(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配列された複数の発光部を有する発光基板と、
前記複数の発光部の各々と対向し、対向する前記発光部からの出射光が通過する複数のレンズを有するレンズアレイと、を備え、
前記複数の発光部は、前記発光基板に設けられた第１発光部と、前記第１発光部よりも前記発光基板の端部に近い位置に設けられた第２発光部と、を含み、
前記複数のレンズは、前記第１発光部と対向する第１レンズと、前記第２発光部と対向する第２レンズとを含み、
前記複数のレンズの各々は、光学中心と幾何学中心とが一致する同一種類の非偏心レンズであり、
互いに対向する前記第１発光部と前記第１レンズは、前記第１発光部の発光中心と前記１レンズの光軸とが一致し、
互いに対向する前記第２発光部と前記第２レンズは、前記第２レンズの光軸が、前記第２発光部の発光中心に対して、前記発光基板の端の方向へずれるように配置されている、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記複数の発光部は、前記第２発光部を複数含み、
前記複数の第２発光部は、前記発光基板の総ての端辺に沿って配置され、
前記複数のレンズは、前記第２レンズを複数含み、
前記複数の第２レンズは、それぞれ、前記複数の第２発光部と対向する、
ことを特徴する請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記発光基板を複数備え、
前記複数の発光基板は２次元に配列されており、
前記複数のレンズは、前記複数の発光基板が有する前記複数の発光部の各々と対向し、
前記複数の発光基板の各々が有する前記複数の発光部は、前記第２発光部を複数含み、
前記複数の発光基板の各々において、前記複数の第２発光部は、当該発光基板の総ての端辺のうち、少なくとも、隣の前記発光基板側の端辺に沿って配置されている、
ことを特徴する請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
配列された複数の発光部を有する発光基板と、
前記複数の発光部の各々と対向し、対向する前記発光部からの出射光が通過する複数のレンズを有するレンズアレイと、を備え、
前記複数のレンズの各々は、光学中心と幾何学中心とが一致する同一種類の非偏心レンズであり、
前記複数の発光部の各々に対向する前記レンズは、対向する前記発光部の位置が前記複数の発光部の配列において基準位置から端になるにつれ、対向する前記発光部の発光中心に対する前記レンズの光軸の前記端の方向へのずれが大きくなるように配置されている、
ことを特徴する照明装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の照明装置を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発光部を備えた照明装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の発光部を備えた照明装置としては、特許文献１及び２に記載のように複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子を備えたものの他、複数の有機発光ダイオード（Organic LED）素子を備えたものが知られている。これらの照明装置では、総ての発光部が１枚の基板（発光基板）に配列されており、この発光基板からの光が、集光光学系を経て被照射面に到達する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−８７７９２号公報
【特許文献２】特開２００７−１７１３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本技術分野においては照明光の有効利用という観点から、より広い範囲を照らすことができる照明装置が求められている。したがって、複数の発光部を備えた照明装置によって広い範囲を照らすことができれば有益である。しかし、特許文献１及び２に記載の照明装置では、１枚の発光基板による照射範囲が、集光光学系によって狭く限定されてしまう。つまり、より広い範囲を照らす意味において適用できる技術ではない。そこで、本発明は、１枚の発光基板による照射範囲の広域化を第１目的としている。
【０００５】
一方、複数の発光部を備えた照明装置において照射範囲を拡げる方法としては、発光基板の面積を拡げる方法が挙げられる。しかし、発光基板の広面積化には限度がある。他の方法としては、複数枚の発光基板を配列して照明装置を構成する方法が考えられる。しかし、この場合、被照射面において、発光基板のつなぎ目に相当する領域の照度が他の領域の照度よりも大幅に低くなってしまう。そこで、本発明は、発光基板のつなぎ目に相当する領域を照らすことを第２目的としている。
【０００６】
