JP5344310B2 - 光学シート、面光源装置、透過型表示装置、発光装置および型 - Google Patents

Description

本発明は、光の進行方向を変化させるシートに係り、とりわけ、他の部材と重ね合わせた際の不具合を抑制することができる光学シートに関する。また、本発明は、このように有用な光学シートを有する面光源装置、透過型表示装置および発光装置に関する。さらに、本発明は、このように有用な光学シートを成型するための型およびその製造方法に関する。

例えば、特許文献１〜特許文献３に開示されているように、透過型表示部（例えば、液晶パネル）とともに透過型表示装置を構成する面光源装置には、光源と、光源からの光の進行方向を変化させるための多数の光学シート（光学フィルム）が組み込まれている。

通常、多数の光学シートの中には、光源からの光を拡散させて光源の像を隠す又は目立たなくさせる機能（光拡散機能）を有した光学シートや、光の出射方向と正面方向との間の角度（出射角度）が小さくなるように当該光の進行方向を変化させ、正面方向輝度を向上させる機能（集光機能）を有した光学シート等が、含まれる。

とりわけ、集光機能を有した光学シートとして、線状に延びる単位プリズム（単位光学要素）をその長手方向に直交する方向に配列（いわゆるリニア配列）してなる光学シートが、広く用いられている（特許文献１および特許文献２）。この光学シートの単位プリズムは、その長手方向に直交する断面において、典型的には、三角形形状、楕円形状または円形状の断面形状を有している。したがって、単位プリズムは、その長手方向に沿って延びる稜線を有するようになる。そして、正面方向を中心として対称的に配置された二等辺三角形形状（典型的には直角二等辺三角形形状）からなる断面形状を有した単位プリズムを配列してなる光学シートが、現状において、最高レベルの正面方向輝度を付与し得るものと考えられている。

ＪＰ８−３０４６０８Ａ ＵＳＰ７，０７２，０９２ ＪＰ２００８−５４４３０３Ｔ

ところで、二枚の光学シートが重ね合わされることによって、あるいは、面光源装置の出光側面と透過型表示部の入光側面とが重ね合わされて光学的に密着一体化することによって、種々の不具合が生じてしまう。具体例として、二つの部材が重なり合っている領域に、光が光学的作用を及ぼされることなく当該領域を通過する現象（いわゆる「素抜け」）に起因した輝点が発生し得る。また、二つの部材が重なり合っている領域に、縞状の模様（いわゆる「ニュートンリング」のような模様）が発生し得る。さらに、二つの部材が重なり合っている領域に、液体が染み込んでいるかのように観察される染み模様（”Wet Out”とも呼稱）が発生し得る。本件発明者らが鋭意研究を重ねたところ、このような不具合は、二つの部材が面接触する場合だけでなく、上述した光学シートの稜線を有した単位プリズムが他の部材と接触する場合にも、生じている。

このような不具合を目立たなくさせるための方法として、従来、光学シートと透過型表示部との間に光拡散シートを配置することが行われてきた。ところが、近年では、表示装置の薄型化や低価格化等を目的として、光拡散シートを配置することなく、この問題を解決することが求められるようになっている。

この問題に対処するための別の方法として、特許文献１に開示された方法がある。特許文献１に開示された光学シートでは、単位プリズムの稜線が高さ方向に曲線状に緩やかにうねっている。したがって、この光学シートは、単位プリズムの稜線の高さが高くなっている領域のみを介し、隣接する他の部材と接触するようになる。すなわち、特許文献１の光学シートでは、他の部材との接触領域を小面積化し、接触による不具合を目立たなくさせるようになっている。しかしながら、表示画像の画質に影響を与えることから、また、コスト上の問題から、実際の量産において、単位プリズムの高さを大きく変化させて光学シートを作製することはできない。このため、連続的な曲線として緩やか変化する単位プリズムは、期待した以上に大きな範囲で隣接する他の部材と接触してしまい、不具合を十分に解消することができない。さらに、例えば吸湿や熱膨張等に起因して光学シートが変形して当該光学シートと隣接する他の部材との接触圧力が増大した場合には、特許文献１の光学シートと隣接する他の部材との接触領域が非常に大きくなってしまうこともある。これらのことから、実際上、特許文献１の光学シートでは上述した不具合を実質的に解決することができていない。

また、特許文献２に開示された光学シートは、単位プリズムがシート面と平行な方向に連続的に緩やかにうねっている。この方法によれば、単位プリズムの配列と透過型表示部の画素配列との干渉性を低減させ得る。ただし、通常、素抜けを防止するため複数の単位プリズムは隙間なく（短い繰返し周期で）配置されている。したがって、隣接する単位プリズムに拘束されるため、単位プリズムの水平方向へのうねりの程度を大きくすることができない。また、「素抜け」や「染み模様」の発生といった不具合に対して、特許文献２の光学シートは有効でない。これらのことから、実際上、特許文献２の光学シートでは上述した不具合を実質的に解消することができていない。

一方、特許文献３には、多数の不規則プリズムブロックを二元配列してなる光学シートが開示されている。多数のプリズムブロックはベース上に不規則的に配置され、且つ、プリズムブロックの形状や寸法等の構成も、多数のプリズムブロック間で不規則的に異なっている。このような特許文献３に開示された光学シートによれば、不規則プリズムブロックによってなされる面が規則性を持たないため、他の部材との接触に起因した不具合を抑制することが可能になると予想される。しかしながら、特許文献３の光学シートによる光学作用は、線状に延びる単位プリズムをリニア配列してなる光学シートとは全く異なり、とりわけ、特定方向成分への集光作用が著しく低下してしまう。すなわち、特許文献３の光学シートは、例えば面光源装置内において、線状に延びる単位プリズムをリニア配列してなる光学シートとそのまま置き換えて使用され得るものではない。また、特許文献３にも開示されているように、光学シートは、通常、型を用いた成型によって作製される。そして、特許文献３に開示された光学シート用の型を作製する際、各々が不規則形状を有し不規則配列されるプリズムブロックにそれぞれ対応した多数の凹部を形成しなければならない。ただし、このような型の作製は極めて困難であり、型の製造コストも著しく増加してしまう。このため、特許文献３に開示された光学シートについては、線状に延びる単位プリズムをリニア配列してなる光学シートと比較して、型の製造コストの上昇にともなって、特許文献３に開示された光学シートも極めて高価となってしまう。

以上のように現時点で、複数の単位プリズムを有した光学シートを他の部材と重ね合わせた際に生じる不具合を十分に解消することができていない。

なお、種々の発光機能（照明機能を含む概念として使用）を有した発光装置、例えば照明装置、表示灯、標識、看板等として、光源と、光源からの光を受ける光学シートと、を含んだ装置が、広く普及している。そして、上述してきた透過型表示装置用の面光源装置に限られることなく、このような発光装置においても、発光装置に複数の光学シートが含まれる場合、あるいは、発光装置を構成する光学シートが当該発光装置に隣接する部材と接触する場合にも、上述した面光源装置または表示装置と同様の不具合が生じ得る。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、複数の単位プリズムを含む光学シートであって、他の部材と重ね合わせた際の不具合を抑制することができる光学シートを提供することを目的とする。また、本発明は、このような光学シートを有する面光源装置、透過型表示装置および発光装置を提供することを目的とする。さらに、本発明は、このような光学シートを作製することができる型および型を製造する方法を提供することを目的とする。

ところで、面光源装置においては、単位プリズムを有する二枚の光学シートが、その稜線方向を互いに交差させるようにして、重ねて使用されることが多くある。そして、二枚の光学シートが組み込まれた面光源装置を実際に使用してみると、正面方向輝度が期待された設計値よりも大幅（数％）に低下してしまうことがある。環境問題が注目されつつある今日においては、面光源装置におけるエネルギ効率も重要な問題であり、本発明による光学シートおよび面光源装置によりこの問題に対応することができれば、非常に都合が良い。

本発明による第１の光学シートは、シート状の本体部と、前記本体部の一方の面に並べて配列された複数の単位プリズムであって、各々がその配列方向と交差する方向に線状に延びる、複数の単位プリズムと、を備え、前記単位プリズムの配列方向と平行な方向から観察した場合、各単位プリズムは凹凸を形成する折れ線状の外輪郭を有し、一つの単位プリズムの前記折れ線状の外輪郭によって画定される複数の凸部について、前記本体部から最も離間した各凸部の頂部と前記本体部との間の前記本体部の法線方向に沿った間隔は一定ではないことを特徴とする。

本発明による第２の光学シートは、シート状の本体部と、前記本体部の一方の面に並べて配列された複数の単位プリズムであって、各々がその配列方向と交差する方向に線状に延びる、複数の単位プリズムと、を備え、各単位プリズムはその長手方向に延びる稜線を含み、前記本体部の法線方向と前記単位プリズムの稜線方向との両方に平行であるとともに前記稜線を通過する断面において、前記稜線は凹凸を形成する折れ線となっており、一つの単位プリズムの前記折れ線によって画定される複数の凸部について、前記本体部から最も離間した各凸部の頂部と前記本体部との間の前記本体部の法線方向に沿った間隔は一定ではないようにしてもよい。

また、本発明による第１または第２の光学シートにおいて、前記折れ線状の外輪郭によって画定される各凸部は、多角形形状を有するようにしてもよい。

さらに、本発明による第１または第２の光学シートにおいて、前記単位プリズムの長手方向に沿って隣り合う二つの凸部について、前記凸部の前記頂部と前記本体部との間の前記本体部の法線方向に沿った間隔は互いに異なるようにしてもよい。

さらに、本発明による第１または第２の光学シートにおいて、各単位プリズムは、前記本体部の前記一方の面上において、前記一方の面の一縁から他縁まで延び、前記本体部の法線方向から観察した場合に、前記複数の単位プリズムは互いに平行に直線状に延びているようにしてもよい。

さらに、本発明による第１または第２の光学シートにおいて、
前記複数の単位プリズムは、その配列方向に並べられ互いに異なる構成を有した二以上の個数の単位プリズムからなる単位プリズム群を、単位プリズムの配列方向に互いに隣接するようにして、複数含み、
前記二以上の個数の単位プリズムからなる複数の単位プリズム群の構成は、互いに同一であり、
単位プリズムの長手方向における一つの位置での、前記本体部の法線方向と前記単位プリズムの配列方向との両方向に沿った主切断面における、一つの単位プリズム群をなす前記二以上の個数の単位プリズムの断面形状と、前記一つの単位プリズム群と前記一つの単位プリズム群に隣り合う他の単位プリズム群とに跨って並んでいる前記二以上の個数と同数の単位プリズムの、前記単位プリズムの長手方向に沿って前記一つの位置からずれたある位置での、前記主切断面における断面形状と、が同一となるようにしてもよい。

さらに、本発明による第１または第２の光学シートにおいて、前記本体部の法線方向と前記単位プリズムの配列方向との両方向に沿った主切断面において、各単位プリズムの断面形状は、前記本体部の法線方向を中心として対称的に配置された二等辺三角形形状を含むようにしてもよい。また、このような光学シートにおいて、前記複数の単位プリズムの表面が出光面をなすようにしてＪＩＳ Ｋ ７３６１に準拠して測定される全光線透過率が４．５％以下となるようにしてもよい。

本発明による第１の面光源装置は、光源と、前記光源からの光を受ける上述した本発明による第１および第２の光学シートのいずれかと、を備えることを特徴とする。このような本発明による面光源装置において、前記光学シートは、前記単位プリズムが設けられている側の面が発光面を構成するようにして、配置されていてもよい。

本発明による第２の面光源装置は、光源と、前記光源からの光を受ける第１光学シートと、前記第１光学シートと重ねて配置され前記光源からの光を受ける第２光学シートと、を備え、前記第１光学シートおよび前記第２光学シートは、それぞれ、シート状の本体部と、前記本体部の一方の面に並べて配列された複数の単位プリズムであって、各々がその配列方向と交差する方向に線状に延びる、複数の単位プリズムと、を有し、前記第１光学シートおよび前記第２光学シートは、前記第１光学シートの単位プリズムの配列方向と前記第２光学シートの単位プリズムの配列方向とが交差するように、配置され、前記第１光学シートおよび前記第２光学シートの少なくとも一方が、上述した本発明による光学シートのいずれかであることを特徴とする。

