光束控制部件、發(fā)光裝置、面光源裝置以及顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及光束控制部件、發(fā)光裝置以及面光源裝置。光束控制部件具有射出面、作為凹部的內(nèi)面的第一入射面、配置于凹部的開口邊緣部的外側(cè)的第二入射面；以及背面。第二入射面形成有多個(gè)環(huán)狀的槽。各環(huán)狀的槽與相鄰的環(huán)狀的槽形成交線。在將通過第二入射面的外邊緣部且與中心軸正交的虛擬平面設(shè)為基準(zhǔn)面時(shí)，多個(gè)環(huán)狀的槽配置為，交線隨著距中心軸的距離拉開而接近虛擬平面。各環(huán)狀的槽的包含中心軸的剖面形狀是曲率中心位于光束控制部件的外側(cè)的弧。
【專利說明】光束控制部件、發(fā)光裝置、面光源裝置以及顯示裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對(duì)從發(fā)光元件射出的光的光度分布進(jìn)行控制的光束控制部件。另外，本發(fā)明涉及具有該光束控制部件的發(fā)光裝置、面光源裝置以及顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在液晶顯示裝置等透射型圖像顯示裝置中，有時(shí)使用直下型面光源裝置作為背光。近年來，逐漸開始使用具有多個(gè)發(fā)光元件作為光源的直下型面光源裝置。
[0003]例如，直下型面光源裝置具有基板、多個(gè)發(fā)光元件、多個(gè)光束控制部件以及光漫射部件。多個(gè)發(fā)光元件在基板上配置成矩陣狀。在各發(fā)光元件之上，配置有將從各發(fā)光元件射出的光在基板的表面方向擴(kuò)展的光束控制部件。從光束控制部件射出的光被光漫射部件漫射，對(duì)被照射部件(例如，液晶面板)以面狀方式進(jìn)行
[0004]照射(例如，專利文獻(xiàn)I)。
[0005]圖1是表示專利文獻(xiàn)I涉及的面光源裝置的圖。圖1A是在基板和光束控制部件之間不存在間隙的情況下的面光源裝置的剖面圖以及光路圖。圖1B是在基板和光束控制部件之間存在間隙的情況下的面光源裝置的剖面圖以及光路圖。如圖1A所示，專利文獻(xiàn)I涉及的面光源裝置10具有基板20、配置在基板20上的發(fā)光元件30 (發(fā)光芯片)、以覆蓋發(fā)光兀件30的方式無間隙地配置于基板20上的、對(duì)從發(fā)光兀件30射出的光的光度分布進(jìn)行控制的光束控制部件40 (透鏡)、以及在將從光束控制部件40射出的光漫射的同時(shí)使其透過的光漫射部件50。光束控制部件40具有使從發(fā)光元件30射出的光入射的入射面42、使在入射面42入射的光向外部射出的射出面44、以及形成于射出面44的相反側(cè)的背面46。
[0006]如圖1A所示，從發(fā)光元件30射出的光從入射面42向光束控制部件40入射。入射到光束控制部件40的光，到達(dá)射出面44，并從射出面44向外部射出。這時(shí)，光由于射出面44的形狀而折射，并大致均勻地照射到光漫射部件50。
[0007]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-114863號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明要解決的問題
[0010]如圖1B所示，在這樣的面光源裝置10中，有時(shí)考慮來自發(fā)光元件30的熱量的散熱或光束控制部件40向基板20的安裝等，以使得光束控制部件40的背面46位于發(fā)光元件30的發(fā)光面的上側(cè)的方式，配置光束控制部件40。在這種情況下，來自發(fā)光元件30的光不只是從入射面42，還從入射面42附近的背面46入射到光束控制部件40。從入射面42附近的背面46入射到光束控制部件40的光向正上方偏向。因此，在光漫射部件50上，由于從背面46入射到光束控制部件40的光而生成輪帶狀的亮部(亮帶)(參照?qǐng)D1B的由虛線包圍的部分)。這樣，在基板20和光束控制部件40之間設(shè)置有間隙的面光源裝置10中，有可能產(chǎn)生輝度不均。[0011]本發(fā)明的目的在于提供光束控制部件，該光束控制部件對(duì)從發(fā)光元件射出的光的光度分布進(jìn)行控制，且即使是在基板和光束控制部件之間設(shè)置有間隙的情況下，也能夠抑制輝度不均的產(chǎn)生。
[0012]另外，本發(fā)明的目的在于提供具有該光束控制部件的發(fā)光裝置、面光源裝置以及顯示裝置。
[0013]解決問題的方案