すなわち、本発明は、上述した第１目的及び第２目的のうち少なくとも一方を達成することができる照明装置、及びこれを用いた電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様に係る照明装置は、配列された複数の発光部を有する発光基板と、前記複数の発光部の各々と対向し、対向する前記発光部からの出射光が通過する複数のレンズを有するレンズアレイと、を備え、前記複数の発光部は、前記発光基板に設けられた第１発光部と、前記第１発光部よりも前記発光基板の端部に近い位置に設けられた第２発光部と、を含み、前記複数のレンズは、前記第１発光部と対向する第１レンズと、前記第２発光部と対向する第２レンズとを含み、前記複数のレンズの各々は、光学中心と幾何学中心とが一致する同一種類の非偏心レンズであり、互いに対向する前記第１発光部と前記第１レンズは、前記第１発光部の発光中心と前記１レンズの光軸とが一致し、互いに対向する前記第２発光部と前記第２レンズは、前記第２レンズの光軸が、前記第２発光部の発光中心に対して、前記発光基板の端の方向へずれるように配置されている、ことを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、互いに対向する第２発光部と第２レンズを、第２発光部の発光中心と第２レンズの光軸とがずれるように配置することで、第２発光部からの出射光を、この第２発光部を含む複数の発光部の配列における中央から端への方向に屈折させることが可能になる。つまり、本発明に係る照明装置によれば、発光基板からの光を外側に拡げること、すなわちより広い範囲を照らすことができる。したがって、発光基板を２次元に配列した場合には、被照射面のうち、発光基板のつなぎ目に相当する領域をも照らすことができる。つまり、本発明に係る照明装置によれば、被照射面において、複数の発光基板のつなぎ目に相当する領域の照度が他の領域の照度よりも大幅に低くなる事態を回避することができる。さらに、レンズアレイに配列されるレンズを一種類（光学中心と幾何学中心とが一致するレンズ）にすることができるから、レンズアレイの製造が容易となる。
【００１３】
また、上述した照明装置において、前記複数の発光部は、前記第２発光部を複数含み、前記複数の第２発光部は、前記発光基板の総ての端辺に沿って配置され、前記複数のレンズは、前記第２レンズを複数含み、前記複数の第２レンズは、それぞれ、前記複数の第２発光部と対向する、ようにしてもよい。この場合、発光基板の総ての端辺に沿って第２レンズが配列されるから、発光基板からの光が外側にもれなく拡がる。したがって、この発光基板を２次元に配列した場合には、発光基板のつなぎ目に相当する領域の全域を照らすことができる。加えて、この場合には、第２レンズの配列パターンが発光基板間で共通となる。よって、レンズアレイの製造を容易としつつ、発光基板のつなぎ目に相当する領域の全域を照らすことができる。
【００１４】
また、上記の各態様に係る照明装置において、前記発光基板を複数備え、前記複数の発光基板は２次元に配列されており、前記複数のレンズは、前記複数の発光基板が有する前記複数の発光部の各々と対向し、前記複数の発光基板の各々が有する前記複数の発光部は、前記第２発光部を複数含み、前記複数の発光基板の各々において、前記複数の第２発光部は、当該発光基板の総ての端辺のうち、少なくとも、隣の前記発光基板側の端辺に沿って配置されている、ようにしてもよい。この場合、各発光基板からの出射光が、当該発光基板が有する複数の第２発光部に対向する複数の第２レンズにより、少なくとも、隣の発光基板側へ拡げられるから、被照射面のうち、発光基板のつなぎ目に相当する領域の全域を照らすことができる。
【００１５】
また、本発明の第２の態様に係る照明装置は、配列された複数の発光部を有する発光基板と、前記複数の発光部の各々と対向し、対向する前記発光部からの出射光が通過する複数のレンズを有するレンズアレイと、を備え、前記複数のレンズの各々は、光学中心と幾何学中心とが一致する同一種類の非偏心レンズであり、前記複数の発光部の各々に対向する前記レンズは、対向する前記発光部の位置が前記複数の発光部の配列において基準位置から端になるにつれ、対向する前記発光部の発光中心に対する前記レンズの光軸の前記端の方向へのずれが大きくなるように配置されている、ことを特徴する。
【００１６】
この構成によれば、発光基板からの光が外側に拡がる。したがって、第１の態様に係る照明装置と同様の効果を奏する。また、複数のレンズの各々が対向する発光部の出射光を屈折させる角度が、当該発光部の位置が当該複数の発光部の配列において基準位置から端になるにつれて大きくなることは、被照射面における照度の均一化に寄与する。なお、基準位置としては、複数の発光部の配列における中央を例示可能である。基準位置が複数の発光部の配列における中央の場合、発光基板からの光は外側にもれなく拡がる。したがって、発光基板を２次元に配列した場合には、被照射面のうち、発光基板のつなぎ目に相当する領域の全域を照らすことができる。
【００１８】
また、上記の各態様に係る照明装置は各種の電子機器に利用される。本発明に係る電子機器の典型例は、上記の各態様に係る照明装置をバックライトまたはフロントライトとして備えた液晶装置である。液晶装置は、上記の各態様に係る照明装置に他に、照明装置の被照射面に配列された複数の液晶素子を備える。もちろん、本発明に係る照明装置の用途は、液晶装置のバックライトまたはフロントライトに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の各実施形態に係る照明装置１〜３の構成を示す斜視図である。
【図２】照明装置１〜３の構造を示す斜視図である。
【図３】照明装置１の一部の構造を示す斜視図である。
【図４】発光素子Ｅ３４とマイクロレンズＭ３４との関係を示す断面図である。
【図５】発光素子Ｅ４５とマイクロレンズＭ４５との関係を示す断面図である。
【図６】照明装置２の一部の構造を示す斜視図である。
【図７】発光素子Ｅ４５とマイクロレンズＭＡ４５との関係を示す断面図である。
【図８】照明装置３の一部の構造を示す斜視図である。