本発明による透過型表示装置は、透過型表示部と、前記透過型表示部に対向して配置された上述した本発明による第１および第２の面光源装置のいずれかと、を備えることを特徴とする。

本発明による型は、複数の単位プリズムを有した光学シートを成型するための型であって、
円筒状の型面を備えたロール型として構成され、
前記型面の中心軸線を中心として螺旋状に延びる少なくとも一条の前記単位プリズムに対応する溝が前記型面に形成され、
前記溝の長手方向に沿って前記溝の深さは折れ線状に変化して、前記溝の底部は溝の長手方向に沿って凹凸を形成し、
前記溝の前記底部によって形成される各凹部の最深部に相当する位置での前記溝の深さは、一定ではない、ことを特徴とする。

本発明による型において、螺旋状の前記溝は、構成が互いに同一となっている所定長さの複数の単位区分を、その長手方向に互いに隣接するようにして含み、前記溝の深さは一つの単位区分内において不規則的に変化し、一単位区分の一端と当該一単位区分の他端とは、前記型面の前記中心軸線を中心とする円周方向においてずれた位置にあるようにしてもよい。

また、本発明による型において、螺旋状の前記溝は、構成が互いに同一となっている所定長さの複数の単位区分を、その長手方向に互いに隣接するようにして含み、前記溝の深さは一つの単位区分内において不規則的に変化し、一単位区分の一端と当該一単位区分の他端とは、前記型面上において、前記単位プリズムの長手方向と平行な方向においてずれた位置にあるようにしてもよい。

さらに、本発明による型において、螺旋状に延びる前記一条の溝の前記中心軸線に沿った配列ピッチをｔとし、当該溝の前記一単位区分の一端と当該単位一区分の他端との間の前記中心軸線に沿った方向での離間長さをＴとし、ｎを自然数とし、小数第二位を四捨五入して小数第一位までの数値で判断した場合、
Ｔ／ｔ＝ｎ＋０．４ または Ｔ／ｔ＝ｎ＋０．６
が成り立つようにしてもよい。

本発明による型の製造方法は、複数の単位プリズムを有した光学シートを成型するための型を製造する方法であって、円筒状または円柱状からなる基材をその中心軸線を中心として回転させながら、前記中心軸線と交差する方向にバイトを移動させて、前記バイトを前記基材内に切り込んでいく工程と、前記バイトが前記基材内に切り込んだ状態で、前記中心軸線を中心として前記基材を回転させながら、前記バイトを前記中心軸線と平行な方向に移動させ、前記単位プリズムを作製するための螺旋状の溝を形成する工程と、を備え、前記溝を形成する工程中に、前記バイトを前記中心軸線と交差する方向にも進退させ、この際、前記中心軸線と交差する方向への前記バイトの移動速度をステップ状に変化させることを特徴とする。

本発明による発光装置は、光源と、前記光源からの光を受ける上述した本発明による光学シートと、を備えることを特徴とする。

本発明による発光装置において、前記光源が一以上の発光ダイオードを含むようにしてもよい。また、本発明による発光装置において、前記光学シートが、前記発光ダイオードで発光された光の色温度を変換する色温度変換層を含むようにしてもよい。

また、本発明による発光装置が、前記光学シートの出光側に配置された光拡散板を、さらに備えるようにしてもよい。

図１は、本発明による一実施の形態を説明するための図であって、透過型表示装置および面光源装置の概略構成を示す断面図である。 図２は、図１の面光源装置に組み込まれた光学シートを示す斜視図である。 図３は、図１の面光源装置に組み込まれた光学シートを示す上面図である。 図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。 図５は、図２のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。 図６は、図４に対応する断面図であって、図２の光学シートの作用を説明するための図である。 図７は、光学シートの製造方法および光学シートの成型装置を説明するための模式図である。 図８Ａは、図７の成型装置に組み込まれた成型用型を説明するための図である。 図８Ｂは、図８Ａの成型用型の型面の構成を説明するための図であって、型面の中心軸線にそった軸線に沿って型面を切り開いて型面を平面化して示す図である。 図９Ａは、図７の成型装置に組み込まれた成型用型の製造方法を説明するための図である。 図９Ｂは、図７の成型装置に組み込まれた成型用型の製造方法を説明するための図である。 図１０は、図７の成型装置に組み込まれた成型用型の製造方法を説明するための図である。 図１１は、図４に対応する断面において、光学シートの光学特性の測定方法を説明するための図である。 図１２は、図１１に示された測定方法により得られた輝度の角度分布の一例を示すグラフである。 図１３は、図４に対応する図であって、単位プリズムの変形例を説明するための図である。 図１４は、光学シートの一変形例を示す斜視図である。 図１５は、光学シートを含む発光装置の一例の概略構成を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

図１乃至図１２は本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち図１は透過型表示装置および面光源装置の概略構成を示す断面図であり、図２は光学シートの斜視図であり、図３は光学シートの上面図であり、図４は図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図であり、図５は図２のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。

図１に示された透過型表示装置１０は、透過型表示部１５と、透過型表示部１５の背面側（観察者とは反対側または入光側）に配置され透過型表示部１５を背面側から面状に照らす面光源装置２０と、を備えている。透過型表示部１５は、例えば、液晶表示パネル（ＬＣＤパネル）から構成され、この場合、透過型表示装置１０は液晶表示装置として機能する。ここでＬＣＤパネルとは、ガラス等からなる一対の支持板と、支持板間に配置された液晶と、液晶分子の配向を一つの画素を形成する領域毎に電場によって制御する電極と、を有するパネルである。支持板間の液晶は、一つの画素を形成する領域毎にその配向を変化させられ得るようになっている。この結果、液晶表示パネル１５は、面光源装置２０からの光の透過または遮断を画素毎に制御するシャッターとして機能し、画像を形成するようになる。

本実施の形態において、透過型表示部１５の面光源装置２０に対向する入光側面は平滑面として形成され、且つ、透過型表示部１５と光学シート３０との間に光拡散シートが介在し無い構成となっている。なお、本明細書で用いる「平滑」とは、光学的な意味合いでの平滑を意味するものである。すなわち、ここでは、或る程度の割合の可視光が、透過型表示部１５の入光側面においてスネルの法則を満たしながら屈折するようになる程度を意味している。したがって、例えば、透過型表示部１５の入光側面の十点平均粗さＲｚ（ＪＩＳＢ０６０１）が最短の可視光波長（０．３８μｍ）以下となっていれば、十分、平滑に該当する。

次に、面光源装置２０について説明する。面光源装置２０は、図１に示すように、光源２５と、光を拡散させる光拡散シート２８と、透過光の進行方向を偏向させる第１光学シート３０および第２光学シート４０と、を有している。図１に示すように、光拡散シート２８は、第１光学シート３０および第２光学シート４０よりも入光側に位置し、光源２５に対向して配置されている。また、第１光学シート３０は、光拡散シート２８と第２光学シート４０との間に配置されている。そして、第２光学シート４０は、面光源装置２０の最出光側に配置され、発光面（出光側面）２１を構成している。

面光源装置２０は、例えばエッジライト（サイドライト）型等の種々の形態で構成され得るが、本実施の形態においては、直下型のバックライトユニットとして構成されている。このため、光源２５は、光拡散シート２８や光学シート３０，４０の入光側において光拡散シート２８や光学シート３０，４０と対面するようにして配置されている。また、光源２５は、光拡散シート２８の側に開口部（窓）を形成された箱状の反射板２２によって背面側から覆われている。

なお、「出光側」とは、進行方向を折り返されることなく光源２５から光学シート３０，４０等を経て観察者へ向かう光の進行方向における下流側（観察者側、図１、図２、図４〜６においては上側）のことであり、「入光側」とは、進行方向を折り返されることなく光源２５から光学シート３０，４０等を経て観察者へ向かう光の進行方向における上流側のことである。

また、本明細書において、「シート」、「フィルム」、「板」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。したがって、例えば、「シート」はフィルムや板とも呼ばれ得るような部材も含む概念である。

さらに、本明細書において「シート面（フィルム面、板面）」とは、対象となるシート状の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材の平面方向と一致する面のことを指す。表面が図２の単位プリズム３５形成面の如く凹凸面の場合は、該凹凸面のシート面は其の包絡面にもなる。そして、本実施の形態においては、光学シート３０，４０のシート面、光拡散シート２８のシート面、面光源装置２０の発光面２１、および、透過型表示装置１０の表示面は、互いに平行となっている。さらに、本明細書において「正面方向」とは、面光源装置２０の発光面２１のシート面に対する法線の方向ｎｄ（例えば図４参照）であり、また、透過型表示装置１０の表示面の法線方向や光学シート３０，４０のシート面の法線方向等にも一致する。

光源２５は、例えば、線状の冷陰極管等の蛍光灯や、点状のＬＥＤ（発光ダイオード）や白熱電球、面状のＥＬ（電場発光体）等の種々の態様で構成され得る。本実施の形態においては、図１および図６（二点鎖線）に示すように、光源２５は、これらの図において紙面に直交する方向に線状に延びる複数の冷陰極管を有している。反射板２２は、光源２５からの光を透過型表示部１５の側へ向けるための部材であり、反射板２２の少なくとも内側表面は、例えば金属等の高い反射率を有する材料からなっている。

光拡散シート２８は、入射光を拡散させ、好ましくは入射光を等方拡散させ、光源２５の構成に応じた輝度ムラ（管ムラ、光源像とも云う）を緩和し、輝度の面内分布を均一化させて光源２５の像を目立たなくさせるためのシート状部材である。このような光拡散シート２８として、基部と、基部内に分散され光拡散機能を有した光拡散性粒子と、を含むシートが用いられ得る。一例として、反射率の高い材料から光拡散性粒子を構成することにより、あるいは、基部をなす材料とは異なる屈折率を有する材料から光拡散性粒子を構成することにより、光拡散シート２８に、光拡散機能を付与することができる。また、第１光学シート３０の入光側面との密着を防止する観点から、光拡散シート２８の表面は、図１に示すように、粗面化されていることが好ましい。

次に、第１光学シート３０および第２光学シート４０について説明する。第１光学シート３０および第２光学シート４０は、主に、入光側から入射した光の進行方向を変化させて出光側から出射させ正面方向の輝度を集中的に向上させる機能（集光機能）を発揮するように、構成されている。

図２の如く、第１光学シート３０は、シート状の本体部３２と、本体部３２のシート面に平行なある方向（配列方向）に並べられて本体部３２の出光側面（一方の面）３２ａ上に配置された多数の第１単位プリズム（第１単位形状要素、第１単位光学要素）３５と、を有している。同様に、第２光学シート４０は、シート状の本体部４２と、本体部４２のシート面に平行なある方向（配列方向）に並べられて本体部４２の出光側面（一方の面）４２ａ上に配置された多数の第２単位プリズム（第２単位形状要素、第２単位光学要素）４５と、を有している。上述したように、第２光学シート４０は、面光源装置２０の最も出光側に配置されている。したがって、第２光学シート４０の第２単位プリズム４５は透過型表示部１５の入光側面と接触するようになる。図１に示すように、第１光学シート３０の単位プリズム３５の配列方向と第２光学シート４０の単位プリズム４５の配列方向とが交差、さらに限定的には、第１光学シート３０および第２光学シート４０は重ねて配置されている。

なお、本明細書において、「プリズム」の語は、断面形状が直線状の外輪郭によって構成される所謂狭義のプリズムの他、断面形状が曲線状の外輪郭によって構成される所謂狭義のレンズ、及び、断面形状が直線状の外輪郭と断面形状が曲線状の外輪郭とによって構成される単位光学要素を包含する広義の意味で用いる。

ところで、本実施の形態において、第１光学シート３０および第２光学シート４０は、同一の形状的な構成を有し得る。すなわち、本実施の形態において、第１光学シート３０の本体部３２と、第２光学シート４０の本体部４２とが同一の形状を有し得る。また、本実施の形態において、第１光学シート３０における第１単位プリズム３５の形状および第１単位プリズム３５の配列は、それぞれ、第２光学シート４０における第２単位プリズム４５の形状および第２単位プリズム４５の配列と同様に構成され得る。さらには、単位プリズムの配列方向が互いに交差するように重ね合わされた同一構成からなる二枚の光学シートを、それぞれ、第１光学シート３０および第２光学シート４０として用いることができる。

