1是液晶顯示裝置，是在液晶單元11的上下兩面上層疊偏振光板12、13而成的透過型圖像顯示部10的背面?zhèn)?下側(cè))設(shè)置面光源裝置50而構(gòu)成的。液晶單元11、偏振光板12、13可以采用現(xiàn)有液晶顯示裝置等透過型圖像顯示裝置所用的東西。作為液晶單元11，可以列舉90°扭曲TN型液晶顯示元件。還有，上下一對偏振光板12、13按其透過軸成為互相正交的狀態(tài)的方式配置，該偏振光板12、13的透過軸按與液晶單元11中的液晶分子的取向方向平行的方式配置。面光源裝置50具有光源部20和在光源部20的前面?zhèn)?圖1中的上側(cè))，即，透過型圖像顯示部10—側(cè)與光源部20分開配置的光路偏轉(zhuǎn)板40。光源部20具有多個光源30，多個光源30按各光源30的中心軸線位于同一面內(nèi)的方式以相等間隔L配置。鄰接的光源30、30間的中心軸線間的間隔L例如是15mm150mm。各光源30是在與多個光源30的排列方向正交的方向延伸的棒狀的東西，可以列舉像熒光燈(冷陰極線管)那樣的直管狀的東西。在這里，光源30為棒狀，不過，也可以采用LED那樣的點光源等。多個光源30，如圖1所示，優(yōu)選的是配置在燈箱35中，燈箱35的內(nèi)面35a優(yōu)選的是形成為光反射面。這樣，從各光源30輸出的光F會確實地輸出到透過型圖像顯示部IO—側(cè)，可有效地利用來自各光源30的光F。光路偏轉(zhuǎn)板40具有位于光源部20—側(cè)的里面(主面)40a和與里面40a相對配置的平坦的出射面40b，按全部遮蓋多個光源30的方式配置。光源30和光路偏轉(zhuǎn)板40之間的距離d例如是5mm50mm。距離d，如圖1所示，是光源30的最上部和里面40a之間的距離。光路偏轉(zhuǎn)板40的厚度可以列舉0.1mm15mm，不過，優(yōu)選的是0.5mm10mm，更優(yōu)選的是lmm5mm。光路偏轉(zhuǎn)板40由透明材料，例如透明樹脂、透明玻璃構(gòu)成。作為透明樹脂，可以列舉聚碳酸酯樹脂、ABS樹脂(丙烯腈一苯乙烯一丁二烯共聚合物樹脂)、異丁烯樹脂、MS樹脂(甲基丙烯酸甲酯一苯乙烯共聚合物樹脂)、聚苯乙烯樹脂、AS樹脂(丙烯腈一苯乙烯共聚合物樹脂)、聚乙烯、聚丙烯等多烯樹脂等。在光路偏轉(zhuǎn)板40的里面40a上，在位于鄰接的2個光源30、30間的上方的區(qū)域，并且是與2個光源30、30間對應(yīng)的對應(yīng)區(qū)域41上，如圖2所示，均形成了斷面形狀為三角形狀的多個棱鏡60。在本實施方式中，對應(yīng)區(qū)域41上形成的多個棱鏡60的構(gòu)成是相對于2個光源30、30間的中央位置，S卩，從光源31到光源32的L/2位置的與出射面40b正交的假想性的平面P折疊對稱(圖2中是左右對稱)的。圖2是光路偏轉(zhuǎn)板的放大了一部分的示意圖。在圖2中，也示出了2個光源30、30。以下，為了區(qū)別2個光源30、30，把光源30、30也稱為光源31、32，把從光源31輸出的光F也稱為光Fl，把從光源32輸出的光F也稱為光F2。如圖2所示，多個棱鏡60按它們的棱鏡頂部位于同一平面上的方式形成。各棱鏡60，如圖2所示，按通過規(guī)定棱鏡60所具有的2個傾斜面60a、60b相對于出面40b傾斜的傾斜角度a、0而把從來自2個光源31、32的光F1、F2的方向都改變到出射面40b的法線N方向的方式構(gòu)成。多個棱鏡60包含第1類型的棱鏡(第1棱鏡)61和第2類型的棱鏡(第2棱鏡)62，第2類型的棱鏡62配置在對應(yīng)區(qū)域41的包含中央位置的區(qū)域上，第1類型的棱鏡61配置在配置第2類型的棱鏡62的區(qū)域兩側(cè)的區(qū)域上。因而，對應(yīng)區(qū)域41具有配置多個第1類型的棱鏡61的第1及第3區(qū)域41A、41C和第1及第3區(qū)域41A、41C所夾著的配置多個第2類型的棱鏡62的第2區(qū)域41B。利用圖3圖5對各類型的棱鏡61、62進行說明。圖3是配置在第1區(qū)域上的棱鏡的一個例子的示意圖。圖4是配置在第3區(qū)域上的棱鏡的一個例子的示意圖。圖5是第2棱鏡的一個例子的示意圖。