[0014]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的光束控制部件對(duì)從發(fā)光元件射出的光的光度分布進(jìn)行控制，具有:以與光束控制部件的中心軸相交的方式形成于正面?zhèn)鹊纳涑雒?；形成于背面?zhèn)鹊摹⑾鄬?duì)于所述中心軸旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的凹部的內(nèi)面即第一入射面；以包圍所述中心軸的方式，配置于所述凹部的開口邊緣部的外側(cè)的第二入射面；以及從所述第二入射面的外邊緣部向徑向外側(cè)延伸的背面，其中在所述第二入射面形成有多個(gè)環(huán)狀的槽，所述多個(gè)環(huán)狀的槽分別與相鄰的其他所述環(huán)狀的槽形成環(huán)狀的交線，在將通過所述第二入射面的外邊緣部且與所述中心軸正交的面設(shè)為基準(zhǔn)面時(shí)，所述多個(gè)環(huán)狀的槽配置為，所述交線隨著距所述中心軸的距離拉開而接近所述基準(zhǔn)面，所述環(huán)狀的槽的包含所述中心軸的剖面形狀是曲率中心位于所述光束控制部件的外側(cè)的弧。
[0015]本發(fā)明的發(fā)光裝置具有發(fā)光元件和本發(fā)明涉及的光束控制部件，光束控制部件配置為，中心軸與發(fā)光元件的光軸重合。
[0016]本發(fā)明的面光源裝置具有:本發(fā)明涉及的發(fā)光裝置；以及在使來自發(fā)光裝置的光漫射的同時(shí)使其透過的光漫射部件。
[0017]本發(fā)明的顯示裝置具有:本發(fā)明涉及的面光源裝置；以及被從面光源裝置射出的光照射的顯示部件。
[0018]發(fā)明效果
[0019]具有本發(fā)明的光束控制部件的發(fā)光裝置即使是在基板和光束控制部件之間設(shè)置有間隙的情況下，與具有以往的光束控制部件的發(fā)光裝置相比，也能夠均勻地照射光。因此，本發(fā)明的面光源裝置以及顯示裝置與以往的裝置相比，輝度不均少。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1A、圖1B是專利文獻(xiàn)I的面光源裝置的剖面圖以及光路圖。
[0021]圖2A、圖2B是表示實(shí)施方式I的面光源裝置的結(jié)構(gòu)的外觀圖。
[0022]圖3A、圖3B是表示實(shí)施方式I的面光源裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0023]圖4是將圖3B的一部分放大的部分放大剖面圖。
[0024]圖5A?圖是表示實(shí)施方式I的光束控制部件的結(jié)構(gòu)的圖。
[0025]圖6A、圖6B是將圖5B的一部分放大的部分放大剖面圖。
[0026]圖7是實(shí)施方式I的光束控制部件的部分光路圖。
[0027]圖8A?圖8C是比較例I?3的光束控制部件的剖面圖。
[0028]圖9A?圖9C是使用了比較例I?3的光束控制部件的仿真結(jié)果的曲線圖。
[0029]圖10是使用了實(shí)施方式I的光束控制部件的仿真結(jié)果的曲線圖。
[0030]圖1lA?圖1lC是表示實(shí)施方式2的光束控制部件的結(jié)構(gòu)的圖。
[0031]圖12A?圖12D是表示實(shí)施方式2的光束控制部件的變形例的圖。[0032]符號(hào)說明
[0033]10、100面光源裝置
[0034]20、140 基板
[0035]30、300發(fā)光元件
[0036]40、400、500、600 光束控制部件
[0037]42入射面
[0038]44、440 射出面
[0039]46、450、550 背面
[0040]50、120光漫射部件
[0041]110 殼體
[0042]130 底板
[0043]200發(fā)光裝置
[0044]410 凹部
[0045]420第一入射面
[0046]430第二入射面
[0047]432 槽
[0048]433 交線
[0049]434 內(nèi)面
[0050]441第一射出面
[0051]442第二射出面
[0052]443第三射出面
[0053]460凸緣部
[0054]470支腳部
[0055]551 第一背面
[0056]552 第二背面
[0057]580反射部
[0058]581 凸條
[0059]582第一反射面
[0060]583第二反射面
[0061]584 棱線
[0062]LI第一虛擬圓錐面
[0063]L2第二虛擬圓錐面
[0064]L3虛擬直線
[0065]Pl虛擬平面
【具體實(shí)施方式】