図１〜図５において、第１光学シート３０に対しては３０番台で符号を付すとともに、第１光学シート３０と形状的に同様に構成され得る第２光学シート４０の部分に対しては、４０番台で同様の符号を付している。また、以下において、「第１」および「第２」を省略するとともに３０番台および４０番台の符号の両方を付して説明する場合には、第１光学シート３０および第２光学シート４０の両方について説明することとする。例えば、「単位プリズム３５，４５」とは、第１光学シート３０の第１単位プリズム３５および第２光学シート４０の第２単位プリズム４５の両方を指し示すこととする。

本体部３２，４２は、単位プリズム３５，４５を支持するシート状部材として機能する。図２および図４に示すように、本実施の形態において、本体部３２，４２の一方の面（本実施の形態においては、出光側面）３２ａ，４２ａ上には、単位プリズム３５，４５が隙間をあけることなく並べられている。その一方で、図５に示すように、本実施の形態において、本体部３２，４２は、前記一方の面３２ａ，４２ａに対向する他方の面３２ｂ，３２ｂとして、光学シート３０，４０の入光側面をなす平滑な面を有している。

次に、単位プリズム３５，４５について説明する。上述したように、単位プリズム３５，４５は、本体部３２，４２の一方の面３２ａ，４２ａ上に並べて配列されている。図２および図３に示すように、単位プリズム３５，４５は、単位プリズム３５，４５の配列方向と交差する方向に線状、とりわけ本実施の形態においては直線状に、延びている。

図３によく示されているように、本実施の形態において、一つの光学シート３０，４０に含まれる多数の単位プリズム３５，４５は、互いに平行に延びている。とりわけ、本体部３２，４２のシート面の法線方向ｎｄから光学シート３０，４０を観察した場合、第１光学シート３０の第１単位プリズム３５の長手方向が各光源２５の長手方向と平行となり、第２光学シート４０の第２単位プリズム４５の長手方向が各光源２５の長手方向と直交している。

また、本実施の形態において、本体部３２，４２のシート面の法線方向ｎｄから光学シート３０，４０を観察した場合（つまり正面方向から観察した場合）、各単位プリズム３５，４５は、本体部３２，４２の一方の面３２ａ，４２ａ上において、一方の面３２ａ，４２ａの一つの縁から他の縁まで延びている。表示装置１０の表示面は一般的に平面視矩形状に構成されており、これにともなって、表示装置１０を構成する各部材、例えば、透過型表示部１５、光学シート３０，４０および光拡散シート２８も、典型的には、平面視矩形状に形成されている。そして、本体部３２，４２の一方の面３２ａ，４２ａが矩形状に形成されている場合、単位プリズム３５，４５は、一方の面３２ａ，４２ａは対向する一対の辺の間に亘って、直線状に延びるようにしてもよい。

図４は、本体部３２，４２のシート面の法線方向ｎｄおよび単位プリズム３５，４５の配列方向の両方に平行な断面（光学シートの主切断面とも呼ぶ）において、光学シート３０，４０を示している。なお、図４に示された断面は、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面にも対応している。

本実施の形態において、各単位プリズム３５，４５の主切断面における断面形状は、当該単位プリズム３５，４５の長手方向に沿って、概ね一定となっている。すなわち、各単位プリズム３５，４５は、概ね、柱体によって構成されている。しかしながら、図２によく示されているように、各単位プリズム３５，４５を構成する柱体の延びる方向については、各単位プリズム３５，４５の長手方向に沿って変化している。したがって、各単位プリズム３５，４５は、概ね、種々の方向に延びる複数の略同一断面形状の柱体を、上面視において一直線となるように、繋ぎ合わせることによって構成されている。このため、図５に示す如く、単位プリズム３５，４５の配列方向と平行な方向から観察した場合、各単位プリズム３５，４５は凹凸を形成する折れ線状の外輪郭を有するようになる。

図４に示すように、本実施の形態における各単位プリズム３５，４５の主切断面における断面形状は、出光側に突出する略三角形形状となっている。とりわけ、正面方向輝度を集中的に向上させるという観点から、主切断面における単位プリズム３５，４５の断面形状は二等辺三角形形状であるとともに、等辺の間に位置する頂角が本体部３２，４２の一方の面３２ａ，４２ａから出光側に突出するように、各単位プリズム３５，４５が構成されている。そして、典型的には、主切断面における単位プリズム３５，４５の断面形状は、直角の頂角が本体部３５，４５から突出するとともに正面方向を中心として対称的に配置された直角二等辺三角形形状である。したがって、各単位プリズム３５，４５は、概ね、本体部の一方の面３２ａ，４２ａに対する仰俯角が少し異なる方向に延びる複数の三角柱プリズムを接続することによって形成されている。

なお、図示された光学シート３０，４０においては、後述する製造方法に起因して、隣り合う二つの単位プリズム３５，４５間に形成される谷内の最深部の高さ方向位置が一定ではなく変動している。すなわち、主切断面における単位プリズム３５，４５の断面形状は、本体部３５，４５への接続部近傍以外の頂部を含んだ大部分の領域において、直角二等辺三角形形状をなしている。したがって、正確には、主切断面における単位プリズム３５，４５の断面形状は、その頂部を含む領域に、直角二等辺三角形形状を含んでいる、と表現されるべきである。

また、このように光学シートの主切断面における単位プリズム３５，４５の断面形状が略三角形形状であることから、図２に示すように、各単位プリズム３５，４５は稜線Ｌａ有するようになる。この稜線Ｌaは、光学シートの主切断面における各単位プリズム３５，４５の断面形状のうちの本体部３２，４２から最も離間した先端部３６，４６を、繋ぎ合わせてなるものである。図３に示すように、本実施の形態において、稜線Ｌａは、上面視において（正面方向から観察した場合において）、単位プリズム３５，４５の長手方向（延在方向）と平行に延びている。そして、図３によく示されているように、本体部３５，４５への法線方向から観察した場合、一つの光学シート３０，４０に含まれる多数の単位プリズム３５，４５によってそれぞれ画成される稜線Ｌａは、互いに平行に直線状に延びている。

なお、本明細書における「三角形形状」とは、厳密な意味での三角形形状のみでなく、製造技術における限界や成型時の誤差等を含む略三角形形状や、三角形形状と概ね同一の光学的機能を期待することが可能な略三角形形状などを含む。一具体例として、三角形形状は、三角形の頂点が丸くなっている形状等を含む。同様に、本明細書における「折れ線」とは、厳密な意味での折れ線のみでなく、製造技術における限界や成型時の誤差等を含んだ略折れ線等を含む。具体的には、方向の異なる線分を接続してなる折れ線において、方向の異なる線分が必ずしも直線の一部分である必要はなく、製造技術における限界や成型時の誤差等を原因として、後述する光学的機能を期待することが可能な範囲内で曲がっていてもよい。また、方向の異なる線分を接続してなる折れ線において、製造技術における限界や成型時の誤差等を原因として、後述する光学的機能を期待することが可能な範囲内で二つの線分の接続点が丸くなっていてもよい。さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件を特定するその他の用語、例えば、「平行」、「直交」、「対称」等の用語についても、厳密な意味に縛られることなく、同様の光学的機能を期待し得る程度の誤差を含めて解釈することとする。

図５は、本体部３２，４２のシート面の法線方向ｎｄおよび単位プリズム３５，４５の稜線方向の両方に平行であるとともに、単位プリズム３５，４５の稜線方向を通過する断面において、光学シート３０，４０を示している。なお、図５に示された断面は、図２のＶ−Ｖ線に沿った断面にも対応している。図５に示す断面において、稜線Ｌａは凹凸を形成する折れ線として構成されている。なお、本実施の形態においては、上述したように、光学シート３０，４０の上面視において、稜線Ｌａは単位レンズ３０，４０の長手方向と平行に延びる。このような態様において、単位プリズム３０，４０の配列方向と平行な方向（一例として、図１の矢印Ａの方向）から観察した場合における各単位プリズム３０，４０の折れ線状の外輪郭の頂点を主切断面と直交する方向に追跡した軌跡は、図５における稜線Ｌａの軌跡と一致する。

図５に示すように、凹凸を形成する折れ線Ｌａによって、各単位プリズム３５，４５に対し、複数の凸部３７，４７が画成されるようになる。具体的には、本体部３２，４２のシート面への法線方向に対する傾斜向きが異なる隣接する二つの線分が１点で接合して、より正確に表現すると、図５における右上がりの線分と、当該右上がりの線分の右側端に接続する図５における左上がりの線分と、が１点で接続して、頂部３７ａ，４７ａが形成される。そして、右上がりの一つの線分又は右上がりの連続する二以上の線分と、当該一つ又は二以上の線分の右側端に接続する左上がりの一つの線分又は左上がりの連続する二以上の線分と、からなる折れ線区分（連続する線分群）Ｌａａよって区画される区域、より厳密に表現すると、この折れ線区分Ｌａａと、当該折れ線区分Ｌａａの両端を結んだ仮想的線分（図５に示された点線）と、によって囲まれた多角形の区域が、一つの凸部３７，４７を画定するようになる。

図５に示すように、画成された凸部３７，４７は、三角形や四角形の多角形形状を有するようになる。そして、各凸部３７，４７に対して、本体部３２，４２から最も離間した一つの頂部３７ａ，４７ａが、点または線として画定されるようになる。光学シート３０，４０は、このような凸部３７，４７の頂部３７ａ，４７ａを介して、隣接する他の部材、例えば透過型表示部１５の入光側面に接触し得るようになる。

図５に示すように、一つの単位プリズム３５，４５に含まれる凸部３７，４７について、本体部３２，４２から最も離間した各凸部３７，４７の頂部３７ａ，４７ａと本体部３２，４２の出光側面３２ａ，４２ａとの間の本体部３２，４２の法線方向に沿った間隔（高さ）ｄａは、一定ではなく、変動している。すなわち、一つの単位プリズム３５，４５に含まれる凸部３７，４７の本体部３２，４２からの高さｄａは一定ではない。

光学シート３０，４０と隣接する他の部材との接触に起因した不具合の発生を防止する観点からは、一つの単位プリズム３５，４５に含まれる複数の凸部３７，４７のうちの当該単位プリズム３５，４５の長手方向に沿って隣り合う二つの凸部３７，４７について、本体部３２，４２から頂部３７ａ，４７ａまでの高さｄａが互いに異なっていることが好ましい。また、一つの単位プリズム３５，４５に含まれる複数の凸部３７，４７について、本体部３２，４２から頂部３７ａ，４７ａまでの高さｄａがすべて互いに異なっているとさらに好ましい。

また、図３に示すように、一つの単位プリズム３５，４５に含まれる凸部３７，４７の頂部３７ａ，４７ａと、当該一つの単位プリズム３５，４５と隣り合う単位プリズム３５，４５に含まれる凸部３７，４７の頂部３７ａ，４７ａとが、単位プリズム３５，４５の長手方向において同一位置に配置されないようになっていることが好ましい。すなわち、隣り合う単位プリズム３５，４５にそれぞれ含まれる凸部３７，４７の頂部３７ａ，４７ａは、単位プリズム３５，４５の配列方向に並ばないように配置されていることが好ましい。このような配列によれば、光学シート３０，４０の凸部３７，４７の頂部３７ａ，４７ａと当該光学シート３０，４０に隣接して配置された他の部材との接触が、透過型表示装置１０を観察した際に、目立ってしまうことを防止することができるためである。

以上のような構成からなる単位プリズム３５，４５の具体例として、本体部３２，４２の一方の面３２ａ，４２ａ上での単位プリズム３５，４５の配列方向に沿った、単位プリズム３５，４５の底面の幅Ｗ（図４参照）を１０μｍ〜５００μｍとすることができる。また、光学シート３０，４０のシート面への法線方向ｎｄに沿った本体部３２，４２の一方の面３２ａ，４２ａからの単位プリズム３５，４５の突出高さＨ（図４参照）を５μｍ〜２５０μｍとすることができる。さらに、単位プリズム３５，４５の断面形状が二等辺三角形状である場合には、正面方向輝度を集中的に向上させる観点から、等辺の間に位置するとともに出光側に突出する頂角の角度θａ（図４参照）が、８０°以上１１０°以下となっていることが好ましく、９０°であればさらに好ましい。

