WO2012098739A1

WO2012098739A1 - 面光源装置及び液晶表示装置

Info

Publication number: WO2012098739A1
Application number: PCT/JP2011/073170
Authority: WO
Inventors: 菜美中野; 令奈西谷; 香川　周一; 宗晴桑田; 小島　邦子
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-01-21
Filing date: 2011-10-07
Publication date: 2012-07-26
Anticipated expiration: 2013-07-21
Also published as: KR20130094856A; CN103328881B; TW201239471A; KR101509368B1; JP5367185B2; JPWO2012099099A1; US8998474B2; WO2012099099A1; CN103328881A; US20130322114A1; TWI570478B

Abstract

　面光源装置（２００）は、発光面、背面（４１ｂ）及び複数の側面を有し、複数の側面のうちのいずれかの側面である光入射面（４１ａ）から入射した光線を発光面から出射させる面発光導光板（４）と、光入射面（４１ａ）に対向配置され、光入射面に向けて第１光線（８１）を出射する第１光源（８）と、第２光線（９１）を出射する第２光源（９）と、第２光源（９）から出射した第２光線（９１）を光入射面（４１ａ）に導く光路変更部材（６）とを備え、第１光源（８）から出射した第１光線（８１）及び第２光源（９）から出射した第２光線（９１）の両方は、複数の側面のうちの同一の側面である光入射面（４１ａ）から面発光導光板（４）に入射する。

Description

面光源装置及び液晶表示装置

　本発明は、面状の発光面を有する面光源装置、及び、面光源装置と液晶パネルとを有する液晶表示装置に関するものである。

　近年、液晶表示装置のバックライトユニットとして、光源からの光を薄板状の面発光導光板の側面（光入射面）に入射させ、拡散した光を面発光導光板の前面（発光面）から液晶表示素子（液晶パネル）の背面の全域に向けて出射するサイドライト方式の面光源装置が広く用いられている。しかし、薄板状の面発光導光板の側面という狭い面に対向させて大光量の光源（例えば、ＬＥＤ）を多数設置することは困難であるため、サイドライト方式の面光源装置では、輝度を十分に向上させることが困難であるという問題があった。

　この問題の対策として、面光源装置の厚み方向に配列された複数の光源（複数の発光素子列）と、面発光導光板と、複数の光源からの光を面発光導光板の側面（光入射面）に導く光路変更部材（例えば、光反射ミラーなど）を有する面光源装置の提案がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５－２５００２０号公報（段落００１０～００２３、図１～図８）

　しかしながら、特許文献１の面光源装置では、複数の光源を面発光導光板の側面に対向させ且つ面発光導光板の厚み方向に配列しているので、面発光導光板の厚みを厚くする必要があり、その結果、面光源装置の厚みが増加するという問題があった。

　また、厚みが増加した面光源装置を用いた液晶表示装置では、液晶パネルの表示面の輝度を向上させることはできるが、液晶表示装置の厚みが増加するという問題があった。

　そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、発光面の輝度の向上及び薄型構造の両方を実現することができる面光源装置及び表示面の輝度の向上及び薄型構造の両方を実現することができる液晶表示装置を提供することにある。

　本発明の一形態に係る面光源装置は、発光面、該発光面の反対側の背面、及び前記発光面の辺と前記背面の辺との間を繋ぐ複数の側面を有し、前記複数の側面のうちのいずれかの側面である光入射面から入射した光線を前記発光面から出射させる面発光導光板と、前記光入射面に対向配置され、前記光入射面に向けて第１光線を出射する第１光源と、第２光線を出射する第２光源と、前記第２光源から出射した前記第２光線を前記光入射面に導く光路変更部材とを備え、前記第１光源から出射した前記第１光線及び前記第２光源から出射した前記第２光線の両方は、前記複数の側面のうちの同一の側面である前記光入射面から、前記面発光導光板に入射することを特徴としている。

　本発明の一形態に係る液晶表示装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルの背面に面状光を照射する前記面光源装置とを備えたことを特徴としている。

　本発明に係る面光源装置によれば、発光面の輝度の向上及び薄型構造の両方を実現することができる。また、本発明に係る液晶表示装置によれば、表示面の輝度の向上及び薄型構造の両方を実現することができる。

本発明に係る実施の形態１の液晶表示装置（面光源装置を含む）の構成の一例を概略的に示す断面図である。実施の形態１の液晶表示装置の制御系の構成を概略的に示すブロック図である。実施の形態１の面光源装置における面発光導光板（導光拡散板）及びその周辺構造の一例を模式的に示す断面図である。実施の形態１の面光源装置における面発光導光板及びその周辺構造の他の例を模式的に示す断面図である。実施の形態１の面光源装置における面発光導光板に設けられた微小光学素子の配置の一例を概略的に示す図である。実施の形態１の面光源装置における面発光導光板及びその周辺構造の他の例を模式的に示す断面図である。実施の形態１の面光源装置における面発光導光板及びその周辺構造の更に他の例を模式的に示す断面図である。本発明に係る実施の形態２の液晶表示装置（面光源装置を含む）の構成の一例を概略的に示す断面図である。実施の形態２の液晶表示装置の制御系の構成を概略的に示すブロック図である。本発明に係る実施の形態３の液晶表示装置（面光源装置を含む）の構成の一例を概略的に示す断面図である。実施の形態３の液晶表示装置の制御系の構成を概略的に示すブロック図である。本発明に係る実施の形態４の液晶表示装置（面光源装置を含む）の構成の一例を概略的に示す断面図である。実施の形態４の面光源装置における面発光導光板及びその周辺構造の一例を模式的に示す断面図である。本発明に係る実施の形態５の液晶表示装置（面光源装置を含む）の構成の一例を概略的に示す断面図である。本発明に係る実施の形態６の液晶表示装置（面光源装置を含む）の構成の一例を概略的に示す断面図である。図１５に示される面光源装置を液晶パネル側から見た概略的な平面図である。図１５に示される面光源装置を液晶表示装置の背面側から見た概略的な背面図である。図１５に示される面光源装置の面発光導光板の微小光学素子の他の例を概略的に示す平面図である。実施の形態６の液晶表示装置の制御系の構成を概略的に示すブロック図である。本発明に係る実施の形態６の変形例である液晶表示装置（面光源装置を含む）の構成の一例を概略的に示す断面図である。本発明に係る実施の形態７の液晶表示装置（面光源装置を含む）の構成の一例を概略的に示す断面図である。図２１に示される面光源装置の光反射部材の構成の一例を概略的に示す斜視図である。実施の形態７の液晶表示装置における面光源装置の光反射部材の他の例を概略的に示す断面図である。図２３に示される面光源装置の光反射部材の構成を拡大して示す断面図である。実施の形態７の液晶表示装置における面光源装置の光反射部材の他の例を概略的に示す断面図である。実施の形態７の液晶表示装置における面光源装置の光反射部材の他の例を概略的に示す断面図である。本発明に係る実施の形態８の液晶表示装置（面光源装置を含む）の構成の一例を概略的に示す断面図である。図２７に示される面光源装置の面発光導光板の光入射面近傍の構成を示す図である。実施の形態８の液晶表示装置（面光源装置を含む）の構成の他の例を概略的に示す断面図である。実施の形態８の液晶表示装置（面光源装置を含む）の構成の他の例を概略的に示す断面図である。本発明に係る実施の形態９の液晶表示装置（面光源装置を含む）の構成の一例を概略的に示す断面図である。実施の形態９の液晶表示装置における面光源装置の光反射部材の他の例を概略的に示す断面図である。実施の形態９の液晶表示装置における面光源装置の光反射部材の他の例を概略的に示す断面図である。実施の形態９の液晶表示装置における面光源装置の光反射部材の他の例を概略的に示す断面図である。実施の形態９の液晶表示装置（面光源装置を含む）の構成の他の例を概略的に示す断面図である。図３５に示される面光源装置の面発光導光板の光入射面近傍の構成を示す図である。実施の形態９の液晶表示装置（面光源装置を含む）の構成の他の例を概略的に示す断面図である。

　以下に、本発明に係る実施の形態１～９の面光源装置及び液晶表示装置を、図面を参照しながら、詳細に説明する。なお、図において、共通する構成要素には、同じ符号付す。また、本発明は、以下に説明される実施の形態１～９の面光源装置及び液晶表示装置に限定されるものではない。

《１》実施の形態１．
　図１は、本発明に係る実施の形態１の液晶表示装置１００（面光源装置２００を含む）の構成の一例を概略的に示す断面図である。説明を容易にするために、各図中にｘｙｚ直交座標系の座標軸を示す。以下の説明において、液晶表示素子（液晶パネル）１の表示面１ａの短辺方向をｙ軸方向（図１が描かれている紙面に垂直な方向）とし、液晶パネル１の表示面１ａの長辺方向をｘ軸方向（図１において左右方向）とし、ｘ軸及びｙ軸を含む平面であるｘｙ平面に垂直な方向をｚ軸方向（図１における上下方向）とする。また、図１において、左から右に向かう方向を、ｘ軸の正方向（＋ｘ軸方向）とし、その反対方向を、ｘ軸の負方向（－ｘ軸方向）とする。また、図１が描かれている紙面の手前から紙面に向かう方向を、ｙ軸の正方向（＋ｙ軸方向）とし、その反対方向を、ｙ軸の負方向（－ｙ軸方向）とする。さらに、図１において、下から上に向かう方向を、ｚ軸の正方向（＋ｚ軸方向）とし、その反対方向を、ｚ軸の負方向（－ｚ軸方向）とする。

　図１に示すように、液晶表示装置１００は、透過型の液晶パネル１と、面光源装置としてのバックライトユニット２００を有している。バックライトユニット２００は、第１の光学シート２、第２の光学シート３、面発光導光板（導光拡散板）４、光反射シート５、光路変更部材としての導光部材６、第１光源８、及び第２光源９を備えている。これら構成要素１，２，３，４，５は、ｚ軸方向に配列されている。図１において、液晶パネル１の表示面１ａは、ｘｙ平面と平行である。

　図２は、実施の形態１の液晶表示装置１００の制御系の構成を概略的に示すブロック図である。図２に示すように、液晶表示装置１００は、液晶パネル駆動部１２及び光源駆動部１３を有している。液晶パネル駆動部１２は、液晶パネル１を駆動する。光源駆動部１３は、第１光源８及び第２光源９を駆動する。液晶パネル駆動部１２の動作及び光源駆動部１３の動作は、制御部１１によって制御される。

　制御部１１は、入力された映像信号Ｓ０に画像処理を施して液晶パネル制御信号Ｓ１と光源制御信号Ｓ２を生成する。制御部１１は、液晶パネル制御信号Ｓ１を液晶パネル駆動部１２に供給し、光源制御信号Ｓ２を光源駆動部１３に供給する。液晶パネル駆動部１２は、液晶パネル制御信号Ｓ１に基づいて液晶パネル１を駆動する。光源駆動部１３は、光源制御信号Ｓ２に基づいて第１光源８及び第２光源９を駆動する。

　第１光源８は、白色の第１光線８１を出射する。第２光源９は、白色の第２光線９１を出射する。第２光線９１は、導光部材６の内部を－ｘ軸方向に進行する。その後、第２光線９１は、２回反射して、進行方向を＋ｘ軸方向に変える。第１光線８１は、＋ｘ軸方向に進行し、導光部材６に入射する。第１光線８１は、導光部材６で第２光線９１と混ざり、第１光線８１及び第２光線９１は、面発光導光板４の光入射面４１ａから面発光導光板４内に入射する。第１光線８１及び第２光線９１は、混合光線４３となる。なお、光路変更部材としての導光部材６は、第２光源９から出射した第２光線９１を光入射面４１ａに導く機能を持つ。また、導光部材６は、光入射面４１ａにおける第２光線９１の断面のサイズを変更する役目、例えば、第２光線９１の断面のサイズを光入射面４１ａにおける第１光線８１の断面のサイズに近付けるように、光学距離を確保する役目を持たせることも可能である。また、第１光源８から出射した第１光線８１及び第２光源９から出射した第２光線９１の両方は、複数の側面のうちの同一の側面である光入射面４１ａから、面発光導光板４内に入射する。

　図１に示されるように、面発光導光板４の背面４１ｂには、複数の微小光学素子４２が備えられている。微小光学素子４２は、例えば、背面４１ｂから－ｚ軸方向に突出した半球状の凸レンズ形状の素子である。微小光学素子４２は、混合光線４３を照明光４４に変換する。照明光４４は、＋ｚ軸方向に進行する。照明光４４は、液晶パネル１の裏面１ｂに向けて出射される。この照明光４４は、第２の光学シート３及び第１の光学シート２を透過して液晶パネル１の裏面１ｂに照射される。第１の光学シート２は、面発光導光板４から出射した光を液晶パネル１の背面１ｂに向ける機能を有する。第２の光学シート３は、細かな照明むらなどの光学的影響を抑制して、照度むらを少なくする機能を有する。

　光反射シート５は、面発光導光板４の背面４１ｂ側（－ｚ軸方向の側）に配置されている。また、光反射シート５は、導光部材６の面発光導光板４側（＋ｚ軸方向の側）に配置されている。面発光導光板４から－ｚ軸方向に出射した光は、光反射シート５で反射される。光反射シート５で反射した光は、面発光導光板４を通過して液晶パネル１の裏面１ｂを照射する照明光４４として利用される。光反射シート５は、例えば、ポリエチレンテレフタラートなどの樹脂を基材とした光反射シート、又は、基板の表面に金属を蒸着した光反射シートである。

　液晶パネル１の液晶層は、ｘｙ平面に平行に配置されている。液晶パネル１の表示面１ａは、矩形状をしている。この表示面１ａの隣接する２辺は、直交している。図１において、液晶パネル１の短辺は、ｙ軸に平行であり、長辺は、ｘ軸に平行である。

　液晶パネル駆動部１２は、制御部１１から受け取った液晶パネル制御信号Ｓ１に基づいて液晶層の光透過率を画素単位で変化させる。各画素は、例えば、３つの副画素から構成されている。第１の副画素は、赤色の光のみが透過するカラーフィルタを有している。第２の副画素は、緑色の光のみが透過するカラーフィルタを有している。第３の副画素は、青色の光のみが透過するカラーフィルタを有している。制御部１１が各副画素の透過率を制御することで、液晶パネル１は、カラー画像を作り出す。すなわち、液晶パネル１は、面発光導光板４から入射した照明光４４を空間的に変調することで画像光を作り出し、この画像光を、表示面１ａから出射する。なお、画像光とは、画像情報を有する光のことである。

　実施の形態１によれば、制御部１１は、光源駆動部１３を制御して、第２光線９１の輝度と第１光線８１の輝度を調整する。制御部１１は、映像信号Ｓ０に基づいて第１光源８及び第２光源９の各々の発光量を調整する。これにより、液晶表示装置１００の消費電力を低減できる。

　第１光源８は、面発光導光板４の－ｘ軸方向の側の端面（光入射面）４１ａに対向配置されている。第２光源９は、第１光源８の位置とは、ｚ軸方向にずれた位置に配置されている。実施の形態１においては、第２光源９は、面発光導光板４の背面４１ｂ側（－ｚ軸方向）に配置されている。第１光源８は、例えば、ｙ軸方向に所定間隔（通常は、等間隔）に配列された複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）素子を有し、第２光源９は、例えば、ｙ軸方向に所定間隔（通常は、等間隔）に配列された複数のＬＥＤ素子を有する。

　比較例として、１列のＬＥＤ素子を有する第１光源８と１列のＬＥＤ素子を有する第２光源との両方を、面発光導光板４の入射端面４１ａに対向させて配置することも考えられる。しかし、このような比較例の形態では、第１光源８と第２光源とが隣接して配置され、一箇所に光源が集中しているため、ＬＥＤ素子が発する熱により、第１光源８及び第２光源の周辺の温度が上昇し過ぎるおそれがある。この温度上昇により、ＬＥＤ素子の発光効率は、低下する。また、この周辺の温度上昇により、ＬＥＤ素子の寿命は、短くなる。そのため、２列の光源を配置する際には、それぞれの光源が離れて配置されることが望ましい。これにより、光源の発光による局所的な温度上昇（不均一な温度分布）を抑制することができる。

　第２光源９は、導光部材６の端面６１ａに対向して配置されている。端面６１ａは、導光部材６の＋ｘ軸方向の側の端面である。端面６１ａは、光の入射端面である。導光部材６は、第１の導光部６２ａ及び第２の導光部６２ｂを有している。第１の導光部６２ａは、ｘｙ平面に平行に配置された直方体の板状部である。第２の導光部６２ｂは、ｙｚ平面に平行に配置された台形柱の板状部である。図１に示すように、第１の導光部６２ａは、光反射シート５の－ｚ軸方向の側に隣接して配置されている。第２の導光部６２ｂは、面発光導光板４の－ｘ軸方向の側に隣接して配置されている。導光部６２ａ，６２ｂは、例えば、厚み２ｍｍの板状の部材である。また、導光部６２ａ，６２ｂは、例えば、アクリル樹脂（例えば、ＰＭＭＡ）などの透明材料で作製されている。

　第２光線９１は、導光部材６の端面６１ａから導光部材６の中に入射する。第２光線９１は、導光部材６と空気層との界面で全反射する。そして、第２光線９１は、反射を繰り返しながら導光部材６の中を進む。第２光線９１は、反射を繰り返しながら端面６１ｃに達する。端面６１ｃは、導光部６２ａの－ｘ軸方向の側の端面である。

　図３は、実施の形態１の面光源装置における面発光導光板（導光拡散板）及びその周辺構造の一例を模式的に示す断面図である。図３に示すように、導光部６２ｂの２つの端面６１ｂ，６１ｅは、ｙｚ平面と平行に形成されている。端面６１ｅは、面発光導光板４の－ｘ軸方向の側の端面４１ａと対向している。２つの端面６１ｃ，６１ｄは、ｘｙ平面に対して略４５度の角度で傾斜している。導光部材６の端面６１ｃは、第２光線９１を反射して、その進行方向を－ｘ軸方向から＋ｚ軸方向に変えるように傾斜している。導光部材６の端面６１ｄは、第２光線９１を反射して、その進行方向を＋ｚ軸方向から＋ｘ軸方向に変えるように傾斜している。

　第２光線９１は、端面６１ａから入射する。そして、第２光線９１は、全反射を繰り返して端面６１ｃに達する。第２光線９１は、端面６１ｃで反射し、＋ｚ軸方向に進む。その後、第２光線９１は、端面６１ｄで反射し、＋ｚ軸方向から＋ｘ軸方向に進行方向を変える。その後、第２光線９１は、端面６１ｅから面発光導光板４の光入射面４１ａに向けて出射する。一方、第１光源８から出射された第１光線８１は、端面６１ｂから導光部材６に入射する。その後、第１光線８１は、導光部材６の導光部６２ｂを透過して端面６１ｅから面発光導光板４の光入射面４１ａに向けて出射する。なお、第１光源８は、端面４１ａのｚ軸方向の長さの範囲内に配置される。すなわち、第１光源８は、端面４１ａと対向して配置されている。

　第１光源８は、比較的大きな発散角を持つ光線を出射するＬＥＤ素子である。このため、第１光源８をｙ軸方向に等間隔で配列しても、端面６１ｂから端面６１ｅまでの間で、第１光線８１は、重なり合って線状の光となる。近接した光源から複数の光線が出射する。これらの複数の光線が空間的に重なり合うと、それらの光線の輝度分布が平均化され、光源の配列方向に均一な輝度分布となる。

　第１光源８の光線は、１個の光源では、均一な輝度分布を有しない。しかし、複数の光線が重なり合うと輝度分布は、平均化する。平均化した光線は、光源の配列方向に均一な輝度分布となり、線状の光となる。また、第１光源８は、導光部材６の端面６１ｂに対向して配置されている。第１光線８１は、第１光源８から端面６１ｂに向かって出射される。

　導光部材６の端面６１ｅは、面発光導光板４の－ｘ軸方向の側の端面４１ａに対向して配置されている。第１光源８及び第２光源９から出射した白色の第１光線８１及び第２光線９１は、導光部材６の内部で混ざり合い、面発光導光板４に向けて出射する。第１光線８１及び第２光線９１は、混ざり合って白色の線状の光となる。この白色の線状の光は、混合光線４３である。なお、制御部１１が光源駆動部１３を制御して、第１光線８１の輝度と第２光線９１の輝度との割合を調整することができる。

　なお、導光部材６は、透明部材として説明したが、透明部材に限定されない。導光部材６にとって必要な機能は、２つある。第１の機能は、導光部材６が第１光線８１及び第２光線９１を面発光導光板４に導くという機能である。第１光線８１は、第１光源８から出射した光線である。第２光線９１は、第２光源から出射した光線である。第２の機能は、導光部材６が第１光線８１と第２光線９１とを混ぜるという機能である。これらの２つの機能を有する構成であれば、導光部材６は、別の構成をしていても良い。例えば、端面６１ｃ，６１ｄに反射膜を設けることで、同様の効果を得ることができる。

　図４は、実施の形態１の面光源装置２００における面発光導光板４及びその周辺構造の他の例を模式的に示す断面図である。図４に示すように、導光部材１０８は、反射部材１８１，１８２，１８３の３部品から構成されている。反射部材１８１，１８２，１８３の反射面１８１ａ，１８２ａ，１８３ａは、鏡面である。反射部材１８１と反射部材１８２とは、別部品として示したが、ｙ軸方向の両端をつなげて中空の１部品とすることができる。また、導光部材１８３は、構造部材の一部を鏡面として構成することができる。

　面発光導光板４は、液晶パネル１の表示面１ａに対して平行に配置されている。面発光導光板４は、裏面に微小光学素子４２を有している。裏面とは、液晶パネル１に対して反対側の面であり、面発光導光板４の－ｚ軸方向の側の面である。この微小光学素子４２は、混合光線４３を照明光４４に変える。混合光線４３は、面発光導光板４の内部を伝播する光である。照明光４４は、＋ｚ軸方向に出射する光である。照明光４４は、液晶パネル１の裏面１ｂに向けて面発光導光板４から出射する。

　図５は、実施の形態１の面光源装置における面発光導光板４に設けられた微小光学素子４２の配置の一例を概略的に示す図である。例えば、面発光導光板４は、アクリル樹脂（例えば、ＰＭＭＡ）などの透明材料で作製された部品である。また、面発光導光板４は、例えば、厚み４ｍｍの板状部材である。図５に示すように、面発光導光板４は、裏面４１ｂに微小光学素子４２を有している。微小光学素子４２は、－ｚ軸方向に突出した半球状の凸形状をしている。以後、この半球状の凸形状を凸レンズ形状と呼ぶ。

　混合光線４３は、面発光導光板４の端面４１ａから入射する。混合光線４３は、面発光導光板４と空気層との界面で全反射する。そして、混合光線４３は、導光対４の内部を伝播する。混合光線４３は、反射を繰り返しながら＋ｘ軸方向に進む。しかし、混合光線４３が微小光学素子４２に入射すると、微小光学素子４２の曲面で反射して進行方向を変える。混合光線４３の進行方向が変化すると、混合光線４３の中には、面発光導光板４の表面と空気層との界面での全反射条件を満たさなくなる光線がある。光線が全反射条件を満たさなくなると、光線は、面発光導光板４の表面から液晶パネル１の裏面１ｂに向かって出射する。面発光導光板４の表面は、液晶パネル１の側の面である。

　微小光学素子４２の配置密度は、面発光導光板４の上のｘｙ平面内の位置で変化している。配置密度とは、微小光学素子４２の単位面積当たりの数や微小光学素子４２の大きさなどである。この微小光学素子４２の配置密度の変化により、照明光４４の面内輝度分布を制御することができる。照明光４４は、面発光導光板４から出射する光である。なお、面内輝度分布とは、任意の平面において、２次元で表される位置に対する輝度の高低を示す分布である。ここでの面内とは、表示面のことである。

　図５に示すように、微小光学素子４２の配置密度は、混合光線４３の進行方向の位置に対して変化している。混合光線４３の進行方向とは、図５中の＋ｘ軸方向である。詳しく説明すると、面発光導光板４は、端面４１ａ近傍から端面４１ｃまでの領域に微小光学素子４２を有している。端面４１ｃは、端面４１ａと対向する端面である。その配置密度は、端面４１ａ近傍から端面４１ｃに向けて連続的に疎から密へと変化している。

　例えば、微小光学素子４２は、凸レンズ形状である。その表面の曲率は、約０．１５ｍｍである。微小光学素子４２の最大高さは、約０．００５ｍｍである。また、微小光学素子４２の屈折率は、約１．４９である。なお、面発光導光板４や微小光学素子４２の材質は、アクリル樹脂とすることができる。しかし、面発光導光板４や微小光学素子４２の材料は、アクリル樹脂に限定されず、光透過率が良く、成形加工性に優れた他の樹脂材料（例えば、ポリカーボネート樹脂など）、又は、ガラス材料とすることができる。また、面発光導光板４の厚みは、４ｍｍに限定されるものではない。液晶表示装置１００の薄型化・軽量化の観点からは、厚みの薄い面発光導光板４を用いることが望ましい。

　なお、実施の形態１において、微小光学素子４２は、凸レンズ形状とした。しかし、微小光学素子４２の形状は、凸レンズ形状に限定されない。微小光学素子４２に必要な機能は、微小光学素子４２が混合光線４３を＋ｚ軸方向に反射して混合光線４３が液晶パネル１の裏面１ｂに向けて出射することである。混合光線４３は、面発光導光板４の内部をｘ軸方向に進行する光である。この機能を有すれば、微小光学素子４２の形状は、別の形状でも良い。例えば、プリズム形状や、ランダムな凹凸パターンなどでも同様の機能を有する。

　照明光４４は、面発光導光板４から液晶パネル１に向けて出射する光である。しかし、照明光４４は、第１の光学シート２及び第２の光学シート３などによって反射して－ｚ軸方向に進行する場合がある。高輝度化、低消費電力化を実現するためには、それらの反射光を再び液晶パネル１の照明光として利用する必要がある。実施の形態１の液晶表示装置１００は、面発光導光板４の－ｚ軸方向の側に光反射シート５を備えている。この光反射シート５が－ｚ軸方向に進む反射光を再度＋ｚ軸方向に向ける。これにより、液晶表示装置１００は、効率的に光を利用することができる。

　以上に説明したように、実施の形態１の液晶表示装置１００は、２箇所に白色ＬＥＤ素子を用いた光源を有している。その２箇所は、面発光導光板４の側面と面発光導光板４の裏面とである。これにより、液晶表示装置１００は、厚み（ｚ軸方向の寸法）の増加を抑えて光源の数を増やすことができる。また、液晶表示装置１００の表示領域に対してバックライトユニット２００の大きさを抑えて、液晶表示装置１００は、高輝度かつ薄型を実現できる。表示領域とは、有効画像を表示する領域である。表示領域は、座標で表すとｘ軸方向及びｙ軸方向に広がる領域である。

　さらに、光源を面発光導光板４の側面と裏面とに配置することで、それぞれの光源が発する熱による周辺温度の上昇を緩和できる。これにより、周囲温度上昇による光源の発光効率の低下を抑制できる。また、第１光源８及び第２光源９の寿命を長くすることができる。