[0066]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。在以下的說明中，對(duì)作為本發(fā)明的面光源裝置的代表例的、適合于液晶顯示裝置的背光等的面光源裝置進(jìn)行說明?？梢詫⑦@些面光源裝置與被照射來自面光源裝置的光的被照射部件(例如，液晶面板)組合，從而作為顯示裝置使用。
[0067](實(shí)施方式I)
[0068][面光源裝置以及發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)]
[0069]圖2?圖6是表示實(shí)施方式I的面光源裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖2A是實(shí)施方式I的面光源裝置的俯視圖，圖2B是主視圖。圖3A是圖2B所示的A-A線的剖面圖，圖3B是圖2A所示的B-B線的剖面圖。圖4是將圖3B的一部分放大的部分放大剖面圖。
[0070]如圖2、圖3所示，實(shí)施方式I的面光源裝置100具有殼體110、光漫射部件120以及多個(gè)發(fā)光裝置200。多個(gè)發(fā)光裝置200在殼體110的底板130上配置成矩陣狀。底板130的內(nèi)面作為漫射反射面發(fā)揮功能。另外，在殼體110的頂板上設(shè)有開口部。光漫射部件120以堵塞該開口部的方式被配置，并作為發(fā)光面而發(fā)揮功能。發(fā)光面的大小不被特別地限定，但是例如為約400mm X約700mm (32英寸)。
[0071]如圖4所示，多個(gè)發(fā)光裝置200分別固定于基板140上。多個(gè)基板140分別固定于殼體Iio的底板130上的規(guī)定位置。多個(gè)發(fā)光裝置200分別具有發(fā)光元件300以及光束控制部件400。
[0072]發(fā)光元件300是面光源裝置100的光源，安裝在基板140上。發(fā)光元件300例如是白色發(fā)光二極管等發(fā)光二極管(LED)。
[0073]光束控制部件400是對(duì)從發(fā)光元件300射出的光的光度分布進(jìn)行控制的漫射透鏡，且固定于基板140上。光束控制部件400以其中心軸CA與發(fā)光元件300的光軸LA —致的方式配置于發(fā)光元件300之上。此外，后述的光束控制部件400的第一入射面420以及射出面440都是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(圓對(duì)稱)，且它們的旋轉(zhuǎn)軸一致。將該第一入射面420以及射出面440的旋轉(zhuǎn)軸稱為“光束控制部件的中心軸CA”。另外，所謂“發(fā)光元件的光軸LA”是指從發(fā)光元件300射出的立體射出光束的中心的光線。安裝有發(fā)光元件300的基板140和光束控制部件400的背面450之間形成有用于使從發(fā)光元件300發(fā)出的熱量向外部放出的間隙dl。
[0074]通過一體成型而形成光束控制部件400。光束控制部件400的材料只要是能夠使所希望的波長的光通過的材料，不進(jìn)行特別的限定。例如，光束控制部件400的材料是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)、環(huán)氧樹脂(EP)等透光性樹脂、或玻璃。
[0075]本實(shí)施方式的面光源裝置100主要在光束控制部件400的結(jié)構(gòu)上具有特點(diǎn)。因此，關(guān)于光束控制部件400的細(xì)節(jié)在后述。
[0076]光漫射部件120是具有光漫射性的板狀的部件，在將來自發(fā)光裝置200的射出光漫射的同時(shí)使其透過。通常，光漫射部件120的大小與液晶面板等被照射部件大致相同。例如，光漫射部件120由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PO、聚苯乙烯(PS)、苯乙烯甲基丙稀酸甲酯共聚合樹脂(MS)等透光性樹脂形成。為了賦予光漫射性，在光漫射部件120的表面形成有微小的凹凸，或者在光漫射部件120的內(nèi)部分散有珠粒等光漫射子。
[0077]本實(shí)施方式的面光源裝置100中，從各發(fā)光元件300射出的光以照射光漫射部件120的寬范圍的方式被各光束控制部件400擴(kuò)展。從各光束控制部件400射出的光進(jìn)一步被光漫射部件120漫射。其結(jié)果，本實(shí)施方式的面光源裝置100能夠均勻地照射面狀的被照射部件(例如液晶面板)。