如圖3及圖4所示，第1棱鏡61按借助于棱鏡61所具有的2個傾斜面61a、61b中的一方傾斜面使來自2個光源31、32的光F1、F2中的較近的一方光源的光的方向折射而改變到法線N方向，并且使來自另一方光源的光F的方向在棱鏡61內(nèi)全反射而把方向改變到法線N方向的方式構(gòu)成。即，在棱鏡61中只借助于2個傾斜面61a、61b中的一個面而產(chǎn)生全反射。對于棱鏡61分別配置在第1及第3區(qū)域41A、41C上的情況具體地進行說明。在棱鏡61配置在第1區(qū)域41A上的情況下，如圖3所示，棱鏡61按借助于棱鏡61的傾斜面(第l傾斜面)61b使來自2個光源31、32中的光源31的光F1折射，從而把光F1的方向改變到法線N方向，并且借助于傾斜面61b使來自光源32的光F2折射到傾斜面(第2傾斜面)61a(60a)—側(cè)之后，借助于傾斜面61a全反射該折射后的光而把方向改變到法線N方向的方式構(gòu)成。在棱鏡61配置在第3區(qū)域41C上的情況下，如圖4所示，棱鏡61按借助于棱鏡61的傾斜面(第1傾斜面)61a使來自2個光源31、32中的光源32的光F2折射，從而把光F2的方向改變到法線N方向，并且借助于傾斜面61a使來自光源31的光Fl折射到傾斜面(第2傾斜面)61b—側(cè)之后，借助于傾斜面61b全反射該折射后的光而把方向改變到法線N方向的方式構(gòu)成。第2類型的棱鏡62，如圖5所示，按借助于傾斜面(第3傾斜面)62a折射來自光源31的光Fl，將其導向傾斜面(第4傾斜面)62b，借助于傾斜面62b將其全反射，把光F1的方向置于法線N方向，并且借助于傾斜面62b使來自光源32的光F2折射到傾斜面62a—側(cè)，借助于傾斜面62a將其全反射，把光F2的方向置于法線N方向的方式構(gòu)成。這樣，構(gòu)成棱鏡62的2個傾斜面62a、62b均產(chǎn)生全反射。如上所述，包含上述2個類型的棱鏡61及棱鏡62的多個棱鏡60，通過規(guī)定構(gòu)成各棱鏡60的2個傾斜面60a、60b的傾斜角度a、p來決定其形狀。利用圖6圖9來說明該傾斜角度a、P的規(guī)定方法的一個例子。圖6是表示用于說明傾斜角度a、P的規(guī)定方法的光路偏轉(zhuǎn)板模型的圖。如圖6所示，把連接多個棱鏡頂部60c的直線設(shè)為Z軸，把通過光源31的中心的法線N方向的軸設(shè)為y軸，把z軸和y軸的交點設(shè)為原點O。還有，把光路偏轉(zhuǎn)板40的折射率設(shè)為n，把原點0到光源31的中心的距離設(shè)為H。并且，把規(guī)定傾斜角度ct、e的對象的棱鏡60設(shè)為棱鏡60m(m為1以上的整數(shù))，把其兩側(cè)的棱鏡60設(shè)為棱鏡60『"60m+1。還有，使棱鏡6(U、60m-p6CUw的棱鏡頂部的Z軸上的位置及傾斜角度a、P與各棱鏡60m、60『p60mw對應(yīng)，如圖6所示，利用m、m—l、m+l來區(qū)別。并且，如圖6所示，傾斜角度ct以右旋轉(zhuǎn)的方向為正的方向，傾斜角度P以左旋轉(zhuǎn)的方向為正的方向。還有，把來自光源31、32的光F1、F2的方向通過折射或全反射而最后變更到法線N方向的位置設(shè)為棱鏡60m的傾斜面60a、60b的中點Pi、p2。把點Pi的坐標設(shè)為(zU、ylm)，把點p2坐標設(shè)為(z2m、y2J的話，點p!、P2由以下的式(1)、(2)表示。[數(shù)學式1](4,3^)=2tany^—i+tan"w2tan/附—丄+tan"m[數(shù)學式2]22tan"m+tanaw+1.(2)把棱鏡60m設(shè)為第1類型的棱鏡61或第2類型的棱鏡62的情況下傾斜角度Qm、Pm應(yīng)該滿足的條件由(i)如圖7所示，把來自光源31的光F1的方向借助于向棱鏡60的入射所伴隨的折射而改變到法線N方向的情況，(ii)如圖8所示，使來自光源32的光F2的方向借助于傾斜面60a全反射而改變到法線N方向的情況，(iii)如圖9所示，使來自光源31的光F1的方向借助于傾斜面60b全反射而改變到法線N方向的情況，這3種情況下的折射條件及全反射條件的組合來表示。圖7圖9是用于說明上述(i)(iii)各情況下的棱鏡60m所引起的光Fl或光F2的光路的變更方法中相應(yīng)的傾斜角度am、0m的規(guī)定方法的圖。