　従来、サイドライト方式のバックライトに指向性を有する点光源のＬＥＤ素子が採用されると、表示面の面内の輝度むらが問題となっていた。ＬＥＤ素子の光は、自ら有する発散角により広がるため、ＬＥＤ素子の光は、近接する別のＬＥＤ素子の光と空間的に重なり合って、ＬＥＤ素子の光は、線状の光となる。面光源装置バックライトユニット２００は、光の伝播距離を十分に有することができる。このため、バックライトユニット２００は、均一な輝度分布の照明光４４を生成できる。照明光４４の輝度分布は、表示面の面内で均一である。従って、輝度むらを低減した良好な画像を表示できる液晶表示装置１００を提供できる。

　実施の形態１の液晶表示装置１００は、１個の導光部材６を有している。第１光源８及び第２光源９から出射した第１光線８１及び第２光線９１は、異なる端面６１ａ，６１ｂから導光部材６に入射する。しかし、導光部材６は、１つの部材で構成される必要はない。例えば、導光部材６は、図６及び図７に示すように構成してもよい。

　図６は、実施の形態１の面光源装置における面発光導光板及びその周辺構造の他の例を模式的に示す断面図である。図６は、２部品で構成された導光部材を示している。バックライトユニット２００は、第１の導光部材１０６と第２の導光部材１０７とを有する。第２光線９１は、端面１６１ａから導光部材１０６に入射する。第２光線９１は、第１の導光部材１０６の内部を－ｘ軸方向へ進む。第２光線９１は、端面１６１ｃで反射し、＋ｚ軸方向に進む。第２光線９１は、端面１６１ｂから出射する。その後、第２光線９１は、第２の導光部材１０７の端面１７１ａから第２の導光部材１０７の内部に入射する。第２光線９１は、第２の導光部材１０７の内部を＋ｚ軸方向へ進む。第２光線９１は、端面１７１ｃで反射して、＋ｘ軸方向へ進む。

　一方、第１光線８１は、第２の導光部材１０７の端面１７１ｂから入射する。第１光線８１は、第２の導光部材１０７の内部を＋ｘ軸方向へ進む。第１光線８１は、端面１７１ｄから出射する。第２の導光部１０７は、第１光線８１の入射位置の近くに端面１７１ａを有している。第１光線８１が第２導光部材１０７に入射した後、第１光線８１は、空気層と端面１７１ａとの界面で全反射する。このため、第１光線８１は、効率良く面発光導光板４に向けて進行することができる。

　図７は、実施の形態１の面光源装置における面発光導光板及びその周辺構造の更に他の例を模式的に示す断面図である。図７は、導光部材６の機能の一部を面発光導光板１０４に持たせた構成を示している。導光部材１０６の－ｘ軸方向の側の端部は、反射シート５の－ｘ軸方向の側の端部より－ｘ軸方向に突出している。面発光導光板１０４の－ｘ軸方向の側の端部は、反射シート５の－ｘ軸方向の側の端部より－ｘ軸方向に突出している。

　第２光線９１は、端面１６１ａから導光部材１０６に入射する。第２光線９１は、第１の導光部材１０６の内部を－ｘ軸方向へ進む。第２光線９１は、端面１６１ｃで反射し、＋ｚ軸方向に進む。第２光線９１は、端面１６１ｂから出射する。その後、第２光線９１は、面発光導光板１０４の裏面から面発光導光板１０４の内部に入射する。第２光線９１は、面発光導光板１０４の内部を＋ｚ軸方向へ進む。第２光線９１は、端面１４１ｄで反射して、＋ｘ軸方向へ進む。一方、第１光線８１は、面発光導光板１０４の端面１４１ａから入射する。第１光線８１は、面発光導光板１０４の内部を＋ｘ軸方向へ進む。第２光線９１は、第１光線８１が入射する端面１４１ａに近い裏面１４１ｂから面発光導光板１０４に入射する。端部１４５は、端面１４１ａ及び端面１４１ａに近い裏面１４１ｂを含む範囲である。

　図７に示した構成は、図６に示した構成と比べて、光線が入射する端面の数と第１光線８１及び第２光線９１が出射する端面の数とを減らすことができる。このため、入射面や出射面で発生する光の損失は、低減される。これにより高い光の利用効率を得ることができる。

　前述のように、実施の形態１の液晶表示装置１００は、異なる位置に配置された２つの第１光源８及び第２光源９から出射した第１光線８１及び第２光線９１が面発光導光板４の短い端面４１ａから入射する構成をしている。しかしながら、光源の配列、導光部材６の位置及び微小光学素子４２の配列などを設計することで、面発光導光板４の長い端面を入射面とすることも可能である。長い端面とは、図１、図６及び図７中のｘｚ平面と平行な端面である。

《２》実施の形態２．
　図８は、実施の形態２の液晶表示装置１０１（面光源装置を含む）の構成の一例を概略的に示す断面図である。図８において、図１（実施の形態１）に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、同じ符号を付す。液晶表示装置１０１は、透過型表示装置である。液晶表示装置１０１は、実施の形態１の液晶表示装置１００の白色の第１光源８及び第２光源９に代えて、異なる色の第１光源２０８及び第２光源２０９を有している。液晶表示装置１０１は、上記の相違点以外は、実施の形態１と同じである。

　液晶表示装置が色再現範囲を広げるために表示色の色純度を高める場合、液晶パネルのカラーフィルタの透過波長帯域の幅を狭く設定しなければならない。しかし、透過波長帯域の幅を狭く設定すると、カラーフィルタを透過する光の透過光量は、減少する。このため、表示色の色純度を高めようとする場合、カラーフィルタを透過する光の透過光量の減少によって輝度が落ちるという問題が発生する。さらに、従来使用されていた蛍光ランプは、赤色領域の発光スペクトルのピークがオレンジ色の波長領域にある。同様に、黄色蛍光体を利用した白色のＬＥＤ素子も、赤色領域の発光スペクトルのピークがオレンジ色の波長領域にある。すなわち、赤色領域の波長のピークは、赤色領域からずれたオレンジ色の領域にある。特に赤色において色純度を高めようとすると、極めてカラーフィルタの透過光量が落ち、著しく輝度が低下してしまう。

　実施の形態２の液晶表示装置１０１は、第１光源２０８に青緑色の第１光線２８１を出射するＬＥＤ素子を有している。青緑色の第１光線２８１は、青色の光と緑色の光とを混ぜている。また、液晶表示装置１０１は、第２光源２０９に赤色の第２光線２９１を出射する単一色のＬＥＤ素子を用いている。単一色のＬＥＤ素子の光は、波長幅が狭い。すなわち、単一色のＬＥＤ素子の光は、色純度が高い。このため、赤色の光のＬＥＤ素子を用いることにより、赤色の色純度は、向上する。すなわち、液晶表示装置１０１は、表示色の色再現範囲を広げることができる。

　図９は、実施の形態２の液晶表示装置１０１の制御系の構成を概略的に示すブロック図である。液晶表示装置１０１は、液晶表示装置１００の図２に示す構成と同様の構成を有している。図９に示すように、液晶表示装置１０１は、液晶パネル駆動部１２及び光源駆動部１３を有している。液晶パネル駆動部１２は、液晶パネル１を駆動する。光源駆動部１３は、第１の光源及び第２の光源を駆動する。なお、第１の光源は、第１光源２０８であり、第２の光源は、第２光源２０９である。制御部１１は、液晶パネル駆動部１２の動作を制御し、光源駆動部１３の動作を制御する。制御部１１は、入力した映像信号Ｓ１０に画像処理を行い、液晶パネル制御信号Ｓ１１と光源制御信号Ｓ１２とを生成する。制御部１１は、液晶パネル制御信号Ｓ１１を液晶パネル駆動部１２に供給する。また、制御部１１は、光源制御信号Ｓ１２を光源駆動部１３に供給する。液晶パネル駆動部１２は、液晶パネル制御信号に基づいて液晶パネル１を駆動する。光源駆動部１３は、光源制御信号Ｓ１２に基づいて第１光源２０８及び第２光源２０９を駆動する。

　第２光源２０９は、赤色の第２光線２９１を出射する。第２光線２９１は、導光部材６の内部を－ｘ軸方向へ進行する。その後、第２光線２９１は、２回反射して＋ｘ軸方向に進行方向を変える。第２光線２９１は、端面６１ｃ及び端面６１ｄで反射する。第１光源２０８は、青緑色の第１光線２８１を出射する。第１光線２８１は、＋ｘ軸方向へ進行する。そして第１光線２８１は、導光部材６に入射する。第１光線２８１は、導光部材６の中で第２光線２９１と混ざる。その後に、第１光線２８１は、面発光導光板４に入射する。第１光線２８１及び第２光線２９１は、混ざって光線２４３となる。青緑色は、青色と緑色にピーク輝度を有する色である。

　面発光導光板４は、－ｚ軸方向の側（図８における下側）の面に微小光学素子４２を有する。微小光学素子４２は、光線２４３を照明光２４４に変換する。照明光２４４は、＋ｚ軸方向に進行する。照明光２４４は、液晶パネル１の裏面１ｂに向けて出射する。この照明光２４４は、第２の光学シート３及び第１の光学シート２を透過する。その後、照明光２４４は、液晶パネル１の裏面１ｂに向けて照射される。

　実施の形態２によれば、制御部１１は、光源駆動部１３を制御して、第２光線２９１の輝度と第１光線２８１の輝度を調整できる。すなわち、第２光線２９１の輝度と第１光線２８１の輝度との割合を調整できる。第２光線２９１は、第２光源２０９から出射した赤色の光である。第１光線２８１は、第１光源２０８から出射した青緑色の光である。制御部１１は、映像信号に基づいて各光源の発光量を調整する。すなわち、制御部１１は、映像信号に基づいて各光源の輝度の割合を調整する。これにより、液晶表示装置１０１の消費電力を低減できる。

　第２光源２０９は、導光部材６の端面６１ａに対向して配置されている。端面６１ａは、導光部材６の＋ｘ軸方向の側の端面である。そして端面６１ａは、光の入射端面である。導光部材６は、液晶パネル１の表示面１ａに対して平行に配置されている。第２光源２０９は、例えば、複数のＬＥＤ素子をｙ軸方向に等間隔で配列したものである。

　第２光源２０９は、赤色の光線を出射する。この赤色の光線のスペクトルは、６４０ｎｍ付近にピークを有する。また、第２光源２０９は、指向性を有す点光源である。第２光源２０９から出射した第２光線２９１は、導光部材６に入射する。第２光線２９１は、導光部材６と空気層との界面で全反射する。そして、第２光線２９１は、反射を繰り返しながら導光部材６の内部を進行する。第２光線２９１が進行する距離は、所定の光学距離である。第２光線２９１は、反射を繰り返しながら端面６１ｃに達する。第２光線２９１は、自らの発散角により広がる。このため、第２光線２９１は、所定の光学距離を進行する間に隣接する別のＬＥＤ素子の光線と重なり合う。この光線は、重なり合って、ｙ軸方向の輝度分布が均一な線状の光となる。

　隣合うＬＥＤ素子の光線が互いに重なり合うために、第２光線２９１は、所定の光学距離を進行する必要がある。所定の光学距離は、ＬＥＤ素子の発散角とＬＥＤ素子の配置間隔とによって決まる。第２光線２９１は、導光部材６の内部で自らの発散角によってＬＥＤ素子の配列方向に広がる。第２光線２９１は、線状の光を生成するために、十分に広がるための距離が必要となる。この距離が所定の光学距離である。ＬＥＤ素子の配列方向は、図８中のｙ軸方向である。導光部材６の端面６１ａから端面６１ｃまでの距離は、所定の光学距離以上の長さに設定されている。第２光源２０９から出射した複数の第２光線２９１は、均一な輝度分布の線状光源となる。

　第２光線２９１は、端面６１ａから入射する。そして、第２光線２９１は、全反射を繰り返して端面６１ｃに達する。第２光線２９１は、端面６１ｃで反射し、＋ｚ軸方向に進む。その後、第２光線２９１は、端面６１ｄで反射し、＋ｚ軸方向から＋ｘ軸方向に進行方向を変える。その後、第２光線２９１は、端面６１ｅから面発光導光板４に向けて出射する。一方、第１光源２０８から出射した第１光線２８１は、端面６１ｂから導光部材６に入射する。その後、第１光線２８１は、導光部材６の導光部６２ｂを透過して端面６１ｅから面発光導光板４に向けて出射する。なお、第１光源２０８は、端面４１ａのｚ軸方向の長さの範囲内に配置される。

　第１光源２０８は、比較的大きな発散角を持つ光線を出射するＬＥＤ素子である。このため、第１光源２０８をｙ軸方向に等間隔で配列しても、端面６１ｂから端面６１ｅまでの間で、第１光線２８１は、重なり合って線状の光となる。近接した光源から複数の光線が出射する。これらの複数の光線が空間的に重なり合うと、それらの光線の輝度分布が平均化され、光源の配列方向に均一な輝度分布となる。また、第１光源２０８は、導光部材６の端面６１ｂに対向して配置されている。第１光線２８１は、第１光源２０８から出射する。その後、第１光線２８１は、端面６１ｂに向けて進行する。

　青緑色の第１光線２８１は、第１光源２０８から出射する。第１光線２８１は、第２光源２０９から出射する赤色の第２光線２９１と混ざって白色の光線２４３となる。例えば、第１光線２８１は、４５０ｎｍ付近と５３０ｎｍ付近とにピークを有する。そして、第１光線２８１は、４２０ｎｍから５８０ｎｍまでの帯域に連続的なスペクトルを有する青緑色の光である。例えば、第１光源２０８は、青色の光及び緑色の光を発する光源を用いることができる。その光源は、励起光源及び蛍光体を組み合わせた構成をしている。また、第１光源２０８は、紫外光により青色の光及び緑色の光を発する蛍光体を有する光源を用いることができる。その光源は、紫外光が蛍光体を励起して青色の光及び緑色の光を発する。あるいは、第１光源２０８は、青色の光が緑色の蛍光体を励起して、青色の光及び緑色の光を発する光源を用いることができる。

　２列の第１光源２０８及び第２光源２０９を配置する方法として、例えば、面発光導光板４の入射端面４１ａに沿って２列の第１光源２０８及び第２光源２０９を配置する方法が考えられる。しかしながら、２列の光源が隣接して配置されることは、一箇所に光源を集めることである。２列の光源が隣接して配置されて、光源が一箇所に集まることで、各ＬＥＤ素子が発する熱により光源の周辺の温度が上昇する。この周辺の温度上昇により、ＬＥＤ素子の発光効率は、低下する。また、この周辺の温度上昇により、ＬＥＤ素子の寿命は、短くなる。そのため、２列の光源を配置する際には、それぞれの光源が離れて配置されることが望ましい。これにより、光源の発光による周囲温度が上昇することを抑えられる。また、第１光源２０８及び第２光源２０９の寿命を長くすることができる。

　導光部材６の端面６１ｅは、面発光導光板４の－ｘ軸方向の側の端面４１ａに対向している。青緑色の第１光線２８１は、第１光源２０８から出射する。赤色の第２光線２９１は、第２光源２０９から出射する。青緑色の第１光線２８１及び赤色の第２光線２９１は、導光部材６の内部で混ざり合う。第１光線２８１及び第２光線２９１は、白色の線状の光となる。そして、第１光線２８１及び第２光線２９１は、面発光導光板４に向けて端面６１ｅから出射する。光線２４３は、白色の線状の光である。なお、制御部１１が光源駆動部１３を制御して、第１光線２８１の輝度及び第２光線２９１の輝度の割合を調整して、白色の線状の光を作り出すことができる。

　なお、導光部材６は、厚さ２ｍｍの透明部材として説明したが、厚さ２ｍｍの透明部材に限定されない。導光部材６にとって必要な機能は、２つある。第１の機能は、導光部材６が第１光線２８１及び第２光線２９１を面発光導光板４に導くという機能である。第１光線２８１は、第１光源２０８から出射した光線である。第２光線２９１は、第２光源２０９から出射した光線である。第２の機能は、導光部材６が第１光線２８１と第２光線２９１とを混ぜるという機能である。これらの２つの機能を有する構成であれば、導光部材６は、別の構成をしていても良い。例えば、端面６１ｃ，６１ｄに反射膜を設けることで、同様の効果を得ることができる。

　また、導光部材６は、実施の形態１の図４と同様の形態をとることができる。図４に示す導光部材１０８は、反射部材１８１，１８２，１８３の３部品から構成されている。反射部材１８１，１８２，１８３の反射面１８１ａ，１８２ａ，１８３ａは、鏡面である。反射部材１８１と反射部材１８２とは、別部品として示したが、ｙ軸方向の両端をつなげて中空の１部品とすることができる。また、導光部材１８３は、構造部材の一部を鏡面として構成することができる。

　液晶表示装置１０１は、薄型化が考慮される。また、液晶表示装置１０１は、軽量化も考慮される。そのため、厚みの薄い導光部材を用いることは、望ましい。しかし、厚みを薄くすると導光部材６の剛性が低下する。このため、導光部材６の剛性の低下などの問題を考慮する必要がある。

　面発光導光板４は、液晶パネル１の表示面１ａに対して平行に配置されている。面発光導光板４は、裏面に微小光学素子４２を有している。裏面とは、液晶パネル１と反対側の面であり、－ｚ軸方向の側の面である。光線２４３は、面発光導光板４の内部を進行する光である。照明光２４４は、＋ｚ軸方向に出射する光である。この微小光学素子４２は、光線２４３を照明光２４４に変える。照明光２４４は、液晶パネル１の裏面１ｂに向けて面発光導光板４から出射する。

　光線２４３は、面発光導光板４の端面４１ａから入射する。光線２４３は、面発光導光板４と空気層との界面で全反射する。そして、光線２４３は、反射を繰り返しながら導光対４の内部を伝播する。光線２４３は、反射を繰り返しながら＋ｘ軸方向に進む。しかし、光線２４３が微小光学素子４２に入射すると、微小光学素子４２の曲面で反射して進行方向を変える。光線２４３の進行方向が変化すると、光線２４３の中には、面発光導光板４の表面と空気層との界面での全反射条件を満たさなくなる光線がある。光線が全反射条件を満たさなくなると、光線は、面発光導光板４の表面から液晶パネル１の裏面１ｂに向けて出射する。面発光導光板４の表面は、液晶パネル１の側の面である。

　微小光学素子４２の配置密度は、面発光導光板４の上のｘｙ平面内の位置で変化している。配置密度とは、微小光学素子４２の単位面積当たりの数や微小光学素子４２の大きさなどである。この微小光学素子４２の配置密度の変化により、照明光２４４の面内輝度分布を制御することができる。照明光２４４は、面発光導光板４から出射する光である。なお、面内輝度分布とは、任意の平面において、２次元で表される位置に対する輝度の高低を示す分布である。ここでの面内とは、表示面のことである。

　図５に示すように、微小光学素子４２の配置密度は、光線２４３の進行方向の位置に対して変化している。光線２４３の進行方向とは、図５中の＋ｘ軸方向である。詳しく説明すると、面発光導光板４は、端面４１ａ近傍から端面４１ｃまでの領域に微小光学素子４２を有している。端面４１ｃは、端面４１ａと対向する端面である。その配置密度は、端面４１ａ近傍から端面４１ｃに向けて連続的に疎から密へと変化している。

　実施の形態２において、微小光学素子４２は、凸レンズ形状とした。しかし、微小光学素子４２の形状は、凸レンズ形状に限定されない。微小光学素子４２に必要な機能は、微小光学素子４２が光線２４３を＋ｚ軸方向に反射して光線２４３が液晶パネル１の裏面１ｂに向けて出射することである。光線２４３は、面発光導光板４の内部をｘ軸方向に進行する光である。この機能を有すれば、微小光学素子４２の形状は、別の形状でも良い。例えば、プリズム形状や、ランダムな凹凸パターンなどでも同様の機能を有する。

　照明光２４４は、面発光導光板４から液晶パネル１に向けて出射する光である。しかし、照明光２４４は、第１の光学シート２及び第２の光学シート３などによって反射して－ｚ軸方向に進行する場合がある。高輝度化、低消費電力化を実現するためには、それらの反射光を再び液晶パネル１の照明光として利用する必要がある。実施の形態２の液晶表示装置１０１は、面発光導光板４の－ｚ軸方向の側に光反射シート５を備えている。この光反射シート５が－ｚ軸方向に進む反射光を再度＋ｚ軸方向に向ける。これにより、液晶表示装置１０１は、効率的に光を利用することができる。

　以上に説明したように、実施の形態２の液晶表示装置１０１は、２箇所にＬＥＤ素子を用いた光源を有している。その２箇所は、面発光導光板４の側面と面発光導光板４の裏面とである。これにより、液晶表示装置１０１は、厚み（ｚ軸方向の寸法）の増加を抑えて光源の数を増やすことができる。また、液晶表示装置１０１の表示領域に対してバックライトユニット２０１の大きさを抑えて、液晶表示装置１０１は、高輝度かつ薄型を実現できる。表示領域とは、有効画像を表示する領域である。表示領域は、座標で表すとｘ軸方向及びｙ軸方向に広がる領域である。

　さらに、光源を面発光導光板４の側面と裏面とに配置することで、それぞれの光源が発する熱による周辺温度の上昇を緩和できる。これにより、周囲温度上昇による光源の発光効率の低下を抑制できる。また、第１光源２０８及び第２光源２０９の寿命を長くすることができる。

　また、従来、サイドライト方式のバックライトに指向性を有する点光源のＬＥＤ素子が採用されると、表示面の面内の輝度むらが問題となっていた。ＬＥＤ素子の光は、自ら有する発散角により広がるため、ＬＥＤ素子の光は、近接する別のＬＥＤ素子の光と空間的に重なり合って、ＬＥＤ素子の光は、線状の光となる。バックライトユニット２０１は、光の伝播距離を十分に有することができる。このため、バックライトユニット２０１は、均一な輝度分布の照明光２４４を生成できる。照明光２４４の輝度分布は、表示面の面内で均一である。従って輝度むらを低減した良好な画像を表示できる液晶表示装置１０１を提供できる。

　液晶表示装置１０１の第２光源２０９は、赤色の光を発する。液晶表示装置１０１の第１光源２０８は、青緑色の光を発する。青緑色は、青色及び緑色を混ぜた色である。上述したように、従来使用されていた蛍光ランプは、赤色領域の発光スペクトルのピークがオレンジ色の波長領域にある。同様に、黄色蛍光体を利用した白色のＬＥＤ素子も、赤色領域の発光スペクトルのピークがオレンジ色の波長領域にある。すなわち、赤色領域の波長のピークは、赤色領域からずれたオレンジ色の領域にある。特に赤色において色純度を高めようとすると、極めて透過光量が落ち、著しく輝度が低下してしまう。蛍光ランプ及び白色のＬＥＤ素子を赤色のＬＥＤ素子に置き換えることで、カラーフィルタの透過光量の低下を抑制できる。また、色純度の向上の効果を得ることができる。

　なお、実施の形態２においては、第２光源２０９に６４０ｎｍにピーク波長を有する赤色のＬＥＤ素子が採用された。しかし、本発明は、これに限るものではない。例えば、波長のピークが６４０ｎｍと異なる赤色ＬＥＤ素子を用いることができる。また、青色や緑色の光を放射するＬＥＤ素子を用いることができる。なお、第１光源２０８の光は、第２光源２０９の光と混ざって白色の光となる必要がある。すなわち、第１光源２０８の光は、第２光源２０９の光に対して補色となる。

　実施の形態２においては、光源に異なる色のＬＥＤ素子を用いているため、第１光源２０８及び第２光源２０９を構成するＬＥＤ素子の数が異なることがある。ＬＥＤ素子の数が多い光源のＬＥＤ素子の配置間隔は狭い。そして、ＬＥＤ素子の数が少ない光源のＬＥＤ素子の配置間隔は広い。このため、ＬＥＤ素子の数の少ない光源は、より長い光学的距離が必要である。なぜなら、各々のＬＥＤ素子から出射した光が重なり合う必要があるからである。また、第１光源２０８及び第２光源２０９を構成するＬＥＤ素子の発散角が異なる場合がある。ＬＥＤ素子の発散角の小さい光源は、より長い光学的距離が必要である。なぜなら、各々のＬＥＤ素子から出射した光が重なり合う必要があるからである。

　このように、第１光源２０８及び第２光源２０９を構成するＬＥＤ素子の数や発散角が異なる場合、光を重ね合わせるための光学的距離は、異なる。液晶表示装置１０１は、光が伝播する十分な光学距離を得られる。そして、液晶表示装置１０１は、輝度分布が均一な線状の光を得ることができる。ただし、第２光源２０９は、ＬＥＤ素子の数が少ない光源を選択する必要がある。また、第２光源２０９は、ＬＥＤ素子の発散角が狭い光源を選択する必要がある。

　一般的に、光源には、白色の蛍光ランプや白色のＬＥＤ素子が用いられる。一方、色純度を高める場合には、液晶パネル１のカラーフィルタの透過波長を狭く設定する。この場合、カラーフィルタによる光の損失が増加すると画像の輝度が低下する。実施の形態２の液晶表示装置１０１は、単一色のＬＥＤ素子を用いている。単一色の光は、色純度が高い。単一色のＬＥＤ素子を用いることにより、赤色の色純度は向上する。そして、液晶表示装置１０１は、表示色の色再現範囲を広げることができる。また、赤色の色純度が向上することにより、液晶表示装置１０１は、カラーフィルタによる光の損失を減少できる。このため、液晶表示装置１０１は、明るさの低下を抑制できる。低消費電力にもかかわらず、液晶表示装置１０１は、高輝度で広い色域を実現できる。

　実施の形態２の液晶表示装置１０１は、１個の導光部材６を有している。第１光源２０８及び第２光源２０９から出射した第１光線２８１及び第２光線２９１は、異なる端面６１ａ，６１ｂから導光部材６に入射する。しかし、導光部材６は、１つの部材で構成される必要はない。例えば、導光部材６は、図６又は図７に示すように構成してもよい。

　前述のように、実施の形態２の液晶表示装置１０１は、異なる位置に配置された２つの光源から出射した光が面発光導光板４の短い端面から入射する構成をしている。しかしながら、光源の配列、導光部材６の位置及び微小光学素子４２の配列などを設計することで、面発光導光板４の長い端面を入射面とすることも可能である。長い端面とは、図８中のｘｚ平面と平行な端面である。

　実施の形態２に光源駆動部は、画像信号に基づいて第１光源２０８及び第２光源２０９の出力を個別に制御することにより、消費電力を低減できるとともに、迷光を低減してコントラストを向上させることができる。なぜなら、第１光源２０８及び第２光源２０９を別々に制御することで表示に不要な光を消すことができる。また、表示に不要な光の出力を下げることができる。このように不要な光を減らすことで迷光を低減することができる。迷光とは、光学機器内で、正規の光路以外をたどる光のことで、結像に有害な光である。