また、単位プリズム３０，４０の長手方向に沿った凸部３７，４７の配置ピッチは、製造方法に起因した制約や光学シート３０，４０と隣接する他の部材との接触に起因した不具合の発生を効果的に防止すること等を考慮して適宜設計され、一例として、７０ｍｍ以上９００ｍｍ以下とすることができる。同様に、本体部３２，４２の法線方向に沿った稜線Ｌａの振幅も、製造方法に起因した制約や光学シート３０，４０と隣接する他の部材との接触に起因した不具合の発生を効果的に防止すること等を考慮して適宜設計され、一例として、１μｍ以上１０μｍ以下とすることができる。

次に、以上のような構成からなる光学シート３０，４０の製造方法の一例について説明する。以下においては、単位プリズム３５，４５を、図７に示すような成型装置６０を用いた賦型法でシート材５２上に形成することによって、上述した光学シート３０，４０を作製する例を説明する。

まず、成型装置６０について説明する。図７に示すように、成型装置６０は、略円柱状の外輪郭を有した成型用型７０を有している。円柱状成型用型７０の外周面（側面）に該当する部分に、円筒状の型面（凹凸面）７２が形成されている。円柱状からなる成型用型７０は、円柱の外周面の中心を通過する中心軸線ＣＡ、言い換えると、円柱の横断面の中心を通過する中心軸線ＣＡを有している。そして、成型用型７０は、中心軸線ＣＡを回転軸線として回転しながら（図７参照）、成型品としての光学シート３０，４０を成型するロール型として構成されている。

図９Ｂおよび図１０（ａ）に示すように、型面７２には、光学シート３０，４０の単位プリズム３５，４５を賦型するための溝７４が形成されている。図８Ａには、この溝７４の経路が点線で示されるとともに、溝７４の長手方向に沿った深さの変動が実線で示されている。なお、図８Ａ（ａ）は型を模式的に示す斜視図であり、図８Ａ（ｂ）は円周面状の型面７２を切り開いて平面化して示す仮想的斜視図である。図８Ａ（ａ）に示すように、溝７４は、型面７２の中心軸線ＣＡを中心とした一条の螺旋を描くように型面７２上に形成されている。したがって、図８Ａ（ｂ）において、溝７４の経路を示す線分の右側端は、当該線分の下方に隣り合う線分の左側端に接続されている。図８Ａ（ｂ）に示すように、溝７４の深さは、溝７４の長手方向に沿って、凹凸を形成する折れ線状に変化している。

なお、溝７４の深さは、溝７４の全長に亘って不規則に変動していることが好ましい。ただし、型７０の製造の容易性を考慮すると、溝７４の全長に亘って不規則に変動させることに代え、溝７４の深さが不規則に変動する単位区間（単位区分）を繰り返し設けることによって、溝７４の全長に亘る深さが決定されるようにしてもよい。この場合、後述する方法により光学シート３０，４０を製造するための成型用型７０を作製する際に、溝７４を機械加工により迅速かつ容易に形成することができる。

ただし、溝７４の深さが不規則に変動する単位区間（単位区分）を繰り返し設けることによって形成された溝７４については、その深さの変動が結果的に周期性を有するようになる。後述するように、溝７４の深さの変動は、この成型用型７０を用いて作製される光学シート３０，４０の単位プリズム３５，４５の稜線Ｌａの変動と一致するようになる。そして、得られた光学シート３０，４０において、単位プリズム３５，４５の高さ変動が強い規則性を有している場合、光学シート３０，４０が他の部材と接触することに起因した不具合を目立たなくさせることができたとしても、光学シート３０，４０の表面に模様（例えば縞状の模様）が視認されやすくなる。この模様は、表示装置１０の観察者によっても視認され得るようになる。

そして、このような不具合を解消するためには、溝７４の深さが不規則に変動する前記単位区間（単位区分）を長く設定することが好ましい。これにより、溝７４の深さ変動の周期性を弱め、不具合の発生を防止することができる。

また、溝７４の深さ変動の周期性を弱めるためには、図８Ｂに示すように、溝７４の深さが不規則に変動する単位区間（単位区分）ＵＳの長さが、型面７２をなす外周面（円周面）の円周長の略自然数倍とならないように設定されることも好ましい。このような態様によれば、溝７４の深さが不規則に変動する前記単位区間（単位区分）が十分に長くなっていない場合、例えば、単位区分が、中心軸線ＣＡの周りを多数周螺旋状に周回する一条の溝７４のうちの、数周程度分しか延びていない場合であっても、溝７４の深さ変動の周期性を弱め、不具合の発生を防止することが可能となる。

ここで、図８Ｂは、本来円周面状である型面７２を、中心軸線ＣＡと平行な一つの軸線に沿って切り開いて、平面状に展開して示す仮想的展開図である。図８Ｂでは、成型される単位プリズム３５，４５の稜線Ｌａに対応するようになる溝７４の最深部が、実線で示されている。そして、図８Ｂに示す例では、一条の螺旋状の延びる溝７４によって、型面７２の凹凸が形成されている。また、一条の螺旋状の溝７４は、型面７２を中心軸線ＣＡと平行な軸線に沿って展開して示す図８Ｂにおいて、多数に分断されているが、型面７２を平面化して示す当該図８Ｂにおいて、溝７４を表す複数の分断片７５は互いに平行となっている。なお、溝７４は中心軸線ＣＡを中心として螺旋状の延びているため、図８Ｂに示されているように、溝７４は、中心軸線ＣＡに直交する円周方向ＣＤに対してわずかに傾斜するようになる。

図８Ｂに示す例では、螺旋状に延びる一条の溝７４が、構成（深さ変動の態様）が互いに同一となっている所定長さの複数の単位区分（図８Ｂにおいて点線で囲まれた範囲内を延びる溝７４の一部分）ＵＳを、その長手方向に互いに隣接するようにして含んでいる。溝７４の深さは一つの単位区分ＵＳ内において、当該一つの単位区分ＵＳの全長に亘って、不規則的に変化している。

そして、図示する例では、一単位区分ＵＳの一端ｅ１と当該一単位区分ＵＳの他端ｅ２とは、型面７２の中心軸線ＣＡを中心とする円周方向ＣＤにおいてずれて位置するようになっている（図８Ｂの矢印ＡＲ参照）。すなわち、螺旋状に延びる一条の溝７４の型面７２上における中心軸線ＣＡに沿った配列ピッチをｔとし、当該溝７４の一単位区分ＵＳの一端ｅ１と当該一単位区分ＵＳの他端ｅ２との間の型面７２上における中心軸線ＣＡに沿った方向ＣＡａでの離間長さをＴとし、ｎを自然数とした場合に、
Ｔ／ｔ≠ｎ
が成り立つようになっている。このように設計された溝７４を含む型面７２によれば、図８Ｂに二点鎖線Ｌ１で示すように、光学シート３０，４０の矩形状からなる外輪郭の対向する一対の辺が型面７２の中心軸線ＣＡと平行となるようにして、型面７２の凹凸を転写して得られた光学シート３０，４０において、同一の高さ変動を有した単位プリズム３５，４５が近接して配置されてしまうことを防止することができる。これにより、作製される光学シート３０，４０での単位プリズム３５，４５の高さ変動の規則性が弱められ、光学シート３０，４０の表面に縞状の模様が浮かび上がってしまうことを防止することができる。

加えて、図８Ｂに示す例では、一単位区分ＵＳの一端ｅ１と当該一単位区分ＵＳの他端ｅ２とは、型面７４上において、溝７４の長手方向と平行な方向ＣＤ’においてずれて位置するようになっている（図８Ｂの矢印ＡＲ’参照）。このように設計された溝７４を含む型面７２によれば、図８Ｂに二点鎖線Ｌ２で示すように、光学シート３０，４０の矩形状からなる外輪郭の対向する一対の辺が溝７４の長手方向と平行となるようにして、型面７２の凹凸を転写して得られた光学シート３０，４０において、同一の高さ変動を有した単位プリズム３５，４５が近接して配置されてしまうことを防止することができる。これにより、作製される光学シート３０，４０での単位プリズム３５，４５の高さ変動の規則性が弱められ、光学シート３０，４０の表面に縞状の模様が浮かび上がってしまうことを防止することができる。

なお、たとえ、単位区分ＵＳの一端ｅ１と当該一単位区分ＵＳの他端ｅ２とが、型面７２の中心軸線ＣＡを中心とする円周方向ＣＤにずれて位置するようにしていたとしても、一条の螺旋状溝７４の周回数が多くなると、ある単位区分ＵＳの開始端ｅ１と、このある単位区分ＵＳから中心軸線ＣＡに沿って離間した位置にある他の単位区分の開始端ｅ１とが、円周方向ＣＤにおいて同一位置に位置するようになる。この結果、図８Ｂに示された型面７２の展開図において、全く同一の深さ変動を有した溝７４の分断片７５が、一定の個数の溝７４を間に挟んで、配置されていくようになる。さらには、図８Ｂに示された型面７２の展開図において、連続して並べられた二以上の個数の分断片７５からなる分断片群７５Ｇが、連続して配置されるようになる。複数の分断片群７５Ｇは、それぞれ同一の構成（溝の配列、各溝の深さ等）を有するようになる。より具体的には、分断片群７５Ｇに含まれる複数の分断片７５のうち、中心軸線ＣＡに沿って一側からｎ（一つの分断片群７５Ｇに含まれる分断片７５の個数以下の自然数）番目に位置する分断片７５は、複数の分断片群７５Ｇの間で、互いに同一の構成（深さ変動等）となる。その一方で、一つの分断片群７５Ｇ内においては、全長に亘って同一に構成された二つの分断片７５は存在せず、一つの分断片群７５Ｇ内に含まれる各分断片７５は互いに異なる構成（深さ変動等）を有するようになる。

このため、このような型面７２の凹凸を転写されて形成される光学シート３０，４０の複数の単位プリズム３５，４５は、分断片７５の配列方向に連続して並ぶ複数の分断片群７５Ｇに対応して、単位プリズム３５，４５の配列方向に連続して並ぶ複数の単位プリズム群３５Ｇ，４５Ｇを有するようになる。各単位プリズム群３５Ｇ，４５Ｇは、二以上の個数の単位プリズム３５，４５からなり、複数の単位プリズム群３５Ｇ，４５Ｇの構成は、全体として、互いに同一となっている。すなわち、単位プリズム群３５Ｇ，４５Ｇに含まれる複数の単位プリズム３５，４５のうち、単位プリズムの配列方向に沿って一側からｎ（一つの単位プリズム群３５Ｇ，４５Ｇに含まれる単位プリズム３５，４５の個数以下の自然数）番目に位置する単位プリズム３５，４５は、複数の単位プリズム群３５Ｇ，４５Ｇの間で、互いに同一の構成（深さ変動等）となる。その一方で、各単位プリズム群３５Ｇ，４５Ｇに含まれる二以上の個数の単位プリズム３５，４５は、互いに異なる構成、すなわち互いに異なる高さ変動パターンを有するようになる。

図８Ｂに示す例では、単位区分ＵＳの一端ｅ１と当該一単位区分ＵＳの他端ｅ２とが、型面７２の中心軸線ＣＡを中心とする円周の三分の一の長さだけ、円周方向ＣＤにずれている。この結果、三つ単位区分ＵＳおきに、単位区分ＵＳの開始端ｅ１が円周方向ＣＤにおいて同一位置に位置している。また、三つの単位区分ＵＳに相当する領域によって一つの分断片群７５Ｇが形成されており、一つの分断片群７５Ｇは合計７つの分断片７５を含んでいる。これにともなって、図８Ｂに示された型７０を用いて形成される光学シート３０，４０においては、各単位プリズム群３５Ｇ，４５Ｇが合計７つの単位プリズム３５，４５を含み、一つの単位プリズム群３５Ｇ，４５Ｇに含まれる７つの単位プリズム３５，４５は互いに異なる高さ変動パターンを有するようになる。その一方で、この光学シート３０，４０では、７つの単位プリズム３５，４５おきに、全く同一の高さ変動パターンを有した単位プリズム３５，４５が配置されるようになる。