還有，如圖7所示，對于來自光源31的光Fl借助于傾斜面60b的折射把光Fl的方向改變到法線N方向的情況與設(shè)置在第1區(qū)域41A上的棱鏡61的情況對應(yīng)。配置在第3區(qū)域41C上的情況后述。為實現(xiàn)上述(i)所必要的條件，如圖7所示，在把y軸和向棱鏡60m入射的光F1所構(gòu)成的角度設(shè)為9m的情況下，是以下的式(3)(6)。[數(shù)學式3]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>(3)[數(shù)學式4]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>(4)[數(shù)學式5]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>(5)[數(shù)學式6]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>(6)Az、、AH:，如圖7所示，是用于對把光Fl的方向最終變更到法線N方向的位置設(shè)為點p2的位置而產(chǎn)生的棱鏡頂部60c的位置和光Fl的入射位置的偏離在z軸方向及y軸方向進行補正的補正項。為實現(xiàn)上述(ii)所必要的條件，在與(i)的情況同樣地定義6m，并且把^m設(shè)為向棱鏡60m入射的來自光源32的光F2和法線N方向(y軸方向)所構(gòu)成的角度的情況下，是以下的式(7)式(10)。[數(shù)學式7]sin(P附一《m)=wsin(2a附+^附一;r)'.'(7)[數(shù)學式8]t肌^J、t肌…(8)[數(shù)學式9]^=(zm—)tan(2affl—0.5;r)+(力mtany^附+tan(2am—[數(shù)學式10]《=Az>K10)式(9)、式(10)所表示的Azam、AlTm，如圖8所示，是用于對把光F2的方向在點Pl的位置最終改變到法線N方向所造成的光F2向棱鏡60m的入射位置和棱鏡頂部60c的位置的偏離在z軸方向及y軸方向進行補正的補正項。再有，為實現(xiàn)上述(iii)所必要的條件，在與(i)、(ii)的情況同樣地定義了8m、；m的情況下，是以下的式(11)式(14)。[數(shù)學式11]sin(a附—^附)=wsin(aw+2/m—;r)...(11)[數(shù)學式12][數(shù)學式13]wtanaw+tan(2;5附—0.5;r)[數(shù)學式14]組￡=-Az《ta諸附…(14)上述Az、、AHem，如圖9所示，是用于對在點P2的位置把光Fl的方向最終改變到法線N方向所給出的光F1向棱鏡60的入射位置和棱鏡頂部60c的偏離在z軸方向及y軸方向進行補正的補正項。另外，Azem是以圖9中的虛線所示的箭頭的方向，即，z軸的負的方向為正。如圖3所示，配置在第1區(qū)域41A上的棱鏡61所造成的光Fl、F2的方向的變更能以圖7和圖8的情況的組合來實現(xiàn)，所以在把棱鏡60m作為第1區(qū)域41A內(nèi)的棱鏡61的情況下的傾斜角度(第2傾斜角度)ctm及傾斜角度(第1傾斜角度)Pm按同時滿足式(3)(6)及式(7)(10)的方式來規(guī)定。還有，如圖5所示，配置在第2區(qū)域41B上的棱鏡62所造成的光Fl、F2的方向的變更能以圖8和圖9的情況的組合來實現(xiàn)，所以在把棱鏡60m作為棱鏡62的情況下的傾斜角度(第3傾斜角度)am及傾斜角度(第4傾斜角度)em按同時滿足式(7)(10)及式(ll)(14)的方式來規(guī)定。第3區(qū)域41C與把第1區(qū)域41A左右反轉(zhuǎn)所得的東西對應(yīng)，所以設(shè)為把對配置在第1區(qū)域41A上的棱鏡61規(guī)定的傾斜角度am、0m的值反轉(zhuǎn)所得的值。即，位于第3區(qū)域41C上的各棱鏡61的傾斜角度(第1傾斜角度)Q:n及傾斜角度(第2傾斜角度)Pm設(shè)為第1區(qū)域41A中的對應(yīng)的棱鏡61的傾斜角度e及傾斜角度a的值。并且，上述第1及第2區(qū)域41A、41B的邊界位置或第2及第3區(qū)域41B、41C的邊界位置按從出射面40b出射的光的局部亮度角度分布盡可能光滑地連接的方式來決定。