《３》実施の形態３．
　図１０は、実施の形態３の液晶表示装置１０２（面光源装置を含む）の構成の一例を概略的に示す断面図である。図１０において、図８（実施の形態２）に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、同じ符号を付す。液晶表示装置１０２は、透過型表示装置である。実施の形態２における第２光源２０９は、ＬＥＤ素子を有しているが、実施の形態３における第２光源３０９は、レーザ発光素子を有している。液晶表示装置１０２は、上記相違点以外は、実施の形態２と同じである。

　前述のように、液晶表示装置が色再現範囲を広げるために表示色の色純度を高める場合、液晶パネルのカラーフィルタの透過波長帯域の幅を狭く設定しなければならない。しかし、透過波長帯域の幅を狭く設定すると、カラーフィルタを透過する光の透過光量は、減少する。このため、表示色の色純度を高めようとする場合、カラーフィルタを透過する光の透過光量の減少によって輝度が落ちるという問題が発生する。

　実施の形態３では、ＬＥＤ素子の代わりに波長領域の狭いレーザ発光素子を用いることで、色純度が向上している。なぜなら、レーザ発光素子の波長領域は、単一色のＬＥＤ素子よりも狭いからである。そして、面光源装置であるバックライトユニット２０２は、光の損失を減少できる。また、バックライトユニット２０２は、明るさの低下を抑制できる。このため、バックライトユニット２０２は、低消費電力であり、色純度を高めることができる。また、レーザ発光素子は、指向性が高いため、導光部材６と面発光導光板４との結合効率は向上する。

　第１光源２０８は、青緑色の第１光線２８１を出射するＬＥＤ素子を用いる。青緑色の光は、青色の光と緑色の光とを混ぜた光である。第２光源３０９は、赤色の第２光線３９１を出射するレーザ発光素子を用いる。レーザ光の波長幅は狭い。すなわち、レーザ光は、色純度が高い。このため、赤色の光のレーザ発光素子を用いることで、赤色の色純度は向上する。すなわち、表示色の色再現範囲は広くなる。

　図１１は、実施の形態３の液晶表示装置１０２の制御系の構成を概略的に示すブロック図である。液晶表示装置１００と同様に、液晶表示装置１０２は、液晶パネル駆動部１２及び光源駆動部１３を有している。図１１に示すように、液晶パネル駆動部１２は、液晶パネル１を駆動する。光源駆動部１３は、第１の光源及び第２の光源を駆動する。なお、第１の光源は、第１光源２０８である。第２の光源は、レーザ光源３０９である。制御部１１は、液晶パネル駆動部１２の動作を制御し、光源駆動部１３の動作を制御する。制御部１１は、入力した映像信号Ｓ２０に画像処理を行い、液晶パネル制御信号Ｓ２１と光源制御信号Ｓ２２とを生成する。制御部１１は、液晶パネル制御信号Ｓ２１を液晶パネル駆動部１２に供給する。また、制御部１１は、光源制御信号Ｓ２２を光源駆動部１３に供給する。液晶パネル駆動部１２は、液晶パネル制御信号Ｓ２１に基づいて液晶パネル１を駆動する。光源駆動部１３は、光源制御信号Ｓ２２に基づいて第１光源２０８及び第２光源３０９を駆動する。

　第２光源３０９は、赤色の第２光線３９１を出射する。第２光線３９１は、導光部材６の端面６１ａから入射する。第２光線３９１は、導光部材６の内部を－ｘ軸方向へ進行する。その後、第２光線３９１は、２回反射して＋ｘ軸方向に進行方向を変える。第２光線３９１は、端面６１ｃ及び端面６１ｄで反射する。第１光源２０８は、青緑色の第１光線２８１を出射する。青緑色は、青色と緑色にピーク輝度を有する色である。第１光線２８１は、＋ｘ軸方向へ進行する。そして第１光線２８１は、導光部材６の導光部６２ｂに入射する。第１光線２８１は、導光部材６の導光部６２ｂの中で第２光線３９１と混ざる。その後に、第１光線２８１は、面発光導光板４に入射する。第１光線２８１及び第２光線３９１は、混ざって光線３４３となる。

　面発光導光板４は、－ｚ軸方向の側（図１１における下側）の面に微小光学素子４２を有する。微小光学素子４２は、光線３４３を照明光３４４に変換する。照明光３４４は、＋ｚ軸方向に進行する。照明光３４４は、液晶パネル１の裏面１ｂに向けて出射する。この照明光３４４は、第２の光学シート３及び第１の光学シート２を透過する。その後、照明光３４４は、液晶パネル１の裏面１ｂに向けて照射される。光学シートは、面発光導光板４から出射した光の進行方向を液晶パネルの背面１ｂに向ける機能を有する。第２の光学シート３は、細かな照明むらなどの光学的な影響を抑制する機能を有する。

　光反射シート５は、面発光導光板４の－ｚ軸方向の側に配置されている。また、光反射シート５は、導光部材６の＋ｚ軸方向の側に配置されている。面発光導光板４から－ｚ軸方向に出射した光は、光反射シート５で反射する。光反射シート５で反射した光は、液晶パネル１の裏面１ｂを照射する照明光３４４として利用される。光反射シート５は、例えば、ポリエチレンテレフタラートなどの樹脂を基材とした光反射シートを採用できる。また、光反射シート５は、基板の表面に金属を蒸着した光反射シートを採用できる。

　液晶パネル１の液晶層は、ｘｙ平面に平行に配置されている。液晶パネル１の表示面１ａは、矩形状をしている。この表示面１ａの隣接する２辺は、直交している。短辺は、ｙ軸に平行である。長辺は、ｘ軸に平行である。

　液晶パネル駆動部１２は、制御部１１から受け取った液晶パネル制御信号に基づいて液晶層の光透過率を画素単位で変化させる。各画素は、さらに３つの副画素から構成されている。第１の副画素は、赤色の光のみが透過するカラーフィルタを有している。第２の副画素は、緑色の光のみが透過するカラーフィルタを有している。第３の副画素は、青色の光のみが透過するカラーフィルタを有している。制御部１１が各副画素の透過率を制御することで、液晶パネル１は、カラー画像を作り出す。すなわち、液晶パネル１は、面発光導光板４から入射した照明光３４４を空間的に変調することで画像光を作り出す。この画像光は、表示面１ａから出射する。なお、画像光とは、画像情報を有する光のことである。

　実施の形態３によれば、制御部１１は、光源駆動部１３を制御して、第２光線３９１の輝度と第１光線２８１の輝度を調整できる。すなわち、第２光線３９１の輝度と第１光線２８１の輝度との割合を調整できる。第２光線３９１は、レーザ光源３０９から出射した赤色の光である。第１光線２８１は、第１光源２０８から出射した青緑色の光である。制御部１１は、映像信号に基づいて各光源の発光量を調整する。すなわち、制御部１１は、映像信号に基づいて各光源の輝度の割合を調整する。これにより、液晶表示装置１０２の消費電力を低減できる。

　第２光源３０９は、導光部材６の端面６１ａに対向して配置されている。端面６１ａは、導光部材６の＋ｘ軸方向の側の端面である。そして端面６１ａは、光の入射端面である。導光部材６は、液晶パネル１の表示面１ａに対して平行に配置されている。第２光源３０９は、複数のレーザ発光素子をｙ軸方向に等間隔で配列したものである。

　第２光源３０９は、赤色の第２光線３９１を出射する。この赤色の第２光線３９１のスペクトルは、６４０ｎｍ付近にピークを有する。また、第２光線３９１の波長幅は、半値全幅で１ｎｍであり、第２光線３９１は、極めて狭い幅のスペクトルを有する。また、第２光線３９１の発散角は、速軸方向においては、半値全幅で４０度である。第２光線３９１の発散角は、遅軸方向においては、半値全幅で１０度である。第２光源３０９のレーザ発光素子は、遅軸方向が導光部材６の端面６１ａの短辺方向と平行になるように配置される。導光部材６の端面６１ａの短辺方向は、導光部材６の対向する面の間隔が最も狭くなる方向である（図１０中では、ｚ軸方向）。なお、レーザ発光素子の配置方向は、これに限るものではない。ただし、遅軸方向が端面６１ａの短辺方向と平行になるようにレーザ発光素子を配置することで、導光部材６の端面６１ｃ及び端面６１ｄでの反射が効率よく行われる。これは、端面６１ａの短辺方向の発散角が大きい場合、第２光線９１の一部は、端面６１ｃ，６１ｄへの入射角が臨界角より小さくなり、端面６１ｃ，６１ｄで反射しなくなるからである。ただし、端面６１ｃ，６１ｄにミラー面を形成すればこの問題はなくなる。

　第２光線３９１は、導光部材６と空気層との界面で全反射する。そして、第２光線３９１は、反射を繰り返しながら導光部材６の内部を進行する。第２光線３９１が進行する距離は、所定の光学距離である。そして、第２光線３９１は、反射を繰り返しながら端面６１ｃに達する。実施の形態３によると、レーザ発光素子の第２光源３０９が出射するレーザ光線３９１の光径は、導光部材６の端面６１ａのｙ軸方向の大きさに対し極めて小さい。すなわち、レーザ光源３０９は、点光源である。しかし、第２光線３９１は、自らの発散角により広がる。このため、第２光線３９１は、所定の光学距離を進行する間に隣接する別のレーザ発光素子の光線と重なり合う。この光線は重なり合って、ｙ軸方向の輝度分布が均一な線状の光となる。

　近接するレーザ発光素子の光線が重なり合うために、第２光線３９１は、所定の光学距離を進行する必要がある。所定の光学距離は、レーザ発光素子の発散角とレーザ発光素子の配置間隔とによって決まる。第２光線３９１は、導光部材６の内部で自らの発散角によってレーザ発光素子の配列方向に広がる。第２光線３９１は、線状の光を生成するために、十分に広がるための距離が必要となる。この距離が所定の光学距離である。レーザ発光素子の配列方向は、図１０中のｙ軸方向である。導光部材６の端面６１ａから端面６１ｃまでの距離は、所定の光学距離より長く設定されている。第２光源３０９から出射した複数の第２光線３９１は、均一な輝度分布の線状の光となる。

　導光部材６は、第１の導光部６２ａ及び第２の導光部６２ｂを有している。導光部材６は、直方体の板状部及び台形柱の板状部を組み合わせた形状である。第１の導光部６２ａは、ｘｙ平面に平行に配置された直方体の板状部である。第２の導光部６２ｂは、ｙｚ平面に平行に配置された台形柱の板状部である。図１に示すように、第１の導光部６２ａは、光反射シート５の－ｚ軸方向の側に隣接して配置されている。第２の導光部６２ｂは、面発光導光板４の－ｘ軸方向の側に隣接して配置されている。導光部６２ａ，６２ｂは、例えば、厚さ２ｍｍのアクリル樹脂（例えば、ＰＭＭＡ）などの透明材料で作製されている。また、導光部材６の台形柱部分の端面のうち、端面６１ｂ，６１ｅは、ｙｚ平面に平行に形成されている。２つの端面６１ｃ，６１ｄは、ｘｙ平面に対して略４５度の角度で傾斜している。導光部材６の端面６１ｃは、第２光線３９１が－ｘ軸方向から＋ｚ軸方向に反射するように傾斜している。導光部材６の端面６１ｄは、第２光線３９１が＋ｚ軸方向から＋ｘ軸方向に反射するように傾斜している。

　第２光線３９１は、端面６１ａから入射する。そして第２光線３９１は、全反射を繰り返して端面６１ｃに達する。第２光線３９１は、端面６１ｃで反射し、＋ｚ軸方向に進む。その後、第２光線３９１は、端面６１ｄで反射し、＋ｚ軸方向から＋ｘ軸方向に進行方向を変える。その後、第２光線３９１は、端面６１ｅから面発光導光板４に向けて出射する。一方、第１光源２０８から出射した第１光線２８１は、端面６１ｂから導光部材６に入射する。その後、第１光線２８１は、導光部材６の導光部６２ｂを透過して端面６１ｅから面発光導光板４に向けて出射する。なお、第１光源２０８は、端面４１ａのｚ軸方向の長さの範囲内に配置される。

　青緑色の第１光線２８１は、第１光源２０８から出射する。第１光線２８１は、第２光源３０９から出射する赤色の第２光線３９１と混ざって白色の光線３４３となる。例えば、第１光線２８１は、４５０ｎｍ付近と５３０ｎｍ付近とにピークを有する。そして、第１光線２８１は、４２０ｎｍから５８０ｎｍまでの帯域に連続的なスペクトルを有する青緑色の光である。例えば、第１光源２０８は、青色の光及び緑色の光を発する光源を用いることができる。その光源は、励起光源及び蛍光体を組み合わせた構成をしている。また、第１光源２０８は、紫外光により青色の光及び緑色の光を発する蛍光体を有する光源を用いることができる。その光源は、紫外光が蛍光体を励起して青色の光及び緑色の光を発する。あるいは、第１光源２０８は、青色の光が緑色の蛍光体を励起して、青色の光及び緑色の光を発する光源を用いることができる。

　２列の第１光源２０８及び第２光源３０９を配置する方法として、例えば、面発光導光板４の入射端面４１ａに沿って２列の第１光源２０８及び第２光源３０９を配置する方法が考えられる。しかしながら、２列の光源が隣接して配置されることは、一箇所に光源を集めることである。２列の光源が隣接して配置されて、光源が一箇所に集まることで、ＬＥＤ素子とレーザ発光素子とが発する熱により光源の周辺の温度が上昇する。この周辺の温度上昇により、ＬＥＤ素子とレーザ発光素子との発光効率は、低下する。また、この周辺の温度上昇により、ＬＥＤ素子とレーザ発光素子との寿命は、短くなる。そのため、２列の光源を配置する際には、それぞれの光源が離れて配置されることが望ましい。これにより、光源の発光による周囲温度が上昇することを抑えられる。これにより、周囲温度上昇による光源の発光効率の低下を抑制できる。また、第１光源２０８及び第２光源３０９の寿命を長くすることができる。

　また、ＬＥＤ素子の温度特性は、レーザ発光素子の温度特性と異なる。ＬＥＤ素子と比べると、レーザ発光素子の出射光量は、温度によって変化しやすく、レーザ発光素子の波長も温度によって変化しやすい。このため、レーザ発光素子の温度を適温に保つ必要がある。レーザ発光素子の温度を適温に保つためには、レーザ光源の周辺に熱源を配置しないことが望ましい。ＬＥＤ素子を用いた光源は、点灯によって熱を放射する。レーザ光源は、点灯によって熱を放射する。すなわち、ＬＥＤ素子を用いた光源は、レーザ光源から離して配置される。このことが重要である。

　導光部材６の端面６１ｅは、面発光導光板４の－ｘ軸方向の側の端面４１ａに対向している。青緑色の第１光線２８１は、第１光源２０８から出射する。赤色の第２光線３９１は、第２光源３０９から出射する。青緑色の第１光線２８１及び赤色の第２光線３９１は、導光部材６の導光部６２ｂの内部で混ざり合う。第１光線２８１及び第２光線３９１は、白色の線状の光となる。そして、第１光線２８１及び第２光線３９１は、面発光導光板４に向けて端面６１ｅから出射する。光線３４３は、白色の線状の光である。なお、制御部が光源駆動部を制御して、第１光線２８１の輝度及び第２光線３９１の輝度の割合を調整して、白色の線状の光を作り出すことができる。

　なお、導光部材６は、厚さ２ｍｍの透明部材として説明したが、厚さ２ｍｍの透明部材に限定されない。導光部材６にとって必要な機能は、２つある。第１の機能は、導光部材６が第１光線２８１及び第２光線３９１を面発光導光板４に導くという機能である。第１光線２８１は、第１光源２０８から出射した光線である。第２光線３９１は、第２光源３０９から出射した光線である。第２の機能は、導光部材６が第１光線２８１と第２光線３９１とを混ぜるという機能である。これらの２つの機能を有する構成であれば、導光部材６は、別の構成をしていても良い。例えば、端面６１ｃ，６１ｄに反射膜を設けることで、同様の効果を得ることができる。

　液晶表示装置１０２は、薄型化が考慮される。また、液晶表示装置１０２は、軽量化も考慮される。そのため、厚みの薄い面発光導光板４を用いることは望ましい。しかし、厚みを薄くすると導光部材６の剛性が低下する。このため、導光部材６の剛性の低下などの問題を考慮する必要がある。

　面発光導光板４は、液晶パネル１の表示面１ａに対して平行に配置されている。面発光導光板４は、裏面に微小光学素子４２を有している。裏面とは、液晶パネル１と反対側の面であり、－ｚ軸方向の側の面である。光線３４３は、面発光導光板４の内部を進行する光である。照明光３４４は、＋ｚ軸方向に出射する光である。この微小光学素子４２は、光線３４３を照明光３４４に変える。照明光３４４は、液晶パネル１の裏面１ｂに向けて面発光導光板４から出射する。

　例えば、面発光導光板４は、アクリル樹脂（例えば、ＰＭＭＡ）などの透明材料で作製された部品である。また、面発光導光板４は、厚み４ｍｍの板状部材である。実施の形態１の図５と同様に、面発光導光板４は、裏面４１ｂに微小光学素子４２を有している。微小光学素子４２は、－ｚ軸方向に突出した半球状の凸形状をしている。

　光線３４３は、面発光導光板４の端面４１ａから入射する。光線３４３は、面発光導光板４と空気層との界面で全反射する。そして、光線３４３は、導光対４の内部を伝播する。光線３４３は、反射を繰り返しながら＋ｘ軸方向に進む。しかし、光線３４３が微小光学素子４２に入射すると、微小光学素子４２の曲面で反射して進行方向を変える。光線３４３の進行方向が変化すると、光線３４３の中には、面発光導光板４の表面と空気層との界面での全反射条件を満たさなくなる光線がある。光線が全反射条件を満たさなくなると、光線は、面発光導光板４の表面から液晶パネル１の裏面１ｂに向けて出射する。面発光導光板４の表面は、液晶パネル１の側の面である。

　微小光学素子４２の配置密度は、面発光導光板４の上のｘｙ平面内の位置で変化している。配置密度とは、微小光学素子４２の単位面積当たりの数や微小光学素子４２の大きさなどである。この微小光学素子４２の配置密度の変化により、照明光３４４の面内輝度分布を制御することができる。照明光３４４は、面発光導光板４から出射する光である。なお、面内輝度分布とは、任意の平面において、２次元で表される位置に対する輝度の高低を示す分布である。ここでの面内とは、表示面のことである。

　実施の形態１の図５と同様に、微小光学素子４２の配置密度は、光線３４３の進行方向の位置に対して変化している。光線３４３の進行方向とは、図５中の＋ｘ軸方向である。
詳しく説明すると、面発光導光板４は、端面４１ａ近傍から端面４１ｃまでの領域に微小光学素子４２を有している。端面４１ｃは、端面４１ａと対向する端面である。その配置密度は、端面４１ａ近傍から端面４１ｃに向けて連続的に疎から密へと変化している。

　なお、実施の形態３において、微小光学素子４２は、凸レンズ形状とした。しかし、微小光学素子４２の形状は、凸レンズ形状に限定されない。微小光学素子４２に必要な機能は、微小光学素子４２が光線３４３を＋ｚ軸方向に反射して光線３４３が液晶パネル１の裏面１ｂに向けて出射することである。光線３４３は、面発光導光板４の内部をｘ軸方向に進行する光である。この機能を有すれば、微小光学素子４２の形状は、別の形状でも良い。例えば、プリズム形状や、ランダムな凹凸パターンなどでも同様の機能を有する。

　照明光３４４は、面発光導光板４から液晶パネル１に向けて出射する光である。しかし、照明光３４４は、第１の光学シート２及び第２の光学シート３などによって反射して－ｚ軸方向に進行する場合がある。高輝度化、低消費電力化を実現するためには、それらの反射光を再び液晶パネル１の照明光として利用する必要がある。実施の形態２の液晶表示装置１０２は、面発光導光板４の－ｚ軸方向の側に光反射シート５を備えている。この光反射シート５が－ｚ軸方向に進む反射光を再度＋ｚ軸方向に向ける。これにより、液晶表示装置１０２は、効率的に光を利用することができる。

　以上に説明したように、実施の形態３の液晶表示装置１０２は、２箇所に光源２８１及び第２光源３０９を有している。ＬＥＤ素子を用いた第１光源２０８は、面発光導光板４の側面に配置されている。レーザ光源３０９は、面発光導光板４の裏面に配置されている。これにより、液晶表示装置１０２は、厚み（ｚ軸方向の寸法）の増加を抑えて光源の数を増やすことができる。また、液晶表示装置１０２の表示領域に対してバックライトユニット２０２の大きさを抑えて、液晶表示装置１０２は、高輝度かつ薄型を実現できる。表示領域とは、有効画像を表示する領域である。表示領域は、座標で表すとｘ軸方向及びｙ軸方向である。

　さらに、光源を面発光導光板４の側面と裏面とに配置することで、それぞれの光源が発する熱による周辺温度の上昇を緩和できる。これにより、周囲温度上昇による光源の発光効率の低下を抑制できる。また、第１光源２０８及び第２光源３０９の寿命を長くすることができる。

　また、従来、サイドライト方式のバックライトに指向性を有する点光源のレーザ発光素子が採用されると、表示面の面内の輝度むらが問題となっていた。レーザ発光素子の光は、自ら有する発散角により広がるため、レーザ発光素子の光は、近接する別のレーザ発光素子の光と空間的に重なり合って、レーザ発光素子の光は、線状の光となる。バックライトユニット２０２は、光の伝播距離を十分に有することができる。このため、バックライトユニット２０２は、均一な輝度分布の照明光３４４を生成できる。照明光３４４の輝度分布は、表示面の面内で均一である。従って輝度むらを低減した良好な画像を表示できる液晶表示装置１０２を提供できる。

　実施の形態３の液晶表示装置１０２のバックライトの光源は、狭い波長幅のレーザ光源を採用している。レーザ光源の採用によって表示色の色純度を高めることができる。蛍光ランプ及びＬＥＤ素子は、広く用いられている。蛍光ランプ及びＬＥＤ素子よりもレーザ光源は、鮮やかな色彩表現が可能となる。

　液晶表示装置１０２のレーザ光源３０９は、赤色の光を発する。液晶表示装置１０２の第１光源２０８は、青緑色の光を発する。青緑色は、青色及び緑色を混ぜた色である。上述したように、従来使用されていた蛍光ランプは、赤色領域の発光スペクトルのピークがオレンジ色の波長領域にある。同様に、黄色蛍光体を利用した白色のＬＥＤ素子も、赤色領域の発光スペクトルのピークがオレンジ色の波長領域にある。すなわち、赤色領域の波長のピークは、赤色領域からずれたオレンジ色の領域にある。特に赤色において色純度を高めようとすると、極めて透過光量が落ち、著しく輝度が低下してしまう。蛍光ランプを赤色のレーザ発光素子に置き換えることで、カラーフィルタの透過光量の低下を抑制できる。また、色純度の向上の効果を得ることができる。

　なお、実施の形態３においては、第２光源３０９に６４０ｎｍにピーク波長を有する赤色のレーザ発光素子が採用された。しかし、本発明は、これに限るものではない。例えば、波長のピークが６４０ｎｍと異なる赤色のレーザ発光素子を用いることができる。また、青色や緑色の光を放射するレーザ発光素子を用いることができる。なお、第１光源２０８の光は、第２光源３０９の光と混ざって白色の光となる必要がある。すなわち、第１光源２０８の光は、第２光源３０９の光に対して補色となる。

　一般的に、光源には、白色の蛍光ランプや白色のＬＥＤ素子が用いられる。一方、色純度を高める場合には、液晶パネル１のカラーフィルタの透過波長を狭く設定する。この場合、カラーフィルタによる光の損失が増加すると画像の輝度が低下する。実施の形態３の液晶表示装置１０２は、単一色のレーザ発光素子を用いている。単一色の光は、色純度が高い。単一色のレーザ発光素子を用いることにより、赤色の色純度は向上する。そして、液晶表示装置１０２は、表示色の色再現範囲を広げることができる。また、赤色の色純度が向上することにより、液晶表示装置１０２は、カラーフィルタによる光の損失を減少できる。このため、液晶表示装置１０２は、明るさの低下を抑制できる。低消費電力にもかかわらず、液晶表示装置１０２は、高輝度で広い色域を実現できる。

　実施の形態２の液晶表示装置１０２は、１個の導光部材６を有している。第１光源２０８及び第２光源３０９から出射した第１光線２８１及び第２光線３９１は、異なる端面６１ａ，６１ｂから導光部材６に入射する。しかし、導光部材６は、１つの部材で構成される必要はない。例えば、導光部材６は、実施の形態１で示した図６及び図７に示すように構成してもよい。

　前述のように、実施の形態３の液晶表示装置１０２は、異なる位置に配置された２つの光源から出射した光が面発光導光板４の短い端面から入射する構成をしている。しかしながら、光源の配列、導光部材６の位置及び微小光学素子４２の配列などを設計することで、面発光導光板４の長い端面を入射面とすることも可能である。長い端面とは、図１０中のｘｚ平面と平行な端面である。

　実施の形態３の光源駆動部は、画像信号に基づいて第１光源２０８及び第２光源３０９の出力を個別に制御することにより、消費電力を低減できるとともに、迷光を低減してコントラストを向上させることができる。なぜなら、第１光源２０８及び第２光源２０９を別々に制御することで表示に不要な光を消すことができる。また、表示に不要な光の出力を下げることができる。このように不要な光を減らすことで迷光を低減することができる。迷光とは、光学機器内で、正規の光路以外をたどる光のことで、結像に有害な光である。

《４》実施の形態４．
　図１２は、実施の形態４の液晶表示装置１０３（面光源装置を含む）の構成の一例を概略的に示す断面図である。図１２において、図１０（実施の形態３）に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、同じ符号を付す。液晶表示装置１０３は、透過型表示装置である。実施の形態１～３においては、２箇所の光源から出射した光は、導光部材６で混ぜられる。その後、混ぜられた光は、面発光導光板４の内部に入射する。実施の形態４の液晶表示装置１０３においては、２つの光源から出射した光が別々に面発光導光板４に入射する。２つの光源は、異なる２箇所に配置されている。２箇所に配置された光源は、ＬＥＤ素子を用いた第１光源２０８とレーザ発光素子を用いた第２光源３０９とである。液晶表示装置１０３は、実施の形態３の導光部材６に代えて、新たに導光部材４０６を有している。液晶表示装置１０３は、上記相違点以外は、実施の形態３と同じである。

　実施の形態４の液晶表示装置１０３は、第１光源２０８として、青緑色の第１光線２８１を出射するＬＥＤ素子を有している。また、液晶表示装置１０３は、第２光源３０９に赤色の第２光線３９１を出射するレーザ発光素子を用いている。青緑色の第１光線２８１は、青色の光と緑色の光とを混ぜている。第１光源２０８から出射した第１光線２８１は、直接、面発光導光板４に入射する。このため、実施の形態１～３において発生していた、導光部材６の空気層との界面で発生する光の損失が抑制される。液晶表示装置１０３は、より高い光の利用効率を得ることができる。