[0078][光束控制部件的結(jié)構(gòu)][0079]圖5是表示實(shí)施方式I的光束控制部件400的結(jié)構(gòu)的圖。圖5A是實(shí)施方式I的光束控制部件400的俯視圖，圖5B是圖5A所示的C-C線的剖面圖，圖5C是主視圖，圖是底面圖。圖6是圖5B的部分放大剖面圖。圖6A是第二入射面430附近的部分放大剖面圖，圖6B是用于說明第二入射面430的結(jié)構(gòu)的圖。此外，圖6A中，為了說明第二入射面430，表示了發(fā)光元件300。
[0080]如圖5、圖6所示，光束控制部件400具有凹部410、第一入射面420、第二入射面430、射出面440、背面450、凸緣部460以及多個(gè)支腳部470。
[0081]凹部410形成于光束控制部件400的背面?zhèn)?發(fā)光元件300側(cè))的中央部。凹部410的內(nèi)面作為第一入射面420而發(fā)揮功能。第一入射面420對(duì)從發(fā)光元件300射出的光的大部分，在控制其行進(jìn)方向的同時(shí)使其入射到光束控制部件400的內(nèi)部。第一入射面420與光束控制部件400的中心軸CA相交，并以中心軸CA為軸呈旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(圓對(duì)稱)。
[0082]第二入射面430對(duì)從發(fā)光元件300射出的光中的、未入射到第一入射面420的光的大部分在控制其行進(jìn)方向的同時(shí)使其入射到光束控制部件400的內(nèi)部。第二入射面430以包圍中心軸CA的方式，配置在凹部410的開口邊緣部的外側(cè)。第二入射面430上形成有多個(gè)環(huán)狀的槽432。第二入射面430包括多個(gè)環(huán)狀的槽432的內(nèi)面434。第二入射面430也可以在最外側(cè)的槽432與背面450之間還具有另外的面。即，最外側(cè)的槽432與背面450也可以不相接。
[0083]如圖6A、圖6B所示，環(huán)狀的槽432也可以與相鄰的環(huán)狀的槽432形成有交線433。即，對(duì)于環(huán)狀的槽432，第一槽432與相鄰的第二槽432之間沒有面。另外，在以通過第二入射面430的外邊緣部且與中心軸CA正交的虛擬平面Pl為基準(zhǔn)面時(shí)，多個(gè)槽432配置成，交線433隨著距中心軸CA的距離拉開而接近虛擬平面Pl (基準(zhǔn)面)。更具體而言，多個(gè)槽432配置成，各交線433位于同一第一虛擬圓錐面LI上。這時(shí)，全部交線433相對(duì)于以凹部410的開口邊緣部處的切線為母線的第二虛擬圓錐面L2位于徑向外側(cè)。第一虛擬圓錐面LI以及第二虛擬圓錐面L2在比任何交線433都靠正面?zhèn)鹊奈恢门c中心軸CA相交。
[0084]對(duì)于各環(huán)狀的槽432的包含光軸LA的剖面形狀，只要是曲率中心位于光束控制部件400的外側(cè)(發(fā)光元件300側(cè))的弧，不進(jìn)行特別的限定。例如，在環(huán)狀的槽432的包含光軸LA的剖面形狀的例中，包括作為圓的一部分的圓弧(參照?qǐng)D6B)、以及作為橢圓的一部分的弧。另外，對(duì)于各環(huán)狀的槽432，可以是在任何部位其剖面形狀都相同，也可以是根據(jù)部位不同其剖面形狀也不同。即，各環(huán)狀的槽432可以是以光軸LA為軸的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(圓對(duì)稱)，也可以不是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(圓對(duì)稱)。
[0085]另外，第二入射面430形成于，能夠使從發(fā)光元件300射出的光以相對(duì)于光軸LA比入射到第一入射面420的光大的角度入射到光束控制部件400內(nèi)的范圍。能夠按以下方式設(shè)定第二入射面430的形成范圍。
[0086]首先，在不形成第二入射面430，而使背面450延伸到徑向內(nèi)側(cè)的光束控制部件中，對(duì)第一入射面420以及背面450整體(也包括延伸部分)進(jìn)行遮光。使發(fā)光元件300的射出光入射到該光束控制部件，并對(duì)配置于正面?zhèn)鹊呐c光軸LA正交的被照射面(例如，面光源裝置中的漫射板等)上的照度進(jìn)行確認(rèn)。在第一入射面420以及背面450整體被遮光的狀態(tài)下，被照射面上的照度為O(Ix)。然而，若在背面450的中央部形成去掉了遮光的圓環(huán)狀的開口部(中心為光軸LA)，則被照射面上的照度變大。這時(shí)，隨著開口部的外徑變大，被照射面上的照度逐漸增大。而且，在開口部的外徑到達(dá)規(guī)定的大小之后，即使再增大外徑，照度也不變化。只要將這樣的規(guī)定的外徑設(shè)定為第二入射面430的形成范圍的最向外的外徑，第二入射面430的形狀就充分地發(fā)揮緩和輪帶狀的亮部的作用。即使與這樣計(jì)算的最向外的外徑相比，第二入射面430的形成范圍寬的情況下，或窄的情況下，雖然效果有差別，但是第二入射面430也具有緩和輪帶狀的亮部的功能。