【図９】発光素子Ｅ３４とマイクロレンズＭＢ３４との関係を示す断面図である。
【図１０】発光素子Ｅ４５とマイクロレンズＭＢ４５との関係を示す断面図である。
【図１１】本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図である。
【図１２】本発明に係る電子機器の別の例を示す斜視図である。
【図１３】本発明に係る電子機器のさらに別の例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、図面において各部の寸法の比率は実際のものと適宜異なる。
図１は、本発明の第１〜第３実施形態に係る照明装置１〜３の構成を示す斜視図であり、図２は、照明装置１〜３の構造を示す斜視図である。詳しくは後述するが、第１実施形態に係る照明装置１は、いわゆる偏心レンズの採用によって課題を解決するものであり、第２実施形態に係る照明装置２は、発光部の発光中心とレンズの光軸とをずらして配置することによって課題を解決するものであり、第３実施形態に係る照明装置３は、レンズの位置に応じた角度で光を屈折させることによって課題を解決するものである。
【００２１】
＜Ａ．第１実施形態＞
まず、第１実施形態について説明する。
図１に示すように、照明装置１は、Ｘ方向（行方向）及びＹ方向（列方向）に延在する発光パネル１０と、Ｚ方向（上下方向）において発光パネル１０と重なるレンズアレイ２０と、後述の各発光素子Ｅに電流を供給する電源回路（図示省略）とを備える。発光パネル１０は、矩形状の４枚の発光素子チップ（発光基板）１２を備える。これらの発光素子チップ１２は、図２に示すように、Ｘ及びＹ方向に沿って２行２列に配置されている。発光素子チップ１２間の間隔Ｄ１は、できるだけ狭いことが好ましい。なお、発光素子チップ１２の大きさは任意であり、発光素子チップ１２の基材の形成材料としては、ガラス、シリコン、金属、プラスチック、セラミックスなどの各種の材料を採用可能である。また、発光素子チップ１２はフレキシブル基板であってもよい。
【００２２】
発光素子チップ１２には、円形の発光面を有する２４個の発光素子（発光部）Ｅが形成されている。各発光素子Ｅは、例えば、有機発光ダイオード素子であり、電流の供給によって発光する。また、図示を省略しているが、各発光素子Ｅは、有機ＥＬ（Electro Luminescent）材料で形成された発光層と、発光層を挟む一方の電極および他方の電極とを有する。また、各発光素子Ｅは封止層（図示省略）によって覆われており、各発光素子Ｅからの光は封止層を透過して出射される。このため封止層と封止層側の電極は、光透過率の高い材料で形成される。
【００２３】
また、各発光素子チップ１２の端部には、元の基板から発光素子チップ１２を切り出す際の公差余裕を確保するため、幅Ｄ３を有する額縁領域１３が存在する。額縁領域１３には発光素子Ｅを配置することができない。このため、２４個の発光素子Ｅは、額縁領域１３に囲まれた発光領域１４において、Ｘ及びＹ方向に沿って４行６列に配列されている。発光素子Ｅ及び発光素子チップ１２の配置は、計９６個の発光面が同一平面を構成するように行われる。
【００２４】
図１に示したレンズアレイ２０は、４個のレンズアレイユニット２２を備える。図２に示すように、各レンズアレイユニット２２は、発光素子チップ１２と対向配置され、破線で示すように光透過性の材料（例えばガラス）で形成された平板状の基体を有する。また、基体のうち発光素子チップ１２側の表面と反対側の表面とには、それぞれ２４個の円形状のレンズ部が形成されており、基体を挟んで対向する２個のレンズ部と両者間に存在する基体とで１個のマイクロレンズ（レンズ）Ｍが構成される。つまり、レンズアレイユニット２２は、２４個の両凸レンズを備える。
【００２５】
レンズアレイユニット２２では、２４個のマイクロレンズＭが、対向する発光素子チップ１２に備わる２４個の発光素子Ｅとそれぞれ対向する位置に設けられる。つまり、これらのマイクロレンズＭは、Ｘ及びＹ方向に沿って４行６列に配列されており、各発光素子Ｅからの出射光は、対向するマイクロレンズＭを通過（透過）する。
【００２６】
また、図示を省略しているが、発光素子チップ１２とレンズアレイユニット２２の間には、発光素子チップ１２とレンズアレイユニット２２との距離を一定に保つためのスペーサが配置されている。このスペーサには、各発光素子Ｅから出射された光を、対向するマイクロレンズＭに入射させるための２４個の貫通孔が形成されている。また、スペーサは、遮光性を有する部材で形成されており、発光素子Ｅからの光がこの発光素子Ｅに対向しないマイクロレンズＭに入射されることを抑制する。
【００２７】
図３は、照明装置１の一部の構造を示す斜視図である。この図に示すように、発光素子チップ１２に備わる２４個の発光素子Ｅは、第１行第１列の発光素子Ｅ１１、第１行第２列の発光素子Ｅ１２、…、及び第４行第６列の発光素子Ｅ４６を含む。これと同様に、レンズアレイユニット２２に備わる２４個のマイクロレンズＭは、第１行第１列のマイクロレンズＭ１１、第１行第２列のマイクロレンズＭ１２、…、及び第４行第６列のマイクロレンズＭ４６を含む。ｉを４以下の自然数、ｊを６以下の自然数としたとき、第ｉ行第ｊ列の発光素子Ｅｉｊと第ｉ行第ｊ列のマイクロレンズＭｉｊとは互いに対向している。
【００２８】