　実施の形態４は、実施の形態３の図１１と同様の構成を有している。このため、図１１を用いて実施の形態４の説明を行う。液晶表示装置１０３は、液晶パネル駆動部１２及び光源駆動部１３を有している。液晶パネル駆動部１２は、液晶パネル１を駆動する。光源駆動部１３は、第１の光源及び第２の光源を駆動する。なお、第１の光源は、第１光源２０８である。第２の光源は、レーザ光源３０９である。制御部１１は、液晶パネル駆動部１２の動作及び光源駆動部１３の動作を制御する。

　制御部１１は、入力された映像信号に画像処理を施して液晶パネル制御信号と光源制御信号を生成する。制御部１１は、液晶パネル制御信号を液晶パネル駆動部１２に供給し、光源制御信号を光源駆動部１３に供給する。液晶パネル駆動部１２は、液晶パネル制御信号に基づいて液晶表示装置を駆動する。光源駆動部１３は、光源制御信号に基づいて第１光源２０８及び第２光源３０９を駆動する。

　赤色の第２光線３９１は、レーザ光源３０９から出射する。第２光線３９１は、端面４６１ａから導光部材４０６の内部に入射する。第２光線３９１は、導光部材４０６の内部を－ｘ軸方向に進行する。その後、第２光線３９１は、２回反射して＋ｘ軸方向に進行方向を変える。第２光線３９１は、端面４１ａから面発光導光板４の内部に入射する。

　青緑色の第１光線２８１は、第１光源２０８から出射する。第１光線２８１は、第２光線３９１と同様に端面４１ａから面発光導光板４の内部に入射する。青緑色は、青色と緑色とに輝度のピークを有する色である。面発光導光板４の端面４１ａから入射した後、第１光線２８１は、第２光線３９１と混ざりながら＋ｘ軸方向へ進む。

　面発光導光板４は、－ｚ軸方向の側の面に微小光学素子４２を有する。微小光学素子４２は、第１光線２８１と第２光線３９１との混ざった光線を照明光３４４に変換する。照明光３４４は、＋ｚ軸方向に向かって進行する。照明光３４４は、液晶パネル１の裏面１ｂに向けて出射する。この照明光３４４は、第２の光学シート３及び第１の光学シート２を透過して液晶パネル１の裏面１ｂを照射する。第１の光学シート２は、面発光導光板４から出射した光を液晶パネル１の背面１ｂに向ける機能を有する。第２の光学シート３は、細かな照明むらなどの光学的影響を抑制する機能を有する。

　光反射シート５は、面発光導光板４の－ｚ軸方向の側に配置されている。また、光反射シート５は、導光部材４０６の＋ｚ軸方向の側に配置されている。面発光導光板４から－ｚ軸方向に出射した光は、光反射シート５で反射する。光反射シート５で反射した光は、液晶パネル１の裏面１ｂを照射する照明光３４４として利用される。光反射シート５は、例えば、ポリエチレンテレフタラートなどの樹脂を基材とした光反射シートを用いることができる。また、光反射シート５は、基板の表面に金属を蒸着した光反射シートを用いることができる。

　液晶パネル１の液晶層は、ｘｙ平面に平行に配置されている。液晶パネル１の表示面１ａは、矩形状をしている。この表示面１ａの隣接する２辺は直交している。短辺はｙ軸に平行である。長辺はｘ軸に平行である。

　液晶パネル駆動部１２は、制御部１１から受け取った液晶パネル制御信号に基づいて液晶層の光透過率を画素単位で変化させる。液晶パネル駆動部１２は、制御部１１から受け取った液晶パネル制御信号に基づいて液晶層の光透過率を画素単位で変える。各画素は、さらに３つの副画素から構成されている。第１の副画素は、赤色の光のみが透過するカラーフィルタを有している。第２の副画素は、緑色の光のみが透過するカラーフィルタを有している。第３の副画素は、青色の光のみが透過するカラーフィルタを有している。制御部１１が各副画素の透過率を制御することで、液晶パネル１は、カラー画像を作り出す。すなわち、液晶パネル１は、面発光導光板４から入射した照明光３４４を空間的に変調することで画像光を作り出す。この画像光は、表示面１ａから出射する。なお、画像光とは、画像情報を有する光のことである。

　実施の形態４によれば、制御部１１は、光源駆動部１３を制御して、第２光線３９１の輝度と第１光線２８１の輝度を調整できる。制御部１１は、映像信号に基づいて各光源の発光量を調整する。これにより、液晶表示装置１０３の消費電力を低減できる。第２光線３９１は、レーザ光源３０９から出射する赤色の光である。第１光線２８１は、第１光源２０８から出射する青緑色の光である。

　レーザ発光素子を用いた第２光源３０９は、導光部材４０６の端面４６１ａに対向している。端面４６１ａは、導光部材４０６の＋ｘ軸方向の側の端面である。第２光線３９１は、端面４６１ａから導光部材４０６の内部に入射する。導光部材４０６は、液晶パネル１の表示面１ａに対して平行に配置されている。

　第２光源３０９は、複数のレーザ発光素子で構成されている。複数のレーザ発光素子は、等間隔でｙ軸方向に配列されている。第２光源３０９は、赤色の第２光線３９１を出射する。この赤色の第２光線３９１のスペクトルは、６４０ｎｍ付近にピークを有する。また、第２光線３９１の波長幅は、半値全幅で１ｎｍであり、第２光線３９１は、極めて狭い幅のスペクトルを有する。また、第２光線３９１の発散角は、速軸方向においては、半値全幅で４０度である。第２光線３９１の発散角は、遅軸方向においては、半値全幅で１０度である。

　第２光源３０９のレーザ発光素子は、遅軸方向が導光部材４０６の端面４６１ａの短辺方向と平行になるように配置される。導光部材４０６の端面４６１ａの短辺方向は、導光部材４０６の対向する面の間隔が最も狭くなる方向である（図１２中では、ｚ軸方向）。なお、レーザ発光素子の配置方向は、これに限るものではない。ただし、遅軸方向が端面４６１ａの短辺方向と平行になるようにレーザ発光素子を配置することで、導光部材４０６の端面４６１ｃ及び端面４６１ｂでの反射が効率よく行われる。これは、端面４６１ａの短辺方向の発散角が大きい場合、第２光線３９１の一部は、端面４６１ｃ，４６１ｂへの入射角が臨界角より小さくなり、端面４６１ｃ，４６１ｂで反射しなくなるからである。ただし、端面４６１ｃ，４６１ｂにミラー面を形成すればこの問題はなくなる。

　実施の形態４によると、第２光線３９１は、導光部材４０６と空気層との界面で全反射する。そして、第２光線３９１は、導光部材４０６の内部を進行する。第２光線３９１が進行する距離は、所定の光学距離である。第２光線３９１は、反射を繰り返しながら端面４６１ｃに達する。レーザ発光素子を用いた第２光源３０９が出射する第２光線としてのレーザ光線３９１の光径は、導光部材４０６の端面４６１ａのｙ軸方向の大きさに対し極めて小さい。すなわち、レーザ発光素子を用いた第２光源３０９は、点光源である。しかし、第２光線３９１は、自らの発散角により広がる。このため、第２光線３９１は、所定の光学距離を進行する間に隣接する別のレーザ発光素子の光線と重なり合う。この光線は、重なり合って、ｙ軸方向の輝度分布が均一な線状の光となる。

　近接するレーザ発光素子の光線が重なり合うために、第２光線３９１は、所定の光学距離を進行する必要がある。所定の光学距離は、レーザ発光素子の発散角とレーザ発光素子の配置間隔とによって決まる。第２光線３９１は、導光部材４０６の内部で自らの発散角によってレーザ発光素子の配列方向に広がる。第２光線３９１は、線状の光を生成するために、十分に広がるための距離が必要となる。この距離が所定の光学距離である。レーザ発光素子の配列方向は、図１２中のｙ軸方向である。導光部材４０６の端面４６１ａから端面４６１ｃまでの距離は、所定の光学距離より長く設定されている。第２光源３０９から出射した複数の第２光線３９１は、均一な輝度分布の線状の光となる。

　導光部材４０６は、直方体で板状の導光部４６２ａ及び三角柱の導光部４６２ｂを組み合わせた形状である。２つの導光部４６２ａ，４６２ｂは、例えば、厚さ２ｍｍのアクリル樹脂（例えば、ＰＭＭＡ）などの透明材料で作製されている。

　また、導光部材４０６の三角柱部分の端面のうち、端面４６１ｄは、ｙｚ平面に平行に形成されている。端面４６１ｄは、面発光導光板４の－ｘ軸方向の側の端面４１ａと対向している。２つの端面４６１ｂ，４６１ｃは、ｘｙ平面に対して略４５度の角度で傾斜している。導光部材４０６の端面４６１ｃは、第２光線３９１が－ｘ軸方向から＋ｚ軸方向に反射するように傾斜している。導光部材４０６の端面４６１ｂは、第２光線３９１が＋ｚ軸方向から＋ｘ軸方向に反射するように傾斜している。

　第２光線３９１は、端面４６１ａから入射する。そして第２光線３９１は、全反射を繰り返して端面４６１ｃに達する。第２光線３９１は、端面４６１ｃで反射し、＋ｚ軸方向に進む。その後、第２光線３９１は、端面４６１ｂで反射し、＋ｚ軸方向から＋ｘ軸方向に進行方向を変える。その後、第２光線３９１は、端面４６１ｄから面発光導光板４に向けて出射する。

　第１光源２０８は、比較的大きな発散角を持つ光線を出射するＬＥＤ素子である。このため、第１光源２０８は、ＬＥＤ素子をｙ軸方向に等間隔で配列しても、第１光線２８１は、重なり合って線状の光となる。すなわち、第１光線２８１の輝度分布は、平均化され、第１光線２８１は、第１光源２０８の配列方向で均一な輝度分布となる。近接した光源から複数の光線が出射する。これらの複数の光線が空間的に重なり合うと、それらの光線の輝度分布が平均化され、光源の配列方向に均一な輝度分布となる。また、第１光源２０８は、面発光導光板４の端面４１ａに対向して配置されている。第１光線２８１は、第１光源２０８から出射する。その後、第１光線２８１は、端面４１ａに向けて進行する。

　青緑色の第１光線２８１は、第１光源２０８から出射する。第１光線２８１は、第２光源３０９から出射する赤色の第２光線３９１と混ざって白色の光線３４３となる。例えば、第１光線２８１は、４５０ｎｍ付近と５３０ｎｍ付近とにピークを有する。そして、第１光線２８１は、４２０ｎｍから５８０ｎｍまでの帯域に連続的なスペクトルを有する青緑色の光である。例えば、第１光源２０８は、青色の光及び緑色の光を発する光源を用いることができる。また、その光源は、励起光源及び蛍光体を組み合わせた構成をしている。第１光源２０８は、紫外光により青色の光及び緑色の光を発する蛍光体を有する光源を用いることができる。その光源は、紫外光が蛍光体を励起して青色の光及び緑色の光を発する。あるいは、第１光源２０８は、青色の光が緑色の蛍光体を励起して、青色の光及び緑色の光を発する光源を用いることができる。

　２列の第１光源２０８及び第２光源３０９を配置する方法として、例えば、面発光導光板４の入射端面４１ａに沿って２列の第１光源２０８及び第２光源３０９を配置する方法が考えられる。しかしながら、２列の光源が隣接して配置されることは、一箇所に光源を集めることである。２列の光源が隣接して配置されて、光源が一箇所に集まることで、ＬＥＤ素子とレーザ発光素子とが発する熱により光源の周辺の温度が上昇する。この周辺の温度上昇により、ＬＥＤ素子とレーザ発光素子との発光効率は低下する。また、この周辺の温度上昇により、ＬＥＤ素子とレーザ発光素子との寿命は短くなる。そのため、２列の光源を配置する際には、それぞれの光源が離れて配置されることが望ましい。これにより、光源の発光による周囲温度が上昇することを抑えられる。すなわち、周囲温度上昇による光源の発光効率の低下を抑制できる。また、第１光源２０８及び第２光源３０９の寿命を長くすることができる。

　なお、導光部材４０６は、厚さ２ｍｍの透明部材として説明したが、厚さ２ｍｍの透明部材に限定されない。導光部材４０６にとって必要な機能は、導光部材４０６が第２光線３９１を面発光導光板４に導くという機能である。第２光線３９１は、第２光源３０９から出射した光線である。この機能を有する構成であれば、導光部材４０６は、別の構成をしていても良い。例えば、端面４６１ｂ，４６１ｃに反射膜を設けることで、同様の効果を得ることができる。

　図１３は、実施の形態４の面光源装置における面発光導光板及びその周辺構造の一例を模式的に示す断面図である。図１３に示す導光部材４０８は、反射部材４８１，４８２の２部品から構成されている。反射部材４８１，４８２の反射面４８１ａ，４８１ｂ，４８１ｃ，４８２ａは、鏡面である。反射部材４８１と反射部材４８２とは、別部品として示したが、ｙ軸方向の両端をつなげて中空の１部品とすることができる。

　液晶表示装置１０３は、薄型化が考慮される。また、液晶表示装置１０３は、軽量化も考慮される。そのため、厚みの薄い面発光導光板４を用いることは望ましい。しかし、厚みを薄くすると導光部材４０６の剛性が低下する。このため、導光部材４０６の剛性の低下などの問題を考慮する必要がある。

　第１光線２８１は、第１光源２０８から出射する。第２光線３９１は、レーザ発光素子を用いた第２光源３０９から出射する。青緑色の第１光線２８１は、赤色の第２光線３９１と面発光導光板４の内部で混ざり合う。そして、第１光線２８１及び第２光線３９１は、白色の線状の光となる。なお、制御部１１は、光源駆動部１３を制御して、第１光線２８１及び第２光線３９１の輝度の割合を調整できる。そして、制御部１１は、白色の線状の光を作り出すことができる。

　面発光導光板４は、液晶パネル１の表示面１ａに対して平行に配置されている。面発光導光板４は、裏面に微小光学素子４２を有している。裏面とは、液晶パネル１と反対側の面であり、－ｚ軸方向の側の面である。第１光線２８１及び第２光線３９１は、面発光導光板４の内部を進行する。この微小光学素子４２は、第１光線２８１及び第２光線３９１を照明光３４４に変換する。照明光３４４は、＋ｚ軸方向に出射する光である。その後、照明光３４４は、液晶パネル１の裏面１ｂに向けて照射される。

　第１光線２８１及び第２光線３９１は、面発光導光板４の端面４１ａから入射する。第１光線２８１及び第２光線３９１は、面発光導光板４と空気層との界面で全反射する。そして、第１光線２８１及び第２光線３９１は、導光対４の内部を反射を繰り返しながら伝播する。光線３４３は、反射を繰り返しながら＋ｘ軸方向に進む。しかし、第１光線２８１及び第２光線３９１が微小光学素子４２に入射すると、微小光学素子４２の曲面で反射して進行方向を変える。第１光線２８１及び第２光線３９１の進行方向が変化すると、第１光線２８１及び第２光線３９１の中には、面発光導光板４の表面と空気層との界面での全反射条件を満たさなくなる光線がある。光線が全反射条件を満たさなくなると、光線は、面発光導光板４の表面から液晶パネル１の裏面１ｂに向けて出射する。面発光導光板４の表面は、液晶パネル１の側の面である。

　実施の形態１の図５と同様に、微小光学素子４２の配置密度は、第１光線２８１及び第２光線３９１の進行方向の位置に対して変化している。第１光線２８１及び第２光線３９１の進行方向とは、図５中の＋ｘ軸方向である。詳しく説明すると、面発光導光板４は、端面４１ａ近傍から端面４１ｃまでの領域に微小光学素子４２を有している。端面４１ｃは、端面４１ａと対向する端面である。その配置密度は、端面４１ａ近傍から端面４１ｃに向けて連続的に疎から密へと変化している。

　例えば、微小光学素子４２は、凸レンズ形状である。その表面の曲率は、約０．１５ｍｍである。最大高さは、約０．００５ｍｍである。また、屈折率は、約１．４９である。なお、面発光導光板４や微小光学素子４２の材質は、アクリル樹脂とすることができる。しかし面発光導光板４や微小光学素子４２の材料は、アクリル樹脂に限定されない。光透過率が良く、成形加工性に優れた材料が採用され得る。アクリル樹脂に代えてポリカーボネート樹脂などの別の樹脂材料を採用でき、あるいは、ガラス材料を採用できる。

　なお、実施の形態４において、微小光学素子４２は、凸レンズ形状とした。しかし、微小光学素子４２の形状は、凸レンズ形状に限定されない。微小光学素子４２に必要な機能は、微小光学素子４２が第１光線２８１及び第２光線３９１を＋ｚ軸方向に反射して第１光線２８１及び第２光線３９１が液晶パネル１の裏面１ｂに向けて出射することである。第１光線２８１及び第２光線３９１は、面発光導光板４の内部をｘ軸方向に進行する光である。この機能を有すれば、微小光学素子４２の形状は、別の形状でも良い。例えば、プリズム形状や、ランダムな凹凸パターンなどでも同様の機能を有する。また、面発光導光板４は、厚み４ｍｍに限定されるものではない。液晶表示装置１０３の薄型化・軽量化を考慮すると、厚みの薄い面発光導光板４を用いることが望ましい。

　照明光３４４は、面発光導光板４から液晶パネル１に向けて出射した光である。しかし、照明光３４４は、第１の光学シート２及び第２の光学シート３などによって反射して－ｚ軸方向に進行する場合がある。高輝度化、低消費電力化を実現するためには、それらの反射光を再び液晶パネル１の照明光として利用する必要がある。実施の形態４の液晶表示装置１０３は、面発光導光板４の－ｚ軸方向の側に光反射シート５を備えている。この光反射シート５が－ｚ軸方向に進む反射光を再度＋ｚ軸方向に向ける。これにより、液晶表示装置１０３は、効率的に光を利用することができる。

　以上に説明したように、実施の形態４の液晶表示装置１０３は、２箇所に光源２８１及び第２光源３０９を有している。ＬＥＤ素子を用いた第１光源２０８は、面発光導光板４の側面に配置されている。第２光源としてのレーザ光源３０９は、面発光導光板４の裏面に配置されている。これにより、液晶表示装置１０３は、厚み（ｚ軸方向の寸法）の増加を抑えて光源の数を増やすことができる。また、液晶表示装置１０３の表示領域に対しもバックライトユニット２０３を大型化することなく、高輝度かつ薄型の液晶表示装置１０３を実現できる。また、液晶表示装置１０３の表示領域に対してバックライトユニット２０３の大きさを抑えて、液晶表示装置１０３は、高輝度かつ薄型を実現できる。表示領域とは、有効画像を表示する領域である。表示領域は、座標で表すとｘ軸方向及びｙ軸方向である。

　また、従来、サイドライト方式のバックライトに指向性を有する点光源のレーザ発光素子が採用されると、表示面の面内の輝度むらが問題となっていた。レーザ発光素子の光は、自ら有する発散角により広がるため、ＬＥＤ素子の光は、近接する別のレーザ発光素子の光と空間的に重なり合って、レーザ発光素子の光は、線状の光となる。バックライトユニット２０３は、光が伝播する光学距離を十分に有することができる。このため、バックライトユニット２０３は、均一な輝度分布の照明光３４４を生成できる。照明光３４４の輝度分布は、表示面の面内で均一である。従って輝度むらを低減した良好な画像を表示できる液晶表示装置１０３を提供できる。

　実施の形態４の液晶表示装置１０３のバックライトの光源は、狭い波長幅のレーザ発光素子を用いた光源を採用している。レーザ発光素子を用いた光源の採用によって表示色の色純度を高めることができる。広く用いられている蛍光ランプ及びＬＥＤ素子よりもレーザ発光素子を用いた光源は、鮮やかな色彩表現が可能となる。

　液晶表示装置１０３のレーザ発光素子を用いた第２光源３０９は、赤色の光を発する。液晶表示装置１０３の第１光源２０８は、青緑色の光を発する。青緑色は、青色及び緑色を混ぜた色である。上述したように、従来使用されていた蛍光ランプは、赤色領域の発光スペクトルのピークがオレンジ色の波長領域にある。同様に、黄色蛍光体を利用した白色のＬＥＤ素子も、赤色領域の発光スペクトルのピークがオレンジ色の波長領域にある。すなわち、赤色領域の波長のピークは、赤色領域からずれたオレンジ色の領域にある。特に赤色において色純度を高めようとすると、極めて透過光量が落ち、著しく輝度が低下してしまう。蛍光ランプを赤色のレーザ発光素子に置き換えることで、カラーフィルタの透過光量の低下を抑制できる。また、色純度の向上の効果を得ることができる。

　なお、実施の形態４においては、第２光源３０９に６４０ｎｍにピーク波長を有する赤色のレーザ発光素子が採用された。しかし、本発明は、これに限るものではない。例えば、波長のピークが６４０ｎｍと異なる赤色のレーザ発光素子を用いることができる。また、青色や緑色の光を放射するレーザ発光素子を用いることができる。なお、第１光源２０８の光は、第２光源３０９の光と混ざって白色の光となる必要がある。すなわち、第１光源２０８の光は、第２光源３０９の光に対して補色となる。

　一般的に、光源には、白色の蛍光ランプや白色のＬＥＤ素子が用いられる。一方、色純度を高める場合には、液晶パネル１のカラーフィルタの透過波長を狭く設定する。この場合、カラーフィルタによる光の損失が増加すると画像の輝度が低下する。実施の形態４の液晶表示装置１０３は、単一色のレーザ発光素子を用いている。単一色の光は、色純度が高い。単一色のレーザ発光素子を用いることにより、赤色の色純度は、向上する。そして、液晶表示装置１０３は、表示色の色再現範囲を広げることができる。また、赤色の色純度が向上することにより、液晶表示装置１０３は、カラーフィルタによる光の損失を減少できる。このため、液晶表示装置１０３は、明るさの低下を抑制できる。低消費電力にもかかわらず、液晶表示装置１０１は、高輝度で広い色域を実現できる。

　レーザ発光素子は、ＬＥＤ素子よりも単色性において優れている。レーザ発光素子の波長と液晶パネル１のカラーフィルタの透過波長を合わせることで、カラーフィルタの透過波長をより狭く設定できる。そのため、レーザ光源は、単色のＬＥＤ素子を用いた光源より色純度を高めることができる。

　また、レーザ発光素子を用いた光源は、単一色のＬＥＤ素子を用いた光源より電気・光変換効率が良い。そのため、レーザ発光素子を用いた光源は、単一色のＬＥＤ素子を用いた光源より低消費電力駆動が可能である。さらに、レーザ発光素子を用いた光源は、ＬＥＤ素子を用いた光源より指向性が高い。そのため、レーザ光源は、導光部材４０６との結合効率を向上させることができる。結合効率とは、光源が出射する光量に対する後続の光学系へ入射する光量のことである。

　前述のように、実施の形態４の液晶表示装置１０３は、異なる位置に配置された２つの光源から出射した光が面発光導光板４の短い端面から入射する構成をしている。しかしながら、光源の配列、導光部材４０６の位置及び微小光学素子４２の配列などを設計することで、面発光導光板４の長い端面を入射面とすることも可能である。長い端面とは、図１、図６及び図７中のｘｚ平面と平行な端面である。

　実施の形態４の光源駆動部は、画像信号に基づいて第１光源２０８及び第２光源３０９の出力を個別に制御することにより、消費電力を低減できるとともに、迷光を低減してコントラストを向上させることができる。なぜなら、第１光源２０８及び第２光源２０９を別々に制御することで表示に不要な光を消すことができる。また、表示に不要な光の出力を下げることができる。このように不要な光を減らすことで迷光を低減することができる。迷光とは、光学機器内で、正規の光路以外をたどる光のことで、結像に有害な光である。

《５》実施の形態５．
　図１４は、実施の形態５の液晶表示装置１０４（面光源装置を含む）の構成の一例を概略的に示す断面図である。図１４において、図１０（実施の形態３）に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、同じ符号を付す。液晶表示装置１０４は、透過型表示装置である。実施の形態５の液晶表示装置１０４は、導光部材５０６の端面５６１ｄが拡散反射面で構成されている。液晶表示装置１０４は、上記相違点以外は、実施の形態３と同じである。

　液晶表示装置１００と同様に、液晶表示装置１０２は、液晶パネル駆動部１２及び光源駆動部１３を有している。図１１に示すように、液晶パネル駆動部１２は、液晶パネル１を駆動する。光源駆動部１３は、第１の光源及び第２の光源を駆動する。なお、第１の光源は、第１光源２０８である。第２の光源は、レーザ光源３０９である。制御部１１は、液晶パネル駆動部１２の動作を制御し、光源駆動部１３の動作を制御する。制御部１１は入力した映像信号に画像処理を行い、液晶パネル制御信号と光源制御信号とを生成する。制御部１１は、液晶パネル制御信号を液晶パネル駆動部１２に供給する。また、制御部１１は、光源制御信号を光源駆動部１３に供給する。液晶パネル駆動部１２は、液晶パネル制御信号に基づいて液晶パネル１を駆動する。光源駆動部１３は、光源制御信号に基づいて第１光源２０８及び第２光源３０９を駆動する。

　第２光源３０９は、導光部材５０６の端面５６１ａに対向して配置されている。端面５６１ａは、導光部材５０６の＋ｘ軸方向の側の端面である。そして端面５６１ａは、光の入射端面である。導光部材５０６は、液晶パネル１の表示面１ａに対して平行に配置されている。第２光源３０９は、複数のレーザ発光素子をｙ軸方向に等間隔で配列したものである。

　第１光源２０８は、第１光線２８１（例えば、青緑色）を出射する。第２光源３０９は、第２光線３９１（例えば、赤色）を出射する。第１光源１８から出射される広い角度強度分布を有する第１光線２８１は、面発光導光板１５の光入射面４１ａに向けて略＋ｘ軸方向に進行する。第２光源３０９から出射された第２光線３９１は、導光部材５０６の光入射端５６１ａに入射し、導光部材５０６と空気層との界面において全反射を繰り返し、導光部材５０６内を－ｘ軸方向に進行し、端面５６１ｃにて＋ｚ軸方向に伝播する。このとき、第２光線３９１の角度強度分布は、保存される。したがって、拡散反射面５６１ｄに達する第２光線３９１の角度強度分布は、第２光源３０９から出射された際の第２光線３９１の角度強度分布と等しく、それぞれの角度強度分布の全角は、同じ角度（例えば、５°）である。導光部材５０６の端面５６１ｃにて＋ｚ軸方向に進む光は拡散反射面５６１ｄにより進行方向を面発光導光板４の光入射面４１ａに向かう方向（略＋ｘ軸方向）に変えられるとともに、その角度強度分布の全角が大きくなる。