[0087]射出面440以從凸緣部460突出的方式形成于光束控制部件400的正面?zhèn)?光漫射部件120側(cè))。射出面440對(duì)入射到光束控制部件400內(nèi)的光，在控制其行進(jìn)方向的同時(shí)使其向外部射出。射出面440與中心軸CA相交，以中心軸CA為軸呈旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(圓對(duì)稱)。
[0088]射出面440具有:位于以中心軸CA為中心的規(guī)定范圍的第一射出面441 ;在第一射出面441的周圍連續(xù)形成的第二射出面442 ;將第二射出面442和凸緣部460連接的第三射出面443 (參照?qǐng)D5B)。第一射出面441是向背面?zhèn)?發(fā)光元件300側(cè))凸的光滑曲面。第一射出面441的形狀是像截取球面的一部分而得到的那樣的凹形狀。第二射出面442是位于第一射出面441的周圍的、向正面?zhèn)?光漫射部件120側(cè))凸的光滑曲面。第二射出面442的形狀是圓環(huán)狀的凸形狀。第三射出面443是位于第二射出面442的周圍的曲面。在圖5B所示的剖面中，第三射出面443的剖面可以為直線狀也可以為曲線狀。
[0089]背面450位于背面?zhèn)龋菑牡诙肷涿?30的外邊緣部向徑向外側(cè)延伸的面。在本實(shí)施方式中，背面450是從第二入射面430的外邊緣部向與中心軸CA正交的方向延伸的平面。
[0090]凸緣部460位于射出面440的外周部和背面450的外周部之間，向以中心軸CA為中心的徑向外側(cè)突出。凸緣部460的形狀大致為圓環(huán)狀。凸緣部460不是必須的構(gòu)成部件，但是通過設(shè)置凸緣部460，使得光束控制部件400的處理以及位置對(duì)準(zhǔn)變得容易。對(duì)于凸緣部460的厚度，不進(jìn)行特別的限定，考慮射出面440的必要面積或凸緣部460的成型性等來決定。
[0091]多個(gè)支腳部470是從背面450突出的大致圓柱狀的部件。多個(gè)支腳部470相對(duì)于發(fā)光元件300在適當(dāng)?shù)奈恢脤?duì)光束控制部件400進(jìn)行支撐。
[0092]圖7是實(shí)施方式I的光束控制部件400的第二入射面430附近的光路圖。如上所述，在實(shí)施方式I的光束控制部件400中，從發(fā)光元件300射出的光的大部分在第一入射面420入射。因此，圖7中，表不未在第一入射面420入射的光的光路。如圖7所不,在光束控制部件400中，作為從發(fā)光元件300射出的光的一部分的入射到槽432的內(nèi)面434的外邊緣部的光11，通過光束控制部件400的內(nèi)部，由在外側(cè)相鄰的槽432的內(nèi)面434，其行進(jìn)方向朝向射出面440被控制。另外，入射到內(nèi)面434的不是外邊緣部的區(qū)域的光12、13，不受外側(cè)的槽432的影響，而其行進(jìn)方向朝向射出面440被控制。由于包含中心軸CA的、槽432的剖面形狀為弧，所以，相對(duì)于入射光的角度，內(nèi)面434的角度慢慢地變化。這樣，在本發(fā)明的光束控制部件400中，由于相對(duì)于入射光的角度，內(nèi)面423的傾斜角度各不相同，對(duì)于在內(nèi)面432入射的光，以使其行進(jìn)方向各不相同的方式，控制其折射角度。S卩，不會(huì)發(fā)生從光束控制部件400射出的光進(jìn)行集中而形成環(huán)狀的亮部的情況。
[0093][光束控制部件的光度分布特性]
[0094]使用多種光束控制部件，對(duì)面光源裝置的光漫射部件上的亮度分布進(jìn)行了仿真。使用固定有一個(gè)具有實(shí)施方式I的光束控制部件400的發(fā)光裝置200的面光源裝置100 (以下稱為“本實(shí)施方式的面光源裝置”)，對(duì)距離光漫射部件的外側(cè)表面0.5_而配置的被照射面上的照度進(jìn)行了計(jì)算。被照射面是假定由透過光漫射部件后的光照射的虛擬面，通過仿真而得到的照度分布幾乎與光漫射部件上的輝度分布同等。另外，為了進(jìn)行比較，也對(duì)代替本實(shí)施方式的光束控制部件400而分別具有圖8A?圖SC所示的各光束控制部件的面光源裝置(以下稱為“比較例的面光源裝置”)進(jìn)行了同樣的仿真。