分別配置在第1第3區(qū)域41A41C上的棱鏡60(61或62)的上述傾斜角度a、3的計算優(yōu)選的是例如算出至對應(yīng)區(qū)域41z的軸方向上的一半?yún)^(qū)域(即，到^L/2為止的區(qū)域)，把傾斜角度a、3分別反轉(zhuǎn)所得的東西設(shè)為其余一半?yún)^(qū)域的a、0。這樣就能省略一部分計算。還有，對于使用上述式(3)(14)算出的傾斜角度ct、p，可以容許一定范圍，例如±3°的程度的誤差。在制作光路偏轉(zhuǎn)板40時，利用式(3)(14)分別計算對應(yīng)區(qū)域41上應(yīng)該形成的各棱鏡60的傾斜角度a、P。并且，準備由表里面都平坦的透明材料構(gòu)成的板狀體，對其里面的給定位置例如采用細微加工技術(shù)進行切削加工，從而形成具有算出的傾斜角度a、P的棱鏡60作為光路偏轉(zhuǎn)板40即可。在使用具有上述構(gòu)成的光路偏轉(zhuǎn)板40的面光源裝置50中，從多個光源30中的鄰接的2個光源31、32輸出的光F1、F2主要入射到位于鄰接的2個光源31、32間的正上方的對應(yīng)區(qū)域41上。在各對應(yīng)區(qū)域41上分別形成了多個棱鏡60。并且，在各對應(yīng)區(qū)域41所具有的第1及第3區(qū)域41A、41C上形成了多個棱鏡60中的第1類型的棱鏡61多個，在第2區(qū)域41B上形成了第2類型的棱鏡62多個。第l及第2類型的棱鏡61、62按使來自光源31、32的光F1、F2都在法線N方向出射的方式構(gòu)成，所以從光路偏轉(zhuǎn)板40，在整個出射面40b上，朝向法線N方向的光F會出射。因而，從光路偏轉(zhuǎn)板40出射的光F，即，從面光源裝置50出射的光F的亮度變得均勻。還有，相對于法線N方向傾斜出射的光變少，所以亮度變高。通常，在與法線N方向正交的方向，隨著光路偏轉(zhuǎn)板40的里面40a上形成的棱鏡60和光源30的距離拉開，從光源30向棱鏡60的光F的方向和法線N方向所構(gòu)成的角度會變大，因而借助于光F向棱鏡60入射時的折射來把光的方向改變到法線N方向有變得困難的傾向。相比之下，在本實施方式的光路偏轉(zhuǎn)板40中，在離光源31、32正上方較近的第1及第3區(qū)域41A、41C上配置的棱鏡61，對于來自近的光源30(31或32)的光F(F1或F2)，借助于該光F向棱鏡61入射時的折射把光F的方向改變到法線N方向，另一方面，對于來自遠的光源30(32或31)的光F(F2或Fl)，則使之在棱鏡61內(nèi)全反射，從而把光F的方向改變到法線N方向。還有，配置在第2區(qū)域41B上的棱鏡62把來自光源31、32的光F1、F2，不論哪個方向，都利用棱鏡62內(nèi)的全反射而改變到法線N方向。因此，光路偏轉(zhuǎn)板40能把來自各光源30的光F的方向確實地改變到法線N方向。結(jié)果，適用了光路偏轉(zhuǎn)板40的面光源裝置50，如上所述，可向光路偏轉(zhuǎn)板40出射均勻、高亮度的光F。并且，如圖l所示，在按來自面光源裝置50的光F向透過型圖像顯示部IO入射的方式構(gòu)成的透過型圖像顯示裝置1中，均勻、高亮度的光F向透過型圖像顯示部10入射，因而能顯示在整個畫面上均勻的亮度的且更加清晰的圖像。在此前的說明中，如圖2所示，光源30(31、32)正上方為鄰接的2個棱鏡60、60的谷部，不過，光源30正上方的形狀例如也可以是平坦的，而且，棱鏡頂部60c也可以位于此處。在平坦的情況下，在除了從對應(yīng)區(qū)域41到光源正上方的平坦區(qū)域以外的區(qū)域上同樣地配置上述第1及第2類型的棱鏡61、62即可。還有，在光路偏轉(zhuǎn)板40中分散擴散劑，從獲得較均勻的亮度的觀點來看是優(yōu)選的。還有，通常，光源30具有一定寬度，因而對應(yīng)區(qū)域41位于鄰接的光源30、30間的區(qū)域上面即可，不限于上述方式中光源30的中心軸線間，可以從中心軸線間的區(qū)域向左右偏離，或者寬度與中心軸線間的長度不一致。再有，設(shè)置在對應(yīng)區(qū)域41上的多個棱鏡60是相對于圖2所示的平面P對稱的，不過，只要第l及第2類型的棱鏡61、62按上述位置關(guān)系配置即可，在平面P的兩側(cè)棱鏡的個數(shù)等可以不同。其次，利用實施例對光路偏轉(zhuǎn)板進行說明。