　実施の形態５においても、前記実施の形態３と同様の効果を得ることができる。また、実施の形態５では、互いに異なる角度強度分布を有する異なる種類の光源を採用する場合においても、より狭い角度強度分布を有する光源の角度強度分布を他方の光源の角度強度分布と一致させることが可能になるため、各光源から生成される面光源の面内輝度分布の差を抑制することができる。これらの光源が異なるスペクトルを有する場合、色むらを抑制することが可能となる。特に、色再現範囲を拡大するために、単一色性の高い光源を少なくとも１種類用いて白色光を生成する場合、異なる角度強度分布を有する複数の光源を採用することになる。また、単一色性に非常に優れたレーザ発光素子は、指向性が高い。したがって、本実施の形態は、色再現範囲を広げるための構成として有効である。

《６》実施の形態６．
《６－１》実施の形態６の構成
　図１５は、実施の形態６の液晶表示装置３００１（面光源装置１１００を含む）の構成を概略的に示す断面図である。また、図１６は、図１５に示される面光源装置１１００を液晶パネル１１側から見た概略的な平面図であり、図１７は、図１５に示される面光源装置１１００を液晶表示装置３００１の背面側から見た概略的な背面図である。

　液晶表示装置３００１は、矩形の表示面１０１１ａ及びその反対側の背面１０１１ｂを持つ液晶表示素子（液晶パネル）１０１１を備えた透過型液晶表示装置である。説明を容易にするために、各図中にｘｙｚ直交座標系の座標軸を示す。以下の説明において、液晶パネル１０１１の表示面１０１１ａの短辺方向をｙ軸方向（図１５が描かれている紙面に垂直な方向）とし、液晶パネル１０１１の表示面１０１１ａの長辺方向をｘ軸方向（図１５において左右方向）とし、ｘｙ平面に垂直な方向をｚ軸方向（図１５における上下方向）とする。また、図１５において、左から右に向かう方向を、ｘ軸の正方向（＋ｘ軸方向）とし、その反対方向を、ｘ軸の負方向（－ｘ軸方向）とする。また、図１５が描かれている紙面の手前から紙面に向かう方向を、ｙ軸の正方向（＋ｙ軸方向）とし、その反対方向を、ｙ軸の負方向（－ｙ軸方向）とする。さらに、図１５において、下から上に向かう方向を、ｚ軸の正方向（＋ｚ軸方向）とし、その反対方向を、ｚ軸の負方向（－ｚ軸方向）とする。

　図１５に示されるように、実施の形態６の液晶表示装置３００１は、透過型の液晶パネル１０１１と、第１の光学シート１０１２と、第２の光学シート１０１３と、第２の光学シート１０１３及び第１の光学シート１０１２を通して液晶パネル１０１１の背面１０１１ｂに光を照射する面光源装置としてのバックライトユニット１１００とを有している。これらの構成１０１１，１０１２，１０１３，１１００は、－ｚ軸方向に順に配列されている。

　液晶パネル１０１１の表示面１０１１ａは、ｘｙ平面に平行な面である。液晶パネル１０１１の液晶層は、ｘｙ平面に平行な方向に広がる面状の構造を有している。液晶パネル１０１１の表示面１０１１ａは、通常、矩形であり、表示面１０１１ａの隣接する２辺（実施の形態６においては、ｙ軸方向の短辺とｘ軸方向の長辺）は、直交している。ただし、表示面１０１１ａの形状は、他の形状であってもよい。

　図１５に示されるように、面光源装置１１００は、薄板状の面発光導光板１０１５と、第１光源１０１８と、第２光源１１０１と、光路変更部材としての拡散反射部材１１０２とを有している。

　第１光源１０１８の第１光線Ｌ１１を出射する発光部は、面発光導光板１０１５の光入射面（側面）１０１５ａに対向配置されている。第１光源１０１８は、例えば、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）素子をｙ軸方向に等間隔で配列した光源装置である。第１光源１０１８は、光入射面１０１５ｃのｚ軸方向の長さの範囲内（すなわち、面発光導光板１０１５の厚みの範囲内に配置されることが望ましい。図１５には、第１光源１０１８から出射された第１光線Ｌ１１が、直接、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに入射する場合が示されているが、レンズなどの他の光学素子を介して第１光線Ｌ１１を光入射面１０１５ｃに入射させてもよい。

　第２光源１１０１は、面発光導光板１０１５の光出射面である発光面１０１５ａに対向する位置の背面１０１５ｂ側（－ｚ軸方向）に配置されている。第２光源１１０１は、例えば、複数のレーザ発光素子をｙ軸方向に等間隔で配列した光源装置である。第２光源１１０１の第２光線Ｌ１２を出射する発光部は、拡散反射部材１１０２の拡散光反射面１１０２ａに対向配置されている。

　拡散反射部材１１０２の拡散光反射面１１０２ａは、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃとも対向配置されている。拡散反射部材１１０２の拡散光反射面１１０２ａは、乱雑な複数の微小な起伏（凹凸）形状を有している。そのため、拡散反射部材１１０２の拡散光反射面１１０２ａに入射した光線は、その進行方向（伝播方向）を面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに向かう方向に変え、且つ、各光線の進行方向を乱雑に変更する。拡散反射部材１１０２の拡散光反射面１１０２ａは、アクリル樹脂（例えば、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂））の表面にブラスト加工などにより乱雑な凹凸形状を構成し、その表面にアルミニウムを蒸着したものである。ただし、拡散反射部材１１０２の拡散光反射面１１０２ａの構成は、上記例に限定されず、拡散反射部材１１０２の基材として、加工性に優れたポリカーボネートなどの樹脂又は金属を用いてもよい。また、拡散反射部材１１０２の拡散光反射面１１０２ａに蒸着する金属膜として、銀又は金などの反射率の高い他の金属を採用してもよい。さらに、拡散反射部材１１０２の拡散光反射面１１０２ａとして、例えば、基材の表面に大きさの異なる複数のビーズを塗装し、さらにその表面に銀などの金属膜を設けたものを採用してもよい。また、拡散反射部材１１０２として、ポリエステル基材中に気泡構造を設けた反射フィルムを採用してもよく、この場合には、表面の凹凸構造や基材中の気泡構造を最適化することにより高い拡散反射性能を得ることができる。また、これらの拡散反射部材１１０２は、簡易、安価な部材であり、簡易構造かつ低コストにおいても高い画質向上効果を得ることができる。

　面発光導光板１０１５は、発光面１０１５ａと、この発光面１０１５ａの反対側の背面１０１５ｂと、発光面１０１５ａの辺と背面１０１５ｂの辺との間を繋ぐ細長い複数の側面（例えば、１０１５ｃ，１０１５ｄなど）とを有する透光性の光学部材である。また、面光源装置１１００は、面発光導光板１０１５の背面１０１５ｂ上に配列された複数の微小光学素子１０１６と、面発光導光板１０１５の背面１０１５ｂに対向する光反射シート１０１７とを有している。面発光導光板１０１５と微小光学素子１０１６とは一体の光学部材１０１４を構成している。微小光学素子１０１６は、面発光導光板１０１５の側面である光入射面１０１５ｃから入射した光線を、面発光導光板１０１５の発光面１０１５ａに向ける機能を持つ。微小光学素子１０１６が占める面積の広い領域（例えば、微小光学素子１０１６が大径の領域、又は、微小光学素子１０１６の配列密度が高い領域）では、面発光導光板１０１５の発光面１０１５ａに向かう照明光Ｌ１４の量が多くなる。このため、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃから離れるほど、面発光導光板１０１５の背面１０１５ｂにおける微小光学素子１０１６が占める面積が増加するように、微小光学素子１０１６の配置、個数、形状を決定することが望ましい。なお、図１５及び図１７に示される微小光学素子１０１６の配置、個数、形状は、一例に過ぎず、例えば、図１８に示される微小光学素子１０１６ａのように、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃから離れるほど微小光学素子１０１６の配列密度を高くするなどの、他の配置、他の個数、他の形状としてもよい。

　面発光導光板１０１５は、その発光面１０１５ａが、液晶パネル１０１１の表示面１０１１ａに対して平行になるように、配置されている。面発光導光板１０１５は、光入射面１０１５ｃから面発光導光板１０１５の中心に向けて所定の長さ（例えば、１０ｍｍ）の領域である混合領域１０１５ｅを備えている。混合領域１０１５ｅにおいて、面発光導光板１０１５は、表面と背面ともに光学構造を有さず、空気層に面している。光入射面１０１５ｃから混合領域（「混色領域」とも言う。）１０１５ｅに入射した光は、空気層との界面（すなわち、発光面１０１５ａ側の面及び背面１０１５ｂ側の面）において全反射しながら、＋ｘ軸方向に進む（伝播する）。

　面発光導光板１０１５は、混合領域１０１５ｅを除く領域１０１５ｆの背面１０１５ｂに微小光学素子１０１６を有している。背面１０１５ｂは、液晶パネル１０１１に対して反対側の面である。微小光学素子１０１６は、混合光線Ｌ１３を照明光Ｌ１４に変える機能を持つ。混合光線Ｌ１３は、面発光導光板１０１５の内部を伝播する光である。照明光Ｌ１４は、略＋ｚ軸方向に出射する光である。照明光Ｌ１４は、液晶パネル１０１１の背面１０１１ｂに向けて面発光導光板１０１５から出射する。

　例えば、面発光導光板１０１５は、アクリル樹脂（例えば、ＰＭＭＡ）などの透明材料で作製された部品であり、例えば、ｚ軸方向の厚みが４ｍｍの薄板状の部材である。図１７に示されるように、面発光導光板１０１５の背面１０１５ｂには、複数の微小光学素子１０１６が備えられている。微小光学素子１０１６は、－ｚ軸方向に突出した半球状の凸レンズ形状の素子である。

　混合光線Ｌ１３は、面発光導光板１０１５と空気層との界面で全反射する。そして、混合光線Ｌ１３は、面発光導光板１０１５の内部を伝播する。混合光線Ｌ１３は、反射を繰り返しながら＋ｘ軸方向に進む。しかし、混合光線Ｌ１３が微小光学素子１０１６に入射すると、微小光学素子１０１６の曲面で反射して進行方向を変える。混合光線Ｌ１３の進行方向が変化すると、混合光線Ｌ１３の中には、面発光導光板１０１５の表面と空気層との界面での全反射条件を満たさなくなる光線が生じる。光線が全反射条件を満たさなくなると、光線は、面発光導光板１０１５の発光面１０１５ａから液晶パネル１０１１の背面１０１１ｂに向かって出射する。

　面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃには、第１光源１０１８からの第１光線Ｌ１０１１及び第２光源１１０１からの第２光線Ｌ１２が入射される。第１光源１０１８は、光入射面１０１５ｃに向けて第１光線Ｌ１１を出射する。第２光源１１０１は、第１光源１０１８より背面１０１５ｂ側に配置され、第１光線Ｌ１１よりも狭い角度強度分布を有する第２光線Ｌ１２を出射する。光路変更部材としての拡散反射部材１１０２は、第２光源１１０１から出射された第２光線Ｌ１２を光入射面１０１５ｃに導く機能を持つ。また、拡散反射部材１１０２は、光入射面１０１５ｃにおける第２光線Ｌ１２の断面のサイズを、光入射面１０１５ｃにおける第１光線Ｌ１１の断面のサイズに近付ける機能を持つように構成することも可能である。また、第１光源８から出射した第１光線８１及び第２光源９から出射した第２光線９１の両方は、複数の側面のうちの同一の側面である光入射面４１ａから、面発光導光板４内に入射する。より具体的に言えば、拡散反射部材１１０２は、光入射面１０１５ｃに入射する直前における第２光線Ｌ１２の角度強度分布を、光入射面１０１５ｃに入射する直前における第１光線Ｌ１１の角度強度分布に近付けるように、第２光線Ｌ１２の進行方向及び角度強度分布を変える機能を持つ。
光路変更部材としての拡散反射部材１１０２は、第２光源１１０１から出射された第２光線Ｌ１２を光入射面１０１５ｃに導くと共に、光入射面１０１５ｃに入射する直前における第２光線Ｌ１２の角度強度分布を、光入射面１０１５ｃに入射する直前における第１光線Ｌ１１の角度強度分布に近付けるように、第２光線Ｌ１２の進行方向及び角度強度分布を変える機能を持つ。

　第１光源１０１８から出射される第１光線Ｌ１１は、例えば、青緑色の光線である。第２光源１１０１から出射される光線は、例えば、赤色の光線である。第１光線Ｌ１１の主光線は、第１光源１０１８から略＋ｘ軸方向（図１５における右方向）に、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに向けて出射される。第２光線Ｌ１２は、第２光源１１０１から略＋ｚ軸方向に出射され、拡散反射部材１１０２の光反射面１１０２ａによって拡散反射され、その後、略＋ｘ軸方向に、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに向けて進行する。第１光線Ｌ１１及び第２光線Ｌ１２の両方は、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに入射する。第１光線Ｌ１１及び第２光線Ｌ１２は、面発光導光板１０１５内の光入射面１０１５ｃ近傍の混合領域１０１５ｅで混合され、混合光線（例えば、白色の光線）Ｌ１３となる。

　面発光導光板１０１５の背面１０１５ｂに備えられた微小光学素子１０１６は、混合光線Ｌ１３を照明光Ｌ１４に変換する機能を持つ。照明光Ｌ１４は、略＋ｚ軸方向に進行し、液晶パネル１０１１の背面１０１１ｂに向けて進む。照明光Ｌ１４は、第２の光学シート１０１３及び第１の光学シート１０１２を透過して液晶パネル１０１１の背面１０１１ｂを照射される。第１の光学シート１０１２は、面発光導光板１０１５の発光面１０１５ａから出射された照明光Ｌ１４を、液晶パネル１０１１の背面１０１１ｂに向ける機能を持つ。第２の光学シート１０１３は、照明光Ｌ１４による細かな照明むらなどの光学的影響を抑制する機能を持つ。

　図１５に示されるように、実施の形態６においては、拡散反射部材１１０２は、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃと平行な方向（図１５におけるｚ軸方向）に対して傾斜して、且つ、拡散反射部材１１０２を拡散光反射面１１０２ａが液晶表示装置３００１の背面から見えるように傾斜して配置されている。このように傾斜して配置する理由は、面発光導光板１０１５の－ｚ軸方向の側に備えられる第２光源１１０１の配置位置に対し第２光源１１０１から出射される光Ｌ１２が拡散光反射面１１０２ａに効率良く入射すること、及び、拡散光反射面１１０２ａから出射する光が面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに効率良く入射することの両方を達成できるようにするためである。第２光源１１０１と拡散反射部材１１０２の拡散光反射面１１０２ａとの位置関係、配置角度、並びに、拡散反射部材１１０２と面発光導光板１０１５との位置関係及び配置角度は、第２光源１１０１から出射される第２光線Ｌ１２の角度強度分布や第２光線Ｌ１２の大きさ（直径）、拡散反射部材１１０２の拡散特性、及び、面発光導光板１０１５の厚みなどに応じて設定する。したがって、各条件が異なる場合は、各部材の位置関係とその配置角度を最適化する必要がある。

　微小光学素子１０１６の配置密度は、面発光導光板１０１５の上のｘｙ平面内の位置で変化している。配置密度とは、単位面積当たりの微小光学素子１０１６の数、又は、単位面積当たりの微小光学素子１０１６の占める面積（大きさ）である。微小光学素子１０１６の配置密度の変化により、照明光Ｌ１４の面内輝度分布を制御することができる。照明光Ｌ１４は、面発光導光板１０１５から出射する光である。なお、面内輝度分布とは、任意の平面において、２次元で表される位置に対する輝度の高低を示す分布である。ここでの面内とは、表示面のことである。

　微小光学素子１０１６の凸状表面の曲率半径は、例えば、約０．１５ｍｍであり、微小光学素子１０１６の最大高さは、約０．００５ｍｍである。また、微小光学素子１０１６の屈折率は、約１．４９である。なお、面発光導光板１０１５及び微小光学素子１０１６の材質は、アクリル樹脂とすることができる。ただし、面発光導光板１０１５及び微小光学素子１０１６の材料は、アクリル樹脂に限定されない。面発光導光板１０１５及び微小光学素子１０１６の材料としては、光透過率が良く、成形加工性に優れた材料が採用され得、例えば、アクリル樹脂に代えて、ポリカーボネート樹脂などの別の樹脂材料を採用できる。あるいは、面発光導光板１０１５及び微小光学素子１０１６の材質は、ガラス材料を採用できる。また、面発光導光板１０１５の厚みは、４ｍｍに限定されるものではなく、液晶表示装置３００１の薄型化及び軽量化を考慮すると、厚みの薄い面発光導光板１０１５を採用することが望ましい。

　また、微小光学素子１０１６の形状は、凸レンズ状に限定されず、微小光学素子１０１６が混合光線Ｌ１３を略＋ｚ軸方向に反射して混合光線Ｌ１３が液晶パネル１０１１の背面１０１１ｂに向けて出射する機能を持つ部材であればよい。混合光線Ｌ１３は、面発光導光板１０１５の内部をｘ軸方向に進行する光である。この機能を有すれば、微小光学素子１０１６の形状は、他の形状であってもよい。例えば、微小光学素子１０１６は、プリズム形状、又は、ランダムな凹凸パターンなどであってもよい。

　実施の形態６においては、拡散反射部材１１０２のｚｘ平面における幅は、１．５ｍｍである。第２光源１１０１内のレーザ発光素子から出射される第２光線Ｌ１２は、角度強度分布の全角が５°であり、高い指向性を有しているため、第２光源１１０１と拡散反射部材１１０２との間の距離を自由伝播した際にも、第２光線Ｌ１２のｚｘ平面における幅は、大きく広がらない。ここで、発散角は、光強度が最高になる方向に対する、光強度が最高強度の５０％になる方向の角度（全角）である。したがって、拡散反射部材１１０２のｚｘ平面における幅を小さくすることによる第２光線Ｌ１２の光損失を抑制することが可能である。また、拡散反射部材１１０２が小型になると、面発光導光板１０１５の厚みも薄くでき、液晶表示装置の奥行きを抑制することができる。

　第１光源１０１８としてＬＥＤ素子が用いられる場合には、一般に、第１光線Ｌ１１は広い発散角を有しており、第１光線Ｌ１１の角度強度分布は、全角６０°である。第１光源１０１８から出射される第１光線Ｌ１１は、その角度強度分布を変えることなく面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに入射する。

　第２光源１１０１としてレーザ発光素子が用いられる場合は、一般に、第２光線Ｌ１２は、高い指向性を有しており、第２光線Ｌ１２の角度強度分布は、全角が５°である。第２光源１１０１から出射される第２光線Ｌ１２は、拡散反射部材１１０２により拡散され、その角度を第１光源１０１８の第１光線Ｌ１１の角度強度分布と略等しい角度に広げた後、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに入射する。

　面発光導光板１０１５の背面１０１５ｂに備えられた微小光学素子１０１６は、面発光導光板１０１５の背面のうちの、光入射面１０１５ｃから任意の長さ（混合領域１０１５ｅの長さ）離れた位置から側面１０１５ｄまでの領域１０１５ｆに配置される。面発光導光板１０１５の背面１０１５ｂにおける微小光学素子１０１６が配される領域１０１５ｆの面積は、液晶パネル１０１１の有効画像表示領域の面積と略同じであるが、液晶パネル１０１１の有効画像表示領域の面積より幾分大きくしてもよい。面発光導光板１０１５の背面１０１５ｂにおける微小光学素子１０１６が配される領域１０１５ｆの中心位置は、液晶パネル１０１１の有効画像表示領域（ｘｙ平面に平行な領域）の中心位置と同じ、又は、液晶パネル１０１１の有効画像表示領域の中心位置の近傍に位置することが望ましい。このような構成により、面発光導光板１０１５の発光面１０１５ａから出射される照明光Ｌ１４が、液晶パネル１０１１の有効画像表示領域の全域に照明され、液晶パネル１０１１の表示面１０１１ａを見る者は、表示面１０１１ａ内に画像欠損のない画像を見ることができる。

　光反射シート１０１７は、面発光導光板１０１５の背面１０１５ｂに対向配置されている。面発光導光板１０１５の背面１０１５ｂから出射した光は、光反射シート１０１７で反射され、背面１０１５ｂから面発光導光板１０１５に入射し、面発光導光板１０１５の発光面１０１５ａから出射されて、照明光Ｌ１４として液晶パネル１０１１の背面１０１１ｂを照明する。光反射シート１０１７としては、例えば、ポリエチレンテレフタラートなどの樹脂を基材とした光反射シートを用いることができる。また、光反射シート１０１７としては、基板の表面に金属を蒸着した光反射シートを用いてもよい。

　図１９は、実施の形態６の液晶表示装置３００１の制御系の構成を示すブロック図である。図１９に示されるように、液晶表示装置３００１は、液晶パネル１０１１と、液晶パネル１０１１を駆動する液晶パネル駆動部１０２２と、第１光源１０１８と、第２光源１１０１と、第１光源１０１８及び第２光源１１０１を駆動する光源駆動部１０２３と、液晶パネル駆動部１０２２の動作及び光源駆動部１０２３の動作を制御する制御部１０２１とを有している。制御部１０２１は、入力された映像信号Ｓ３１に画像処理を施し、入力された映像信号に基づく液晶パネル制御信号Ｓ３１及び光源制御信号Ｓ３２を生成し、液晶パネル制御信号を液晶パネル駆動部１０２２に供給し、光源制御信号を光源駆動部１０２３に供給する。液晶パネル駆動部１０２２は、液晶パネル制御信号Ｓ３１に基づいて液晶パネル１０１１を駆動し、液晶パネル１０１１に映像を表示させる。

　液晶パネル駆動部１０２２は、制御部１０２１から受け取った液晶パネル制御信号に基づいて、液晶パネル１０１１の液晶層の光透過率を画素単位で変化させる。液晶パネル１０１１の各画素は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つの副画素（第１～第３の副画素）から構成される。第１の副画素は、赤色の光のみを透過するカラーフィルタを有し、第２の副画素は、緑色の光のみを透過するカラーフィルタを有し、第３の副画素は、青色の光のみを透過するカラーフィルタを有している。制御部１０２１は、液晶パネル駆動部１０２２に、液晶パネル１０１１の各副画素の光透過率を制御させることで、液晶パネル１０１１にカラー画像を表示させる。言い換えれば、液晶パネル１０１１は、面発光導光板１０１５から入射した照明光Ｌ１４を空間的に変調することで画像光を作り出して、画像光を表示面１０１１ａから出射する。ここで、画像光とは、画像情報を有する光のことである。光源駆動部１０２３は、光源制御信号に基づいて第１光源１０１８及び第２光源１１０１を駆動して、液晶パネル１０１１に表示される映像の輝度を調整する。

　角度強度分布の異なる第１光線Ｌ１１及び第２光線Ｌ１２を共通の面発光導光板１０１５に入射させ、発光面１０１５ａから出射させる場合には、第１光線Ｌ１１及び第２光線Ｌ１２の角度強度分布の違いから、第１光源１０１８及び第２光源１１０１は、それぞれ異なる色の光を発するため、面内輝度分布の差異が色むらとなって表示面１０１１ａに現れてしまう。しかし、実施の形態６では、レーザ発光素子を用いる第２光源１１０１から出射される第２光線Ｌ１２の非常に狭い角度強度分布を、拡散反射部材１１０２により広げ、ＬＥＤ素子を用いる第１光源１０１８から出射される第１光線Ｌ１１の角度強度分布に近付けることにより、表示面１０１１ａにおける色むらの発生を抑制している。

　面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに入射したシアン色の第１光線Ｌ１１と赤色の第２光線Ｌ１２は、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃ近傍に設けられる混合領域１０１５ｅを伝播することにより混ざり合って白色の光となった後、微小光学素子１０１６により液晶パネル１０１１に向けて面発光導光板１０１５から出射される。実施の形態６では、各色の光線（すなわち、第１光線Ｌ１１と第２光線Ｌ１２）は、同等の角度強度分布をもって面発光導光板１０１５内に入射する。したがって、面発光導光板１０１５から出射される照明光Ｌ１４は、ｘｙ平面において、色むらのない白色の面状光を出射することが可能となる。なお、制御部１０２１が光源駆動部１０２３を制御して、第１光線Ｌ１１の輝度と第２光線Ｌ１２の輝度との割合を調整することができる。

　液晶表示装置３００１が色再現範囲を広げるために表示色の色純度を高める場合、液晶パネル１０１１のカラーフィルタの透過波長帯域の幅を狭く設定しなければならない。しかし、透過波長帯域の幅を狭く設定すると、カラーフィルタを透過する光の透過光量は、減少する。このため、表示色の色純度を高めようとする場合、カラーフィルタを透過する光の透過光量の減少によって輝度が落ちるという問題が発生する。さらに、従来使用されていた蛍光ランプは、赤色領域の発光スペクトルのピークがオレンジ色の波長領域にある。同様に、黄色蛍光体を利用した白色のＬＥＤも、赤色領域の発光スペクトルのピークがオレンジ色の波長領域にある。すなわち、赤色領域の波長のピークは、赤色領域からずれたオレンジ色の領域にある。特に、赤色において色純度を高めようとすると、極めて透過光量が落ち、著しく輝度が低下してしまう。

　実施の形態６の液晶表示装置３００１においては、第１光源１０１８は、青緑色の第１光線Ｌ１１を出射するＬＥＤ素子を有している。青緑色の第１光線Ｌ１１は、青色と緑色の光とを混ぜている。また、第２光源１１０１は、赤色の第２光線Ｌ１２を出射する単色のレーザ発光素子を有している。第２光線Ｌ１２のスペクトルは、例えば、６４０ｎｍ付近にピークを有する。また、第２光線Ｌ１２の波長幅は、半値全幅で１ｎｍと非常に狭く、色純度が高い。このように、第２光源１１０１が、赤色のレーザ発光素子を用いることにより、赤色の色純度を向上させることができる。すなわち、液晶表示装置３００１は、表示色の色再現範囲を広げることができる。

　なお、実施の形態６においては、第２光源１１０１が６４０ｎｍ付近にピークを有するレーザ発光素子を有する場合を説明したが、本発明は、これに限定されない。第２光源１１０１が、より短波長側の赤色レーザ発光素子を使用することにより、波長に対する視感度が上がるため、輝度／投入電力の比を向上することが可能となり、より消費電力低減効果が得られる。また、より長波長側の赤色レーザ発光素子を使用することにより、色再現範囲を広げ色鮮やかな画像を提供することが可能となる。スペクトル幅が非常に狭く色純度を向上させることが可能なレーザ発光素子は、非常に狭い角度強度分布を有する。このレーザ発光素子と広い角度強度分布を有するＬＥＤ素子とから白色の面光源を生成する面光源装置においては、レーザ光の狭い角度強度分布のため、色むらが問題となる。しかし、実施の形態６における液晶表示装置３００１の面光源装置２２００は、レーザ第２光源１１０１から出射した第２光線Ｌ１２が拡散反射板１１０２を介すことによりその角度強度分布がＬＥＤ素子である第１光源１０１８から出射する第１光線Ｌ１１の角度強度分布と同等に広げられるため、色むらの無い白色の面光源が得られる。

