以下、図面を参照して本発明の最良の形� ��について説明する。なお、これらの図にお� ��ても、図13~図15に示した従来例と同様の機� �を有する構成部材には同じ番号を付記する� �

 〔第1の実施形態〕
 本発明の第1の実施形態は、図13に示した従� ��例と同様に、液晶ディスプレイにおける直� ��ライト方式のバックライトユニットであっ� ��、平凸型リニアフレネルレンズ状の光学シ� ��ト1を用いたものについて説明する。本実施 形態のバックライトユニットは、光学シート 1の構成を除けば、図13に示した従来例と同様 であり、この光学シート1の下方に、長手方� �を前後方向に向けた直管型のCCFL2を複数本等 間隔に左右方向に平行に並べて配置している 。また、これらのCCFL2の下方には反射板3を配 置している。そして、液晶パネル4は、この� �学シート1の上方(手前側)に配置される。

 本実施形態の光学シート1も、透明な樹脂 シートを、直下の各CCFL2に対応させてそれぞ� ��平凸型リニアフレネルレンズ状に形成した� ��のであるということは図13に示した従来例� �同様である。従って、この光学シート1は、� ��1に示すように、平面状の下面を有すると共 に、平凸型シリンドリカルレンズの凸状の上 曲面を一定のピッチで左右方向に複数に分割 した各曲面に対応する複数のフレネルレンズ 面1aと、隣接する各フレネルレンズ面の端が� ��差状になった間を繋ぐ側平面であるフレネ� ��分割面1bとからなる平凸型リニアフレネル� �ンズ状の上面を有する。

 なお、上記フレネルレンズ面1aの分割ピ� �チは、微少すぎて製造が困難になったり、� �学シート1が高価になりすぎるようなことが� ��いように0.01mm以上であることが好ましく、� ��学シート1のシート厚を十分に薄くすること ができるように、1.0mm以下であることが好ま� ��い。

 上記光学シート1の平凸型リニアフレネル レンズ状の上面は、各CCFL2の上方の範囲ごと� ��、1つの凸状の上曲面を備えた平凸型シリン ドリカルレンズに対応したフレネルレンズ面 1aとフレネル分割面1bが形成されている。た� �し、図1は、この光学シート1における1本のCC FL2に対応する平凸型リニアフレネルレンズ状 の部分のさらに右端部付近を拡大して示して いる。

 従来例では、図14や図15に示すように、各 フレネルレンズ面11a,13aが平凸型シリンドリ� �ルレンズに対応した凸状の曲面、又は、こ� �曲面に近似させた平面によって構成されて� �る。しかしながら、本実施形態の光学シー� �1のフレネルレンズ面1aは、これらの凸状の� �面や平面を領域Rごとに傾斜させたことを特� ��とする。なお、本実施形態では、図1~図3に� ��すように、各フレネルレンズ面1aが平面に� �って構成される場合について説明する。

 上記光学シート1の領域Rは、図1に示すよ� ��に、この光学シート1における各CCFL2の上方� ��それぞれの範囲について、隣接する複数の� ��レネルレンズ面1aごとに左右方向に多数に� �分けしたものである。なお、図1では、図面� ��分かりやすくするために、隣接する3箇所の フレネルレンズ面1aごとに各領域Rを区分けし ているが、実際には、さらに多数のフレネル レンズ面1aごとに区分けすることが好ましい� ��

 それぞれの領域Rの各フレネルレンズ面1a� ��、当該フレネルレンズ面1aにおける本来の� �型フレネルレンズ状に対応する曲面に近似� �せた平面を、左右方向の双方の端部側で逆� �きに傾斜させ、かつ、それぞれの端部側ほ� �大きな角度で傾斜させた面によって形成さ� �る。

 ここで、フレネルレンズ面1aにおける本来� �凸型フレネルレンズ状に対応する曲面に近� �させた平面が傾斜するレンズ角度θ _f の求め方を図2に基づいて説明する。空気中� �屈折率をN ₀ (≒1)、光学シート1の屈折率をN ₁ とし、CCFL2からの光が光学シート1の下面に入 射する角度をθ ₁ 、この光が光学シート1の下面から入射した� �度をθ ₂ とすると、これらの間には数1の関係があり� �
この数1から角度θ ₂ は、数2により求めることができる。

 また、光学シート1に入射した光がフレネル レンズ面1aから出射しようとする角度をθ ₃ 、この光がフレネルレンズ面1aから出射した� ��度をθ ₄ とすると、これらの間には数3の関係がある� �

 さらに、ここでのフレネルレンズ面1aのレ� �ズ角度θ _f は、このフレネルレンズ面1aから出射した光� ��垂直となるようにすることが目的であるた� ��、角度θ ₄ と一致する。そして、角度θ ₃ =θ ₄ -θ ₂ の関係にあるので、数3にこれらの関係を代� �すると数4となる。