発光素子Ｅ２２〜Ｅ２５及びＥ３２〜Ｅ３５は、発光領域１４の中央部に配置された８個の第１発光部であり、発光素子Ｅ１１〜Ｅ１６、Ｅ２１、Ｅ２６、Ｅ３１、Ｅ３６及びＥ４１〜Ｅ４６は、発光素子チップ１２の４つの端辺に沿って発光領域１４の端部に配置された１６個の第２発光部である。換言すれば、発光素子チップ１２の端部から遠い位置に設けられた８個の発光部の各々が第１発光部であり、当該端部に近い位置に設けられた１６個の発光部の各々が第２発光部である。
【００２９】
マイクロレンズＭ２２〜Ｍ２５及びＭ３２〜Ｍ３５は、第１発光部に対向する８個の第１レンズである。各第１レンズは、光学中心と幾何学中心が一致するレンズ（非偏心レンズ）であり、中心軸をＺ方向に向けて配置されている。また、マイクロレンズＭ１１〜Ｍ１６、Ｍ２１、Ｍ２６、Ｍ３１、Ｍ３６及びＭ４１〜Ｍ４６は、第２発光部に対向する１６個の第２レンズである。各第２レンズは、光学中心と幾何学中心が異なるレンズ（偏心レンズ）である。
【００３０】
仮想面７は、光の進行方向を分かり易く示すための仮想的な矩形面であり、Ｘ及びＹ方向に延在している。仮想面７の４つの角は、それぞれ、発光素子Ｅ１１、Ｅ１６、Ｅ４１及びＥ４６の発光中心と重なる。直線Ｌは、照明装置１の断面を規定する直線であり、図３に示すように、発光領域１４の中央（発光素子Ｅ１１〜Ｅ４６の配列の中央）αと、発光素子Ｅ３４の発光中心と、発光素子Ｅ４５の発光中心とを通る。
【００３１】
図４は、発光素子Ｅ３４とマイクロレンズＭ３４との関係を示す断面図であり、照明装置１をＺ方向に平行で直線Ｌを含む平面で分断した場合のものである。図４に示すように発光素子Ｅ３４とマイクロレンズＭ３４は、発光素子Ｅ３４の発光中心とマイクロレンズＭ３４の光軸とが一致するように対向配置される。マイクロレンズＭ３４の光軸は、マイクロレンズＭ３４を構成する２つのレンズ部の中心を結んだ直線である。マイクロレンズＭ３４は、発光素子Ｅ３４から出射されて図中下側のレンズ部に入射された光を図中上側のレンズ部から出射する。マイクロレンズＭ３４は非偏心レンズであるから、発光素子Ｅ３４からの出射光は進行方向を変えることなくマイクロレンズＭ３４を通過して仮想面７を通過する。なお、一例として、マイクロレンズＭ３４に代表される第１レンズは、円柱状の形状を有する屈折率分布型レンズであり、その横断面内では、中心軸（光軸）での屈折率が低く、中心軸から離れるほど屈折率が高いものであってもよい。
【００３２】
発光素子Ｅ３４以外の第１発光部（発光素子Ｅ２２〜Ｅ２５、Ｅ３２、Ｅ３３及びＥ３５）の各々と、マイクロレンズＭ３４以外の第１レンズ（マイクロレンズＭ２２〜Ｍ２５、Ｍ３２、Ｍ３３及びＭ３５）の各々との配置関係は、発光素子Ｅ３４とマイクロレンズＭ３４との配置関係と同様である。したがって、８個の第１発光部（発光素子Ｅ２２〜Ｅ２５及びＥ３２〜Ｅ３５）から出射された光は、いずれも仮想面７を通過する。
【００３３】
図５は、発光素子Ｅ４５とマイクロレンズＭ４５との関係を示す断面図であり、照明装置１をＺ方向に平行で直線Ｌを含む平面で分断した場合のものである。図５に示すように、マイクロレンズＭ４５は偏心レンズであり、その偏心度は、発光素子Ｅ４５からの出射光の進行方向が、発光領域１４における中央αから端への方向（発光素子Ｅ４５の発光中心を通る方向）に屈折するように定められている。したがって、発光素子Ｅ４５から出射されてマイクロレンズＭ４５を通過した光は、仮想面７を通過せずに、仮想面７の外側を通過する。なお、発光領域１４の中央αは、この発光領域１４に設けられた２４個の発光素子Ｅの配列の中央でもあり、発光領域１４の端は、この発光領域１４に設けられた２４個の発光素子Ｅの配列の端でもある。
【００３４】
発光素子Ｅ４５以外の第２発光部（発光素子Ｅ１１〜Ｅ１６、Ｅ２１、Ｅ２６、Ｅ３１、Ｅ３６、Ｅ４１〜Ｅ４４及びＥ４６）の各々と、マイクロレンズＭ４５以外の第２レンズ（マイクロレンズＭ１１〜Ｍ１６、Ｍ２１、Ｍ２６、Ｍ３１、Ｍ３６、Ｍ４１〜Ｍ４４及びＭ４６）の各々との配置関係は、発光素子Ｅ４５とマイクロレンズＭ４５との配置関係と同様である。したがって、１６個の第２発光部（発光素子Ｅ１１〜Ｅ１６、Ｅ２１、Ｅ２６、Ｅ３１、Ｅ３６、及びＥ４１〜Ｅ４６）から出射された光は、その進行方向が発光領域１４における中央αから端への方向（当該第２発光部の発光中心を通る方向）に屈折するから、いずれも仮想面７を通過せずに、仮想面７の外側を通過する。
【００３５】
以上説明したように、第１実施形態によれば、各レンズアレイユニット２２において、８個の第１レンズを取り巻く１６個の第２レンズの各々に偏心レンズを採用しており、これによって、１６個の第２レンズにそれぞれ対向する１６個の第２発光部の各々からの出射光が、当該レンズアレイユニット２２に対向する発光素子チップ１２の発光領域１４における中央αから端への方向（当該第２発光部の発光中心を通る方向）に屈折するから、各発光素子チップ１２からの光を当該発光素子チップ１２の外側へもれなく拡げることが可能となる。
従って、本願発明の第１目的に対応する効果として、一枚の発光素子チップ１２によってより広い範囲を照射することが可能となる。
加えて本願発明の第２目的に対応する効果として、被照射面において、４つの発光素子チップ１２のつなぎ目に相当する領域の全域を照らすことができる。この結果、被照射面において、発光基板のつなぎ目に相当する領域の全域の照度が上がり、この領域の照度と他の領域の照度との差分が小さくなるから、被照射面における照度の均一化も達成される。
【００３６】