ところで、型７０の型面において、一つの分断片群７５Ｇは、深さ変動パターンが同一となっている複数の単位区分ＵＳの集合として構成されている。このため、溝７４の配列方向に沿った断面での型面７２の断面形状が、円周方向に沿った一つの位置と、当該一つの位置から円周方向に沿ってずれた他の位置と、で同一となることが生じる。例えば、一つの単位区分ＵＳの開始端ｅ１を横切る図８ＢにおけるＸａ−Ｘａ線での断面形状は、他の単位区分ＵＳの開始端ｅ１を横切る図８ＢにおけるＸｂ−Ｘｂ線での断面形状と同一となる。言い換えると、円周方向ＣＤにおけるある位置での、溝７４の配列方向および型面７２への法線方向の両方向に沿った断面（型面の主切断面）における、一の分断片群７５Ｇをなす二以上の個数の分断片７５の断面形状と、当該一の分断片群７５Ｇと当該一の分断片群７５Ｇに隣接する他の分断片群７５Ｇとに跨って並んでいる前記二以上の個数と同数の分断片７５の、円周方向ＣＤに沿って前記ある位置からずれた特定の位置での、型面の主切断面における断面形状と、が同一となる。

これにともなって、このような型７０を用いて作製された光学シート３０，４０においては、単位プリズム３５，４５の長手方向におけるある位置での、主切断面における、一つの単位プリズム群３５Ｇ，４５Ｇをなす二以上の個数の単位プリズム３５，４５の断面形状と、前記一つの単位プリズム群３５Ｇ，４５Ｇと前記一つの単位プリズム群３５Ｇ，４５Ｇに隣接する他の単位プリズム群３５Ｇ，４５Ｇとに跨って並んでいる前記二以上の個数と同数の単位プリズム３５，４５の、単位プリズム３５，４５の長手方向に沿って前記ある位置からずれた特定の位置での、主切断面における断面形状と、が同一となり得る。

例えば、図８Ｂに二点鎖線Ｌ１で示す、光学シート３０，４０の矩形状からなる外輪郭の対向する一対の辺が型面７２の中心軸線ＣＡと平行となるようにして、型面７２の凹凸を転写して得られた光学シート３０，４０では、Ｘａ−Ｘａ線に対応する線に沿った主切断面における断面形状と、Ｘｂ−Ｘｂ線に沿った主切断面における断面形状と、が同一となる。また、図８Ｂに二点鎖線Ｌ２で示す、光学シート３０，４０の矩形状からなる外輪郭の対向する一対の辺が溝７４の長手方向と平行となるようにして、型面７２の凹凸を転写して得られた光学シート３０，４０では、Ｙａ−Ｙａ線に対応する線に沿った主切断面における断面形状と、Ｙｂ−Ｙｂ線に沿った主切断面における断面形状と、が同一となる。

以上の例によれば、一つの単位区分ＵＳの全長に亘って溝７４の構成（深さ変動）を決定し、設計された一単位区分ＵＳを連続して並べていくことにより、溝７４の全長の構成（深さ変動）を決定するようにしている。このような方法によれば、溝の深さが不規則的に変化するように溝７４の全長に亘って溝の構成を決定する方法と比較して、極めて容易に溝７４の構成、つまり、型７０の型面７２を設計および作製することができる。これにより、型７０および型７０を用いて作製される光学シート３０、４０の製造コストを大幅に低減することが可能となる。

その一方で、上述した例では、一単位区分ＵＳの一端ｅ１と当該一単位区分ＵＳの他端ｅ２とが型面７２の中心軸線ＣＡを中心とする円周方向Ｃｄにおいてずれた位置に配置されている、あるいは、一単位区分ＵＳの一端ｅ１と当該一単位区分ＵＳの他端ｅ２とは、型面７２上において、単位プリズム３５，４５の長手方向と平行な方向に沿ってずれた位置に配置されている。このような態様によれば、不規則的な深さ変動を有する単位区分ＵＳの全長を短くしたとしても、型面７２上における溝７４の深さの規則性を効果的に弱めることができ、これにともなって、この型面７２を用いて形成される複数の単位プリズム３５，４５の規則性を効果的に弱めることができる。すなわち、後述するように他の部材との接触に起因した不具合の発生を効果的に抑制することができる有用な光学シート３０，４０を、単位プリズム３５，４５の高さ変動パターンに規則性を付与することによって製造コストを効果的に低減させながら、同時に、単位プリズム３５，４５の高さ変動パターンの規則性に起因して光学シート３０，４０の表面に縞状のパターンが現れてしまうといった不具合を効果的に抑制することができる。

なお、本発明者らが鋭意実験を繰り返したところ、次の二式のいずれかが成り立つように型７０の溝７４が設計されている場合、光学シート３０，４０の表面に縞状のパターンが現れてしまうといった不具合を効果的に抑制し得ることが確認された。
Ｔ／ｔ＝ｎ＋０．４
Ｔ／ｔ＝ｎ＋０．６
なお、これらの式において用いた記号は、既に説明した通りであり、ｔは、螺旋状に延びる一条の溝７４の型面７２上における中心軸線ＣＡに沿った配列ピッチであり（図８Ｂ参照）、Ｔは、当該溝７４の一単位区分ＵＳの一端ｅ１と当該一単位区分ＵＳの他端ｅ２との間の型面７２上における中心軸線ＣＡに沿った方向での離間長さであり（図８Ｂ参照）、ｎは自然数である。また、これらの式を満たすか否かについては、小数第２位で四捨五入して小数第１位までの数値として左辺の値を取り扱い、判断されることとする。

ここで、表１に、本発明者らが溝７４の形状を種々変更した型７０を用いて光学シート３０，４０を後述するように作製し、作製された光学シート３０，４０の表面に、縞状の模様が視認されるか否かについては判断したものである。表１において、作製された光学シートの表面に縞状模様が発生していなかった場合に、視認結果の欄に○を付し、作製された光学シートの表面に縞状模様が確認されたが当該縞状模様が不具合を来す程度まで目立っていなかった場合に、視認結果の欄に△を付し、作製された光学シートの表面に縞状模様が目立っていた場合に、視認結果の欄に×を付している。

次に、このような成型用型７０の製造方法の一例について説明する。

まず、図９Ａに示すように、円筒状または円柱状からなる基材７１をその中心軸線ＣＡを中心として回転させながら、中心軸線ＣＡに直交する方向にバイト７８を移動させて、バイト７８を基材７１内に切り込ませる。

次に、図９Ｂに示すように、バイト７８が基材７１内に切り込んだ状態で、中心軸線ＣＡを中心として基材７１を回転させるとともに、バイト７８を中心軸線ＣＡと平行な方向に移動させる。これにより、基材７１の外周面に、螺旋状の溝７４が形成されるようになる。図示された例においては、一条の溝７４が、基材７１の外周面上に隙間をあけることなく形成されている。

ところで、螺旋状に溝７４を形成している間、バイト７８は、中心軸線ＣＡに直交する方向にも移動している。具体的には、バイト７８は、中心軸線ＣＡに直交する方向において、中心軸線ＣＡに接近する向きに移動し、また、中心軸線ＣＡから離間する向きにも移動する。この際、中心軸線ＣＡに直交する方向へのバイト７８の移動速度を、図１０（ｄ）に示すように、ステップ状に変化させる。すなわち、中心軸線ＣＡに直交する方向へのバイト７８の移動速度の加速度は０となる。この結果、図１０（ｃ）に示すように、溝７４の形成中における、中心軸線ＣＡに直交する方向へのバイト７８の切り込量は折れ線状に変化するようになる。またこれにともなって、バイト７８を中心軸線ＣＡに直交する方向へ進退させながら形成された溝７８の深さは、図１０（ｂ）に示すように、バイト７８の切り込量の変化にともなって折れ線状に変化する。さらに、このようにして作製された溝７４によって賦型される単位プリズム３５，４５の高さも、バイト７８の切り込量の変化にともなって折れ線状に変化するようになる。なお、図１０（ａ）は、以上のようにして形成される溝７４を示す上面図である。

ところで、バイト７８の移動はサーボモータ等の機構を用いて行われる。しかしながら、サーボモータ等の機構によってバイト７８の移動が制御される場合、実際には、バイト７８をプログラム通りの所定の速度で所定の位置に移動させることは、市販されて使用に供されている型製造用の装置の技術水準に照らして、現実的には困難である。このため、実際の加工装置においては、バイト７８の移動速度をステップ状に変化させるようにプログラムした場合であっても、プログラム通りに厳密にステップ状に変化させることができないこともあり得る。さらには、このような応答の遅れを見越し、プログラムとは異なる速度でバイト７８を移動させることにより、バイト７８が所定の時間に所定の位置に到達するように制御されることもある。以上のことから、本来ステップ状にバイト７８の移動速度を変化させるように試みた場合であっても、一例として図１０に二点鎖線で示すように、型の製造技術の限界から厳密な意味においてバイト７８の移動をステップ状に変化させることができないことがあるとともに、結果として、型７０の溝７４の深さ、並びに、この型７０を用いて作製された単位プリズム３５，４５の稜線Ｌａの高さを折れ線状に変化させることができないこともある。そして、上述したように本発明においては、本来意図しながらも製造技術における限界や成型時の誤差等によって厳密な意味における折れ線ではない形も「折れ線」として取り扱う。同様に、本来意図しながらも製造技術における限界や成型時の誤差等によって厳密な意味におけるステップ状ではないバイト７８の移動速度の変化も、本発明における「ステップ状」の移動速度の変化として取り扱う。

以上にようにして、単位プリズム３５，４５を賦型するための螺旋状の溝７４を基材７１に形成することにより成型用型７０を製造することができる。形成された溝７４の深さは、上述した単位プリズム３５，４５の稜線Ｌａによって画成される折れ線形状と相補的に、溝７４の長手方向に沿って折れ線状に変化する。したがって、溝７４の底部７４ｃにより、上述した単位プリズム３５，４５の稜線Ｌａによって画成される凹凸と相補的な凹凸が、溝７４の長手方向に沿って形成されるようになる。また、溝７４の底部７４ｃによって形成される各凹部７４ａの最深部７４ｂに相当する位置での溝７４の深さは一定とはなっておらず変動する。

次に、このような成型装置６０を用いて光学シート３０を作製する方法について説明する。まず、成型用基材供給装置６２から、例えば透明性を有した樹脂からなるシート材５２が供給される。供給されたシート材５２は、図７に示すように、成型用型７０へと送り込まれ、成型用型７０と一対のローラ６８とによって、型７０の凹凸面７２と対向するようにして保持されるようになる。なお、シート材５２の供給速度と成型用型７０表面の回転周速度とは一致するように同期させられる。

また、図７に示すように、シート材５２の供給にともない、シート材５２と成型用型７０の型面７２との間に、材料供給装置６４から流動性を有する材料５４が供給される。このとき、型面７２上の全領域が材料５４によって覆われるように、材料５４が供給される。ここで、「流動性を有する」とは、成型用型７０の型面７２へ供給された材料５４が、型面７２の溝７４内に入り込み得る程度の流動性を有することを意味する。

なお、供給される材料５４としては、成型に用いられ得る種々の既知な材料を用いることができる。ただし、材料５４として、成型性が良好であるとともに入手が容易であり、且つ、優れた光透過性を有する樹脂が好適に用いられる。例えば、硬化物の屈折率が１．５７である透明な多官能ウレタンアクリレートオリゴマーとジペンタエリスリトールヘキサアクリレート系モノマーとの組成物の架橋硬化物が、材料供給装置６４から供給される材料５４として、好適に用いられ得る。また、以下に示す例においては、材料供給装置６４から電離放射線硬化型樹脂が供給される例について説明する。電離放射線硬化型樹脂としては、例えば、紫外線（ＵＶ）を照射されることにより硬化するＵＶ硬化型樹脂や、電子線（ＥＢ）を照射されることによって硬化するＥＢ硬化型樹脂を選択することができる。

その後、成型用シート材５２は、型７０の型面７２との間を電離放射線硬化型樹脂によって満たされた状態で、硬化装置６６に対向する位置を通過する。このとき、硬化装置６６からは、電離放射線硬化型樹脂５４の硬化特性に応じた電離放射線が放射されており、電離放射線はシート材５２を透過して電離放射線硬化型樹脂５４に照射される。この結果、型面７２上の電離放射線硬化型樹脂が硬化して、硬化した電離放射線硬化型樹脂から、単位プリズム３５，４５と、本体部３２，４２の一方の面３２ａ，４２ａ側の表層部と、がシート材５４上に形成されるようになる。