 従って、この数4の角度θ ₂ に数2を代入すれば、フレネルレンズ面1aのレ ンズ角度θ _f は、CCFL2からの光が光学シート1の下面に入射 する角度θ ₁ によって定まることになる。そして、各フレ ネルレンズ面1aについて、左右方向の中央部� ��近から出射する光が光学シート1の下面に入 射するときの角度θ ₁ をそれぞれ調べれば、各フレネルレンズ面1a� ��レンズ角度θ _f を求めることができる。

 本実施形態の光学シート1は、上記フレネル レンズ面1aのレンズ角度θ _f を、領域Rの左右方向の双方の端部側で逆向� �に傾斜させ、かつ、それぞれの端部側ほど� �きな角度で傾斜させる。具体的には、領域R� ��中央を中心に、右側のフレネルレンズ面1a� �レンズ角度θ _f は図示左回転方向に傾斜させ、左側のフレネ ルレンズ面1aのレンズ角度θ _f は図示右回転方向に傾斜させるので、これら 左右方向の双方の端部側のフレネルレンズ面 1aのレンズ角度θ _f は、領域Rの中央に向けて内向きに傾斜させ� �ことになる。また、このレンズ角度θ _f を傾斜させる角度は、領域Rの中央ほど小さ� �、左右方向の端部側ほど大きくなるように� �る。

 図3に、領域Rの中央より右側にあるフレネ� �レンズ面1aを傾斜させる場合を示す。この場 合、フレネルレンズ面1aのレンズ角度θ _f は、上記数4と数2で求めた本来の平面Pよりも 内向き、即ち左回転方向に傾斜させる。従っ て、フレネルレンズ面1aから角度θ ₄ で出射する光は、上向きの垂直ではなく、角 度θ _d だけ外側、即ち右側に傾き、上記数4は、次� �示す数5のように書き換えられる。

 このため、角度θ _d が与えられれば、この数5の角度θ ₂ に上記数2を代入することにより、本実施形� �のフレネルレンズ面1aのレンズ角度θ _f を求めることができる。即ち、角度θ _d をフレネルレンズ面1aごとにそれぞれ定数と� ��て定めれば、レンズ角度θ _f は角度θ ₁ の関数となる。

 各フレネルレンズ面1aから出射する光の傾� �の角度θ _d は、光学シート1の設計の際に適宜定めるこ� �ができる。例えば、領域Rの中央では角度θ _d を0とし(光は上方に垂直に出射)、左右方向の 端部側ほどこの角度θ _d の正負の値を均等に大きくして左右方向に広 がって出射させるようにする場合には、数6� �数7によって定めることができる。即ち、当� ��フレネルレンズ面1aが領域Rの中央からn個だ け右方向にずれた位置にある場合には数6で� �め、
このフレネルレンズ面1aが領域Rの中央からn� �だけ左方向にずれた位置にある場合には数7� ��定める。

 ここで、θ _max は、フレネルレンズ面1aから出射する光の傾� ��の角度θ _d の最大値として定めた角度であり、図4に示� �ように、領域Rにおける左右方向の両端のフ� ��ネルレンズ面1a(図4では各フレネルレンズ面 1aは細かすぎるので符号を示していない)から 出射する光の傾きの角度θ _d に一致する。また、L _w は領域Rの左右方向の幅(mm)、L _p は各フレネルレンズ面1aの左右方向の幅(分割 ピッチ:mm)であり、L _w /L _p は、領域R内にあるフレネルレンズ面1aの数(� �数)を示すことになる。

 この結果、図4に示すように、CCFL2からの光� ��光学シート1を通過すると、各領域Rの中央� �あるフレネルレンズ面1aから出射する光は、 従来例と同様に角度θ _d が0となり垂直な上向きとなるが、各領域R内� ��右方向の端部側にあるフレネルレンズ面1a� �ど、角度θ _d の正の値が大きくなり、右斜め上向きに傾い た光が出射し、各領域R内の左方向の端部側� �あるフレネルレンズ面1aほど、角度θ _d の負の値の絶対値が大きくなり、左斜め上向 きに傾いた光が出射する。即ち、フレネルレ ンズ面1aの本来のレンズ角度θ _f に対する本実施形態でのレンズ角度θ _f の傾斜分だけを考えれば、これらの傾斜分は 、領域Rごとに凹型リニアフレネルレンズ状� �機能を有するからである。また、このため� �1本のCCFL2に対応する平凸型リニアフレネル� �ンズ状の中心部付近の領域Rでは、本来のレ� ��ズ角度θ _f がもともと極めて小さく水平面に近いので、 これらの領域R内については、本来のレンズ� �度θ _f を傾斜させることにより、現実には平凹型リ ニアフレネルレンズ状のように見える場合も ある。しかしながら、この場合であっても、 1本のCCFL2に対応する範囲の全体としては平凸 型リニアフレネルレンズ状である。