　なお、照明光Ｌ１４は、第１の光学シート１０１２及び第２光学シート１０１３などによって反射して－ｚ軸方向に進行する場合がある。照明光Ｌ１４は、面発光導光板１０１５から液晶パネル１０１１に向けて出射した光である。高輝度化、低消費電力化を実現するためには、それらの反射光を再び液晶パネル１０１１の照明光として利用する必要がある。実施の形態６の液晶表示装置３００１は、面発光導光板１０１５の－ｚ軸方向の側に光反射シート１０１７を備えている。光反射シート１０１７は、略－ｚ軸方向に進む光を略＋ｚ軸方向に向ける。これにより、液晶表示装置３００１は、効率的に光を利用することができる。

《６－２》実施の形態６の動作
　面光源装置１１００の点灯時には、第１光源１０１８及び第２光源１１０１のそれぞれから光線が出射される。

　第１光源１０１８から出射された第１光線Ｌ１１（例えば、シアン色）は、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに向かう方向（略＋ｘ軸方向）に進む。

　第２光源１１０１から出射された第２光線Ｌ１２（例えば、赤色）は、光拡散部材１１０２の拡散光反射面１１０２ａに照射され、第２光線Ｌ１２の角度強度分布の全角を増加させ、進行方向を面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに向かう方向（略＋ｘ軸方向）に変える。

　面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに入射した第１光線Ｌ１１及び第２光線Ｌ１２は、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃの近傍に設けられる混合領域１０１５ｅを伝播することにより混ざり合って白色の光となった後、微小光学素子１０１６における反射及び光反射シート１０１７による反射などを経て、面発光導光板１０１５の発光面１０１５ａから面状の照明光Ｌ１４として液晶パネル１０１１に向けて出射される。実施の形態６では、各色の光線（すなわち、第１光線Ｌ１１及び第２光線Ｌ１２）は、同等の角度強度分布をもって面発光導光板１０１５内を伝播する。したがって、面発光導光板１０１５から出射される照明光Ｌ１４は、ｘｙ平面に平行な面内において色むらのない略均一な白色の面状光となる。なお、制御部１０２１が光源駆動部１０２３を制御して、第１光線Ｌ１１の強度と第２光線Ｌ１２の強度との割合を調整することによって、発光面１０１５ａの輝度及び色を調整することもできる。

《６－３》実施の形態６の効果
　以上に説明したように、実施の形態６の面光源装置１１００は、面発光導光板１０１５の光入射面（側面）１０１５ｃに対向する位置に配置された第１光源１０１８と、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃより背面１０１５ｂ側の位置に配置された第２光源１１０１と、第２光線Ｌ１２を光入射面１０１５ｃに導く光路変更部材としての拡散反射部材１１０２を備えている。このように、実施の形態６の面光源装置１１００によれば、光路変更部材としての拡散反射部材１１０２を用いて第２光線Ｌ１２の進行方向を面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに向かう方向に変えているので、面発光導光板の厚み方向に並ぶ２種類の光源を面発光導光板の光入射面に対向配置させた従来の構成に比べ、面発光導光板１０１５の厚みを薄くすることができる。

　なお、図１５においては、第２光源１１０１を第１光源１０１８よりも面発光導光板１０１５の背面１０１５ｂ側に配置した構成を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。図２０に示されるように、面光源装置１１１０の構成を、第２光源１１１１を第１光源１０１８よりも面発光導光板１０１５の前面１０１５ａ側に配置し、拡散反射部材１１１２を第１光源１０１８よりも光入射面１０１５ｃの前面側の適切な位置に配置した構成としてもよい。

　また、実施の形態６の面光源装置１１００は、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに入射する直前における第２光線Ｌ１２の角度強度分布を、光入射面１０１５ｃに入射する直前における第１光線Ｌ１１の角度強度分布に近付けるように、第２光線Ｌ１２の進行方向及び角度強度分布を変える光路変更部材としての拡散反射部材１１０２を備えている。このように、実施の形態６の面光源装置１１００によれば、光路変更部材としての拡散反射部材１１０２を用いて第２光線Ｌ１２の角度強度分布の全角を第１光線Ｌ１１の角度強度分布の全角に近付けるように増加させている。これにより、第１光線Ｌ１１が面発光導光板１０１５を介して発光面１０１５ａから出射されて成る面状の照明光の面内輝度分布と、第２光線Ｌ１２が同じく面発光導光板１０１５を介して発光面１０１５ａから出射されて成る面状の照明光の面内輝度分布との差が抑制され、面光源装置１１００の色むらを低減することができる。

　また、実施の形態６の面光源装置１１００を有する液晶表示装置３００１は、面発光導光板１０１５の厚みが薄くなるので、薄型化を実現できる。また、実施の形態６の面光源装置１１００を有する液晶表示装置３００１は、面光源装置１１００の色むらを低減することができるので、液晶パネル１０１１の表示面１０１１ａの色むらを低減し画質の向上を実現できる。

　実施の形態６によれば、制御部１０２１は、光源駆動部１０２３に、第２光線Ｌ１２の輝度と第１光線Ｌ１１の輝度を調整させる。制御部１０２１は、映像信号に基づいて各光源の発光量を調整する。これにより、液晶表示装置３００１の消費電力を低減できる。

　また、液晶表示装置の光源に少なくとも１種類のレーザ発光素子を採用することにより、色再現領域を広げ色鮮やかでかつ色むらの無い画像を提供することが可能となる。

　さらに、第１光源１０１８を面発光導光板１０１５の側面に配置し、第２光源１１０１を面発光導光板１０１５の背面１０１５ｂ側に配置するによって、それぞれの光源が発する熱による周辺の局所的な温度上昇を緩和できる。これにより、周囲温度上昇による光源の発光効率の低下を抑制できる。

　上記説明では、実施の形態６の液晶表示装置３００１及び面光源装置１１００は、異なる位置に配置された２つの光源から出射した光が面発光導光板１０１５の短辺の端面（光入射面１０１５ｃ）から入射する構成を採用しているが、第１光源１０１８及び第２光源１１０１の配列、拡散反射部材１１０２の位置、微小光学素子１０１６の配列及び形状などを適切に変更することによって、面発光導光板１０１５の長辺の端面を光入射面とすることも可能である。

　また、実施の形態６の液晶表示装置３００１及び面光源装置１１００は、第１光源１０１８及び第２光源１１０１を別個の構成としているので、光源駆動部１０２３は、画像信号に基づいて第１光源１０１８及び第２光源１１０１の出力を個別に制御することができる。このため、消費電力を低減できるとともに、迷光を低減してコントラストを向上させることができる。なお、迷光とは、光学機器内で、正規の光路以外をたどる光のことで、希望する用途に有害な光である。

《６－４》実施の形態６の変形例
　実施の形態６の液晶表示装置３００１は、第１光源１０１８に青緑色のＬＥＤ素子、第２光源１１０１に赤色のレーザ発光素子を備える構成としたが、本発明は、これに限るものではない。例えば、異なる複数の光源を備える液晶表示装置において、少なくとも１種類の広い角度強度分布を有する光源と他の少なくとも１種類の狭い角度強度分布を有する光源とを備える場合に、本発明を適用可能である。

　例えば、第１光源１０１８に青緑色の光を放射する蛍光ランプ、第２光源１１０１に赤色のレーザ発光素子を備え白色を生成する構成を採用することができる。また、第１光源１０１８に青色と赤色のＬＥＤ素子、第２光源１１０１に緑色のレーザ発光素子を備え白色を生成する構成とすることもできる。

　さらに、第１光源１０１８に緑色のＬＥＤ素子を用い、第２光源１１０１に青色と赤色のレーザ発光素子を用いることもできる。

　また、上記説明では、面光源装置１１００を液晶表示装置３００１のバックライトユニットとして用いた場合について説明したが、面光源装置を照明用などの他の用途に用いてもよい。

《７》実施の形態７．
《７－１》実施の形態７の構成
　図２１は、実施の形態７の液晶表示装置３００２（面光源装置２２００を含む）の構成を概略的に示す断面図である。また、図２２は、図２１に示される面光源装置２２００の光反射部材としてのシリンドリカルミラー１２０２の構成を概略的に示す斜視図である。図２１及び図２２において、図１５に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。実施の形態７の液晶表示装置３００２及び面光源装置２２００は、実施の形態６における第２光源１１０１及び拡散反射部材１１０２に代えて、第２光源１２０１及びシリンドリカルミラー１２０２を備えた点が、実施の形態６の液晶表示装置３００１及び面光源装置１１００と相違する。他の点については、実施の形態７の液晶表示装置３００２及び面光源装置２２００は、実施の形態６の液晶表示装置３００１及び面光源装置１１００と同じである。

　第１光源１０１８は、第１光線Ｌ２１（例えば、青緑色）を出射する。第２光源１２０１は、実施の形態６における第２光源１１０１と同じ構成を有し、第２光線Ｌ２２（例えば、赤色）を出射する。第１光線Ｌ２１は、第１光源１０１８から光入射面１０１５ｃに向けて略＋ｘ軸方向に進行する。第２光線Ｌ２２は、第２光源１２０１から略＋ｚ軸方向に進行し、その後、シリンドリカルミラー１２０２によって反射され、略＋ｘ軸方向に進行方向を変える。シリンドリカルミラー１２０２は、光入射面１０１５ｃにおける第２光線Ｌ２２の断面のサイズを、光入射面１０１５ｃにおける第１光線Ｌ２１の断面のサイズに近付ける機能を持つように構成することもできる。第１光線Ｌ２１及び第２光線Ｌ２２は、共に面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに入射する。第１光線Ｌ２１及び第２光線Ｌ２２は、面発光導光板１０１５内の光入射面１０１５ｃ近傍で混合領域１０１５ｅで混ざり合い、白色の混合光線Ｌ２３となる。

　図２１及び図２２に示されるように、シリンドリカルミラー（第１の光反射部材）１２０２の光反射面１２０２ａは、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃの長手方向（ｙ軸方向）に直交する面（ｚｘ平面に平行な面）で切る断面形状が面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに内側を向ける円弧状である。また、光反射面１２０２ａは、面発光導光板１０１５の発光面１０１５ａに平行な面（ｘｙ平面に平行な面）で切る断面形状が長手方向（ｙ軸方向）に延びる直線状であり、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに面する凹状の面である。図２１及び図２２に示される例では、シリンドリカルミラー１２０２の光反射面１２０２ａは、円筒を軸方向（ｙ軸方向）に平行な面で１／ｎに分割したｎ分の１円筒（ｎは１より大きい値）形状の光反射面１２０２ａを含んでいる。シリンドリカルミラー１２０２の内側の凹面である光反射面１２０２ａには、光を反射する金属膜の層が設けられており、光反射面１２０２ａの各位置における接線方向は、位置に応じて変化する。そのため、シリンドリカルミラー１２０２の光反射面１２０２ａに、大きさを有する平行光（光束）が入射すると、入射位置に応じて異なる出射角度でシリンドリカルミラー１２０２の光反射面１２０２ａから反射される。

　実施の形態７において、第２光源１２０１は、シリンドリカルミラー１２０２の光反射面１２０２ａと対向配置されている。また、シリンドリカルミラー１２０２の光反射面１２０２ａは、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃとも対向配置されている。実施の形態７におけるシリンドリカルミラー１２０２は、楕円の１／４円筒形状であり、その凹面側を光反射面１２０２ａとしている。シリンドリカルミラー１２０２の基材は、アクリル樹脂（例えば、ＰＭＭＡ）であり、その光反射面１２０２ａは、アルミニウムを蒸着した面である。ただし、シリンドリカルミラー１２０２を構成する材料及び形状は、この例に限定されず、例えば、基材に加工性に優れた他の樹脂や金属を採用してもよい。また、光反射面１２０２ａに蒸着する金属膜に、銀又は金などの反射率の高い他の金属を採用してもよい。

　実施の形態７の液晶表示装置３００２は、異なる位置に配置された２つの光源から出射した光が面発光導光板１０１５の短い端面（光入射面１０１５ｃ）から入射する構成をしているが、光源の配列、シリンドリカルミラー１１０２の位置及び微小光学素子１０１６の配列などを適切に設計することで、面発光導光板１０１５の長い端面を光入射面とすることも可能である。

《７－２》実施の形態７の動作
　面光源装置２２００の点灯時には、第１光源１０１８及び第２光源１２０１のそれぞれから光線が出射される。

　第１光源１０１８から出射される広い角度強度分布を有する第１光線Ｌ２１は、直接面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに入射する。

　第２光源１２０１から略＋ｚ軸方向に出射される第２光線Ｌ２２は、シリンドリカルミラー１２０２の光反射面１２０２ａに入射する。第２光源１２０１から出射された第２光線Ｌ２２は、全角が５°である狭い角度強度分布を有し、また、ｚｘ平面において大きさ（すなわち、図２１のｘ軸方向にある程度の太さの光束径）を持つ。第２光線Ｌ２２は、ｚｘ平面において曲率を有するシリンドリカルミラー１２０２の光反射面１２０２ａに入射することにより、その光反射面１２０２ａ上の入射位置に応じて異なる角度でシリンドリカルミラー１２０２から出射される。すなわち、第２光源１２０１から出射される狭い全角を持つ角度強度分布を有する第２光線Ｌ２２は、シリンドリカルミラー１２０２を介すことにより、第１光源１０１８から出射される第１光線Ｌ２１と同等の広い全角を持つ角度強度分布を有する光に変換される。シリンドリカルミラー１２０２から出射された第２光線Ｌ２２は、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに入射する。

　面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに入射した第１光線Ｌ２１（例えば、シアン色）及び第２光線Ｌ２２（例えば、赤色）は、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃの近傍に設けられる混合領域１０１５ｅを伝播することにより混ざり合って白色の光（混合光線）Ｌ２３となった後、微小光学素子１０１６における反射及び光反射シート１０１７による反射などを経て、面発光導光板１０１５の発光面１０１５ａから面状の照明光Ｌ２４として液晶パネル１０１１に向けて出射される。実施の形態７では、各色の光線（すなわち、第１光線Ｌ２１及び第２光線Ｌ２２）は、同等の角度強度分布をもって面発光導光板１０１５内を伝播する。したがって、面発光導光板１０１５から出射される照明光Ｌ２４は、ｘｙ平面に平行な面内において色むらのない略均一な白色の面状光となる。なお、制御部１０２１が光源駆動部１０２３を制御して、第１光線Ｌ２１の強度と第２光線Ｌ２２の強度との割合を調整することによって、発光面１０１５ａの輝度及び色を調整することもできる。

《７－３》実施の形態７の効果
　以上に説明したように、実施の形態７の面光源装置２２００は、面発光導光板１０１５の光入射面（側面）１０１５ｃに対向する位置に配置された第１光源１０１８と、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃより背面１０１５ｂ側の位置に配置された第２光源１２０１と、第２光線Ｌ２２を光入射面１０１５ｃに導く光路変更部材としての光反射部材（シリンドリカルミラー）１２０２を備えている。このように、実施の形態７の面光源装置２２００によれば、シリンドリカルミラー１２０２によって第２光線Ｌ２２の進行方向を面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに向かう方向に変えているので、面発光導光板の厚み方向に並ぶ２種類の光源を面発光導光板の光入射面に対向配置させた従来の構成に比べ、面発光導光板１０１５の厚みを薄くすることができる。

　また、実施の形態７の面光源装置２２００は、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに入射する直前における第２光線Ｌ２２の角度強度分布を、光入射面１０１５ｃに入射する直前における第１光線Ｌ２１の角度強度分布に近付けるように、第２光線Ｌ２２の進行方向及び角度強度分布を変えるシリンドリカルミラー１２０２を備えている。このように、実施の形態７の面光源装置２２００によれば、シリンドリカルミラー１２０２を用いて第２光線Ｌ２２の角度強度分布の全角を第１光線Ｌ２１の角度強度分布の全角に近付けるように増加させている。これにより、第１光線Ｌ２１が面発光導光板１０１５を介して発光面１０１５ａから出射されて成る面状の照明光の面内輝度分布と、第２光線Ｌ２２が同じく面発光導光板１０１５を介して発光面１０１５ａから出射されて成る面状の照明光の面内輝度分布との差が抑制され、面光源装置２２００の色むらを低減することができる。

　また、面発光導光板１０１５の厚みが薄くなるので、実施の形態７の面光源装置２２００を有する液晶表示装置３００２は、薄型化を実現できる。また、実施の形態７の面光源装置２２００を有する液晶表示装置３００２は、面光源装置２２００の色むらを低減することができるので、液晶パネル１０１１の表示面１０１１ａの色むらを低減し画質の向上を実現できる。

　また、実施の形態７は、シリンドリカルミラー１２０２の曲率を適切に決定することにより、第２光線Ｌ２２の角度強度分布を細かく制御することが可能である。そのため、第１光源１０１８の角度強度分布と第２光源１２０１の角度強度分布の同等性を高めることが可能であり、色むらがより一層抑制された高画質な画像を提供することができる。また、シリンドリカルミラー１２０２の曲率を適切に決定することにより、出射した光量に対する面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに入射する光量の割合を高めることが可能となり、消費電力の低減効果を得ることができる。

　また、実施の形態７の液晶表示装置３００２は、面発光導光板１０１５の側面と面発光導光板１０１５の背面の２箇所に光源を備えているので、液晶表示装置３００２は、厚み（ｚ軸方向の寸法）の増加を抑えて光源の数を増やすことができる。

　また、実施の形態７の液晶表示装置３００２は、第１光源１０１８及び第２光源１２０１を分けて配置するので、光源駆動部１０２３は、第１光源１０１８及び第２光源１２０１を別々に制御することが容易である。光源駆動部１０２３は、画像信号に基づいて第１光源１０１８及び第２光源１２０１の出力を個別に制御することができるので、消費電力を低減できるとともに、迷光を低減してコントラストを向上させることができる。なお、「迷光」とは、光学機器内で、正規の光路以外をたどる光のことで、結像に有害な光である。

《７－４》実施の形態７の他の例
　図２３は、実施の形態７の液晶表示装置における面光源装置２３００の光反射部材１３０２の他の例を概略的に示す断面図である。また、図２４は、図２３に示される面光源装置２３００の光反射部材１３０２の構成を拡大して示す断面図である。図２３及び図２４において、図２１に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。図２３及び図２４に示される面光源装置２３００は、図２１に示される第２光源１２０１及びシリンドリカルミラー１２０２に代えて、第２光源１３０１及び断面波形状（凸状部と凹状部とが交互に連続する光反射面を有する）の光反射ミラー１３０２を備えた点が、図２１に示される面光源装置２２００と相違する。他の点については、図２３及び図２４に示される面光源装置２３００は、図２１に示される面光源装置２２００と同じである。

　図２３及び図２４に示される面光源装置２３００において、第２光源１３０１は、図２１における第２光源１２０１と同じ構造を持つ。また、面光源装置２３００における光反射ミラー１３０２の光反射面１３０２ａは、第２光源１３０１から略＋ｚ軸方向に出射される第２光線Ｌ３２は、光反射ミラー１３０２の光反射面１３０２ａに入射する。第２光源１３０１から出射された第２光線Ｌ３２は、全角が５°である狭い角度強度分布を有し、また、ｚｘ平面において大きさ（すなわち、図２３のｘ軸方向にある程度の太さの光束径）を持つ。第２光線Ｌ３２は、ｚｘ平面において曲率を有する光反射ミラー１３０２の光反射面１３０２ａに入射することにより、その光反射面１３０２ａ上の入射位置に応じて異なる角度で光反射ミラー１３０２から出射される。すなわち、第２光源１３０１から出射される狭い全角を持つ角度強度分布を有する第２光線Ｌ３２は、光反射ミラー１３０２の光反射面１３０２ａを介すことにより、第１光源１０１８から出射される第１光線Ｌ３１と同等の広い全角を持つ角度強度分布を有する光に変換される。光反射ミラー１３０２の光反射面１３０２ａから出射された第２光線Ｌ３２は、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに入射する。

　以上に説明した面光源装置２３００によれば、断面波形状の光反射ミラーによって第２光線Ｌ３２の進行方向を面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに向かう方向に変えているので、面発光導光板の厚み方向に並ぶ２種類の光源を面発光導光板の光入射面に対向配置させた従来の構成に比べ、面発光導光板１０１５の厚みを薄くすることができる。

　また、面光源装置２３００によれば、第２光線Ｌ３２の角度強度分布の全角を第１光線Ｌ３１の角度強度分布の全角に近付けるように増加させている。これにより、第１光線Ｌ３１が面発光導光板１０１５を介して発光面１０１５ａから出射されて成る面状の照明光の面内輝度分布と、第２光線Ｌ３２が同じく面発光導光板１０１５を介して発光面１０１５ａから出射されて成る面状の照明光の面内輝度分布との差が抑制され、面光源装置２３００の色むらを低減することができる。

　また、面発光導光板１０１５の厚みが薄くなるので、実施の形態７の面光源装置２３００を有する液晶表示装置は、薄型化を実現でき、面光源装置２３００を有する液晶表示装置３００２は、面光源装置２３００の色むらを低減することができるので、液晶パネル１０１１の表示面１０１１ａの色むらを低減し画質の向上を実現できる。

《７－５》実施の形態７のさらに他の例
　図２５は、実施の形態７の液晶表示装置における面光源装置２４００の光反射部材を概略的に示す断面図である。図２５において、図２１に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。図２５に示される面光源装置２４００は、図２１に示される第２光源１２０１及びシリンドリカルミラー１２０２に代えて、第２光源１４０１及び断面多角形状の連続する光反射面を有する）の光反射ミラー１４０２を備えた点が、図２１に示される面光源装置２２００と相違する。他の点については、図２５に示される面光源装置２４００は、図２１に示される面光源装置２２００と同じである。図２５において、Ｌ４１は、第１光源１０１８からの第１光線であり、上記第１光線Ｌ１１と同種の光線である。また、Ｌ４２は第２光源１４０１からの第２光線であり、上記第１光線Ｌ１２と同種の光線である。

　面光源装置２４００において、第１の光反射部材の第１の光反射面は、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃの長手方向（ｙ軸方向）に直交する面で切る断面形状が多角形の一部を構成する複数の線分を円弧状に配列して組合せた形状であり、発光面１０１５ａに平行な面で切る断面形状が直線状であり、光入射面１０１５ｃに面する凹状の光反射面を有している。図２５の例によっても、図２１の場合と同様の効果を得ることができる。

《７－６》実施の形態７のさらに他の例
　図２６は、実施の形態７の液晶表示装置における面光源装置２５００の光反射部材を概略的に示す断面図である。図２６において、図２１に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。図２６に示される面光源装置２５００は、第２光源１５０１、円筒状凹面の光反射面１５０２ａを持つシリンドリカルミラー１５０２に加えて、円筒状凸面の光反射面１５０３ａを持つ光反射ミラー１５０３を有する点が、図２１に示される面光源装置２２００と相違する。他の点については、図２６に示される面光源装置２５００は、図２１に示される面光源装置２２００と同じである。図２６において、Ｌ５１は、第１光源１０１８からの第１光線であり、上記第１光線Ｌ１１と同種の光線である。また、Ｌ５２は第２光源１５０１からの第２光線であり、上記第１光線Ｌ１２と同種の光線である。また、シリンドリカルミラー１５０２は、図２１におけるシリンドリカルミラーと同様の形状を持つ。

　面光源装置２５００において、光反射ミラー１５０３の光反射面は、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃの長手方向（ｙ軸方向）に直交する面で切る断面形状が多角形の一部を構成する複数の線分を円弧状に配列して組合せた形状であり、発光面１０１５ａに平行な面で切る断面形状が直線状であり、光入射面１０１５ｃに面する凹状の光反射面を有している。図２５の例によっても、図２１の場合と同様の効果を得ることができる。

　図２６の場合には、第２光線Ｌ５２を光反射面１５０３ａで射させ、その後、光反射面１５０２ａで反射させて面発光導光板１０１５に向けて出射するが、さらに多くの回数、円筒状凹面の光反射面と円筒状凸面の光反射面の反射を繰り返す構成としてもよい。シリンドリカルミラーなどのように、円筒状凹面の光反射面又は円筒状凸面の光反射面における反射により、狭い角度強度分布を有する第２光線Ｌ５２は、より広く乱雑な角度強度分布を有する光となる。ただし、光反射面内での反射回数が多い程、反射膜における吸収による光損失が大きくなることを考慮し反射回数を適切に設定する必要がある。

　シリンドリカルミラー１５０２及び光反射ミラー１５０３の何れも、第２光源１５０１から出射される第２光線Ｌ５２の角度強度分布やｚｘ平面における光径、あるいは、面発光導光板１０１５の厚みなどを考慮し設計することにより、第２光源１５０１の角度強度分布をよりきめ細やかに制御することが可能となる。そのため、図２６の例によれば、第１光源１０１８からの第１光線Ｌ５１の角度強度分布と第２光源１２０１からの第２光線Ｌ５２の角度強度分布の同等性を高めることが可能となり、より一層色むらが抑制された高画質な画像を提供することができる。また、図２６の例によれば、シリンドリカルミラーから出射した光量に対する面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに入射する光量の割合を高めることが可能となり、消費電力を低減することができる。

　また、シリンドリカルミラー１５０２及び光反射ミラー１５０３は何れも、その基材にアクリル樹脂（例えば、ＰＭＭＡ）やポリカーボネートなどの加工性の高い樹脂や金属を採用することができる。また、その光反射面は、例えば、アルミニウム、又は、金、又は、銀の層により形成することができる。

《８》実施の形態８．
《８－１》実施の形態８の構成
　図２７は、実施の形態８の液晶表示装置３００６（面光源装置２６００を含む）の構成を概略的に示す断面図である。また、図２８は、図２７に示される面光源装置（バックライトユニット）２６００の面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃ近傍の構成を示す図である。図２７及び図２８において、図１５に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。実施の形態８の液晶表示装置３００６及び面光源装置２６００は、実施の形態６（又は７）における第２光源１１０１（又は１２０１，１３０１，１４０１，１５０１）及び光路変更部材としての拡散反射部材１１０２（又は構成１２０２，１３０２，１４０２，１５０２及び１５０３）に代えて、第２光源１６０１、光源用導光部材１６１０、及び光反射部材としてのシリンドリカルミラー１６０２を備えた点が、実施の形態６（又は７）の液晶表示装置３００１（又は３００２）及び面光源装置１１００（又は、２２００，２３００，２４００，２５００）と相違する。他の点については、実施の形態８の液晶表示装置３００６及び面光源装置２６００は、実施の形態６（又は７）の液晶表示装置３００１（又は３００２）及び面光源装置１１００（又は、２２００，２３００，２４００，２５００）と同じである。

　図２７及び図２８に示されるように、実施の形態８の液晶表示装置３００６は、液晶パネル１０１１と、第１の光学シート１０１２と、第２の光学シート１０１３と、面発光導光板１０１５と、微小光学素子１０１６と、光反射シート１０１７と、第１光源１０１８と、第２光源１６０１と、光源用導光部材１６１０と、シリンドリカルミラー１６０２とを有している。これらの構成１０１１，１０１２，１０１３，１０１５，１０１６，１０１７，１６１０は、液晶表示装置３００６の厚み方向（－ｚ軸方向）に順に配列されている。