(第1實施例)圖10示意地表示第1實施例的光路偏轉(zhuǎn)板的構(gòu)成。光路偏轉(zhuǎn)板70代替圖1所示的光路偏轉(zhuǎn)板40而適用于面光源裝置50。圖10中放大示出第1實施例的光路偏轉(zhuǎn)板70的一部分，還示出面光源裝置50中的多個光源30中的鄰接的2個光源30、30。在本實施例中，面光源裝置50所具有的多個光源30均是熒光燈，多個光源30中的鄰接的2個光源30、30間的間隔L是30mm。在以下的說明中，與上述實施方式的情況一樣，為了區(qū)別它們，也把2個光源30、30稱為光源31、32。光路偏轉(zhuǎn)板70的構(gòu)成是，與光源31、32對著的里面40a具有包含光源31、32正上方的區(qū)域Ao，并且在光源31上面的區(qū)域Aq和光源32上面的區(qū)域Ao之間具有29個區(qū)域(單位區(qū)域)A!A29，這些點主要與圖1所示的光路偏轉(zhuǎn)板40的構(gòu)成不同。以該不同點為中心對光路偏轉(zhuǎn)板70進行說明。光路偏轉(zhuǎn)板70由折射率1.57的透明樹脂構(gòu)成，光路偏轉(zhuǎn)板70的厚度是2mm。還有，光路偏轉(zhuǎn)板70的出射面40b，即前面?zhèn)鹊谋砻嬖谡麄€面上是平坦的。光路偏轉(zhuǎn)板70所具有的里面40a的各區(qū)域A。A29的寬度均是1000ym，各區(qū)域Ao的寬度方向的中心是位于對應(yīng)的光源31、32的中心軸線的正上方。因而，在光路偏轉(zhuǎn)板70中，對應(yīng)區(qū)域41包括光源31上面的區(qū)域Ao的區(qū)域Ai—側(cè)的一半?yún)^(qū)域、區(qū)域AiA29、光源32上面的區(qū)域Ao的區(qū)域A29—側(cè)的一半?yún)^(qū)域。在這里，把對應(yīng)區(qū)域41作為光源31、32的中心軸線間的區(qū)域來說明，不過，光源31、32具有寬度，所以也可以把由區(qū)域Ao區(qū)域A29組成的區(qū)域看作對應(yīng)區(qū)域41。在該情況下，對應(yīng)區(qū)域41分成30個區(qū)域。如圖11所示，里面40a的區(qū)域A。為平坦面，里面40a上的各區(qū)域A廣A29上分別形成了20個棱鏡60。鄰接的棱鏡60的間隔，艮卩，棱鏡頂部60c間的距離是150nm，光路偏轉(zhuǎn)板70和光源31、32的距離H是20mm。各區(qū)域AiA29內(nèi)的20個棱鏡60具有相同的斷面形狀。E卩，各區(qū)域AiA^內(nèi)的各棱鏡60的傾斜面60a、60b的傾斜角度ct、P相同。如圖11所示，把區(qū)域AiA29的邊界位置設(shè)為棱鏡頂部60c的位置，所以在邊界位置具有棱鏡頂部60c的棱鏡60涉及鄰接的2個區(qū)域A1+1，不過，邊界位置的棱鏡60屬于離光源31遠的一方區(qū)域，即，區(qū)域A^—側(cè)的東西。構(gòu)成各區(qū)域A!A29內(nèi)的棱鏡60的2個傾斜面60a、60b與出射面40b所構(gòu)成的傾斜角度a^3m是把式(3)(14)組合起來算出的。按本實施例的方式在各區(qū)域Ai內(nèi)配置相同斷面形狀的棱鏡60的情況下，是把Zm作為鄰接的2個區(qū)域A,—,、Ai(i是l29中的任一整數(shù))的邊界位置Zi來計算的。計算結(jié)果如表l。[表1]<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>在表l所示的計算結(jié)果的算出中，m為1以上6未滿時利用式(3)式(6)及式(7)(10)來算出，m為6以上15以下時利用式(7)式(10)及式(11)式(14)來算出。M為16以上時的a^Pm是把到m-15為止由計算結(jié)果獲得的a、3的值反轉(zhuǎn)。因而，以m為1以上6未滿的ctm、Pm為傾斜角度的棱鏡60是位于第1區(qū)域的第l類型的棱鏡61。在該情況下，由區(qū)域AiAs組成的區(qū)域是第1區(qū)域41A。還有，以m為6以上25以下的a^Pm為傾斜角度的棱鏡60是位于第2區(qū)域41B的第2棱鏡62。在該情況下，由區(qū)域八6入25組成的區(qū)域是第2區(qū)域41B。并且，以m比25大且29以下的am、Pm為傾斜角度的棱鏡60是配置在第3區(qū)域上的第1類型的棱鏡61。