その後、図７に示すように、シート材５４が型７０から離間し、これにともなって、型面７２の溝７４内に成型された単位プリズム３５，４５がシート材５４とともに型７０から引き離される。この結果、上述した光学シート３０，４０が得られる。

なお、上述したように、型面７２の溝７４が形成された全領域上に材料５４が延び渡り、シート材５２は型７０の表面に接触していない。この結果、作製された光学シート３０，４０の本体部３２，４２は、シート材５２とシート状で硬化した材料５４とから構成されるようになる。このような方法によれば、成型された単位プリズム３５，４５が、離型時に、型７０内に部分的に残留してしまうことを効果的に防止することも可能となる。

以上のようにして、ロール型として構成された成型用型７０がその中心軸線ＣＡを中心として一回転している間に、流動性を有した材料５４を型７０内に供給する工程と、型７０内に供給された材料５４を型７０内で硬化させる工程と、硬化した材料５４を型７０から抜く工程と、が型７０の型面７２上において順次実施されていき、光学シート３０，４０が得られる。

次に、以上のような光学シート３０，４０、面光源装置２０および透過型表示装置１０の作用について説明する。まず、透過型表示装置１０および面光源装置２０の全体的な作用について説明する。

光源２５で発光された光は、直接または反射板２２で反射した後に観察者側に進む。観察者側に進んだ光は、光拡散シート２８で等方拡散された後に、第１光学シート３０に入射する。

図６に示すように、第１光学シート３０の第１単位プリズム３５から出射する光Ｌ６１，Ｌ６２，Ｌ６３は、単位プリズム（単位形状要素）３５の出光側面（レンズ面）において屈折する。この屈折により、正面方向ｎｄから傾斜した方向に進む光Ｌ６１，Ｌ６２，Ｌ６３の進行方向（出射方向）は、主として、第１光学シート３０へ入射する際における光の進行方向と比較して、第１光学シート３０のシート面への法線方向ｎｄに対する角度が小さくなる側へ曲げられる。このような作用により、第１単位プリズム３５は、透過光の進行方向を正面方向ｎｄ側に絞り込むことができる。すなわち、第１単位プリズム３５は、透過光に対して集光作用を及ぼすようになる。

なお、このような第１単位プリズム３５の集光作用は、正面方向ｎｄから大きく傾斜して進む光に対して効果的に及ぼされる。このため、第１光学シート３０よりも光源側に配置された光拡散シート２８による拡散の程度にも依るが、光源２５から大きな入射角度で多くの光が入射するようになる傾向がある光源２５から離れた領域において、効果的に正面方向輝度を上昇させることができる（図６において光Ｌ６１の経路を参照）。

その一方で、正面方向ｎｄに対する進行方向の傾斜角度が小さい光Ｌ６４は、第１単位プリズム３５の出光側面（プリズム面）において全反射を繰り返し、その進行方向を入光側（光源側）へ転換する。特に、第１単位プリズム３５の（主切断面内における）頂角が９０°乃至はその近傍の場合は、図示の如く再帰反射となる。このため、第１光学シート３０よりも光源側に配置された光拡散シート２８による拡散の程度にも依るが、光源２５から小さな入射角度で多くの光が入射するようになる傾向がある光源２５の直上領域において、輝度が高くなり過ぎることを防止することができる。

このように、光源２５からの離間距離に依存して透過光に対して第１単位プリズム３５から主として及ぼされる光学的作用が相違する。これにより、光源２５の発光部の配列に応じて発生する輝度ムラ（管ムラまたは光源像とも呼稱）を効果的に低減し、光源の像（ライトイメージ）を目立たなくさせることもできる。すなわち、第１光学シート３０は、輝度の面内バラツキを均一化させる光拡散機能も有している。

第１光学シート３０を出射した光は第２光学シート４０に入射し、第２光学シート４０の第２単位レンズ４５によって、上述した第１単位レンズ３５による光学作用と同様の光学作用を及ぼされるようになる。なお、単位レンズ３５，４５による集光機能および光拡散機能は、主として、単位プリズム３５，４５の配列方向（図６で言えば左右方向）において発揮される。そして、図１の如く、第１単位プリズム３５の配列方向は光源２５の長手方向と直交し、且つ第２単位プリズム４５の配列方向は光源２５の長手方向と平行になっているため、第１および第２光学シートを透過した光の出射方向は、異なる二方向において正面方向を中心とした狭い角度範囲内に絞り込まれることになる。

面光源装置２０（第２光学シート４０）を出射した光は、その後、透過型表示部１５に入射する。透過型表示部１５は、面光源装置２０からの光を画素毎に選択的に透過させる。これにより、透過型表示装置１０の観察者が、映像を観察することができるようになる。

ところで、光学シート３０，４０が他の部材と重ね合わされて面光源装置２０および透過型表示装置１０が構成される場合、光学シート３０，４０の単位プリズム３５，４５と、光学シート３０に隣接する他の部材とが接触することにより、上述した不具合、例えば、染み模様やニュートンリングが生じてしまう虞がある。しかしながら、本実施の形態による光学シート３０，４０によれば、以下に説明するようにして、光学シート３０，４０が隣接する他の部材に接触することに起因した不具合を解消することが可能となる。

本実施の形態においては、図１に示すように、第１光学シート３０は、第１単位プリズム３５が設けられている側の面が第２光学シート４０に対向して配置される。この結果、第１光学シート３０は、第１単位レンズ３５を介し、第１光学シート３０に隣接する第２光学シート４０の平滑な入光側面（本体部４２の入光側面４２ｂ）に当接するようになる。

同様に、第２光学シート４０は、面光源装置２０の発光面２１を構成するようにして、配置されている。そして、第２光学シート４０の第２単位プリズム４５が設けられている側の面は、透過型表示部１５に隣接して配置される。この結果、第２光学シート４０は、第２単位レンズ４５を介し、第２光学シート４０に隣接する透過型表示面１５の平滑な入光側面に当接するようになる。

ただし、上述したように、単位プリズム３５，４５の高さは、単位プリズム３５，４５の長手方向に沿って変化する。したがって、第１光学シート３０の第１単位プリズム３５が、第２光学シート４０の平滑な入光側面４２ｂに対し、長い領域に亘って線状に密着してしまうことはなく、同様に、第２光学シート４０の第２単位プリズム４５が、透過型表示部１５の平滑な入光側面に対し、長い領域に亘って線状に密着してしまうことはない。これにより、特許文献２に開示された光学シートと比較して、光学シート３０，４０が単位プリズム３５，４５を介して他の部材と接触するようになる領域を、格段に小さくすることができる。結果として、光学シート３０，４０に隣接する他の部材に光学シート３０，４０が接触することに起因した染み模様やニュートンリング等の不具合の発生を大幅に抑制することができる。

とりわけ本実施の形態による光学シート３０，４０では、単位プリズム３５，４５の高さが、単位プリズム３５，４５の長手方向に折れ線状に変化する。すなわち、単位プリズム３５，４５は、単位プリズム３５，４５の配列方向から観察した場合に、折れ線状の外輪郭を有するようになる。したがって、図５に示すように、単位プリズム３５，４５は、単位プリズム３５，４５の長手方向において点状領域または限られた長さの線状領域（３７ａ，４７ａ）でのみ、光学シート３０，４０に隣接する他の部材と接触することになる。そして、此の関係は、光学シート３０，４０或はこれと隣接する他の光学部材（透過型表示部１５等）が反りや外力により、多少撓んだり、湾曲したりしても変化しない。其の為、常に、光学シート３０，４０が単位プリズム３５，４５を介して他の部材に接触する領域の大きさ（長さ及び面積）を小さくすることができる。

これに対し、特許文献１に開示された従来の光学シートにおいては、単位プリズムの配列方向から観察した場合、単位プリズムは弧状の外輪郭を有しており、本体部から最も離間した単位プリズムの外輪郭上の頂点は連続した曲線の一点として画定される。そして、連続曲線（曲面）と直線（平面）とが１点で接触する場合、接点近傍では、互いに平行な２直線（平面）の接触に近似される。このため実際には、特許文献１の光学シートが単位プリズムを介して他の部材と接触する領域の単位プリズムの長手方向に沿った範囲（長さ及び面積）は、本実施の形態による光学シート３０，４０が他の部材と接触する領域の単位プリズム３５，４５の長手方向に沿った範囲（互いに方向の異なる非平行な２直線（平面）の接触）と比較して、非常に大きくなってしまう。したがって、本実施の形態による光学シート３０，４０によれば、特許文献１に開示された光学シートと比較しても、光学シート３０，４０に隣接する他の部材に光学シート３０，４０が接触することに起因した染み模様やニュートンリング等の不具合の発生を効果的に抑制することができる。

また、特許文献１に開示された光学シートにおいては、単位プリズムを介して他の部材と接触する領域の単位プリズムの長手方向に沿った範囲（長さ）は、特に、光学シートと他の部材との接触圧力に起因した光学シート（単位プリズム）の撓み、湾曲等の変形に敏感に反応して、大きく（長く）なるように変化してしまう。

これに対して本実施の形態によれば、単位プリズム３５，４５の高さが単位プリズム３５，４５の長手方向に折れ線状に変化していることから、光学シート３０，４０（単位プリズム）の全体的な撓み、湾曲等の変形に反応して、単位プリズム３５，４５を介して隣接する他の部材と接触する領域の単位プリズム３５，４５の長手方向に沿った範囲（長さ）が大きく変化してしまうことはない。

また、上述した本実施の形態の光学シート３０，４０において、単位プリズム３５，４５の外輪郭の高さは、凹凸を形成するように折れ線状に変化している。そして、図５に示すように、各単位プリズム３５，４５の折れ線状の外輪郭によって画定される複数の凸部３７，４７について、本体部３２，４２から最も離間した各凸部３７，４７の頂部３７ａ，４７ａと本体部３２，４２との間の本体部３２，４２の法線方向ｎｄに沿った間隔ｄａ（突出高さ）は、一定ではなく変動している。このため、本実施の形態の光学シート３０，４０においては、通常の状態において、単位プリズム３５，４５の全ての頂部３７ａ，４７ａが、隣接する他の部材に接触しているわけではない。そして、通常の状態において隣接する他の部材に接触していなかった単位プリズム３５，４５の頂部３７ａ，４７ａは、光学シート３０，４０（単位プリズム）の全体的な而かも多量の撓み等の変形に応じて、初めて接触することが可能となる。このように、光学シート３０，４０（単位プリズム）の全体的な撓み等の変形に反応して、他の部材と接触するようになる頂部３７ａ，４７ａの数を増加させることにより、単位プリズム３５，４５が一つの頂部３７ａ，４７ａを介して隣接する他の部材と接触する接触領域の範囲が不具合を生じさせてしまう程度にまで増大してしまうことを防止することができる。すなわち、光学シート３０，４０と他の部材との接触圧力に起因した光学シート３０，４０（単位プリズム３５，４５）の撓み等の変形が生じたとしても、単位プリズム３５，４５と光学シート３０，４０が接触する領域を分散させて、光学シート３０，４０に隣接する他の部材と光学シート３０，４０との接触に起因した不具合の発生を効果的に防止することができる。

なお、上述したように、単位プリズム３５，４５は、異なる方向に延びる同一断面形状を有した柱体を並べて形成されている。したがって、図６に二点鎖線で示すように、単位プリズム３５，４５による光学作用が主として及ぼされるようになる光学シートの主切断面において、単位プリズム３５，４５は、その先端部３６，４６がどのような高さに位置しているかに関係なく、概ね同一の外輪郭を有するようになる。すなわち、光学シートの主切断面における断面形状は、単位プリズム３５，４５の長手方向にそって大きく変化しない。この結果、単位プリズム３５，４５から出射する光Ｌ６３，Ｌ６３ａは、光学シートの主切断面において、その先端部３６，４６がどのような高さに位置しているかに関係なく、概ね同一の出射角度で出射するようになる。したがって、上面視において（光学シート３０，４０の法線方向ｎｄから観察した場合に）、単位プリズム３５，４５の稜線方向が当該単位プリズム３５，４５と平行に一直線上を延びている本実施の形態においては、単位プリズム３５，４５の高さが折れ線状に変化することを原因として、視認され得る程度の光学的な特異点が形成され難くなっている。とりわけ、単位プリズム３０，４０の長手方向に沿った凸部３７，４７の配置ピッチが上述した範囲内（７０μｍ以上９００μｍ）にあるとともに、本体部３２，４２の法線方向に沿った稜線Ｌａの振幅が上述した範囲内（すなわち、１μｍ以上１０μｍ以下）にある場合には、光学シート３０，４０に隣接する他の部材に光学シート３０，４０が接触することに起因した染み模様やニュートンリング等の不具合の発生を効果的に防止することができるとともに、目視で視認される光学的な特異点も発生しなかった。