 上記構成により、本実施形態の光学シート1 は、全体としては平凸型リニアフレネルレン ズ状の左右方向の集光作用により、CCFL2から� ��右方向に放射状に広がる光を垂直な上向き� ��平行光に集光しようとするが、複数に区分� ��された各領域ごとに各フレネルレンズ面1a� �端部側ほど本来の角度よりも傾斜させてい� �ので、これらの各領域Rごとに光を左右方向� ��最大で角度θ _max まで拡散させて出射することになる。従って 、この光学シート1の各フレネルレンズ面1aか ら出射した光は、平凸型リニアフレネルレン ズ状によって本来出射する方向の周囲にある 程度広がって出射するようになる。

 また、本実施形態のバックライトユニッ� ��は、光学シート1から出射する光が垂直な上 向きよりも左右方向にある程度広がりを有す るので、液晶パネル4の正面から左右に移動� �た場合に輝度が急に低下するというような� �とがなくなり、この液晶パネル4が広視野角� ��を図った場合にも、この広視野角化の性能� ��無駄なく発揮させることができるようにな� ��。また、CCFL2の配置が左右方向にずれた場� �にも、液晶パネル4の正面位置での輝度の低� ��を緩和することができ、一部のCCFL2の配置� �みがずれた場合にも、輝度ムラが発生する� �を防止することができるようになる。

 しかも、この光学シート1から出射する光は 、拡散シートや光拡散剤等による無指向的な 拡散ではなく、垂直な上向きよりも左右方向 に角度θ _max の範囲で意図的に拡散されるので、例えば広 視野角化を図った液晶パネル4の広い視野角� �合わせて配光特性の広がりを任意に調整す� �ことができ、光の利用効率を低下させるこ� �なく、視角度の変化に応じた視認性の低下� �防止することができる。

 なお、各領域R内にあるフレネルレンズ面1a� ��数は、このフレネルレンズ面1aごとにレン� �角度θ _f の傾斜が離散的になることによる光の拡散ム ラを少なくするために、5箇所以上であるこ� �が好ましく、領域Rの左右方向の幅が広くな� ��すぎて光が左右方向に拡散する単位にムラ� ��生じるのを防ぐために、100箇所以下である� ��とが好ましい。また、光の拡散の単位にム� ��が生じるのを防ぐために、領域Rの左右方向 の幅(L _w )も10mm以下とすることが望ましい。各領域R内 にあるフレネルレンズ面1aの数を10箇所とす� �と、各フレネルレンズ面1aの分割ピッチ(L _p )を0.01mm以上、1.0mm以下にした場合に、領域R� �左右方向の幅は0.1mm以上、10mm以下となる。

 ここで、各領域Rごとに光を左右方向に拡散 させる最大角度θ _max は、これが大きすぎるとレンズ角度θ _f も大きくなるので、光学シート1と空気の屈� �率の違いによる光の透過率(反射率)を考慮し て定める必要がある。CCFL2からの光が光学シ� ��ト1の下面から入射するときの透過率T _in は数8で示される。

 光の透過率Tは、反射率Rの反数であるため� �T=1-Rの関係にある。また、このような光の透 過率や反射率を求める場合、入射面に平行な p波成分と垂直なs波成分に分けて考える必要� ��あるので、数8では、まずp波成分の反射率R _p-in とs波成分の反射率R _s-in を求めて、次にそれぞれの透過率の平均から 透過率T _in を求める。

 そして、光学シート1内の光がフレネルレン ズ面1aから出射するときの透過率T _ext は数9で示される。
この場合も、まずp波成分の反射率R _p-ext とs波成分の反射率R _s-ext を求めて、次にそれぞれの透過率の平均から 透過率T _ext を求める。

 光学シート1を通過した光の透過率は、これ ら数8による透過率T _in と数9による透過率T _ext との積で示される。このため、各フレネルレ ンズ面1aごとの図3に示した角度θ ₁ ~θ ₄ の相違によるこの透過率の差が明暗ムラとな らない程度に、光学シート1の平凸型リニア� �レネルレンズ状やバックライトユニットの� �計を行う必要があり、その際に最大角度θ _max の大きさも制限される。

 また、この最大角度θ _max は、光学シート1内の光がフレネルレンズ面1a から出射するときに全反射が起こらないよう な角度にする必要もある。この全反射が起こ る条件は数10で示される。
従って、最大角度θ _max の大きさも、図3に示す角度θ ₃ がこの数10を満たす値以下となるように制限� ��れる。

 これら透過率や全反射を考慮した結果、上� ��最大角度θ _max は、レンズ角度θ _f が大きくなりすぎないようにするために、マ ージンも含めて数11に示す角度を上限とする� ��とが好ましい。