在該情況下，由區(qū)域A26A29組成的區(qū)域是第3區(qū)域41C。在各區(qū)域A,A29上，如上所述，配置了20個棱鏡60，不過，如果各區(qū)域AtA29的寬度是1000"m的程度，則如上所述，區(qū)域AiA5內(nèi)及區(qū)域A26A29內(nèi)的棱鏡60均作為第1類型的棱鏡61起作用，區(qū)域A6A25內(nèi)的棱鏡60均作為第2類型的棱鏡62起作用。在使用表1所示的計算結(jié)果來制作光路偏轉(zhuǎn)板70的情況下，如圖11所示，使用0i作為連接光源31上面的區(qū)域Ao和區(qū)域Ai內(nèi)的與0區(qū)域Ao鄰接的棱鏡60的傾斜面的傾斜角度。反過來，對于ct3。、e3o，不使用P30，而使用a3。作為連接光源32上面的區(qū)域Ao和區(qū)域A29內(nèi)的與區(qū)域A。鄰接的棱鏡60的傾斜面的傾斜角度。在具有上述構(gòu)成的光路偏轉(zhuǎn)板70中，從多個光源30中的鄰接的2個光源31、32輸出的光F1、F2向鄰接的2個光源31、32間上面的區(qū)域A。A29入射。在光源31上面的區(qū)域Ao及光源32上面的區(qū)域A。上，來自其正下方的光源31、32的光F1、F2容易向法線N方向入射，在各區(qū)域Ao上里面40a為平坦面，所以向各區(qū)域Ao入射的光Fl、F2會從出射面40b向光路偏轉(zhuǎn)板40的法線N方向出射。還有，區(qū)域A!As、區(qū)域入6入25及區(qū)域A26A29，分別如上所述，與第1第3區(qū)域41A41C對應(yīng)，配置了第1類型的棱鏡61和第2類型的棱鏡62。并且，第l及第2類型的棱鏡61、62都是向法線N方向出射來自光源31、32的光F1、F2，因而向由區(qū)域A,A29組成的部分入射的光F1、F2的方向會改變到法線N方向。因而，與光路偏轉(zhuǎn)板40的情況一樣，從光路偏轉(zhuǎn)板70，在大致整個出射面40b上，出射朝向法線N方向的光F。結(jié)果，可謀求從光路偏轉(zhuǎn)板70出射的光F的亮度的均勻化，相對于法線N方向傾斜地出射的光變得更少，所以還可謀求進一步提高亮度。還有，在光路偏轉(zhuǎn)板70的構(gòu)成中，是在各區(qū)域A!A29內(nèi)配置20個棱鏡60，因而可增加光路變更板70上設(shè)置的棱鏡60的數(shù)量。并且，可由各棱鏡60改變光F的方向，因而容易由光路偏轉(zhuǎn)板70把光F的方向統(tǒng)一到法線N方向。還有，即使這樣增加棱鏡60的數(shù)量，也可在各區(qū)域AiA29內(nèi)配置斷面形狀相同的多個棱鏡60，所以各區(qū)域AiA29內(nèi)的棱鏡60可按相同的條件來制作。結(jié)果，與個別地規(guī)定鄰接的棱鏡60的斷面形狀來制作相同數(shù)量的棱鏡60的情況相比，可縮短光路變更板70的制作所需要的時間。如果在圖1所示的透過型圖像顯示裝置1中適用包含上述光路偏轉(zhuǎn)板70的面光源裝置50，則會有均勻、高亮度的光F向透過型圖像顯示部IO入射，因而在透過型圖像顯示裝置1中能顯示在整個畫面上均勻的亮度的且更加清晰的圖像。(第2實施例)圖12示意地表示第2實施例的光路偏轉(zhuǎn)板的構(gòu)成。光路偏轉(zhuǎn)板75代替圖1所示的光路偏轉(zhuǎn)板40而適用于面光源裝置50。圖12中放大示出第2實施例的光路偏轉(zhuǎn)板75的一部分，還示出面光源裝置50中的多個光源30中的鄰接的2個光源30、30。面光源裝置50所具有的多個光源30均是熒光燈，多個光源30中的鄰接的2個光源30、30間的間隔L是30mm。在以下的說明中，與上述實施方式的情況一樣，為了區(qū)別它們，也把2個光源30、30稱為光源31、32。在光路偏轉(zhuǎn)板75中，與光路偏轉(zhuǎn)板70的情況一樣，在各光源31、32上面具有區(qū)域Ao。并且，在光路偏轉(zhuǎn)板75的構(gòu)成中，在光源31上面的區(qū)域A。和光源32上面的區(qū)域Ao之間28個棱鏡60按棱鏡頂部間23的間隔為1000iim的方式形成，這一點與第l實施例的光路偏轉(zhuǎn)板70的情況不同。