なお、図２の間隔Ｄ１及び幅Ｄ３を共にゼロに近づけるほど、第２レンズとして非偏心レンズを使用したとしても、被照射面における照度の均一化を達成することができるようになる。しかし、幅Ｄ３は、元の基板から発光素子チップ１２を切り出す際の公差余裕を確保するために必須であるから、幅Ｄ３をゼロとすることは困難である。これに対して、第１実施形態では、幅Ｄ３を発光素子チップ１２の切り出しに十分な長さだけ確保した場合であっても、被照射面における照度の均一化を達成することができる。
【００３７】
＜Ｂ．第２実施形態＞
次に第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態において第１実施形態と共通する構成要素には、同一の符号を付してその説明を適宜省略する。
図６は、第２実施形態に係る照明装置２の一部の構造を示す斜視図である。照明装置２は、レンズアレイ２０に代えてレンズアレイ４０を備え、レンズアレイ４０は、レンズアレイユニット２２に代えてレンズアレイユニット４２を備える。レンズアレイユニット４２は、１６個の第２レンズとして、マイクロレンズＭＡ１１〜ＭＡ１６、ＭＡ２１、ＭＡ２６、ＭＡ３１、ＭＡ３６及びＭＡ４１〜ＭＡ４６を備える。これら１６個のマイクロレンズＭは、いずれも非偏心レンズである。
【００３８】
図７は、発光素子Ｅ４５とマイクロレンズＭＡ４５との関係を示す断面図であり、照明装置２をＺ方向に平行で直線Ｌを含む平面で分断した場合のものである。図７に示すようにマイクロレンズＭＡ４５は、レンズの光軸を発光素子Ｅ４５の発光中心とずらして配置されている。具体的には、マイクロレンズＭＡ４５の光軸は、発光素子Ｅ４５の発光中心から、発光領域１４における中央αから端への方向（発光素子Ｅ４５の発光中心を通る方向）にずれている。このため、マイクロレンズＭＡ４５は、発光素子Ｅ４５からの出射光の進行方向を上記の方向に屈折させることができる。したがって、発光素子Ｅ４５から出射されてマイクロレンズＭＡ４５を通過した光は、仮想面７を通過せずに、仮想面７の外側を通過する。
【００３９】
発光素子Ｅ４５以外の第２発光部（発光素子Ｅ１１〜Ｅ１６、Ｅ２１、Ｅ２６、Ｅ３１、Ｅ３６、Ｅ４１〜Ｅ４４及びＥ４６）の各々と、マイクロレンズＭＡ４５以外の第２レンズ（マイクロレンズＭＡ１１〜ＭＡ１６、ＭＡ２１、ＭＡ２６、ＭＡ３１、ＭＡ３６、ＭＡ４１〜ＭＡ４４及びＭＡ４６）の各々との配置関係は、発光素子Ｅ４５とマイクロレンズＭＡ４５との配置関係と同様である。したがって、１６個の第２発光部（発光素子Ｅ１１〜Ｅ１６、Ｅ２１、Ｅ２６、Ｅ３１、Ｅ３６、及びＥ４１〜Ｅ４６）から出射された光は、その進行方向が発光領域１４における中央αから端への方向（当該第２発光部の発光中心を通る方向）に屈折するから、いずれも仮想面７を通過せずに、仮想面７の外側を通過する。
【００４０】
以上説明したように、第２実施形態によれば、各レンズアレイユニット４２において、８個の第１レンズを取り巻く１６個の第２レンズの各々が、当該レンズアレイユニット４２に対向する発光素子チップ１２の発光領域１４における中央αから端への方向において当該第２レンズの光軸を当該第２レンズに対向する第２発光部の発光中心からずらして配置されており、これによって、１６個の第２レンズにそれぞれ対向する１６個の第２発光部の各々からの出射光が上記の方向に屈折するから、各発光素子チップ１２からの光を当該発光素子チップ１２の外側へもれなく拡げることが可能となる。したがって、第１実施形態と同様の効果を奏する。また、第２実施形態では、レンズアレイ４０に配列されるマイクロレンズＭが一種類（光学中心と幾何学中心とが一致する非偏心レンズ）に限られる。つまり、第２実施形態には、レンズアレイの製造が容易という利点がある。
【００４１】
＜Ｃ．第３実施形態＞
次に第３実施形態について説明する。第３実施形態においても第１実施形態と共通する構成要素には、同一の符号を付してその説明を適宜省略する。
図８は、第３実施形態に係る照明装置３の一部の構造を示す斜視図である。照明装置３は、レンズアレイ２０に代えてレンズアレイ６０を備え、レンズアレイ６０は、レンズアレイユニット２２に代えてレンズアレイユニット６２を備える。レンズアレイユニット６２は、マイクロレンズＭ１１〜Ｍ４６に代えて、マイクロレンズＭＢ１１〜ＭＢ４６を備える。マイクロレンズＭＢ１１〜ＭＢ４６は、いずれも非偏心レンズである。
【００４２】
図９は、発光素子Ｅ３４とマイクロレンズＭＢ３４との関係を示す断面図であり、図１０は、発光素子Ｅ４５とマイクロレンズＭＢ４５との関係を示す断面図であり、いずれも、照明装置３をＺ方向に平行で直線Ｌを含む平面で分断した場合のものである。図９（図１０）に示すように、マイクロレンズＭＢ３４（ＭＢ４５）は、レンズの光軸を発光素子Ｅ３４（Ｅ４５）の発光中心とずらして配置されている。具体的には、マイクロレンズＭＢ３４（ＭＢ４５）の光軸は、発光素子Ｅ３４（Ｅ４５）の発光中心から、発光領域１４における中央αから端への方向（発光素子Ｅ３４（Ｅ４５）の発光中心を通る方向）にずれている。このため、マイクロレンズＭＢ３４（ＭＢ４５）は、発光素子Ｅ３４（Ｅ４５）からの出射光の進行方向を上記の方向に屈折させることができる。
【００４３】
また、マイクロレンズＭＢ１１〜ＭＢ４６の各々は、対向する発光素子Ｅの出射光の進行方向を屈折させる角度が、対向する発光素子Ｅの位置が発光領域１４において中央αから端になるにつれて大きくなるように配置されている。具体的には、マイクロレンズＭＢ１１〜ＭＢ４６の各々は、対向する発光素子Ｅの発光中心とレンズの光軸とのずれ量が、対向する発光素子Ｅの位置が発光領域１４において中央αから端になるにつれて大きくなるように配置されている。例えば、マイクロレンズＭＢ４５の光軸と発光素子Ｅ４５の発光中心とのずれ量は、マイクロレンズＭＢ３４の光軸と発光素子Ｅ３４の発光中心とのずれ量よりも大きい。