 この数11によれば、光学シート1にポリカー� ��ネート(屈折率1.5886)を用いた場合のこの最� �角度θ _max の上限は約40°(-40°~+40°)となる。そして、本� ��施形態で示した液晶ディスプレイのバック� ��イトユニットに用いる光学シート1の場合の 最大角度θ _max は、30°(-30°~+30°)程度あれば十分に拡散の効� ��を得ることができる。ただし、1本のCCFL2に� ��応する平凸型リニアフレネルレンズ状の端� ��では、本来のレンズ角度θ _f が特に大きくなるので、この最大角度θ _max の制限が厳しくなりすぎる場合もある。そこ で、平凸型リニアフレネルレンズ状の中心部 と端部とでこの最大角度θ _max の上限を変更して、端部側の領域Rほど最大� �度θ _max の上限を小さくするようにしてもよい。

 〔第1の実施形態の他の態様〕
 なお、上記実施形態の光学シート1では、各 領域Rの中央のフレネルレンズ面1aでは、角度 θ _d を0°として、出射光が垂直な上向きの光とな るようにしていたが、例えば領域R内にある� �レネルレンズ面1aの数が偶数である場合には 、各領域Rの中央に最も近い左右方向に隣接� �る2箇所のフレネルレンズ面1aにおいても、� �度θ _d が0°とならず、正負に僅かに傾いた角度とな るので、この角度θ _d が0°となるフレネルレンズ面1aが必ず存在す� ��とは限らない。

 また、上記実施形態の光学シート1では、領 域Rの左右方向の端部側のフレネルレンズ面1a のレンズ角度θ _f を、この領域Rの中央に向けて内向きに傾斜� �せる場合を示したが、これとは逆に、領域R� ��左右方向の端部側のフレネルレンズ面1aの� �ンズ角度θ _f を、この領域Rの中央とは反対側に外向きに� �斜させることもできる。この場合、レンズ� �度θ _f の外向きの傾斜分だけを考えれば、これらの 傾斜分は、領域Rごとに凸型リニアフレネル� �ンズ状の機能を有するため、図5に示すよう� ��、各領域Rから出射した光は、本来垂直な平 行光として出射されるものが光学シート1の� �ぐ上方で一旦左右方向に集光されるが、さ� �にその上方では逆向きの左右方向に拡散す� �ので、図4に示す光学シート1と同様の効果を 得ることができる。

 また、上記実施形態の光学シート1では、垂 直方向に対して角度θ _d だけ傾いた光がフレネルレンズ面1aから出射� ��れるように、本来のレンズ角度θ _f を傾斜させる場合を示したが、垂直な平行光 を出射する目的以外で光学シート1を用いる� �合には、もともと傾いている本来の出射光� �方向に対して角度θ _d だけさらに傾いた光がフレネルレンズ面1aか� ��出射されるように、本来のレンズ角度θ _f を傾斜させればよい。

 また、上記実施形態の光学シート1では、各 フレネルレンズ面1aが平面で構成される場合� ��示したが、このような平面に近似する前の� ��柱面等の曲面で構成されていてもよい。こ� ��場合、各フレネルレンズ面1aの曲面全体を� �出射光が角度θ _d だけ傾くように傾斜させればよい。

 また、上記実施形態の光学シート1では、 フレネル分割面1bが左右方向に直交する垂直� ��平面である場合を示したが、これらのフレ� ��ル分割面1bは、必ずしも垂直な平面である� �要はなく、左右方向に傾斜した平面や、こ� �ような平面に近い湾曲面であってもよく、� �らに、前後方向にも真っ直ぐである必要は� �く、途中で折れ曲がったり湾曲していても� �い。例えば、1本のCCFL2に対応する平凸型リ� �アフレネルレンズ状の各フレネル分割面1bが 左右方向の両端部ほど左右方向の外側に広が るように傾斜した平面となるようにすれば、 CCFL2から左右方向に放射状に広がって出射さ� ��る光が各フレネル分割面1bに遮られて光の� �用効率が低下するのを防止することができ� �。

 〔第2の実施形態〕
 本発明の第2の実施形態も、図13に示した従� ��例と同様に、液晶ディスプレイにおける直� ��ライト方式のバックライトユニットであっ� ��、平凸型リニアフレネルレンズ状の光学シ� ��ト1を用いたものについて説明する。また、 本実施形態のバックライトユニットは、光学 シート1の構成を除けば、図13に示した従来例 や第1の実施形態と同様であり、この光学シ� �ト1の下方に、長手方向を前後方向に向けた� ��管型のCCFL2を複数本等間隔に左右方向に平� �に並べて配置している。また、これらのCCFL2 の下方には反射板3を配置している。そして� �液晶パネル4は、この光学シート1の上方(手� �側)に配置される。