ところで、本件発明者が鋭意研究を重ねたところ、上述した本実施の形態による光学シート３０，４０および面光源装置２０によれば、高い正面方向輝度が得られることが知見された。

図１に示された態様のように、リニアアレイ配列された複数の単位プリズムを有する二枚の光学シートが、その単位プリズムの配列方向を交差させるようにして、重ねて配置されて面光源装置に組み込まれることが多くある。この場合、当該面光源装置が期待された正面方向輝度を確保することができないことが頻繁に生じる。この傾向は、単位プリズムの配列ピッチが小さくなるほど、顕著となる。そして、このような現象が生じる原因の一つとして、光学シートの主切断面における単位プリズムの外輪郭が、製造技術における限界や成型時の誤差等に起因して、予定した形状（例えば、幾何学上理想的な三角柱）から歪んでしまっていることが考えられる。すなわち、光学シート自体が予定された形状とは異なる形状を有し、この光学シートが期待された光学特性を発揮し得なくなっていることが、原因の一つと考えられる。

光学シートの光学特性を調査または評価する方法として、本発明者らは、図１１に示すような方法を見出した。この調査方法においては、光学シートの単位プリズムが形成されている側の面（上述した本実施の形態による光学シート３０，４０においては出光側面）に対して、当該光学シートの（シート面の）法線方向に進む平行光を入射させる。そして、光学シートの単位プリズムが形成されてない側の面（上述した本実施の形態による光学シート３０，４０においては入光側面）から出射する出射光の輝度の角度分布を測定する。

例えば、上述した実施の形態のように、光学シートの主切断面における単位プリズムの断面形状が二等辺三角形形状となっている場合において、所望の単位プリズムの断面形状が得られていると仮定すると、図１１に示すように、光学シートの単位プリズムが形成されてない側の面から出射する出射光は、単位プリズムのプリズム面の傾斜角度および光学シートの屈折率によって特定される唯一の方向へ出射するようになる。そして、図１１の光線経路を逆にたどるように光源光を入射させると、出射光は入射面の法線方向を向いた平行光束として集光されるようになる。これが、この種の光学シートを用いた面光源装置の光学設計の原理でもある。しかしながら、実際には、光の回折や図１１には図示しない多重反射光に起因して、出射光の方向は所定の角度範囲（±数度）を持つようになる。このため、単位プリズムが所定の断面形状を有していたとしても、測定結果としては、唯一の角度だけでなく、図１１に図示の方向を含む所定の角度範囲内で輝度が計測されるようになるものと推測される。

ところが、本件発明者らが測定を行ったところ、直線状に延びる一定断面形状を有した従来の単位プリズムを含む光学シートの、図１１の経路の出射光が持つ、輝度の角度分布は、図１２に点線で示すように、二以上のピークを有するようになることが頻繁に生じた。この輝度の角度分布からすると、この光学シートの主切断面における単位プリズムの外輪郭（プリズム面）のうち、本来直線であるべき部分が、（等価的には）二以上の異なる傾斜角度を有する部分の組み合わせとして構成されているものと推測される。その結果、図１１の光線経路を逆に辿る様に光源光を入射させる様に設計しても、出射光は、入射面の法線方向を向いた平行光束成分だけでなく、法線方向から外れた方向に出射する光束成分も含むことになり、法線方向の輝度が、設計よりも低下するものと推定される。

一方、上述した本実施の形態による光学シート３０，４０の輝度の角度分布は、図１２に実線で示すように、輝度ピークを一つだけ含むようになった。上述したように、本実施の形態における単位プリズムは、一定の断面形状を有する柱体を、凹凸を形成する折れ線状に、屈曲させることによって形成されている。このため、何らかの原因により、単位プリズム３５，４５の外輪郭に僅かな歪みが生じていたとしても、目視では確認が困難な程度に透過光が拡散され、そして、詳細は不明であるが、各単位プリズム３５，４５の光学歪の影響を光学的に相殺する為、輝度の角度分布がなだらかに変化するようになるものと推定される。そして１枚の光学シートに於いて、図１１の如き理想的な光線の軌跡からの偏差が±数度と僅かであったとしても、該光学シートが２枚重なると、其の偏差が相乗効果的に増幅されて、前記した様に光学特性の理論力の低下がより目立つようになるものと推測される。

また、とりわけ主切断面における断面形状が正面方向を中心として対称的に配置された直角二等辺三角形形状となっている単位プリズムは、光学シート内を傾斜した方向に進む光の進行方向を正面方向へ偏向するように機能し、同時に、光学シート内を正面方向に進む光を全反射により光源側に戻すように機能する。断面形状が直角二等辺三角形形状となっている単位プリズムを有した光学シートにおいては、正面方向へ出光させることができない光を再帰反射によって光源側へいったん戻す作用により、著しく高い正面方向輝度を確保し得るように設計されている。しかしながら、実際には、市販されているこのような単位プリズムの高さが一定である従来の光学シートと比較して、本実施の形態における光学シート３０，４０によれば、何らかの原因により、より期待した通りに正面方向に進む光を再帰反射させることができることができるようになっていることも推測される。実際に、本発明らが、本体部の入光側面が入光面をなし光学シートの単位プリズムの表面（プリズム面）が出光面をなす条件の下、ＪＩＳ Ｋ ７３６１に準拠して全光線透過率を測定したところ、断面形状が直角二等辺三角形形状となっており高さが一定の単位プリズムを有した従来の光学シートについては、全光線透過率の測定値が４．５％を超えたのに対し、上述した本実施の形態に係る光学シートについては、全光線透過率の測定値が４．５％以下となった。

以上の推定理由から、柱体を折れ線状に屈曲させてなる単位プリズム３５，４５を有した本実施の形態の光学シート３０，４０によれば、直線状に延びる単位プリズムを有した従来の光学シートと比較して、期待された輝度の角度分布により近い輝度の角度分布を実現することが可能になったと考えられる。またこの結果、上述した本実施の形態による光学シート３０，４０を含んだ面光源装置２０によれば、従来の光学シートを二枚用いた面光源層装置よりも数パーセント（２％〜５％）程度高くなったとともに、期待された正面方向輝度により近い正面方向輝度を確保することが可能になったものと推測される。なお、以上において、単位レンズ３５，４５の高さが折れ線状に変化する単位プリズム３５，４５を有した光学シート３０，４０を用いることによって、面光源装置２０の正面方向輝度を上昇させることができる推定メカニズムを説明したが、本発明はこのメカニズムに限定されるものではない。

なお、上述した特許文献３に開示された光学シートによれば、不規則プリズムブロックが不規則的に二元配列されていることから、この光学シートが他の部材に接触することに起因した不具合を抑制することができる可能性がある。ただし、不規則的に配列された不規則プリズムブロックによって発揮される光学機能は、線状に延びる単位プリズムによって発揮される光学機能とは大きく異なる。具体的には、不規則プリズムブロックは、光学シートが他の部材に接触することに起因した不具合を効果的に抑制するように設計された場合、集光機能ではなく主として光拡散機能を発揮するようになる。その一方で、本実施の形態による光学シート３０，４０によれば、上述してきたように、集光機能を維持するだけでなく期待された集光機能をより効果的に発揮しながら、同時に、他の部材に接触することに起因した不具合を効果的に抑制することができる。

以上の実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、変形の一例について説明する。

例えば、上述した実施の形態において、光学シートの主切断面における単位プリズム３５，４５の断面形状が三角形形状となっている例を示したが、これに限られない。例えば、単位プリズム３５，４５の主切断面における断面形状が、諸特性付与等の目的で、三角形形状に変調、変形を加えた形状であってもよい。具体例として、光学機能を適宜調整するために単位プリズム３５，４５の主切断面における断面形状が、図１３に示すように三角形のいずれか一以上の辺（三角柱プリズムの切子面（ｆａｓｅｔ））が折れ曲がった（屈曲した）形状、三角形のいずれか一以上の辺が湾曲した形状（所謂扇形）、三角形の頂点近傍を湾曲させて丸みを帯びさせた形状、三角形のいずれか一以上の辺に微小凹凸を付与した形状であってもよい。また、単位プリズム３５，４５の断面形状が、三角形形状以外の形状、例えば台形等の四角形、五角形、或は六角形等の種々の多角形形状となるようにしてもよい。また、単位プリズム３５，４５が、光学シートの主切断面において、円または楕円形状の一部分に相当する形状を有するようにしてもよい。

また、上述した実施の形態において、光学シート３０，４０の単位プリズム３５，４５がすべて同一の構成を有する例を示したが、これに限られない。一枚の光学シート３０，４０内に異なる形状を有した単位プリズムが含まれていてもよい。

さらに、上述した実施の形態において、光学シート３０，４０の本体部３２，４２の一方の面上に単位プリズム３５，４５のみが形成されている例を示したが、これに限られない。例えば、図１４に示された光学シート１００の如く、本体部３２，４２の一方の面上に、略半球状の単位レンズ１１０を正三角形格子の格子点上にそれぞれ配列し、該略半球状単位レンズ１１０の間の該半球状単位レンズ非形成領域上に、上述した実施の形態で説明した単位プリズム３５，４５が配列されて成る光学シートが挙げられる。図１４に示す例において、該略半球状単位レンズ１１０及び該単位プリズム３５，４５の本体部３２，４２からの突出高さは、略半球状の単位レンズ１１０の方が単位プリズム３４，４５よりも、高くなっている。又、図１４に示す例では、隣接する略半球状の単位レンズ１１０の間の空隙部には１条以上の単位プリズム３５，４５が配置される様に設計されている。斯かる光学シート１００は、上述した実施の形態における光学シート３０，４０と比較して、散在する（二次元配列された）略半球状の単位レンズ１１０によって、隣接する表面平滑な光学部材との光学的密着による不具合（染み模様等）を防止する效果が高くなる。これは、散在する略半球状の単位レンズ１１０がスペーサとして機能して、隣接する光学部材との距離を隔離する為である。且つ、斯かる光学シート１００は、上述した実施の形態における光学シート３０，４０と比較して、略半球状の単位レンズ１１０の持つ光拡散機能によって、集光機能を維持しつつ、より高い光拡散機能を発現すると云う効果も奏し得る。なお、図１４において、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分には、上述した実施の形態で使用した符号と同一の符号を付している。

さらに、上述した実施の形態において、光学シート３０，４０の製造方法の一例を説明したが、これに限られず、別の製造方法によって光学シート３０を製造してもよい。同様に、上述した実施の形態において、光学シート３０を賦型するための型７０を作製する方法の一例を説明したが、これに限られず、別の製造方法によって成型用型７０を作製してもよい。例えば、多条螺旋溝として、単位プリズム３５，４５を作製するための溝７４が基材７１に形成されてもよい。この例において、多条螺旋溝に含まれる少なくとも一つの溝が、上述した実施の形態で説明したようにして、深さ変動を設計されてもよい。

さらに、上述した実施の形態において、面光源装置２０の光源２５の発光部が、線状に延びる冷陰極管からなる例を示したが、これに限られない。光源２５として、点状のＬＥＤ（発光ダイオード）や面状のＥＬ（電場発光体）等からなる発光部を用いることも可能である。また、上述した実施の形態において、光学シート３０，４０が直下型の面光源装置２０に適用されている例を示したが、これに限られない。上述した光学シート３０，４０を、例えばエッジライト型（サイドライト型等とも呼ばれる）の面光源装置に適用することも可能であり、このような場合においても、光学シート３０，４０は直下型の面光源装置２０に適用された場合と略同様の作用効果を奏することができる。