【００４４】
よって、各発光素子チップ１２の発光領域１４に設けられた２４個の発光部（発光素子Ｅ）からの出射光は、当該発光素子チップ１２に対向するレンズアレイユニット６２によって外側に拡げられる。図８に示すように、拡げられる程度は、発光領域１４の中央αと発光部との距離が長いほど大きくなる。また、最も外側の１６個の第２発光部（発光素子Ｅ１１〜Ｅ１６、Ｅ２１、Ｅ２６、Ｅ３１、Ｅ３６、及びＥ４１〜Ｅ４６）から出射された光は、仮想面７を通過せずに、仮想面７の外側を通過する。
【００４５】
なお、本実施形態では、発光素子Ｅ１１〜Ｅ１６、Ｅ２１、Ｅ２６、Ｅ３１、Ｅ３６及びＥ４１〜Ｅ４６からの出射光が仮想面７を通過せず、発光素子Ｅ２２〜Ｅ２５及びＥ３２〜Ｅ３５からの出射光が仮想面７を通過するように、マイクロレンズＭＢ１１〜ＭＢ４６が配置されているが、これに限るものではない。例えば、発光素子Ｅ１１〜Ｅ１６、Ｅ２１、Ｅ２２、Ｅ２５、Ｅ２６、Ｅ３１、Ｅ３２、Ｅ３５、Ｅ３６及びＥ４１〜Ｅ４６からの出射光が仮想面７を通過せず、発光素子Ｅ２３、Ｅ２４、Ｅ３３及びＥ３４からの出射光が仮想面７を通過するように、マイクロレンズＭＢ１１〜ＭＢ４６を配置してもよい。
【００４６】
以上説明したように、第３実施形態によれば、各レンズアレイユニット６２において、２４個のマイクロレンズＭの各々が、対向する発光素子Ｅからの出射光を、当該レンズアレイユニット６２に対向する発光素子チップ１２の発光領域１４における中央αから端への方向に屈折させる角度は、当該マイクロレンズＭの位置が当該発光領域１４において中央αから端になるにつれて大きくなるから、各発光素子チップ１２からの光を当該発光素子チップ１２の外側へもれなく拡げることが可能となる。したがって、第１実施形態と同様の効果を奏する。また、各マイクロレンズＭによる屈折角度が上記のように定められているから、被照射面における照度を、より均一とすることができる。また、第２実施形態と同様に、レンズアレイ６０に配列されるマイクロレンズＭが一種類に限られる。つまり、第３実施形態には、レンズアレイの製造が容易という利点がある。
【００４７】
なお、マイクロレンズＭＢ１１〜ＭＢ４６として、偏心レンズを採用してもよい。この場合、各レンズの偏心度は、対向する発光部の位置が発光領域１４において中央αから端になるにつれて大きくなる。この場合でも、各レンズアレイユニット６２において、２４個のレンズの各々が、対向する発光部からの出射光を、当該レンズアレイユニット６２に対向する発光素子チップ１２の発光領域１４における中央αから端への方向に屈折させる角度は、当該レンズの位置が当該発光領域１４において中央αから端になるにつれて大きくなるから、非偏心レンズを採用した場合と同様の効果を奏する。
【００４８】
＜Ｄ．変形例＞
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、例えば以下の変形が可能である。また、以下に示す２以上の変形例を適宜組み合わせることもできる。ただし、以降の説明において、ｍ及びｎは自然数である。
【００４９】
（変形例１）第１及び第２実施形態において、発光素子チップ１２の４つの端辺のうち１つ、２つ又は３つの端辺に沿って配列された発光素子Ｅに対向するマイクロレンズＭとして、対向する発光素子Ｅからの出射光の進行方向を屈折させないマイクロレンズＭを採用してもよい。この場合、発光素子チップ１２の４つ端辺のうち１つ以上３つ以下の端辺に沿って配置された複数の発光素子Ｅの各々が第２発光部となり、上記の１つ以上３つ以下の端辺に沿わずに配置された複数の発光素子Ｅの各々が第１発光部となる。つまり、発光素子チップ１２の４つ端辺のうち、上記の１つ以上３つ以下の端辺を除いた端辺に沿って配置された発光素子Ｅを第１発光部として扱ってもよい。
例えば、第１実施形態において、図２の左上のレンズアレイユニット２２の第１行及び第１列の９個、右上のレンズアレイユニット２２の第１行及び第６列の９個、左下のレンズアレイユニット２２の第４行及び第１列の９個、右下のレンズアレイユニット２２の第４行及び第６列の９個の計３６個のマイクロレンズＭとして、非偏心レンズを採用する。この場合、第２レンズの配列パターンが発光素子チップ１２間で異なるが、発光素子チップ１２のつなぎ目に相当する領域の全域が照らされることに変わりはない。
すなわち、本発明では、複数の発光基板の各々において、複数の第２発光部を、当該発光基板の総ての端辺のうち、少なくとも、隣の発光基板側の端辺に沿って配置してもよい。第２発光部に対向するレンズが第２レンズであるから、この場合、複数のレンズアレイユニットの各々において、複数の第２レンズが、対向する発光基板の総ての端辺のうち、少なくとも、当該発光基板の隣の発光基板側の端辺に沿って配置されることになる。この構成によれば、各発光基板からの出射光が、少なくとも、当該発光基板の隣の発光基板側へ拡げられるから、被照射面のうち、発光素子チップ１２のつなぎ目に相当する領域の全域を照らすことができる。ただし、この構成では、複数の発光基板に対向する複数のレンズアレイユニットが、第２レンズが第１パターンで配列されたレンズアレイユニットと、第２レンズが第１パターンとは異なる第２パターンで配列されたレンズアレイユニットとを含むことになる。