 本実施形態の光学シート1も、透明な樹脂 シートを、直下の各CCFL2に対応させてそれぞ� ��平凸型リニアフレネルレンズ状に形成した� ��のであるということは図13に示した従来例� �第1の実施形態と同様である。従って、この� ��学シート1は、図6に示すように、平面状の� �面を有すると共に、平凸型シリンドリカル� �ンズの凸状の上曲面を一定のピッチで左右� �向に複数に分割した各曲面に対応する複数� �フレネルレンズ面1aと、隣接する各フレネル レンズ面の端が段差状になった間を繋ぐ側平 面であるフレネル分割面1bとからなる平凸型� ��ニアフレネルレンズ状の上面を有する。な� ��、このフレネルレンズ面の分割ピッチは、� ��1の実施形態と同様に、微少すぎて製造が困 難になったり、光学シート1が高価になりす� �るようなことがないように0.01mm以上である� �とが好ましく、光学シート1のシート厚を十� ��に薄くすることができるように、1.0mm以下� �あることが好ましい。

 上記光学シート1の平凸型リニアフレネル レンズ状の上面は、各CCFL2の上方の範囲ごと� ��、1つの凸状の上曲面を備えた平凸型シリン ドリカルレンズに対応したフレネルレンズ面 1aとフレネル分割面1bが形成されている。図6� ��、この光学シート1における1本のCCFL2に対応 する平凸型リニアフレネルレンズ状の部分の み、即ち1つの凸状の上曲面を備えた平凸型� �リンドリカルレンズに対応した1組のフレネ� ��レンズ面1aとフレネル分割面1bのみが示され ている。

 従来例では、図14や図15に示すように、各 フレネルレンズ面11a,13aが凸状の曲面又は平� �によって構成されている。しかしながら、� �実施形態の光学シート1の各フレネルレンズ� ��1aは、図6に示すように、円筒内面からなる� ��状湾曲面によって構成されている。なお、� ��6~図8及び図10に示す光学シート1も、図14や� �15と同様に、図面を見やすくするために、フ レネルレンズ面1aの分割数を8分割として、こ れら各フレネルレンズ面1aの左右方向の幅を� ��く誇張して示しているが、実際にはさらに� ��数に分割されるので、各フレネルレンズ面1 aの幅も極めて狭いものとなる。また、これ� �図6~図8及び図10では、図面を見やすくするた めに、フレネルレンズ面1aの凹状湾曲面の曲� ��半径を小さくして曲率を誇張して示してい� ��が、実際にはもう少し曲率半径の大きい凹� ��湾曲面であってもよい。

 ここで、光学シート1の各フレネルレンズ面 1aが図7に示すような平面である場合のレンズ 角度θ _f も、第1の実施形態で説明した上記数2と数4に よって定めることができる。そして、本実施 形態の光学シート1は、上記フレネルレンズ� �1aがそれぞれ同じ半径の円筒内面からなる凹 状湾曲面となるようにしているが、この凹状 湾曲面を、各フレネルレンズ面1aにおいて、� ��右方向の中央部付近の傾斜角度がこのレン� ��角度θ _f に一致するようにする。なお、各フレネルレ ンズ面1aの凹状湾曲面の曲率半径は、平凸型� ��ニアフレネルレンズ状による集光作用が損� ��われるのを防ぐために、このフレネルレン� ��面1aの分割ピッチの1/2以上であることが好� �しく、平面の場合よりも十分に大きな拡散� �用を発揮させるために、1本のCCFL2に対応し� �、即ち1つの平凸型シリンドリカルレンズに� ��応した平凸型リニアフレネルレンズ状の部� ��における左右方向の幅以下であることが好� ��しい。

 この結果、図8に示すように、各フレネル レンズ面1aの左右方向の中央部付近から出射� ��る光は、従来例と同様に、垂直な上向きの� ��となるが、各フレネルレンズ面1aの左右方� �の端部付近から出射する光は、凹状湾曲面� �拡散作用によって垂直よりも左右方向に傾� �て広がった上向きの光となる。なお、各フ� �ネルレンズ面1aの分割ピッチを1.0mm以下にし� ��おけば、十分に微少な幅の各フレネルレン� ��面1aごとに光を拡散するので、この拡散作� �のムラを十分に小さくすることができる。

 上記構成により、本実施形態の光学シー� ��1は、全体としては平凸型リニアフレネルレ ンズ状による左右方向の集光作用により、CCF L2から左右方向に放射状に広がる光を垂直な� ��向きの平行光に集光するが、各フレネルレ� ��ズ面1aでは、凹状湾曲面の拡散作用によっ� �、出射光を左右方向にある程度拡散させる� �とができる。従って、この光学シート1の各� ��レネルレンズ面1aから出射した光は、平凸� �リニアフレネルレンズ状によって本来出射� �る方向の周囲にある程度広がって出射する� �うになる。