さらに、上述した実施の形態において、光学シート３０が組み込まれた面光源装置２０および透過型表示装置１０の全体構成の一例を説明したが、これに限られず、種々の目的で、偏光分離膜、位相差板等の他の部材を面光源装置２０および透過型表示装置１０にさらに組み込んでもよい。

さらに、上述した実施の形態において、光学シート３０，４０が面光源装置２０の最出光側に配置される例を示したが、これに限られない。また、光学シート３０，４０の単位プリズム３５，４５が、本体部３２，４２の出光側に設けられている例を示したが、これに限れず、本体部３２，４２の入光側に設けられていてもよい。このような変形例においても、上述した実施の形態と同様に、光学シート３０，４０と、光学シート３０，４０の単位プリズム３５，４５が設けられている側に配置された他の部材と、の接触に起因した不具合を効果的に防止することができる。

さらに、上述した実施の形態において、光学シート３０，４０が、透過型表示装置１０用の面光源装置２０に組み込まれる例を示したが、これに限られない。上述した光学シートを、種々の発光機能（照明機能を含む概念として使用）を有した発光装置に組み込んで用いることができる。光学シート３０，４０が適用され得る発光装置としては、天井や壁面に取り付けて用いられる室内照明装置、門灯や街灯等の室外照明装置、非常灯や誘導灯等の表示灯、交通標識、発光看板、時計や計器等の発光表示板、懐中電灯、防虫灯、農業用照明、集魚灯などを例示することができる。

図１５には、光学シート９０を含む発光装置８０の一例を示している。発光装置８０は、多数の発光ダイオード８２ａを平面上に二次元配列して構成された光源８２と、光源８２に対向して配置された光学シート９０と、光学シート９０の出光側に配置された光拡散板８５と、光源８２の背面に配置された反射板８３と、を有している。この発光装置８０においては、光源８２からの光が直接または反射板８３で反射された後に、光学シート９０へ向かう。光学シート９０は、上述した実施の形態と同様に、入射光に対して光拡散作用および集光作用を及ぼす。そして、光学シート９０から出射した光は、光拡散板８５に入射して等方拡散される。結果として、図示された発光装置８０は、光拡散板８５の出光側面によって構成される出光面から面状に光を発光する照明装置、表示灯、標識、看板等として用いられ得る。このような発光装置８０においては、上述した実施の形態と同様に、光学シート９０の単位プリズム３５，４５を介して他の部材（ここでは、光拡散板８５）と接触することに起因した不具合の発生を効果的に防止することができ、加えて、予定した光学特性を確保することができる。

なお、図１５において、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分には、上述した実施の形態で使用した符号と同一の符号を付している。図１５に示す発光装置８０に含まれた光学シート９０は、発光ダイオード８２ａで発光された光の色温度を変換する色温度変換層９５を含んでいる点において、上述した実施の形態の光学シート３０，４０と異なり、その他の点は上述した実施の形態の光学シート３０，４０と同一に構成され得る。

図１５に示す発光装置８０において光源８２をなす発光ダイオード８２ａは、冷陰極管とは異なり、種々の色温度の光を発光し得るように製造され得る。そして、図示する例のように、光学シート９０が色温度変換層９５を含んでいる場合、発光装置８０で発光される光の色温度は、光源８２をなす発光ダイオード８２ａと、光学シート９０の色温度変換層９５と、によって決定されるようになる。このような発光装置８０によれば、発光装置８０で発光される光の色温度を種々の色に安価に制御することが可能となる。例えば、発光ダイオード８２ａでの発光色が白色である場合には、白色としての色温度を変換すること、或いは、白色を有彩色に変換することができる。また、発光ダイオード８２ａでの発光色が有彩色である場合には、有彩色の色相を変換したり、或いは更に白色光に変換したりすることができる。

なお、色温度変換層９５は、一例として、蛍光体を含有する蛍光体層、色素を含有する色素層、または、光の干渉を利用して特定波長帯域の波長を有する光を主として透過する干渉フィルタ（バンドパスフィルタ）から構成され得る。図１５に示す光学シート９０は、上述した光学シートの製造方法例において、予め色温度変換層９５が積層されたシート材５２に単位プリズム３５，４５を賦型することによって作製され得る。

ただし、図１５に示す光学シート９０とは異なり、色温度変換層９５が光学シート９０の入光面をなす層として形成されていてもよいし、あるいは、単位プリズム３５，４５が色温度変換層９５を構成するようにしてもよい。また、図１５に示す発光装置８０において、いわゆる直下型面光源装置の光源と同様に、光学シート９０に対向する位置に配置された複数の発光ダイオード８２ａから光源８２が構成されているが、この例に限られない。直下型面光源装置の光源と同様の構成で且つ発光装置８０が一つの発光ダイオード８２ａから構成されてもよい。あるいは、いわゆるエッジライト型面光源装置の光源と同様に、光学シート９０に対面する位置に導光板が設けられ、この導光板の側方に配置された発光ダイオードによって光源が形成されるようにしてもよい。さらには、発光装置８０の光源８２が、発光ダイオード以外の発光体（例えば、冷陰極管やエレクトロルミネッセンス）によって構成されていてもよい。

なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。

１０ 透過型表示装置
１５ 透過型表示部
２０ 面光源装置
２１ 発光面
２５ 光源
３０ 光学シート（第１光学シート）
３２ 本体部
３２ａ 出光側面（一方の面）
３２ｂ 入光側面（他方の面）
３５ 単位プリズム（第１単位プリズム）
３６ 先端部
３７ 凸部
３７ａ 頂部
４０ 光学シート（第２光学シート）
４２ 本体部
４２ａ 出光側面（一方の面）
４２ｂ 入光側面（他方の面）
４５ 単位プリズム（第２単位プリズム）
４６ 先端部
４７ 凸部
４７ａ 頂部
７０ 型（成型用型）
７１ 基材
７２ 型面
７４ 溝
７８ バイト
８０ 発光装置
８２ 光源
８２ａ 発光ダイオード（発光体）
８５ 光拡散板
９０ 光学シート
９５ 色温度変換層

Claims (14)

1. シート状の本体部と、
   前記本体部の一方の面に並べて配列された複数の単位プリズムであって、各々がその配列方向と交差する方向に線状に延びる、複数の単位プリズムと、を備え、
   前記単位プリズムの配列方向と平行な方向から観察した場合、各単位プリズムは凹凸を形成する折れ線状の外輪郭を有し、一つの単位プリズムの前記折れ線状の外輪郭によって画定される複数の凸部について、前記本体部から最も離間した各凸部の頂部と前記本体部との間の前記本体部の法線方向に沿った間隔は一定ではなく、
   前記複数の単位プリズムは、その配列方向に並べられ互いに異なる構成を有した二以上の個数の単位プリズムからなる単位プリズム群を、単位プリズムの配列方向に並べられるようにして、複数含み、
   前記二以上の個数の単位プリズムからなる複数の単位プリズム群の構成は、互いに同一であり、
   単位プリズムの長手方向における一つの位置での、前記本体部の法線方向と前記単位プリズムの配列方向との両方向に沿った主切断面における、一つの単位プリズム群をなす前記二以上の個数の単位プリズムの断面形状と、前記一つの単位プリズム群と前記一つの単位プリズム群に隣り合う他の単位プリズム群とに跨って並んでいる前記二以上の個数と同数の単位プリズムの、前記単位プリズムの長手方向に沿って前記一つの位置からずれたある位置での、前記主切断面における断面形状と、が同一となる、
   ことを特徴とする光学シート。
2. 各単位プリズムは、前記本体部の前記一方の面上において、前記一方の面の一縁から他縁まで延び、
   前記本体部の法線方向から観察した場合に、前記複数の単位プリズムは互いに平行に直線状に延びている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光学シート。
3. 前記本体部の法線方向と前記単位プリズムの配列方向との両方向に沿った主切断面において、各単位プリズムの断面形状は、前記本体部の法線方向を中心として対称的に配置された二等辺三角形形状を含む、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の光学シート。
4. 前記複数の単位プリズムの表面が出光面をなすようにしてＪＩＳ Ｋ ７３６１に準拠して測定される全光線透過率が４．５％以下である、
   ことを特徴とする請求項３に記載の光学シート。
5. 光源と、
   前記光源からの光を受ける請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学シートと、を備える
   ことを特徴とする面光源装置。
6. 前記光学シートは、前記単位プリズムが設けられている側の面が発光面を構成するようにして、配置されている
   ことを特徴とする請求項５に記載の面光源装置。
7. 光源と、
   前記光源からの光を受ける第１光学シートと、
   前記第１光学シートと重ねて配置され前記光源からの光を受ける第２光学シートと、を備え、
   前記第１光学シートおよび前記第２光学シートは、それぞれ、シート状の本体部と、前記本体部の一方の面に並べて配列された複数の単位プリズムであって、各々がその配列方向と交差する方向に線状に延びる、複数の単位プリズムと、を有し、
   前記第１光学シートおよび前記第２光学シートは、前記第１光学シートの単位プリズムの配列方向と前記第２光学シートの単位プリズムの配列方向とが交差するように、配置され、
   前記第１光学シートおよび前記第２光学シートの少なくとも一方が、請求項１〜４のいずれか一項に記載した光学シートである、
   ことを特徴とする面光源装置。
8. 透過型表示部と、
   前記透過型表示部に対向して配置された請求項５〜７のいずれか一項に記載の面光源装置と、を備える
   ことを特徴とする透過型表示装置。
9. 複数の単位プリズムを有した光学シートを成型するための型であって、
   円筒状の型面を備えたロール型として構成され、
   前記型面の中心軸線を中心として螺旋状に延びる少なくとも一条の前記単位プリズムに対応する溝が前記型面に形成され、
   前記溝の長手方向に沿って前記溝の深さは折れ線状に変化して、前記溝の底部は溝の長手方向に沿って凹凸を形成し、
   前記溝の前記底部によって形成される各凹部の最深部に相当する位置での前記溝の深さは、一定ではなく、
   螺旋状の前記溝は、構成が互いに同一となっている所定長さの複数の単位区分を、その長手方向に互いに隣接するようにして含み、前記溝の深さは一つの単位区分内において不規則的に変化し、
   一単位区分の一端と当該一単位区分の他端とは、前記型面の前記中心軸線を中心とする円周方向においてずれた位置にある、
   ことを特徴とする型。
10. 複数の単位プリズムを有した光学シートを成型するための型であって、
    円筒状の型面を備えたロール型として構成され、
    前記型面の中心軸線を中心として螺旋状に延びる少なくとも一条の前記単位プリズムに対応する溝が前記型面に形成され、
    前記溝の長手方向に沿って前記溝の深さは折れ線状に変化して、前記溝の底部は溝の長手方向に沿って凹凸を形成し、
    前記溝の前記底部によって形成される各凹部の最深部に相当する位置での前記溝の深さは、一定ではなく、
    螺旋状の前記溝は、構成が互いに同一となっている所定長さの複数の単位区分を、その長手方向に互いに隣接するようにして含み、前記溝の深さは一つの単位区分内において不規則的に変化し、
    一単位区分の一端と当該一単位区分の他端とは、前記型面上において、前記単位プリズムの長手方向と平行な方向においてずれた位置にある、
    ことを特徴とする型。
11. 螺旋状に延びる前記一条の溝の前記中心軸線に沿った配列ピッチをｔとし、当該溝の前記一単位区分の一端と当該単位一区分の他端との間の前記中心軸線に沿った方向での離間長さをＴとし、ｎを自然数とし、小数第二位を四捨五入して小数第一位までの数値で判断した場合、
    Ｔ／ｔ＝ｎ＋０．４ または Ｔ／ｔ＝ｎ＋０．６
    が成り立つ、
    ことを特徴とする請求項９または１０に記載の型。
12. 光源と、
    前記光源からの光を受ける請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学シートと、を備える
    ことを特徴とする発光装置。
13. 前記光源が、一以上の発光ダイオードを含み、
    前記光学シートは、前記発光ダイオードで発光された光の色温度を変換する色温度変換層を含む、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の発光装置。
14. 前記光学シートの出光側に配置された光拡散板を、さらに備える、
    ことを特徴とする請求項１２または１３に記載の発光装置。

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