これに対して、上述した第１及び第２実施形態では、各発光素子チップ１２において、当該発光素子チップ１２の総ての端辺に沿って配列された１６個の発光素子Ｅ（Ｅ１１〜Ｅ１６、Ｅ２１、Ｅ２６、Ｅ３１、Ｅ３６及びＥ４１〜Ｅ４６）の各々が第２発光部となり、これら１６個の第２発光部の各々に対向する第２レンズが、対向する第２発光部からの出射光の進行方向を屈折させるから、第２レンズの配列パターンが発光素子チップ１２間で共通であるにも関わらず、発光素子チップ１２のつなぎ目に相当する領域の全域を照らすことができる。
すなわち、本発明では、複数の発光基板の各々において、複数の第２発光部を、当該発光基板の総ての端辺に沿って配置してもよい。第２発光部に対向するレンズが第２レンズであるから、この場合、複数のレンズアレイユニットの各々において、複数の第２レンズが、対向する発光基板の総ての端辺に沿って配置されることになる。この構成によれば、各発光基板からの出射光が当該発光基板の外側にもれなく拡がるから、第２レンズの配列パターンがレンズユニット間で共通であっても、発光基板のつなぎ目に相当する領域の全域を照らすことができる。つまり、レンズアレイの製造を容易としつつ、発光基板のつなぎ目に相当する領域の全域を照らすことができる。なお、第３実施形態では、マイクロレンズＭの配列パターンが発光素子チップ１２間で共通である。したがって、この効果は第３実施形態の効果でもある。
さらに言えば、発光基板の総ての端辺のうち、いずれの端辺にも沿わないように第２発光部を配置してもよい。ただし、発光基板が有する複数の発光部が、当該発光基板に設けられた第１発光部と、第１発光部よりも当該発光基板の端部に近い位置に設けられた第２発光部とを含む必要がある。この構成でも、発光基板からの光を当該発光基板の外側へ拡げることができる。
【００５０】
（変形例２）第１実施形態では、第２レンズとして偏心レンズを採用したが、これに限らず、対向する第２発光部からの出射光を元々の出射方向とは異なる方向に進ませる機能を有する任意のレンズを採用可能である。これと同様に、上述した第２実施形態では、互いに対向する第２レンズ（非偏心レンズ）と第２発光部とを、第２レンズの光軸と第２発光部の発光中心とをずらして配置することにより、第２発光部からの出射光を元々の出射方向とは異なる方向に進ませるようにしたが、これとは異なる配置によって、第２発光部からの出射光を元々の出射方向とは異なる方向に進ませるようにしてもよい。また、上述した第３実施形態では、非偏心レンズ又は偏心レンズを採用したが、これらのレンズについても、上述と同様のことがあてはまる。
【００５１】
（変形例３）第３実施形態では、各レンズアレイユニット６２において、２４個のマイクロレンズＭの各々が、対向する発光素子Ｅからの出射光を、当該発光素子Ｅが設けられた発光領域１４における中央αから端への方向に屈折させる角度は、対向する発光素子Ｅの位置が当該発光領域１４において中央αから端になるにつれて大きくなるが、これを一般化し、２４個のマイクロレンズＭの各々が、対向する発光素子Ｅからの出射光を、当該発光素子Ｅが設けられた発光領域１４における基準位置から端への方向に屈折させる角度を、対向する発光素子Ｅの位置が当該発光領域１４において基準位置から端になるにつれて大きくなるようにしてもよい。
すなわち、マイクロレンズＭとして非偏心レンズを採用し、対向する発光素子Ｅの位置が発光領域１４において基準位置から端になるにつれて屈折角度が大きくなるようにマイクロレンズＭを配置してもよいし、マイクロレンズＭとして偏心レンズを採用し、マイクロレンズＭの偏心度を、対向する発光素子Ｅの位置が発光領域１４において基準位置から端になるにつれて大きくなるようにしてもよい。
なお、基準位置は、発光領域１４内の任意の位置であり、発光素子チップ１２間で共通でなくてもよい。例えば、図２において、左上のレンズアレイユニット２２に対向する発光領域１４の左上の角、右上のレンズアレイユニット２２に対向する発光領域１４の右上の角、左下のレンズアレイユニット２２に対向する発光領域１４の左下の角、右下のレンズアレイユニット２２に対向する発光領域１４の右下の角を、それぞれ、基準位置としてもよい。
【００５２】
（変形例４）第１実施形態において、第１レンズと第２レンズは、レンズ部の曲率半径が同じであってもよいし異なっていてもよい。なお、第２レンズのレンズ部の曲率半径を大きくすると、対向する第２発光部からの出射光をより大きく屈折させることができる。これは第２実施形態についても同様である。
また、第３実施形態において、レンズ部の曲率半径は、マイクロレンズＭ間で同じであってもよいし異なっていてもよい。レンズ部の曲率半径が大きいほど、対向する発光部からの出射光を大きく屈折させることができるから、各レンズアレイユニット６２において、各マイクロレンズＭのレンズ部の曲率半径を、対向する発光素子Ｅの位置が発光領域１４の中央αから端になるにつれて大きくするとよい。
【００５３】
（変形例５）第２実施形態における第２レンズは、入射側のレンズ部と出射側のレンズ部で曲率半径が異なってもよい。例えば、出射側のレンズ部の曲率半径を入射側のレンズ部の曲率半径より小さくすることができる。これは、第３実施形態において非偏心レンズを使用する場合についても同様である。
【００５４】
（変形例６）第１実施形態において、レンズアレイ２０は、レンズアレイユニット２２ごとに基体が分かれていなくてもよい。つまり、レンズアレイ２０は、４枚の発光素子チップ１２と対向する位置に設けられた１つの基体を有し、この基体のうち４枚の発光素子チップ１２の各々と対向する各領域に２４個のマイクロレンズＭが設けられていてもよい。また、レンズアレイ２０は、マイクロレンズＭが配列された部分以外の間隙に遮光性を有する樹脂等が充填された構成であってもよい。以上の内容は第２実施形態や第３実施形態についても同様である。