　第１光源１０１８は、面発光導光板１０１５の光入射面（側面）１０１５ｃのｚ軸方向の長さ（すなわち、面発光導光板１０１５の厚み）の範囲内に配置されている。第１光源１０１８から出射された第１光線Ｌ６１は、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに向けて（略＋ｘ軸方向に）進行し、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに入射する。第１光源１０１８は、例えば、複数のＬＥＤ素子を直線状に等間隔で並べた光源装置である。ただし、第１光源１０１８の構成は、このような構成に限定されず、他の構成の光源装置とすることもできる。

　第２光源１６０１は、実施の形態６における第２光源１１０１と同様に、複数のレーザ発光素子を直線上に等間隔で並べた光源装置である。ただし、第２光源１６０１の構成は、このような構成に限定されず、他の構成の光源装置とすることもできる。第２光源１６０１は、光反射シート１０１７の裏面側（－ｚ軸方向）に配置されている。また、第２光源１６０１は、光源用導光部材１６１０の光入射端１６１０ａに対向して配置されている。

　光源用導光部材１６１０は、ｘｙ平面に平行に配置された直方体の板状部である導光部１６１１と、ｘｙ平面に平行に配置された三角柱状の光折返し部１６１２（図２７には、三角柱状の光折返し部１６１２の底面が示されている）とから構成される。光源用導光部材１６１０は、例えば、厚み１ｍｍの板状の部材である。光源用導光部材１６１０は、例えば、ＰＭＭＡなどのアクリル樹脂からなる透明材料で作製されている。ただし、光源用導光部材１６１０の形状、大きさ、配置は、図示の例に限定されない。

　第２光線Ｌ６２は、全角が５°である角度強度分布を有する。第２光線Ｌ６２の全てが、光源用導光部材１６１０の傾斜端面１６１０ｂにおいて全反射するように、傾斜端面１６１０ｂに対する第２光線Ｌ６２の入射角を調整することにより、光損失を抑制することができる。例えば、屈折率１．４９のアクリル樹脂部材から屈折率１．００の空気層に光線が入射する場合には、全反射条件を満足する臨界角θｔは、スネルの法則から、
θｔ＝ｓｉｎ^－１（１．００／１．４９）≒４２．１６°
となる。したがって、角度強度分布の全角が５°（半角は２．５°）である第２光線Ｌ６２が傾斜端面１６１０ｂに入射する場合には、傾斜端面１６１０ｂに対する第２光線Ｌ６２の入射角は、（θｔ＋２．５）°を満たすように、４４．７°以上とすることが望ましい。

　図２７及び図２８に示されるように、光源用導光部材１６１０は、光入射端１６１０ａと、傾斜端面１６１０ｂと、光出射面１６１０ｃとを有している。傾斜端面１６１０１ｂは、シリンドリカルミラー１６０２の光反射面１６０２ａに対向している。傾斜端面１６１０ｂは、ｘｙ平面に対して略４５°の角度傾斜している。光源用導光部材１６１０の傾斜端面１６１０ｂは、第２光線Ｌ６２の進行方向を－ｘ軸方向から略＋ｚ軸方向に変更する。すなわち、第２光線Ｌ６２は、傾斜端面１６１０ｂにおいて光源用導光部材１６１０と空気層との界面においてその屈折率差により反射し、進行方向を略＋ｚ軸方向に変える。

　第２光源１６０１からの第２光線Ｌ６２は、光源用導光部材１６１０の光入射端１６１０ａから光源用導光部材１６１０の中に入射すると、光源用導光部材１６１０と空気層との界面で全反射を繰り返して、光源用導光部材１６１０内を－ｘ軸方向に進行（伝播）して傾斜端面１６１０ｂに達し、傾斜端面１６１０ｂで反射して略＋ｚ軸方向に進行方向を変える。進行方向を変えた第２光線Ｌ６２は、光出射面１６１０ｃから出射した後に、シリンドリカルミラー１６０２で反射して面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに入射する。

　シリンドリカルミラー１６０２の光反射面１６０２ａは、図２１に示されるシリンドリカルミラー１２０２の光反射面１２０２ａと同様の形状及び機能を持つ。光出射面１６１０ｃから出射した第２光線Ｌ６２は、シリンドリカルミラー１６０２の光反射面１６０２ａに向かって進み、光反射面１６０２ａで反射して、進行方向を面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに向ける（略＋ｘ軸方向に向ける）。シリンドリカルミラー１６０２の光反射面１６０２ａで反射した第２光線Ｌ６２の角度強度分布の全角は増加して、第１光線Ｌ６１の角度強度分布の全角に近付けられる。

　面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに入射した第１光線Ｌ６１及び第２光線Ｌ６２は、混合領域１０１５ｅで混ざり合い、混合光線Ｌ６３となる。光反射シート１０１７は、面発光導光板１０１５の背面１０１５ｂに対向配置されている。混合光線Ｌ６３のうちの面発光導光板１０１５の背面１０１５ｂから出射した光は、光反射シート１０１７で反射して折り返され、面発光導光板１０１５の背面１０１５ｂに向けて進み、面発光導光板１０１５を通過して、発光面１０１５ａから液晶パネル１０１１の背面１０１１ｂに向けて照明光Ｌ６４として出射される。また、混合光線Ｌ６３のうち、微小光学素子１０１６に入射した光線も、照明光Ｌ６４として出射される。

　なお、上記説明では、光源用導光部材１６１０の傾斜端面１６１０ｂは、ｘｙ平面に対して略４５°の角度で傾斜するが、本発明は、これに限られるものではない。傾斜端面１６１０ｂに対する第２光線Ｌ６２の入射角、また、光出射面１６１０ｃ、シリンドリカルミラー１６０２、面発光導光板１０１５との位置関係や配置角度の関係により決まる第２光線Ｌ６２の最適な光路を作るために、傾斜端面１６１０ｂのｘｙ平面に対する傾斜角を変更してもよい。

　また、第２光線Ｌ６２と、傾斜端面１６１０ｂ、シリンドリカルミラー１６０２、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃとの配置及び角度の関係を最適化するために、傾斜端面１６１０ｂの傾斜角ではなくシリンドリカルミラー１６０２の配置及び角度を調整してもよい。

　また、実施の形態８における光源用導光部材１６１０の薄型化は、シリンドリカルミラー１６０２の小型化につながり、さらには、面発光導光板１０１５の薄型化にもつながる。そのため、厚みの薄い光源用導光部材１６１０を用いることが望ましい。しかし、厚みを薄くすると光源用導光部材１６１０の剛性が低下するため、光源用導光部材１６１０の剛性が低下しすぎない範囲で、薄型化することが望ましい。

　また、光源用導光部材１６１０からシリンドリカルミラー１６０２に向かって出射される第２光線Ｌ６２は、ｚｘ平面において、光源用導光部材１６１０の厚みと同等の大きさを有する。また、図２８に示されるように、第２光線Ｌ６２は、光源用導光部材１６１０を進行することにより光源用導光部材１６１０の光出射端１６１０ｃから出射される光は、第２光源１６０１から出射された直後の角度強度分布と同じ角度強度分布を持つ光線を出射する２次光源であるとみなすことができる。この場合、ｚｘ平面位置において円弧状のシリンドリカルミラー１６０２の接線と第２光線Ｌ６２とが成す角度の幅が広がるため、シリンドリカルミラー１６０２によって角度強度分布の全角をさらに広げることができる。

　なお、光源用導光部材１６１０は、透明部材に限定されない。光源用導光部材１６１０の機能は、第２光線Ｌ６２をシリンドリカルミラー１６０２に導くことである。第１光線Ｌ６１は、第１光源１０１８から出射した光線である。第２光線Ｌ６２は、第２光源１６０１から出射した光線である。この機能を持つ構成であれば、光源用導光部材１６１０は、別の構成としていてもよい。例えば、傾斜端面１６１０ｂを、第２光源１６０１側を向く光反射ミラーとしてもよい。また、光源用導光部材１６１０を、導光部１６１０と光折返し部１６１２の代わりの平面ミラーで構成してもよい。また、図２８に示されるように、光源用導光部材１６１０を導光部１６１０のみとし、導光部１６１０から出射した光が直接シリンドリカルミラー１６０２に入射する構成としてもよい。また、光源用導光部材１６１０を、導光部１６１０と光折返し部１６１２の代わりの平面ミラーで構成してもよい。

　また、実施の形態８では、光源用導光部材１６１０の直後に光路変更部材としてのシリンドリカルミラー１６０２を備える構成としたが、本発明は、これに限るものではない。実施の形態７（図２３、２５、２６）に記載した他の形状のミラーなどを採用してもよい。また、シリンドリカルミラー１６０２の変わりに、実施の形態６における拡散反射部材を採用してもよい。

　さらに、実施の形態８の液晶表示装置３００６は、異なる位置に配置された２つの光源から出射した光が面発光導光板１０１５の短い端面から入射する構成をしている。しかし、第１光源及び第２光源の配列、光源用導光部材１６１０の位置及び微小光学素子１０１６の配列などを設計することで、面発光導光板１０１５の長い端面を入射面とすることも可能である。

《８－２》実施の形態８の動作
　面光源装置２６００の点灯時には、第１光源１０１８及び第２光源１６０１のそれぞれから光線が出射される。

　第１光源１０１８から出射された第１光線Ｌ６１（例えば、シアン色）は、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに向かう方向（略＋ｘ軸方向）に進む。

　第２光源１６０１から出射された第２光線Ｌ６２（例えば、赤色）は、光源用導光部材１６１０の光入射端１６１０ａに入射し、光源用導光部材１６１０と空気層との界面において全反射を繰り返し光源用導光部材１６１０内に閉じ込められたまま－ｘ軸方向に伝播する。このとき、第２光線Ｌ６２の角度強度分布は、保存される。したがって、光出射面１６１０ｃから出射される第２光線Ｌ６２の角度強度分布は、第２光源１６０１から出射された際の第２光線Ｌ６２の角度強度分布と等しく、それぞれの角度強度分布の全角は同じ角度（例えば、５°）である。光源用導光部材１６１０の光出射面１６１０ｃから出射した光は、シリンドリカルミラー１６０２の光反射面１６０２ａに向かい、シリンドリカルミラー１６０２により進行方向を面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに向かう方向（略＋ｘ軸方向）に変えられるとともに、その角度強度分布の全角が大きくなる。

　面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに入射した第１光線Ｌ６１及び第２光線Ｌ６２は、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃの近傍に設けられる混合領域１０１５ｅを伝播することにより混ざり合って白色の光（混合光線Ｌ６３）となった後、微小光学素子１０１６における反射又は光反射シート１０１７による反射などを経て、面発光導光板１０１５の発光面１０１５ａから面状の照明光Ｌ６４として液晶パネル１０１１に向けて出射される。実施の形態８では、各色の光線（すなわち、第１光線Ｌ６１及び第２光線Ｌ６２）は、同等の角度強度分布をもって面発光導光板１０１５内を伝播する。したがって、面発光導光板１０１５から出射される照明光Ｌ６４は、ｘｙ平面に平行な面内において色むらのない略均一な白色の面状光となる。なお、制御部１０２１が光源駆動部１０２３を制御して、第１光線Ｌ６１の強度と第２光線Ｌ６２の強度との割合を調整することによって、発光面１０１５ａの輝度及び色を調整することもできる。

《８－３》実施の形態８の効果
　以上に説明したように、実施の形態８の面光源装置２６００は、面発光導光板１０１５の光入射面（側面）１０１５ｃに対向する位置に配置された第１光源１０１８と、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃより背面１０１５ｂ側の位置に配置された第２光源１６０１と、第２光線Ｌ６２を光入射面１０１５ｃに導く光路変更部材としての光源用導光部材１６１０及びシリンドリカルミラー１６０２を備えている。このように、実施の形態８の面光源装置２６００によれば、光路変更部材によって第２光線Ｌ６２の進行方向を面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに向かう方向に変えているので、面発光導光板の厚み方向に並ぶ２種類の光源を面発光導光板の光入射面に対向配置させた従来の構成に比べ、面発光導光板１０１５の厚みを薄くすることができる。

　また、実施の形態８の面光源装置２６００は、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに入射する直前における第２光線Ｌ６２の角度強度分布を、光入射面１０１５ｃに入射する直前における第１光線Ｌ６１の角度強度分布に近付けるように、第２光線Ｌ６２の進行方向及び角度強度分布を変えるシリンドリカルミラー１６０２を備えている。このように、実施の形態８の面光源装置２６００によれば、シリンドリカルミラー１６０２を用いて第２光線Ｌ６２の角度強度分布の全角を第１光線Ｌ６１の角度強度分布の全角に近付けるように増加させている。これにより、第１光線Ｌ６１が面発光導光板１０１５を介して発光面１０１５ａから出射されて成る面状の照明光の面内輝度分布と、第２光線Ｌ６２が同じく面発光導光板１０１５を介して発光面１０１５ａから出射されて成る面状の照明光の面内輝度分布との差が抑制され、面光源装置２６００の色むらを低減することができる。

　また、面発光導光板１０１５の厚みが薄くなるので、実施の形態８の面光源装置２６００を有する液晶表示装置３００６は、薄型化を実現できる。また、実施の形態８の面光源装置２６００を有する液晶表示装置３００６は、面光源装置２３００の色むらを低減することができるので、液晶パネル１０１１の表示面１０１１ａの色むらを低減し画質の向上を実現できる。

　さらに、実施の形態８によると、光源用導光部材１６１０を備えているので、第１光源１０１８と第２光源１６０１とを離れた位置に配置することが可能となる。一般に、第１光源１０１８及び第２光源１６０１に採用されるＬＥＤ素子及びレーザ発光素子は、電気－光変換効率が１０～５０％であり、光に変換されないエネルギーは、熱となる。第１光源１０１８及び第２光源１６０１が近接配置される場合これらの熱源が狭い領域に集中するため、放熱能力が低下し、第１光源１０１８及び第２光源１６０１の周囲温度が上昇する。一般に、これらの光源は、周囲温度が上昇するにつれ発光効率が低下するため、放熱能力を向上させることが必要である。実施の形態８の液晶表示装置３００６は、第１光源１０１８と第２光源１６０１が離れて配置されるため、熱源が分散し放熱能力が向上する。また、特に、温度変化に対する発光効率の低下やスペクトルシフト量が大きいレーザ発光素子を他の熱源と隔離し一箇所に配置することにより、冷却機構などを効率良く備えることも可能となる。

　さらにまた、実施の形態８においては、第１光源１０１８及び第２光源１６０１を分けて配置している。そのため、光源駆動部１０２３は、２つの第１光源１０１８及び第２光源１６０１を別々に制御することが容易である。これは、光源駆動部１０２３が、画像信号に基づいて第１光源１０１８及び第２光源１６０１の出力を個別に制御することができ、消費電力を低減できるとともに、迷光を低減してコントラストを向上させることができるからである。

　以上に説明したように、実施の形態８の液晶表示装置３００６は、異なる複数種類の光源を備える場合においても、液晶表示装置３００６の厚みの増加を抑えて光源の数を増やすことを可能にしている。このため、高輝度且つ薄型を両立できる液晶表示装置３００６を実現することができる。また、複数種類の光源の光を面光源にする面発光導光板を共通化しているため、重量やコストの増大を抑制することができる。

　また、互いに異なる角度強度分布を有する異なる種類の光源を採用する場合においても、より狭い角度強度分布を有する光源の角度強度分布を他方の光源の角度強度分布と一致させることが可能になるため、各光源から生成される面光源の面内輝度分布の差を抑制することができる。これらの光源が異なるスペクトルを有する場合、色むらを抑制することが可能となる。特に、色再現範囲を拡大するために、単一色性の高い光源を少なくとも１種類用いて白色光を生成する場合、異なる角度強度分布を有する複数の光源を採用することになる。また、単一色性に非常に優れたレーザ発光素子は、指向性が高い。したがって、本実施の形態は、色再現範囲を広げるための構成として有効である。

《８－４》実施の形態８の他の例
　図２９は、実施の形態８の液晶表示装置３００７（面光源装置２７００を含む）の他の例の構成を概略的に示す断面図である。図２９において、図２７に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。図２９の液晶表示装置３００７及び面光源装置２７００は、光路変更部材としての第２光源及び光源用導光部材の形状及び配置の点が、図２７の液晶表示装置３００６及び面光源装置６と相違する。図２９におけるシリンドリカルミラー１７０２の光反射面１７０２ａの形状は、図２７のシリンドリカルミラー１６０２の光反射面１６０２ａの形状と同様である。他の点については、図２９に示される液晶表示装置３００７及び面光源装置２７００は、図２７に示される液晶表示装置３００６及び面光源装置２６００と同じである。

　図２９に示されるように、光源用導光部材１７１０は、光入射端１７１０ａと、傾斜端面１７１０ｂと、光出射面１７１０ｃとを有している。傾斜端面１７１０ｂは、シリンドリカルミラー１７０２の光反射面１７０２ａに対向している。傾斜端面１７１０ｂは、ｘｙ平面に対して傾斜している。光源用導光部材１７１０の傾斜端面１７１０ｂは、第２光線Ｌ７２の進行方向を略－ｘ軸方向から略＋ｚ軸方向に変更する。すなわち、第２光線Ｌ７２は、傾斜端面１７１０ｂにおいて光源用導光部材１７１０と空気層との界面においてその屈折率差により反射し、進行方向を略＋ｚ軸方向に変える。図２９に示される面光源装置２７００においては、光源用導光部材１７１０が、光入射端１７１０ａが光反射シート１０１７からより遠くなるように、ｘｙ平面に対して傾斜している。第２光源１７０１は、図２７の第２光源１６０１と同様のレーザ発光素子である。第２光源１７０１は、光反射シート１０１７の裏面側（－ｚ軸方向）に配置されている。また、第２光源１７０１は、光源用導光部材１７１０の光入射端１７１０ａに対向して配置されている。

　光源用導光部材１７１０は、図２７の光源用導光部材１６１０と同様の材料から構成される。光源用導光部材１７１０は、ｘｙ平面に対して傾斜して配置された直方体の板状部１７１１と、三角柱状の光折返し部１７１２（図２９には、三角柱状の光折返し部１７１２の底面が示されている）とから構成される。

　面光源装置２７００の点灯時には、第１光源１０１８及び第２光源１７０１のそれぞれから光線が出射される。第１光源１０１８から出射された第１光線Ｌ７１は、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに向かう方向（略＋ｘ軸方向）に進む。第２光源１７０１から出射された第２光線Ｌ７２は、光源用導光部材１７１０の光入射端１７１０ａに入射し、光源用導光部材１７１０と空気層との界面において全反射を繰り返し光源用導光部材１７１０内に閉じ込められたまま伝播する。このとき、第２光線Ｌ７２の角度強度分布は、保存される。したがって、光出射面１７１０ｃから出射される第２光線Ｌ７２の角度強度分布は、第２光源１６０１から出射された際の第２光線Ｌ７２の角度強度分布と等しく、それぞれの角度強度分布の全角は同じ角度（例えば、５°）である。光源用導光部材１７１０の光出射面１７１０ｃから出射した光は、シリンドリカルミラー１７０２の光反射面１７０２ａに向かい、シリンドリカルミラー１６０２により進行方向を面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに向かう方向（略＋ｘ軸方向）に変えられるとともに、その角度強度分布の全角が大きくなる。

　面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに入射した第１光線Ｌ７１及び第２光線Ｌ７２は、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃの近傍に設けられる混合領域１０１５ｅを伝播することにより混ざり合って白色の光（混合光線Ｌ７３）となった後、微小光学素子１０１６における反射又は光反射シート１０１７による反射などを経て、面発光導光板１０１５の発光面１０１５ａから面状の照明光Ｌ７４として液晶パネル１０１１に向けて出射される。

　以上に説明したように、図２９に示される面光源装置２７００によれば、光路変更部材によって第２光線Ｌ７２の進行方向を面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに向かう方向に変えているので、面発光導光板の厚み方向に並ぶ２種類の光源を面発光導光板の光入射面に対向配置させた従来の構成に比べ、面発光導光板１０１５の厚みを薄くすることができる。

　また、図２９に示される面光源装置２７００によれば、シリンドリカルミラー１７０２を用いて第２光線Ｌ７２の角度強度分布の全角を第１光線Ｌ７１の角度強度分布の全角に近付けるように増加させている。これにより、第１光線Ｌ７１が面発光導光板１０１５を介して発光面１０１５ａから出射されて成る面状の照明光の面内輝度分布と、第２光線Ｌ７２が同じく面発光導光板１０１５を介して発光面１０１５ａから出射されて成る面状の照明光の面内輝度分布との差が抑制され、面光源装置２７００の色むらを低減することができる。

　また、面発光導光板１０１５の厚みが薄くなるので、面光源装置２７００を有する液晶表示装置３００７は、薄型化を実現できる。また、面光源装置２７００を有する液晶表示装置３００７は、面光源装置２３００の色むらを低減することができるので、液晶パネル１０１１の表示面１０１１ａの色むらを低減し画質の向上を実現できる。
《８－５》実施の形態８のさらに他の例
　図３０は、実施の形態８の液晶表示装置３００８（面光源装置２８００を含む）の他の例の構成を概略的に示す断面図である。図３０において、図２７に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。図３０の液晶表示装置３００８及び面光源装置２８００は、光路変更部材としての第２光源１８０１、光源用導光部材１８１０の形状、光反射ミラー１８０３（凸状の第２の光反射面１８０３ａを持つ。）とシリンドリカルミラー１８０２（凹状の第１の光反射面１８０２ａを持つ。）を備えた点が、図２７の液晶表示装置３００６及び面光源装置２６００と相違する。シリンドリカルミラー１８０２の光反射面１８０２ａの形状は、図２７のシリンドリカルミラー１６０２の光反射面１６０２ａの形状と同様である。他の点については、図３０の液晶表示装置３００８及び面光源装置２８００は、図２７の液晶表示装置３００６及び面光源装置２６００と同じである。

　図３０に示され面光源装置２８００においては、光源用導光部材１８１０が、ｘｙ平面に平行に配置されている。第２光源１８０１は、図２７の第２光源１６０１と同様のレーザ発光素子を備えた光源装置である。第２光源１８０１は、光反射シート１０１７の裏面側（－ｚ軸方向）に配置されている。また、第２光源１８０１は、光源用導光部材１８１０の光入射端１７１０ａに対向して配置されている。

　光源用導光部材１８１０は、図２７の光源用導光部材１６１０と同様の材料から構成される。光源用導光部材１８１０は、ｘｙ平面に平行に配置された直方体の板状部から構成される。図３０に示されるように、光源用導光部材１８１０は、光入射端１８１０ａと、光出射端１８１０ｂとを有している。

　光反射ミラー１８０３は、第２光源１８０１から出射され光源用導光部材１８１０を通過した第２光線Ｌ８２の進行方向をシリンドリカルミラー１８０２に向ける反射部材である。光反射ミラー１８０３の光反射面１８０３ａは、第２光源１８０１から出射された第２光線Ｌ８１を光入射面１０１５ｃの長手方向（ｙ軸方向）に直交する面（ｚｘ平面）で切る断面形状が光入射面１０１５ｃに外側を向ける円弧状であり、発光面１０１５ａに平行な面（ｘｙ平面）で切る断面形状が長手方向（ｙ軸方向）に延びる直線状であり、光入射面１０１５ｃに面する凸状のシリンドリカルな光反射面である。ただし、光反射ミラー１８０３の形状は、シリンドリカルミラー１８０２に第２光線Ｌ８２の進行方向を向ける光学部材であれば、他の部材であってもよい。

　面光源装置２８００の点灯時には、第１光源１０１８及び第２光源１８０１のそれぞれから光線が出射される。第１光源１０１８から出射された第１光線Ｌ８１は、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに向かう方向（略＋ｘ軸方向）に進む。第２光源１８０１から出射された第２光線Ｌ８２は、光源用導光部材１８１０の光入射端１８１０ａに入射し、光源用導光部材１７１０と空気層との界面において全反射を繰り返し光源用導光部材１７１０内に閉じ込められたまま伝播する。このとき、第２光線Ｌ７２の角度強度分布は、保存される。したがって、光出射端１８１０ｂから出射される第２光線Ｌ８２の角度強度分布は、第２光源１８０１から出射された際の第２光線Ｌ８２の角度強度分布と等しく、それぞれの角度強度分布の全角は同じ角度（例えば、５°）である。光源用導光部材１８１０の光出射端１８１０ｂから出射した光は、光反射ミラー１８０３の光反射面１８０３ａで反射し（このとき角度強度分布の全角が大きくなり）、シリンドリカルミラー１８０２の光反射面１８０２ａに向かい、シリンドリカルミラー１８０２により進行方向を面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに向かう方向（略＋ｘ軸方向）に変えられるとともに、その角度強度分布の全角が大きくなる。

　面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに入射した第１光線Ｌ８１及び第２光線Ｌ８２は、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃの近傍に設けられる混合領域１０１５ｅを伝播することにより混ざり合って白色の光となった後、微小光学素子１０１６における反射及び光反射シート１０１７による反射などを経て、面発光導光板１０１５の発光面１０１５ａから面状の照明光Ｌ８４として液晶パネル１０１１に向けて出射される。

　以上に説明したように、図３０に示される面光源装置２８００によれば、光路変更部材によって第２光線Ｌ８２の進行方向を面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに向かう方向に変えているので、面発光導光板の厚み方向に並ぶ２種類の光源を面発光導光板の光入射面に対向配置させた従来の構成に比べ、面発光導光板１０１５の厚みを薄くすることができる。

　また、図３０に示される面光源装置２８００によれば、光反射ミラー１８０３とシリンドリカルミラー１８０２を用いて第２光線Ｌ８２の角度強度分布の全角を第１光線Ｌ８１の角度強度分布の全角に近付けるように増加させている。これにより、第１光線Ｌ８１が面発光導光板１０１５を介して発光面１０１５ａから出射されて成る面状の照明光の面内輝度分布と、第２光線Ｌ８２が同じく面発光導光板１０１５を介して発光面１０１５ａから出射されて成る面状の照明光の面内輝度分布との差が抑制され、面光源装置２８００の色むらを低減することができる。

　また、面発光導光板１０１５の厚みが薄くなるので、面光源装置２８００を有する液晶表示装置３００８は、薄型化を実現できる。また、面光源装置２８００を有する液晶表示装置３００８は、面光源装置２３００の色むらを低減することができるので、液晶パネル１０１１の表示面１０１１ａの色むらを低減し画質の向上を実現できる。

《９》実施の形態９．
《９－１》実施の形態９の構成
　図３１は、実施の形態９の液晶表示装置３００９（面光源装置２９００を含む）の構成を概略的に示す断面図である。図３１において、図１５に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。実施の形態９の液晶表示装置３００９及び面光源装置２９００は、実施の形態６において＋ｚ軸方向に第２光源１１０１、拡散反射部材１１０２及び第１光源１０１８の順に配置していたものに代えて、＋ｚ軸方向に第２光源１９０１、第１光源１０１８及び拡散反射部材１９０２の順に配置していた点が、実施の形態６の液晶表示装置３００１及び面光源装置１１００と相違する。他の点については、実施の形態９の液晶表示装置３００９及び面光源装置２９００は、実施の形態６の液晶表示装置３００１及び面光源装置１１００と同じである。