[0095]圖8是比較例I?3的光束控制部件的剖面圖。圖8A是不具有第二入射面的光束控制部件的光路圖，圖8B是第二入射面為傾斜面的光束控制部件的光路圖，圖8C是在圖8A所示的光束控制部件的背面具有多個(gè)槽的光束控制部件的光路圖。圖9是面光源裝置中的發(fā)光元件是單一的情況下的仿真結(jié)果。圖9A是使用了圖8A所示的光束控制部件的情況下的結(jié)果，圖9B是使用了圖8B所示的光束控制部件的情況下的結(jié)果，圖9C是使用了圖8C所示的光束控制部件的情況下的結(jié)果。圖9A?圖9C的橫軸(D)是距離光束控制部件的中心軸的距離，縱軸(I)表示照度。
[0096]如圖8A所示，比較例I的光束控制部件不具有第二入射面。比較例I的光束控制部件中，從第一入射面的開口邊緣部向徑向形成有背面，此點(diǎn)與實(shí)施方式I的光束控制部件400不同。比較例I的光束控制部件中，若相對(duì)于光軸LA角度較大的光從背面入射到光束控制部件，則向正上方折射，并從射出面射出。因此，如圖9A所示那樣，如果是比較例I的光束控制部件，在被照射面形成有亮線。
[0097]另外，如圖SB所示那樣，比較例2的光束控制部件中，其第二入射面是傾斜面。比較例2的光束控制部件的第二入射面的相對(duì)于背面的傾斜角度為恒定。比較例2的光束控制部件中，第二入射面為傾斜面，此點(diǎn)與實(shí)施方式I的光束控制部件400不同。在比較例2的光束控制部件中，相對(duì)于光軸LA角度較大的光，從相對(duì)于背面的角度為恒定的傾斜面入射到光束控制部件。這種情況下，也與比較例I的光束控制部件同樣地，已經(jīng)入射的光向正上方折射，并從射出面射出。因此，如圖9B所示那樣，即使是比較例2的光束控制部件，在被照射面也形成有亮線。
[0098]進(jìn)而，如圖8C所示那樣，比較例3的光束控制部件是在比較例I的光束控制部件的背面具有多個(gè)環(huán)狀的槽。包含中心軸CA的、環(huán)狀的槽的剖面形狀是曲率中心存在于光束控制部件的外側(cè)的圓弧。比較例3的光束控制部件中，在背面形成有環(huán)狀的槽的點(diǎn)，以及，在第一槽和相鄰的第二槽之間具有面的點(diǎn)，與實(shí)施方式I的光束控制部件400不同。在比較例3的光束控制部件中，已經(jīng)在槽的內(nèi)面入射的光通過光束控制部件的內(nèi)部后，由相鄰的槽的內(nèi)面反射，并向正上方折射，從射出面射出。或者，已經(jīng)在第一槽的內(nèi)面入射的光通過光束控制部件的內(nèi)部后，一旦從相鄰的槽的內(nèi)面射出，則再次在第二槽的內(nèi)面入射，并向正上方折射，從射出面射出。因此，如圖9C所示，如果是比較例3的光束控制部件，不會(huì)如比較例I以及比較例2那樣在被照射面形成亮線，但是，中心軸CA的正上方區(qū)域的被照射面的照度明顯提高。
[0099]另一方面，如圖10所示，與比較例I?3的面光源裝置相比，具有本實(shí)施方式的光束控制部件400的面光源裝置100沒有急劇的照度變化?？梢哉J(rèn)為這是由于，如上所述相對(duì)于第二入射面430的入射角度慢慢變化的原因。
[0100][効果]
[0101]如以上那樣，實(shí)施方式I的光束控制部件400中，由于包含中心軸CA的剖面中的槽432的剖面形狀為弧狀，根據(jù)入射位置不同，來自發(fā)光元件300的光的偏向方向發(fā)生變化。因此，在面光源裝置100中，不產(chǎn)生輪帶狀的亮部(亮帶)。另外，由于以交線433隨著距光軸LA的距離拉開而接近包含發(fā)光元件300的發(fā)光面的虛擬平面Pl的方式，配置多個(gè)槽432，所以，已經(jīng)在槽432的內(nèi)面434入射的光不會(huì)被在其外側(cè)相鄰的槽432干擾。另夕卜，由于與以往相比較，基板140 (發(fā)光元件300)和光束控制部件400之間形成有較大的空間，所以，能夠促進(jìn)來自發(fā)光元件300的熱的發(fā)散。
[0102](實(shí)施方式2)
[0103]在實(shí)施方式2中，對(duì)除了實(shí)施方式I的光束控制部件400的功能以外，還能夠使在第一入射面入射，且不從射出面射出而向背面反射(Fresnel-reflect:菲涅爾反射)的光在背面?zhèn)认騻?cè)方反射的光束控制部件500進(jìn)行說明。