換句話說，光路偏轉(zhuǎn)板75的構(gòu)成是在光路偏轉(zhuǎn)板70上的鄰接的區(qū)域A,—pAi的邊界位置Zi分別形成了具有棱鏡頂部的棱鏡60，這一點與光路偏轉(zhuǎn)板70的構(gòu)成不同。各棱鏡60的傾斜角度am、{3m(^229)是把式(3)式(14)按上述方式組合起來算出的，結(jié)果與第1實施例中示出的表1相同。表1中的ap0!是假定有棱鏡頂部位于z產(chǎn)0.5mm的位置的棱鏡的情況下的傾斜角度，a3。、e3。是把c^、e!反轉(zhuǎn)所得的東西。在制作光路偏轉(zhuǎn)板75時，e,值，如圖12所示，作為連接光源31上面的區(qū)域A()和與區(qū)域Ao鄰接的棱鏡60的傾斜面的傾斜角度來使用，a,的角度不使用。反過來，e鄧不使用，而Q3o作為連接光源32上面的區(qū)域A。和與該區(qū)域A。在光源31—側(cè)鄰接的棱鏡60的傾斜面的傾斜角度來使用。在第2實施例的光路偏轉(zhuǎn)板75中，具有m為2以上6未滿的am、0m作為傾斜角度的棱鏡60是位于第1區(qū)域41A的第1類型的棱鏡61。還有，具有m6以上25以下的am、Pm作為傾斜角度的棱鏡60是位于第2區(qū)域41B的第2棱鏡62。具有m比25大且29以下的am、Pm作為傾斜角度的棱鏡60是配置在第3區(qū)域上的第1類型的棱鏡61。在具有上述構(gòu)成的光路偏轉(zhuǎn)板75中也是，在光源31、32上面均具有區(qū)域A0、A0，不過，如第1實施例中說明了的，光F1、F2分別從光源31上面的區(qū)域Ao及光源32上面的區(qū)域Ao向法線N方向出射。并且，在2個區(qū)域Ao和區(qū)域A。之間的區(qū)域上，如上所述，配置了第l類型的棱鏡61及第2類型的棱鏡62，因而與圖1所示的光路偏轉(zhuǎn)板40的情況一樣，可把鄰接的2個光源31、32的光F1、F2的方向一同變更到法線N方向。結(jié)果，光F會從大致整個出射面40b向法線N方向出射，因而能確保均勻、高亮度。結(jié)果，從適用了光路偏轉(zhuǎn)板75的面光源裝置50會出射均勻、具有高亮度的光F。并且，在透過型圖像顯示裝置1中適用面光源裝置50，能顯示在整個畫面上均勻的亮度的且更加清晰的圖像。以上，說明了本發(fā)明的光路偏轉(zhuǎn)板、面光源裝置及透過型圖像顯示裝置的實施方式及實施例，不過，本發(fā)明不限于上述實施方式及實施例。例如，在決定傾斜角度a^Pm時，利用了包含補正項Azam、AH°m、Azem、AH、的式子，不過，例如，在鄰接的2個棱鏡60間的節(jié)距寬度1相對于H和L充分小的情況下，例如1/10以下的程度的情況下，也可以不使用上述補正項。艮口，在對于第l類型的棱鏡61算出傾斜角度a、P的情況下，也可使用以下的式(15)式(18)。[數(shù)學式15]sin(/附+=".sinf(15)[數(shù)學式16]t《=》..(16)[數(shù)學式17]sin("m—《附)=wsin(2aw+"m—;r)..(17)[數(shù)學式18]ta《=^^..(18)并且，在對于第2類型的棱鏡62算出傾斜角度a、e的情況下，也可使用以下的式(19)式(22)。[數(shù)學式19]sin(-附—《w)=wsin(2am+y附—；r)'.(19)[數(shù)學式20]ta《=^^..(20)[數(shù)學式21]sin("m—S附)=wsin(a附+—;r).(21)[數(shù)學式22]t《=》..(22)還有，在此前的說明中，棱鏡60是對里面40a進行切削加工而形成的，不過，例如也可以在里面40a上一體形成多個棱鏡60。還有，在1個對應(yīng)區(qū)域41上，在對應(yīng)區(qū)域41的寬度方向按照長度，例如，設(shè)置1個第2類型的棱鏡62的話，在其兩側(cè)各設(shè)置1個第1類型的棱鏡61即可。再有，對于面光源裝置50,作為一個例子，說明了適用于透過型圖像顯示裝置1的東西，不過，面光源裝置50的適用對象不限于透過型圖像顯示裝置l。還有，光路偏轉(zhuǎn)板40、70、75的適用對象也不限于面光源裝置50。權(quán)利要求1.