　第１光源１０１８は、第１光線Ｌ９１（例えば、青緑色）を出射する。第２光源１９０１は、実施の形態６における第２光源１１０１と同じ構成を有し、第２光線Ｌ９２（例えば、赤色）を出射する。第１光線Ｌ９１は、第１光源１０１８から光入射面１０１５ｃに向けて略＋ｘ軸方向に進行する。第２光線Ｌ９２は、第２光源１９０１から略＋ｚ軸方向に進行し、その後、拡散反射部材１９０２によって反射され、略＋ｘ軸方向に進行方向を変える。拡散反射部材１９０２は実施の形態６における拡散反射部材１１０２と同じ構成を有する。第１光線Ｌ９１及び第２光線Ｌ９２は、共に面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに入射する。第１光線Ｌ９１及び第２光線Ｌ９２は、面発光導光板１０１５内の光入射面１０１５ｃ近傍の混合領域１０１５ｅで混ざり合い、白色の混合光線Ｌ９３となる。

　実施の形態９では、図３１に示されるように、拡散反射部材１９０２は第１光源１０１８より＋ｚ軸方向に配置される。第２光源１９０１は、拡散反射部材１９０２の光反射面１９０２ａと対向配置されている。また、拡散反射部材１９０２の拡散光反射面１９０２ａは、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃとも対向配置されている。

《９－２》実施の形態９の動作
　面光源装置２９００の点灯時には、第１光源１０１８及び第２光源１９０１のそれぞれから光線が出射される。

　第１光源１０１８から出射される広い角度強度分布を有する第１光線Ｌ９１は、直接面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに入射する。

　第２光源１９０１から略＋ｚ軸方向に出射される第２光線Ｌ９２は、拡散反射部材１９０２の光反射面１９０２ａに入射する。第２光源１９０１から出射された第２光線Ｌ９２は、全角が５°である狭い角度強度分布を有し、また、ｚｘ平面において大きさ（すなわち、図２１のｘ軸方向にある程度の太さの光束径）を持つ。第２光線Ｌ９２は、光拡散部材１９０２の拡散光反射面１９０２ａに照射され、第２光線Ｌ９２の角度強度分布の全角を増加させ、進行方向を面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに向かう方向（略＋ｘ軸方向）に変える。

　面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに入射した第１光線Ｌ９１（例えば、シアン色）及び第２光線Ｌ９２（例えば、赤色）は、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃの近傍に設けられる混合領域１０１５ｅを伝播することにより混ざり合って白色の光（混合光線）Ｌ９３となった後、微小光学素子１０１６における反射及び光反射シート１０１７による反射などを経て、面発光導光板１０１５の発光面１０１５ａから面状の照明光Ｌ９４として液晶パネル１０１１に向けて出射される。実施の形態７では、各色の光線（すなわち、第１光線Ｌ９１及び第２光線Ｌ９２）は、同等の角度強度分布をもって面発光導光板１０１５内を伝播する。したがって、面発光導光板１０１５から出射される照明光Ｌ９４は、ｘｙ平面に平行な面内において色むらのない略均一な白色の面状光となる。なお、制御部１０２１が光源駆動部１０２３を制御して、第１光線Ｌ９１の強度と第２光線Ｌ９２の強度との割合を調整することによって、発光面１０１５ａの輝度及び色を調整することもできる。

《９－３》実施の形態９の効果
　以上に説明したように、実施の形態９の面光源装置２９００は、面発光導光板１０１５の光入射面（側面）１０１５ｃに対向する位置に配置された第１光源１０１８と、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃより背面１０１５ｂ側の位置に配置された第２光源１９０１と、第２光線Ｌ９２を光入射面１０１５ｃに導く光路変更部材としての拡散反射部材１９０２を備えている。このように、実施の形態９の面光源装置２９００によれば、光路変更部材としての拡散反射部材１１０２を用いて第２光線Ｌ１２の進行方向を面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに向かう方向に変えているので、面発光導光板の厚み方向に並ぶ２種類の光源を面発光導光板の光入射面に対向配置させた従来の構成に比べ、面発光導光板１０１５の厚みを薄くすることができる。

　さらに、実施の形態９の面光源装置２９００は、拡散反射部材１９０２を第１光源１０１８より前面１０１５ａ側に配置される。このように配置することで、拡散反射部材１９０２全体が面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃの長さ以内に配置される必要は無く、拡散反射部材１９０２の厚み部分は光入射面１０１５ｃの長さよりも前面側（＋ｚ軸方向）に配置してもよく、前記実施の形態６～８に比べ、面発光導光板１０１５の厚みを薄くすることができる。

　また、実施の形態９の面光源装置２９００は、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに入射する直前における第２光線Ｌ９２の角度強度分布を、光入射面１０１５ｃに入射する直前における第１光線Ｌ９１の角度強度分布に近付けるように、第２光線Ｌ９２の進行方向及び角度強度分布を変える光路変更部材としての拡散反射部材１９０２を備えている。このように、実施の形態９の面光源装置２９００によれば、光路変更部材としての拡散反射部材１９０２を用いて第２光線Ｌ９２の角度強度分布の全角を第１光線Ｌ９１の角度強度分布の全角に近付けるように増加させている。これにより、第１光線Ｌ９１が面発光導光板１０１５を介して発光面１０１５ａから出射されて成る面状の照明光の面内輝度分布と、第２光線Ｌ９２が同じく面発光導光板１０１５を介して発光面１０１５ａから出射されて成る面状の照明光の面内輝度分布との差が抑制され、面光源装置２９００の色むらを低減することができる。

　また、実施の形態９の面光源装置２９００を有する液晶表示装置３００９は、面発光導光板１０１５の厚みが薄くなるので、薄型化を実現できる。また、実施の形態９の面光源装置２９００を有する液晶表示装置３００９は、面光源装置２９００の色むらを低減することができるので、液晶パネル１０１１の表示面１０１１ａの色むらを低減し画質の向上を実現できる。

　実施の形態９によれば、制御部１０２１は、光源駆動部１０２３に、第２光線Ｌ９２の輝度と第１光線Ｌ９１の輝度を調整させる。制御部１０２１は、映像信号に基づいて各光源の発光量を調整する。これにより、液晶表示装置３００９の消費電力を低減できる。

　さらに、第１光源１０１８を面発光導光板１０１５の側面に配置し、第２光源１９０１を面発光導光板１０１５の背面１０１５ｂ側に配置するによって、それぞれの光源が発する熱による周辺の局所的な温度上昇を緩和できる。これにより、周囲温度上昇による光源の発光効率の低下を抑制できる。

　上記説明では、実施の形態９の液晶表示装置３００９及び面発光装置２９００は、異なる位置に配置された２つの光源から出射した光が面発光導光板１０１５の短辺の端面（光入射面１０１５ｃ）から入射する構成を採用しているが、第１光源１０１８及び第２光源１９０１の配列、拡散反射部材１９０２の位置、微小光学素子１０１６の配列及び形状などを適切に変更することによって、面発光導光板１０１５の長辺の端面を光入射面とすることも可能である。

　また、実施の形態９の液晶表示装置３００９及び面発光装置２９００は、第１光源１０１８及び第２光源１９０１を別個の構成としているので、光源駆動部１０２３は、画像信号に基づいて第１光源１０１８及び第２光源１９０１の出力を個別に制御することができる。このため、消費電力を低減できるとともに、迷光を低減してコントラストを向上させることができる。なお、迷光とは、光学機器内で、正規の光路以外をたどる光のことで、希望する用途に有害な光である。

《９－４》実施の形態９の他の例
　図３２は、実施の形態９の液晶表示装置における面光源装置２０００の光反射部材２００２の他の例を概略的に示す断面図である。図３２において、図３１に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。図３２に示される面光源装置２０００は、図３１に示される第２光源１９０１及び拡散反射部材１９０２に代えて、第２光源２００１及び、シリンドリカルミラー２００２を備えた点が、図３１に示される面光源装置２９００と相違する。他の点については、図３２に示される面光源装置２０００は、図３１に示される面光源装置２９００と同じである。図３２において、Ｌ１０１は、第１光源１０１８からの第１光線であり、上記第１光線Ｌ９１と同種の光線である。また、Ｌ１０２は第２光源２００１からの第２光線であり、上記第１光線Ｌ９０２と同種の光線である。さらに、シリンドリカルミラー２００２は実施の形態７におけるシリンドリカルミラー１２０２と同じ構成を有する。図３２の例によっても、図３１の場合と同様の効果を得ることができる。

　図３３は、実施の形態９の液晶表示装置における面光源装置２１００の光反射部材２１０２の他の例を概略的に示す断面図である。図３３において、図３１に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。図３３に示される面光源装置２１００は、図３１に示される第２光源１９０１及び拡散反射部材１９０２に代えて、第２光源２１０１及び断面波形状（凸状部と凹状部とが交互に連続する光反射面を有する）の光反射ミラー２１０２を備えた点が、図３１に示される面光源装置２９００と相違する。他の点については、図３３に示される面光源装置２１００は、図３１に示される面光源装置２９００と同じである。図３３において、Ｌ１１１は、第１光源１０１８からの第１光線であり、上記第１光線Ｌ９１と同種の光線である。また、Ｌ１１２は第２光源２１０１からの第２光線であり、上記第１光線Ｌ９０２と同種の光線である。さらに、光反射ミラー２１０２は実施の形態７における光反射ミラー１３０２と同じ構成を有する。図３３の例によっても、図３１の場合と同様の効果を得ることができる。

　図３４は、実施の形態９の液晶表示装置における面光源装置２２００の光反射部材２２０２の他の例を概略的に示す断面図である。図３４において、図３１に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。図３４に示される面光源装置２２００は、図３１に示される第２光源１９０１及び拡散反射部材１９０２に代えて、第２光源２２０１及び断面多角形状の連続する光反射面を有する光反射ミラー２２０２を備えた点が、図３１に示される面光源装置２９００と相違する。他の点については、図３４に示される面光源装置２２００は、図３１に示される面光源装置２９００と同じである。図３４において、Ｌ１２１は、第１光源１０１８からの第１光線であり、上記第１光線Ｌ９１と同種の光線である。また、Ｌ１２２は第２光源２２０１からの第２光線であり、上記第２光線Ｌ９２と同種の光線である。さらに、光反射ミラー２２０２は実施の形態７における光反射ミラー１４０２と同じ構成を有する。図３４の例によっても、図３１の場合と同様の効果を得ることができる。

《９－５》実施の形態９の他の例
　図３５は、実施の形態９の液晶表示装置３０１３（面光源装置２３００を含む）の構成を概略的に示す断面図である。また、図３６は、図３５に示される面光源装置（バックライトユニット）２３００の面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃ近傍の構成を示す図である。図２７及び図２８において、図１５に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。実施の形態９の液晶表示装置３０１３及び面光源装置２３００は、実施の形態８において、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃの＋ｚ軸方向の側に光反射部材としてのシリンドリカルミラー１６０２及び第１光源１０１８の順に配置していたものに代えて、＋ｚ軸方向の側に第１光源１０１８及びシリンドリカルミラー２３０２の順に配置した点が、実施の形態８の液晶表示装置３００６及び面光源装置２６００と相違する。図３５におけるシリンドリカルミラー２３０２の光反射面２３０２ａの形状は、図２７のシリンドリカルミラー１６０２の光反射面１６０２ａの形状と同様である。他の点については、液晶表示装置３０１３及び面光源装置２３００は、実施の形態８の液晶表示装置３００６及び面光源装置２６００と同じである。

　第２光源２３０１及び、光源用導光部材２３１０は、実施の形態８における第２光源１６０１及び光源用導光部材１６１０と同様の構成、形状及び機能をもつ。第２光源２３０１は、光源用導光部材２３１０の光入射端２３１０ａに対向して配置される。

　シリンドリカルミラー２３０２の光反射面２３０２ａは、図２１に示されるシリンドリカルミラー１２０２の光反射面１２０２ａと同様の形状及び機能を持つ。光源用導光部材２３１０の光出射面２３１０ｃから出射した第２光線Ｌ１３２は、シリンドリカルミラー２３０２の光反射面２３０２ａに向かって進み、光反射面２３０２ａで反射して、進行方向を面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに向ける（略＋ｘ軸方向に向ける）。シリンドリカルミラー２３０２の光反射面２３０２ａで反射した第２光線Ｌ１３２の角度強度分布の全角は増加して、第１光線Ｌ１３１の角度強度分布の全角に近付けられる。

　第１光源１０１８は、面発光導光板１０１５の光入射面（側面）１０１５ｃのｚ軸方向の長さ（すなわち、面発光導光板１０１５の厚み）の範囲内に配置されている。また、第１光源１０１８は、第２光線Ｌ１３２が光源用導光部材２３１０光出射面２３１０ｃからシリンドリカルミラー２３０２の光反射面２３０２ａに達するまでの光路を塞ぐことのないように、ｘ軸方向の位置が設置されている。第１光源１０１８から出射された第１光線Ｌ１３１は、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに向けて（略＋ｘ軸方向に）進行し、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに入射する。

　面光源装置２３００の点灯時には、第１光源１０１８及び第２光源２３０１のそれぞれから光線が出射される。第１光源１０１８から出射された第１光線Ｌ１３１は、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに向かう方向（略＋ｘ軸方向）に進む。第２光源２３０１から出射された第２光線Ｌ１３２は、光源用導光部材２３１０の光入射端２３１０ａに入射し、光源用導光部材２３１０と空気層との界面において全反射を繰り返し光源用導光部材２３１０内に閉じ込められたまま伝播する。このとき、第２光線Ｌ１３２の角度強度分布は、保存される。したがって、光出射面２３１０ｃから出射される第２光線Ｌ１３２の角度強度分布は、第２光源２３０１から出射された際の第２光線Ｌ１３２の角度強度分布と等しく、それぞれの角度強度分布の全角は同じ角度（例えば、５°）である。光源用導光部材２３１０の光出射面２３１０ｃから出射した光は、シリンドリカルミラー２３０２の光反射面２３０２ａに向かい、シリンドリカルミラー２３０２により進行方向を面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに向かう方向（略＋ｘ軸方向）に変えられるとともに、その角度強度分布の全角が大きくなる。

　面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃに入射した第１光線Ｌ１３１及び第２光線Ｌ１３２は、面発光導光板１０１５の光入射面１０１５ｃの近傍に設けられる混合領域１０１５ｅを伝播することにより混ざり合って白色の光（混合光線Ｌ１３３）となった後、微小光学素子１０１６における反射又は光反射シート１０１７による反射などを経て、面発光導光板１０１５の発光面１０１５ａから面状の照明光Ｌ１３４として液晶パネル１０１１に向けて出射される。なお、制御部１０２１が光源駆動部１０２３を制御して、第１光線Ｌ１３１の強度と第２光線Ｌ１３２の強度との割合を調整することによって、発光面１０１５ａの輝度及び色を調整することもできる。

　図３５の例によっても、図３１の場合と同様の効果を得ることができる。さらに、図３６の面光源装置２３００によると、光源用導光部材２３１０を備えているので、第１光源１０１８と第２光源２３０１とを離れた位置に配置することが可能となる。一般に、第１光源１０１８及び第２光源２３０１に採用されるＬＥＤ素子及びレーザ発光素子は、電気－光変換効率が１０～５０％であり、光に変換されないエネルギーは、熱となる。第１光源１０１８及び第２光源２３０１が近接配置される場合これらの熱源が狭い領域に集中するため、放熱能力が低下し、第１光源１０１８及び第２光源２３０１の周囲温度が上昇する。一般に、これらの光源は、周囲温度が上昇するにつれ発光効率が低下するため、放熱能力を向上させることが必要である。液晶表示装置３０１３は、第１光源１０１８と第２光源２３０１が離れて配置されるため、熱源が分散し放熱能力が向上する。また、特に、温度変化に対する発光効率の低下やスペクトルシフト量が大きいレーザ発光素子を他の熱源と隔離し一箇所に配置することにより、冷却機構などを効率良く備えることも可能となる。

　以上に説明したように、図３５の液晶表示装置３０１３は、異なる複数種類の光源を備える場合においても、液晶表示装置３０１３の厚みの増加を抑えて光源の数を増やすことを可能にしている。このため、高輝度且つ薄型を両立できる液晶表示装置３０１３を実現することができる。また、複数種類の光源の光を面光源にする面発光導光板を共通化しているため、重量やコストの増大を抑制することができる。

　図３７は、図３５における液晶表示装置３０１４（面光源装置２４００を含む）の他の例の構成を概略的に示す断面図である。図３７において、図３５に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。図３７の液晶表示装置３０１４及び面光源装置２４００は、光路変更部材としての第２光源及び光源用導光部材の形状及び配置の点が、図３７の液晶表示装置３０１３及び面光源装置２３００と相違する。図３７におけるシリンドリカルミラー２４０２の光反射面２４０２ａの形状は、図３５のシリンドリカルミラー２３０２の光反射面２３０２ａの形状と同様である。他の点については、図３７に示される液晶表示装置３０１４及び面光源装置２４００は、図３５に示される液晶表示装置３０１３及び面光源装置２３００と同じである。

　図３７に示される面光源装置２４００において、光源用導光部材２４１０は図２９に示される面光源装置２７００の光源用導光板１７１０と同じ構成、形状である。光源用導光部材２４１０は光入射端２４１０ａが光反射シート１０１７からより遠くなるように、ｘｙ平面に対して傾斜している。第２光源２４０１は、光反射シート１０１７の裏面側（－ｚ軸方向）に配置されている。また、第２光源２４０１は、光源用導光部材２４１０の光入射端２４１０ａに対向して配置されている。図３７において、Ｌ１４１は、第１光源１０１８からの第１光線であり、上記第１光線Ｌ９１と同種の光線である。また、Ｌ１４２は第２光源２４０１からの第２光線であり、上記第１光線Ｌ９２と同種の光線である。さらに、シリンドリカルミラー２４０２は実施の形態８におけるシリンドリカルミラー１６０２と同じ構成を有する。図３７の例によっても、図３５の場合と同様の効果を得ることができる。

　なお、上述の各実施の形態においては、「平行」や「垂直」などの部品間の位置関係もしくは部品の形状を示す用語を用いている場合がある。また、略正方形、略９０度及び略平行など「略」又は「ほぼ」などの用語をつけた表現を用いている場合がある。これらは、製造上の公差や組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含むことを表している。
このため、請求の範囲に例え「略」を記載しない場合であっても製造上の公差や組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含むものである。また、請求の範囲に「略」を記載した場合は製造上の公差や組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含むことを示している。

　１　液晶表示素子（液晶パネル）、　１ａ　液晶パネルの表示面、　１ｂ　液晶パネルの背面（裏面）、　２　第１の光学シート、　３　第２の光学シート、　４，１０４，３０４　面発光導光板（導光拡散板）、　５　光反射シート、　６，１０６，１０７，１０８，４０６，４０８，５０６　導光部材（光路変更部材）、　８，２０８　第１光源、　９，２０９，３０９　第２光源、　１１　制御部、　１２　液晶パネル駆動部、　１３　光源駆動部、　４１ａ，４１ｃ，１４１ｂ　端面、　４１ｂ，１４１ｂ　裏面、　４２　微小光学素子、　４３，２４３，３４３　光線、　４４，２４４，３４４　照明光、　６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６１ｅ，１６１ａ，１６１ｂ，１６１ｃ，１７１ａ，１７１ｂ，１７１ｃ，１７１ｄ，４６１ａ，４６１ｂ，４６１ｃ，４６１ｄ，５６１ａ，５６１ｂ，５６１ｃ，５６１ｅ　端面、　６２ａ，４６２ａ，５６２ａ　第１の導光部、　６２ｂ，４６２ｂ，５６２ｂ　第２の導光部、　８１，２８１　第１光線、　９１，２９１，３９１　第２光線、　１００，１０１，１０２，１０３，１０４　液晶表示装置、　１４５　端部、　１８１，１８２，１８３，４８１，４８２，１８１ａ，１８２ａ，１８３ａ，４８１ａ，４８１ｂ，４８１ｃ，４８２ａ　反射部材、　１８１ａ，１８２ａ，１８３ａ，４８１ａ，４８１ｂ，４８１ｃ，４８２ａ　反射面、　２００，２０１，２０２，２０３，２０４　面光源装置（バックライトユニット）、　５６１ｄ　導光部材の拡散反射面、　１０１１　液晶表示素子（液晶パネル）、　１０１１ａ　液晶パネルの表示面、　１０１１ｂ　液晶パネルの背面（裏面）、　１０１２　第１の光学シート、　１０１３　第２の光学シート、　１０１５　面発光導光板（導光拡散板）、　１０１５ａ　面発光導光板の前面（発光面）、　１０１５ｂ　面発光導光板の背面、　１０１５ｃ　面発光導光板の側面（光入射面）、　１０１５ｄ　面発光導光板の側面（光入射面の反対側の端面）、　１０１５ｅ　面発光導光板の混合領域、　１０１５ｆ　面発光導光板の混合領域以外の領域、　１０１６，１０１６ａ　微小光学素子、　１０１７　光反射シート、　１０１８　第１光源、　１１００，１２００，１３００，１４００，１５００，１６００，１７００，１８００，１９００，２０００，２１００，２２００，２３００，２４００，２５００，２６００，２７００，２８００　面光源装置（バックライトユニット）、　１１０１，１２０１，１３０１，１４０１，１５０１，１６０１，１７０１，１８０１，１９０１，２００１，２１０１，２２０１，２３０１，２４０１　第２光源、　１１０２，１９０２　拡散反射部材（光路変更部材）、　１２０２，１３０２，１４０２，１５０２，１５０３，２００２，２１０２，２２０２，２３０２，２４０２　光反射ミラー（光路変更部材）、　１６１０，１７１０，１８１０，２３１０，２４１０　光源側導光部材（他の光路変更部材）、　３００１，３００２，３００６，３００７，３００８，３００９，３０１３，３０１４　液晶表示装置、　Ｌ１１，Ｌ２１，Ｌ３２，Ｌ４１，Ｌ５１，Ｌ６１，Ｌ７１，Ｌ８１，Ｌ９１，Ｌ１０１，Ｌ１１１，Ｌ１２１，Ｌ１３１，Ｌ１４１　第１光線、　Ｌ１２，Ｌ２２，Ｌ３２，Ｌ４２，Ｌ５２，Ｌ６２，Ｌ７２，Ｌ８２，Ｌ９２，Ｌ１０２，Ｌ１１２，Ｌ１２２，Ｌ１３２，Ｌ１４２　第２光線、　Ｌ１３，Ｌ２３，Ｌ３３，Ｌ４３，Ｌ５３，Ｌ６３，Ｌ７３，Ｌ８３，Ｌ９３，Ｌ１３３，Ｌ１４３　混合光線、　Ｌ１４，Ｌ２４，Ｌ３４，Ｌ４４，Ｌ５４，Ｌ６４，Ｌ７４，Ｌ８４，Ｌ９４，Ｌ１３４，Ｌ１４４　照明光。

Claims

　発光面、該発光面の反対側の背面、及び前記発光面の辺と前記背面の辺との間を繋ぐ複数の側面を有し、前記複数の側面のうちのいずれかの側面である光入射面から入射した光線を前記発光面から出射させる面発光導光板と、
　前記光入射面に対向配置され、前記光入射面に向けて第１光線を出射する第１光源と、
　第２光線を出射する第２光源と、
　前記第２光源から出射した前記第２光線を前記光入射面に導く光路変更部材と
　を備え、
　前記第１光源から出射した前記第１光線及び前記第２光源から出射した前記第２光線の両方は、前記複数の側面のうちの同一の側面である前記光入射面から、前記面発光導光板に入射する
　ことを特徴とする面光源装置。
　前記光路変更部材は、前記光入射面に入射する直前における前記第２光線の角度強度分布を、前記光入射面に入射する直前における前記第１光線の角度強度分布に近付けるように、前記第２光線の進行方向及び角度強度分布を変える部材であることを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
　前記面発光導光板は、
　前記光入射面から入射された前記第１光線及び前記第２光線を混合する混合領域と、
　前記混合領域を通過した光線を前記発光面から面状光として出射させる導光領域と
　を有することを特徴とする請求項２に記載の面光源装置。
　前記光路変更部材は、前記第２光線の進行方向及び角度強度分布を変える第１の光反射面を持つ第１の光反射部材を有することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の面光源装置。
　前記第１の光反射部材の前記第１の光反射面は、前記光入射面に対向し、入射した光を拡散させ反射する拡散光反射面を含むことを特徴とする請求項４に記載の面光源装置。
　前記第１の光反射部材の前記第１の光反射面は、前記光入射面の長手方向に直交する面で切る断面形状が前記光入射面に内側を向ける円弧状であり、前記発光面に平行な面で切る断面形状が前記長手方向に延びる直線状であり、前記光入射面に面する凹状の光反射面を含むことを特徴とする請求項４に記載の面光源装置。
　前記光入射面に面する凹状の前記光反射面は、円筒を軸方向に平行な面で分割したｎ分の１円筒（ｎは１より大きい値）形状であることを特徴とする請求項６に記載の面光源装置。
　前記光路変更部材は、前記第２光源から出射された前記第２光線を、前記第１の光反射部材の前記第１の光反射面に導く光源用導光部材をさらに有することを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の面光源装置。
　前記第１光源は、発散光である前記第１光線を出射する複数の第１発光素子を有し、
　前記第２光源は、発散光である前記第２光線を出射する複数の第２発光素子を有し、
　前記第１光源から出射した第１光線及び前記第２光源から出射した第２光線は、前記光入射面から前記面発光導光板に入射する
　ことを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項に記載の面光源装置。
　前記第２光源を構成する前記複数の第２発光素子の内の、隣接する第２発光素子から出射された第２光線同士が、前記光入射面において重なり合うように、前記第２光線が伝播する光路に所定の光学距離を持たせる導光部材をさらに有することを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の面光源装置。
　前記導光部材は、
　前記光入射面に対向し、前記面発光導光板の背面に略垂直な方向に延びる第１光路を形成する第１の導光部と、
　前記面発光導光板と略平行な方向に延びる第２光路を形成する第２の導光部と
　を含むことを特徴とする請求項１０に記載の面光源装置。
　前記第１光源は、発光ダイオードを有することを特徴とする請求項１から１１までのいずれか１項に記載の面光源装置。
　前記第２光源は、レーザ発光素子を有することを特徴とする請求項１から１２までのいずれか１項に記載の面光源装置。
　前記第１光源から出射される前記第１光線の色と前記第２光源から出射される前記第２光線の色とは、補色の関係を持つことを特徴とする請求項１から１３までのいずれか１項に記載の面光源装置。
　前記発光ダイオードは、青色発光ダイオード及び緑色発光ダイオードを含むことを特徴とする請求項１２に記載の面光源装置。
　前記レーザ発光素子は、赤色レーザ発光素子を含むことを特徴とする請求項１３に記載の面光源装置。
　液晶パネルと、
　前記液晶パネルの背面に面状光を照射する、請求項１から１６までのいずれか１項に記載の面光源装置と
　を備えたことを特徴とする液晶表示装置。