[0104]本發(fā)明的實(shí)施方式2的面光源裝置代替實(shí)施方式I的光束控制部件400而具有實(shí)施方式2的光束控制部件500，此點(diǎn)與實(shí)施方式I的面光源裝置100不同。因此，在本實(shí)施方式中，只對(duì)實(shí)施方式2的光束控制部件500進(jìn)行說明。此外，實(shí)施方式2的光束控制部件500在具有反射部580的點(diǎn)以及背面550具有第一背面551和第二背面552的點(diǎn)，與實(shí)施方式I的光束控制部件400不同。因此，對(duì)于與實(shí)施方式I的光束控制部件400相同的構(gòu)成部件，標(biāo)以相同的符號(hào)并省略其說明。
[0105][光束控制部件的結(jié)構(gòu)]
[0106]圖11是表示實(shí)施方式2的光束控制部件500的結(jié)構(gòu)的圖。圖1IA是實(shí)施方式2的光束控制部件的底面圖，圖1lB是圖1lA所示的D-D線的剖面圖，圖1lC是立體圖。此外，圖1lC中，省略了設(shè)置于背面550的支腳部470。
[0107]如圖11所示，光束控制部件500除了凹部410、第一入射面420、第二入射面430、射出面440、背面550、凸緣部460以及多個(gè)支腳部470以外，還具有反射部580。
[0108]反射部580配置于背面550。反射部580以包圍中心軸CA的方式配置成圓環(huán)狀。反射部580中形成有多個(gè)凸條581。多個(gè)凸條581分別形成為，與后述的棱線584垂直的剖面大致為三角形狀，且相對(duì)于中心軸CA旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(在將凸條581的數(shù)量設(shè)為η時(shí)，為η次對(duì)稱)。各凸條581具有平面狀的第一反射面582、平面狀的第二反射面583、作為第一反射面582和第二反射面583之間的交線的棱線584，如全反射棱鏡那樣發(fā)揮功能。在圖1lC中，如虛線所示那樣，包含棱線584的虛擬直線L3在比棱線584靠正面?zhèn)?光漫射部件120偵U的位置與中心軸CA相交。即，以與各凸條581的背面?zhèn)?發(fā)光元件300側(cè))相比，各凸條581的正面?zhèn)?光漫射部件120側(cè))靠近中心軸CA的方式，各凸條581相對(duì)于中心軸CA，以規(guī)定的角度(例如45° )傾斜。
[0109]背面550具有第一背面551和第二背面552。第一背面551是在第二入射面430的周邊部和反射部580的內(nèi)側(cè)的開口邊緣部之間延伸的平面。另外，第二背面552是從反射部580的外側(cè)的開口邊緣部向徑向延伸的平面。第一背面551和第二背面552配置于同
一平面上。
[0110]對(duì)于反射部580的位置不進(jìn)行特別的限定，但是，優(yōu)選在射出面440進(jìn)行了菲涅爾反射的光較多地到達(dá)的區(qū)域上形成多個(gè)凸條581。在射出面440反射了的光的到達(dá)位置由于射出面440的形狀等各種原因而變化，但是，在圖11所示的本實(shí)施方式的光束控制部件500中，入射到第一入射面420并在射出面440進(jìn)行了菲涅爾反射的光的大部分即使在背面550內(nèi)，也到達(dá)圓環(huán)狀的規(guī)定的區(qū)域。此外，雖然沒有特別地進(jìn)行圖示，但是，使用光束控制部件500 (背面的外徑為15.5mm)對(duì)基板140上的與背面550相對(duì)的區(qū)域上的照度分布進(jìn)行了仿真，結(jié)果可知，在從中心軸CA離開5?6mm的區(qū)域，得到最高的照度值?？梢哉J(rèn)為該區(qū)域是入射到第一入射面420并在射出面440進(jìn)行了菲涅爾反射的光容易集中到達(dá)的位置。因此，在該光束控制部件500中，優(yōu)選至少在距離中心軸CA為5?6mm的區(qū)域，形成多個(gè)凸條581。
[0111](變形例)
[0112]本實(shí)施方式的變形例的光束控制部件600中，其第二入射面430以及第一背面551的位置與實(shí)施方式2的光束控制部件500不同。因此，關(guān)于與實(shí)施方式2的光束控制部件500相同的構(gòu)成部件，標(biāo)以相同的符號(hào)并省略其說明。
[0113][光束控制部件的結(jié)構(gòu)]
[0114]圖12是表示實(shí)施方式2的光束控制部件500的變形例的圖。圖12A是實(shí)施方式2的光束控制部件500的變形例的底面圖，圖12B是圖12A所示的E-E線的剖面圖，圖12C是立體圖，圖12D是剖面立體圖。