 このため、本実施形態のバックライトユ� ��ットは、光学シート1から出射する光が垂直 な上向きよりも左右方向にある程度広がりを 有するので、観察者が液晶パネル4の正面か� �左右に移動した場合に輝度が急に低下する� �いうようなことがなくなり、この液晶パネ� �4が広視野角化を図った場合にも、この広視� ��角化の性能を無駄なく発揮させることがで� ��るようになる。また、CCFL2の配置が左右方� �にずれた場合にも、液晶パネル4の正面位置� ��の輝度の低下を緩和することができ、一部� ��CCFL2の配置のみがずれた場合にも、輝度ム� �が発生するのを防止することができるよう� �なる。

 ところで、図15で説明したように、各フ� �ネルレンズ面13aが平面からなる平凸型リニ� �フレネルレンズ13の場合にも、これらの各フ レネルレンズ面13aの左右方向の端部から出射 する光は、垂直よりも左右方向に僅かに傾い て広がった光となる。ただし、この光の拡散 は、フレネルレンズ面13aにおける曲面との誤 差によるものであるため、もともと僅かなも のであり、しかも、実際のフレネルレンズ面 13aの幅は微小であるため、このような誤差に よる光の広がりはないに等しい。また、従来 は、このような光の拡散を、フレネルレンズ 面13aの平面化の際の誤差によるフレネルレン ズの性能の低下であるとして捉えていた。し かしながら、本実施形態は、各フレネルレン ズ面1aを凹状湾曲面とすることにより、この� ��の拡散を積極的に活用しようとするもので� ��り、しかも、この光の拡散の大きさを任意� ��調整することもできるようになる。

 〔第2の実施形態の他の態様〕
 なお、上記実施形態の光学シート1では、各 フレネルレンズ面1aから出射した光が平均的� ��は真っ直ぐ垂直な上向きの光となるように� ��この各フレネルレンズ面1aの凹状湾曲面に� �ける左右方向の中央部付近の傾斜角度が上� �数2と数4によって定めたレンズ角度θ _f に一致するように定めた場合を示したが、一 般的には、この凹状湾曲面における最大傾斜 角度と最小傾斜角度との間にこのレンズ角度 θ _f が入っていれば足りる。また、垂直な平行光 線を出射する目的以外で光学シート1を用い� �場合には、別途の規則に基づいて各フレネ� �レンズ面1aの凹状湾曲面を定めることができ る。

 また、上記実施形態の光学シートでは、� ��フレネルレンズ面1aから出射した光の拡散� �程度が同じになるように、これらの各フレ� �ルレンズ面1aが同じ半径の円筒内面からなる 凹状湾曲面で構成されるようにしたが、各フ レネルレンズ面1aの凹状湾曲面の曲率半径は� ��ずしも同じでなくてもよい。例えば、光学� ��ート1における1本のCCFL2に対応する平凸型リ ニアフレネルレンズ状の部分の中心部が左右 方向の周辺部に比べて、フレネルレンズ面1a� ��凹状湾曲面の曲率半径が小さくなるように� ��て、この中心部ほど光をより左右方向に広� ��拡散させるようにすることもできる。

 ただし、各フレネルレンズ面1aの凹状湾曲� �の曲率半径を小さくしすぎると、図7に示し� ��角度θ ₃ が大きくなりすぎて光が全反射を起こしCCFL2� ��らの光の有効利用が図れないので、この曲� ��半径は、全反射が起こらない程度の範囲と� ��ることが好ましい。特に、1本のCCFL2に対応� ��る平凸型リニアフレネルレンズ状の部分に� ��ける左右方向の周辺部のフレネルレンズ面1 aほど上記レンズ角度θ _f が大きくなるので、全反射を起こさないよう にするための最小曲率半径も大きくなる。

 本実施形態の光学シート1の一例について 、上記各フレネルレンズ面1aの凹状湾曲面の� ��小曲率半径を計算した結果を表1に示すと共 に、この計算結果をグラフにしたものを図9� �示す。

 ここでは、光学シート1における1本のCCFL2 に対応する平凸型リニアフレネルレンズ状の 部分の左右方向の幅が30.00mm(中心からは左右� ��向に15.00mmずつ)、焦点距離が20.00mm、各フレ� ��ルレンズ面1aの分割ピッチが0.50mm、光学シ� �ト1として用いたポリカーボネートの屈折率� ��1.586、光学シート1のレンズ厚が1.50mmである� ��合の最小曲率半径を計算した。この表1と図 9において、「中心からの距離」は、1本のCCFL 2に対応する平凸型リニアフレネルレンズ状� �部分における中心から左右方向に離れた位� �を示すものであり、表1では、中心から左側� ��は右側に0.50mmのピッチで並ぶ各フレネルレ� ��ズ面1aの左右方向の中央位置ごとに最小曲� �半径を計算している。