【００５５】
（変形例７）各実施形態において、１枚の発光素子チップ１２に備わる発光素子Ｅの数を２４個以外の任意の複数個としてもよい。これは、各発光素子チップ１２における発光素子Ｅの配列が４行６列に限定されないことをも意味する。１枚の発光素子チップ１２がｍ行ｎ列のｍ×ｎ個の発光素子Ｅを備える場合、この発光素子チップ１２に対向するレンズアレイユニット２２は、ｍ行ｎ列のｍ×ｎ個のマイクロレンズＭを備えることになる。なお、ここでは、ｍ＝１の場合にはｎ＞１であり、ｎ＝１の場合にはｍ＞１である。つまり、１枚の発光素子チップ１２に備わる発光素子Ｅの数は複数である。
【００５６】
（変形例８）各実施形態において、発光パネル１０に備わる発光素子チップ１２の枚数を４枚以外の任意の枚数としてもよい。これは、発光パネル１０における発光素子チップ１２の配列が２行２列に限定されないことをも意味する。例えば、発光パネル１０に備わる発光素子チップ１２の枚数を１枚としてもよく、この場合でも、発光素子チップ１２からの光を当該発光素子チップ１２の外側へもれなく拡げることができる。なお、発光パネル１０がｍ行ｎ列に配列されたｍ×ｎ個の発光素子チップ１２を備える場合、レンズアレイ２０は、ｍ行ｎ列に配列されたｍ×ｎ個のレンズアレイユニット２２を備えることになる。
【００５７】
（変形例９）各実施形態において、発光素子Ｅは、有機発光ダイオード素子に限らず、ＬＥＤ素子、無機ＥＬ素子、プラズマ発光素子等であってもよい。また、発光素子Ｅは、電圧の印加によって駆動される電圧駆動型の素子であってもよい。なお、発光素子Ｅの発光面の形状を円形以外にする場合は、その重心を発光素子Ｅの発光中心とすればよい。また、発光素子チップ１２間の間隔Ｄ１や発光素子Ｅの配置間隔は、必ずしも一定（等間隔）でなくてよい。また、発光パネル１０は、トップエミッション型でなくボトムエミッション型であってもよい。
【００５８】
（変形例１０）各実施形態において、１つのマイクロレンズＭに対向する位置に複数の発光素子Ｅが設けられ、複数の発光素子Ｅによって１つの発光部が構成されるようにしてもよい。この場合、１つの発光部を構成する複数の発光素子Ｅの中心（重心）を発光部の発光中心とすればよい。
【００５９】
＜Ｅ：応用例＞
各実施形態や各変形例に係る照明装置の用途としては、一般的な屋内用あるいは屋外用の照明の他に、液晶装置のバックライトやフロントライト、電気泳動装置のフロントライト等を例示することができる。ここでは、照明装置１、２又は３をバックライト又はフロントライトとして採用した液晶装置５を利用した電子機器について説明する。なお、液晶装置５は、照明装置１、２又は３の他に、照明装置１、２又は３の被照射面に配列された複数の液晶素子を備える。
【００６０】
図１１は、液晶装置５を表示装置として採用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ２０００は、表示装置としての液晶装置５と本体部２０１０とを備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１およびキーボード２００２が設けられている。
【００６１】
図１２に、液晶装置５を表示装置として採用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２、ならびに表示装置としての液晶装置５を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、液晶装置５に表示される画面がスクロールされる。
【００６２】
図１３に、液晶装置５を表示装置として採用した携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１および電源スイッチ４００２、ならびに表示装置としての液晶装置５を備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が液晶装置５に表示される。
【００６３】
なお、本発明に係る液晶装置が適用される電子機器としては、図１１から図１３に示したもののほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。
【符号の説明】
【００６４】
１〜３…照明装置、１０…発光パネル、１２…発光素子チップ、１４…発光領域、２０，４０，６０…レンズアレイ、Ｅ，Ｅ１１〜Ｅ４６…発光素子、２０…レンズアレイ、２２，４２，６２…レンズアレイユニット、Ｍ，Ｍ１１〜Ｍ４６，ＭＡ１１〜ＭＡ１６，ＭＡ２１，ＭＡ２６，ＭＡ３１，ＭＡ３６，ＭＡ４１〜ＭＡ４６，ＭＢ１１〜ＭＢ４６…マイクロレンズ。
【図１】
0005617330.tif 000002
【図２】
0005617330.tif 000003
【図３】
0005617330.tif 000004
【図４】
0005617330.tif 000005
【図５】
0005617330.tif 000006
【図６】
0005617330.tif 000007
【図７】
0005617330.tif 000008
【図８】
0005617330.tif 000009
【図９】
0005617330.tif 000010
【図１０】
0005617330.tif 000011
【図１１】
0005617330.tif 000012
【図１２】
0005617330.tif 000013
【図１３】
0005617330.tif 000014