[0115]如圖12所示，光束控制部件600具有凹部410、第一入射面420、第二入射面430、射出面440、背面550、反射部580、凸緣部460以及多個(gè)支腳部470。
[0116]與實(shí)施方式2的光束控制部件500比較，變形例的光束控制部件600的第二入射面430配置于上側(cè)(光漫射部件120側(cè))。因此，第一背面551配置在比第二背面552靠上側(cè)Ah的位置。此外，這種情況下的第二入射面430也形成為，能夠使相對(duì)于光軸LA以較大的角度射出的來自發(fā)光元件300的光入射。
[0117][効果]
[0118]實(shí)施方式2的光束控制部件500、600除了實(shí)施方式I的光束控制部件400的效果以外，由于還在傾斜面設(shè)置了凸條581 (全反射棱鏡)，所以，能夠使射出角較大的光線的在射出面440處的菲涅爾反射光向側(cè)方方向反射。因此，本實(shí)施方式的光束控制部件500、600中，由于在射出面440反射的光成為向側(cè)方方向的光，因此能夠抑制在射出面440反射了的光在基板140被反射，或者在基板140被吸收的光的損耗。
[0119]工業(yè)實(shí)用性
[0120]本發(fā)明的光束控制部件、發(fā)光裝置以及面光源裝置，例如能夠適用于液晶顯示裝置的背光或一般照明等。
【權(quán)利要求】
1.一種光束控制部件，對(duì)從發(fā)光元件射出的光的光度分布進(jìn)行控制，具有: 以與光束控制部件的中心軸相交的方式形成于正面?zhèn)鹊纳涑雒妫? 形成于背面?zhèn)鹊摹⑾鄬?duì)于所述中心軸旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的凹部的內(nèi)面即第一入射面； 以包圍所述中心軸的方式，配置于所述凹部的開口邊緣部的外側(cè)的第二入射面；以及 從所述第二入射面的外邊緣部向徑向外側(cè)延伸的背面，其中， 在所述第二入射面形成有多個(gè)環(huán)狀的槽， 所述多個(gè)環(huán)狀的槽分別與相鄰的其他所述環(huán)狀的槽形成環(huán)狀的交線， 在將通過所述第二入射面的外邊緣部且與所述中心軸正交的面設(shè)為基準(zhǔn)面時(shí)，所述多個(gè)環(huán)狀的槽配置為，所述交線隨著距所述中心軸的距離拉開而接近所述基準(zhǔn)面， 所述環(huán)狀的槽的包含所述中心軸的剖面形狀是曲率中心位于所述光束控制部件的外側(cè)的弧。
2.如權(quán)利要求1所述的光束控制部件，其中， 所述弧是圓弧。
3.如權(quán)利要求1所述的光束控制部件，其中， 所述多個(gè)環(huán)狀的槽是相對(duì)于所述中心軸旋轉(zhuǎn)對(duì)稱。
4.如權(quán)利要求1所述的光束控制部件，其中， 所述多個(gè)環(huán)狀的槽配置成，各自的所述交線位于同一第一虛擬圓錐面上。
5.如權(quán)利要求1所述的光束控制部件，其中， 所有所述交線相對(duì)于以所述凹部的開口邊緣部處的切線為母線的第二虛擬圓錐面位于徑向外側(cè)。
6.如權(quán)利要求1所述的光束控制部件，其中， 所述背面從所述第二入射面的外邊緣部向與所述中心軸正交的方向延伸。
7.如權(quán)利要求1所述的光束控制部件，還具有: 以包圍所述中心軸的方式形成于所述背面的、剖面大致為三角形狀的多個(gè)凸條，其中，所述多個(gè)凸條分別包括第一反射面、第二反射面、以及作為所述第一反射面與所述第二反射面之間的交線的棱線， 所述多個(gè)凸條配置成相對(duì)于所述中心軸旋轉(zhuǎn)對(duì)稱， 包含所述棱線的虛擬直線在比所述棱線靠正面?zhèn)鹊奈恢门c所述中心軸相交。
8.一種發(fā)光裝置，具有: 發(fā)光元件；以及 權(quán)利要求1?7中任意一項(xiàng)所述的光束控制部件，其中， 所述光束控制部件配置為，所述中心軸與所述發(fā)光元件的光軸重合。
9.一種面光源裝置，具有: 權(quán)利要求8所述的發(fā)光裝置；以及 在使來自所述發(fā)光裝置的光漫射的同時(shí)使其透過的光漫射部件。
10.一種顯不裝直，具有: 權(quán)利要求9所述的面光源裝置:以及 被從所述面光源裝置射出的光照射的顯示部件。
【文檔編號(hào)】F21Y105/00GK103775968SQ201310494932
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月25日
【發(fā)明者】高鳥洋 申請(qǐng)人:恩普樂股份有限公司