 この表1と図9から分かるように、最も中� �に近いフレネルレンズ面1a(左右方向の中央� �置が中心から0.25mmの距離にあるフレネルレ� �ズ面1a)の最小曲率半径は0.2922mmであるが、最 も中心から遠いフレネルレンズ面1a(左右方向 の中央位置が中心から14.75mmの距離にあるフ� �ネルレンズ面1a)の最小曲率半径は2.3715mmとな り、左右方向の周辺部のフレネルレンズ面1a� ��ど最小曲率半径が大きくなる。

 また、上記実施形態の光学シート1では、 各フレネルレンズ面1aが円筒内面からなる凹� ��湾曲面で構成される場合を示したが、円筒� ��面以外の例えば楕円筒内面等の凹状湾曲面� ��構成されていてもよく、さらに、多角筒内� ��状のように複数の平面を組み合わせた凹面� ��よって構成されていてもよい。つまり、こ� ��凹面は、連続的な凹状湾曲面の他に、複数� ��平面や凹状湾曲面を組み合わせたものであ� ��てもよい。しかも、本来平面状であったフ� ��ネルレンズ面1aの全体が、この本来の平面� �りも完全に窪んでいる必要はなく、この本� �の平面の一部のみが窪んでいてもよい。例� �ば、円筒内面からなる凹状湾曲面の曲率半� �が極めて短い場合には、フレネルレンズ面1a の全体をこの凹状湾曲面で構成すると、この 凹状湾曲面の端部で光が到達しない部分が生 じたり、光を全反射する部分が生じるおそれ があるので、このフレネルレンズ面1aの本来� ��平面の一部にのみ凹状湾曲面を形成するよ� ��にしてもよい。従って、このフレネルレン� ��面1aの凹面とは、このフレネルレンズ面1aの 本来の平面よりも突出した部分がなく、少な くとも一部に窪んだ部分のある全ての面をい う。このような凹面であれば、局所的にはと もかく、フレネルレンズ面1aの全体では、光� ��拡散させる作用を有するからである。

 また、上記実施形態の光学シート1では、 フレネル分割面1bが左右方向に直交する垂直� ��平面である場合を示したが、これらのフレ� ��ル分割面1bは、必ずしも垂直な平面である� �要はなく、左右方向に傾斜した平面や、こ� �ような平面に近い湾曲面であってもよく、� �らに、前後方向にも真っ直ぐである必要は� �く、途中で折れ曲がったり湾曲していても� �い。例えば、図10では、1組のフレネル分割� �1bが左右方向の両端部ほど左右方向の外側に 広がるように傾斜した平面となっている場合 を示す。この場合、CCFL2から左右方向に放射� ��に広がって出射される光が各フレネル分割� ��1bに遮られて光の利用効率が低下するのを� �止することができる。

 〔第1と第2の実施形態の他の態様〕
 また、上記第1と第2の実施形態の光学シー� �1では、この光学シート1が透明な樹脂シート からなる場合を示したが、光を透過する透光 性を有するものであればよいので、必ずしも 透明である必要はない。このような光学シー ト1の樹脂シートとしては、ポリカーボネー� �、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロ� �レン、ポリオレフィン共重合体(例えばポリ- 4-メチルペンテン-1等)、ポリ塩化ビニル、環� ��ポリオレフィン(例えばノルボルネン構造等 )、アクリル樹脂、ポリスチレン、アイオノ� �ー、スチレン-メチルメタクリレート共重合� ��脂(MS樹脂)等の透光性の熱可塑性樹脂からな るものが使用できる。光学シート1の厚さは� �に限定されるものではなく、原シートのヘ� �ズが67%以上、93%未満程度のものであればよ� �、一般的には厚さ0.3~5mm程度のものが好適に� ��用される。

 特に、上記の熱可塑性樹脂からなる樹脂� ��ートの中でも、ポリカーボネート、ポリエ� ��テル(特にポリエチレンテレフタレート)、� �状ポリオレフィンからなるものは、耐熱性� �良好であり、バックライトユニットに用い� �れた際にCCFL2からの放熱によって変形や皺等 を生じ難いので好ましく使用される。特に、 ポリカーボネートからなる樹脂シートは、ポ リカーボネート自体が透明性の良好な樹脂で あり、吸湿性が少なく、高輝度で、反りが少 ないため、極めて好ましく使用される。

 また、上記第1と第2の実施形態の光学シ� �ト1は、例えば両面がフラットな樹脂シート� ��型で押さえ付けて成形するプレス製法を用� ��て作製することができるが、他のプレス製� ��や、型ロールを通すことによる成形方法、� ��し出し成形による成形方法等、任意の製法� ��作製してもよい。