一種光路偏轉(zhuǎn)板，與互相空開間隔排列的多個光源分開配置，改變來自上述多個光源的光的方向而將其出射，其特征在于，具有其上入射來自上述多個光源的光的主面；以及與上述主面相對配置的并且其上出射從上述主面入射的來自上述多個光源的光的平坦的出射面，上述主面在該主面上的與鄰接的2個上述光源間對應(yīng)的每個區(qū)域上設(shè)有多個棱鏡，各上述對應(yīng)的區(qū)域在上述多個光源的排列方向具有第1～第3區(qū)域，上述多個棱鏡中的第1棱鏡至少有1個配置在上述第1及第3區(qū)域上，上述多個棱鏡中的第2棱鏡至少有1個配置在上述第2區(qū)域上，上述第1棱鏡把來自上述鄰接的2個光源中的離該第1棱鏡較近的光源的光的方向借助于向該第1棱鏡的入射所造成的折射而改變到上述出射面的法線方向，并且把來自上述鄰接的2個光源中的離該第1棱鏡較遠的光源的光的方向借助于在該第1棱鏡內(nèi)的全反射而改變到上述法線方向，上述第2棱鏡把來自上述鄰接的2個光源的光的方向借助于在該第2棱鏡內(nèi)的全反射而改變到上述法線方向。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的光路偏轉(zhuǎn)板，其特征在于，構(gòu)成上述第1棱鏡的第1及第2傾斜面與上述出射面所構(gòu)成的第l及第2傾斜角度是按上述第l傾斜面使來自上述鄰接的2個光源中的離該第l棱鏡較近的光源的光折射到上述法線方向，并且上述第1傾斜面使來自上述鄰接的2個光源中的離該第1棱鏡較遠的光源的光折射到上述第2傾斜面?zhèn)龋缮鲜龅?傾斜面使該折射后的光全反射到上述法線方向的方式規(guī)定的，構(gòu)成上述第2棱鏡的第3及第4傾斜面與上述出射面所構(gòu)成的第3及第4傾斜角度是按上述第3傾斜面使來自上述鄰接的2個光源中的該第3傾斜面?zhèn)鹊墓庠吹墓庹凵涞缴鲜龅?傾斜面?zhèn)?，由上述?傾斜面使該折射后的光全反射到上述法線方向，并且上述第4傾斜面使來自上述鄰接的2個光源中的該第4傾斜面?zhèn)鹊墓庠吹墓庹凵涞缴鲜龅?傾斜面?zhèn)龋缮鲜龅?傾斜面使該折射后的光全反射到上述法線方向的方式規(guī)定的。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光路偏轉(zhuǎn)板，其特征在于，設(shè)置在上述對應(yīng)的區(qū)域上的上述多個棱鏡相對于與上述鄰接的2個光源間的中央位置上的上述出射面正交的平面是對稱的。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光路偏轉(zhuǎn)板，其特征在于，上述第1第3區(qū)域均具有多個單位區(qū)域，上述第1及第3區(qū)域所具有的上述多個單位區(qū)域上均設(shè)有斷面形狀相同的多個上述第1棱鏡，上述第2區(qū)域所具有的上述多個單位區(qū)域上均設(shè)有斷面形狀相同的多個上述第2棱鏡。5.—種面光源裝置，其特征在于，具備互相空開間隔排列的多個光源；以及與上述多個光源分開配置的權(quán)利要求1或2所述的光路偏轉(zhuǎn)板。6.—種透過型圖像顯示裝置，其特征在于，具備權(quán)利要求5所述的面光源裝置；以及在來自上述面光源裝置的光的出射方向上與上述面光源裝置分開配置的透過型圖像顯示部。全文摘要一種光路偏轉(zhuǎn)板、面光源裝置及透過型圖像顯示裝置，光路偏轉(zhuǎn)板(40)與多個光源(30)分開配置，具有讓光源(30)的光(F)入射的主面(40a)和讓光(F)出射的平坦的出射面(40b)，主面上按與鄰接的2光源間對應(yīng)的每個區(qū)域(41)而設(shè)有多個棱鏡(60)，在各區(qū)域(41)的第1及第3區(qū)域(41A、41C)上配置了多個棱鏡中的第1棱鏡(61)，在第2區(qū)域(41B)上配置了第2棱鏡(62)，第1棱鏡把來自上述2光源中的較近的光源的光的方向借助于入射所造成的折射而改變到出射面的法線(N)方向，把來自上述2光源中的較遠的光源的光的方向借助于棱鏡內(nèi)的全反射而改變到法線方向，第2棱鏡把來自上述2光源的光的方向借助于棱鏡內(nèi)的全反射而改變到法線方向。這樣就能確保均勻、高亮度。文檔編號F21V5/02GK101329031SQ200810128908公開日2008年12月24日申請日期2008年6月18日優(yōu)先權(quán)日2007年6月18日發(fā)明者太田寬史,安基煥申請人:住友化學株式會社