 また、上記第1と第2の実施形態の光学シ� �ト1の樹脂シートは、成形に必要な安定剤、� ��剤、耐衝撃改良剤、抗酸化剤、紫外線吸収� ��、光安定剤、帯電防止剤、着色剤、蛍光増� ��剤等が適宜含有されていてもよい。さらに� ��多層構成をもつ光拡散シートにおいては、� ��れらの添加剤は基材層と表面層の間で、添� ��剤の種類や配合比率を適宜変更してもよい� ��

 また、上記第1と第2の実施形態の光学シ� �ト1の樹脂シートは、光拡散剤が含有されて� ��てもよい。この光拡散剤としては、樹脂シ� ��トの樹脂材料との光屈折率が異なる無機質� ��子、金属酸化物粒子、有機ポリマー粒子等� ��単独で又は適宜組合わせて使用される。無� ��質粒子としては、ガラス[Aガラス(ソーダ石� ��ガラス)、Cガラス(硼珪酸ガラス)、Eガラス(� ��アルカリガラス)]、シリカ、マイカ、合成� �イカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム� �硫酸バリウム、タルク、モンモリロナイト� �カオリンクレー、ベントナイト、ヘクトラ� �ト、シリコーン等の粒子が使用される。そ� �て、金属酸化物としては、酸化チタン、酸� �亜鉛、アルミナ等の粒子が使用され、また� �有機ポリマー粒子としては、アクリルビー� �、スチレンビーズ、ベンゾグアナミン等の� �子が使用される。このような光拡散剤を含� �していれば、光学シート1内で光を十分に拡� ��させることができるので、バックライトユ� ��ットに高価な拡散シート等を追加して用い� ��必要がなくなる。

 上記光拡散剤は、その平均粒径が0.1~100μm 、好ましくは0.5~50μm、更に好ましくは1~30μm� �あるものが使用される。粒径が0.1μmより小� �い光拡散剤は、凝集しやすいため分散性が� �く、均一に分散できたとしても光の波長の� �が大きいので光散乱効率が悪くなる。それ� �え、0.5μm以上の、更には1μm以上の大きさの� ��子が好ましいのである。一方、粒径が100μm� ��り大きい光拡散剤は、光散乱が不均一にな� ��たり、光線透過率が低下したり、粒子が肉� ��で見えたりするようになる。このため、50μ m以下の粒子、特に30μm以下の粒子が好ましい 。

 また、上記第1と第2の実施形態の光学シ� �ト1では、この光学シート1が樹脂シートであ る場合を示したが、透光性材料からなるシー ト状(薄板状も含む)のものであればよいので� ��薄板状のガラス等であってもよい。

 また、上記第1と第2の実施形態の光学シ� �ト1では、この光学シート1が平凸型リニアフ レネルレンズ状である場合を示したが、両面 が凸型のリニアフレネルレンズ状や、裏面が 凹型であり全体として凸レンズを構成するリ ニアフレネルレンズ状でもよく、これらの凸 型リニアフレネルレンズ状一般に実施可能で ある。

 また、上記第1と第2の実施形態の光学シ� �ト1では、この光学シート1が左右方向にのみ 集光作用を有する凸型リニアフレネルレンズ 状である場合を示したが、前後左右方向に均 等に集光作用を有する通常の球面や非球面の 凸レンズに対応する凸型フレネルレンズ状の 光学シートや、その他の集光作用を有する凸 型フレネルレンズ状の光学シートにも同様に 実施可能である。さらに、光学シートの形状 も方形や円形状に限らず、多角形や楕円等、 任意の形状とすることができる。

 また、上記第1と第2の実施形態のバック� �イトユニットでは、光源として直管型のCCFL2 を用いる場合を示したが、必ずしも直管型で ある必要はなく、例えばU字管等を用いるこ� �もできる。さらに、必ずしもCCFL2である必要 はなく、一般照明用の蛍光管と同様の熱陰極 管等を用いたり、LED(発光ダイオード)を並べ� ��用いることもでき、光源の種類は限定され� ��い。しかも、光源は、線光源である必要も� ��く、例えば通常の円形の凸レンズに対応す� ��光学シート等の場合には、点光源を用いる� ��とが多い。さらに、反射板3も必須ではなく 、例えば上記第1と第2の実施形態のCCFL2の下� �に別の光学シート1を配置して、上下双方に� ��を供給することも可能である。

 また、上記第1と第2の実施形態のバック� �イトユニットは、光学シート1の上方に直接� ��晶パネル4を配置する場合を示したが、この 光学シート1の上方及び/又は下方には、拡散� ��ート等を配置することもできる。さらに、� ��記第1と第2の実施形態のバックライトユニ� �トは、液晶パネル4以外のバックライトとし� ��用いることもできる。