(57)【要約】【課題】出射面で内部反射した光に起因する局所的な明部や輝度ムラが生じにくい光束制御部材を提供すること。【解決手段】光束制御部材は、光束制御部材の中心軸と交わるように裏側に向けて開口した凹部の内面である入射面と、中心軸と交わるように表側に配置された出射面と、凹部の開口縁部に接続され、凹部の開口縁部から離れるように形成された裏面と、裏面に配置され、裏面から裏側に向かって突出した凸部と、を含む。凸部の先端面と、少なくとも裏面の凸部を囲む領域とは、性状が異なる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子から出射された光の配光を制御する光束制御部材であって、
前記光束制御部材の中心軸と交わるように裏側に向けて開口した凹部の内面であって、前記発光素子から出射された光を入射させる入射面と、
前記中心軸と交わるように表側に配置され、前記入射面で入射した光を外部に出射させる出射面と、
前記凹部の開口縁部に接続され、前記凹部の開口縁部から離れるように形成された裏面と、
前記裏面に配置され、前記裏面から裏側に向かって突出した凸部と、を含み、
前記凸部の先端面と、少なくとも前記裏面の前記凸部を囲む領域とは、性状が異なる、
光束制御部材。
【請求項２】
前記裏面には、前記凹部の開口縁部を囲むように形成された円環状の環状溝が形成され、
前記環状溝は、
前記中心軸側に配置された第１内面と、
前記第１内面より前記中心軸から離れて配置された第２内面と、を有し、
前記中心軸を含む断面において、前記第２内面は、前記中心軸から離れるにつれて裏側に向かって傾斜しており、
前記凸部は、前記第２内面に配置されている、
請求項１に記載の光束制御部材。
【請求項３】
前記第２内面には、前記中心軸から離れるにつれて裏側に向かって傾斜した複数の凸条が、前記中心軸に対して回転対称となるように配置されており、
前記複数の凸条は、第１傾斜面と、第２傾斜面と、前記第１傾斜面および前記第２傾斜面の間に配置された稜線とをそれぞれ有し、前記稜線に垂直な断面形状が略三角形状である、
請求項２に記載の光束制御部材。
【請求項４】
前記凸部の先端面は、平面である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光束制御部材。
【請求項５】
前記裏面から裏側に向かって突出し、前記光束制御部材を前記発光素子が配置された基板に設置するための脚部をさらに有し、
前記脚部は、前記基板と接触する接触面を含み、
前記脚部の前記接触面は、前記凸部の先端面よりも裏側に位置している、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の光束制御部材。
【請求項６】
発光素子と、
前記中心軸が前記発光素子の光軸と一致するように配置された、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光束制御部材と、を有する、
発光装置。
【請求項７】
請求項６に記載の複数の発光装置と、
前記発光装置からの光を拡散させつつ透過させる光拡散板と、を有する、
面光源装置。
【請求項８】
請求項７に記載の面光源装置と、
前記面光源装置から出射された光を照射される被照射部材と、を有する、
表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光束制御部材、発光装置、面光源装置および表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置などの透過型画像表示装置では、バックライトとして直下型の面光源装置を使用することがある。近年、光源として複数の発光素子を有する、直下型の面光源装置が使用されるようになってきている。
【０００３】
たとえば、直下型の面光源装置は、基板と、複数の発光素子と、複数の光束制御部材と、光拡散部材とを有する。発光素子は、例えば白色発光ダイオードなどの発光ダイオード（ＬＥＤ）である。複数の発光素子は、基板上に格子状に配置されている。各発光素子の上には、各発光素子から出射された光を基板の面方向に拡げる光束制御部材が配置されている。光束制御部材から出射された光は、光拡散部材により拡散され、被照射部材（例えば液晶パネル）を面状に照らす（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図１は、特許文献１の従来の発光装置１０の構成を示す図である。図１Ａは、従来の発光装置１０の断面における光路図であり、図１Ｂは、従来の他の発光装置２０の断面における光路図である。
【０００５】
図１Ａに示されるように、発光装置１０は、発光素子１１と、光束制御部材１２とを有する。光束制御部材１２は、発光素子１１の発光面と対向して配置された凹部の内面であり、発光素子１１から出射された光を入射する入射面１３と、入射面１３で入射した光を外部に出射する出射面１４とを有する。
【０００６】
図１Ａに示されるように、発光素子１１から出射された光は、入射面１３で光束制御部材１２内に入射して、出射面１４に到達する。出射面１４に到達した光のうち、大部分の光は、出射面１４から外部に出射される（実線の矢印参照）。出射面１４に到達した光のうち、一部の光は、出射面１４で裏面１５に向かうように内部反射して、裏面１５に到達する。裏面１５に到達した光のうち、一部の光は、裏面１５から基板１６に向けて出射され、基板１６で反射した後、裏面１５で再度入射して、出射面１４から出射される（太い点線の矢印参照）。裏面１５に到達した光のうち、他の一部の光は、裏面１５で出射面１４に向けて内部反射された後、出射面１４から出射される（細い点線の矢印参照）。
【０００７】
このように、出射面１４で内部反射した光は、光束制御部材１２の直上に向かう光となってしまい、発光装置１０から照射される光の輝度に不均一な分布（輝度ムラ）を生じさせてしまう。また、裏面１５に到達した光が裏面１５から出射された場合、一部の光が基板に吸収されてしまうため、光の損失が大きい。そこで、特許文献１では、このような問題を解決できる他の光束制御部材２２を有する他の発光装置２０が提案されている。
【０００８】
図１Ｂに示されるように、他の発光装置２０では、中心軸ＣＡから離れるにつれて裏側に向かうように傾斜した傾斜面２７と、傾斜面２７の内側に配置され、中心軸ＣＡから離れるにつれて表側に向かうように傾斜した傾斜面２８とを有する円環状の凹部２９が裏面１５に形成されている。凹部２９は、出射面１４で内部反射した光が到達しやすい領域に形成されている。
【０００９】
図１Ｂに示されるように、発光装置２０では、出射面１４で内部反射した光は、裏面１５上の凹部２９が形成された所定の領域に到達する。所定の領域に到達した光のうち、一部の光は、傾斜面２７で側方方向へ向かって反射され、外部に出射される。
【００１０】
また、特許文献１には、裏面１５をシボ面とすることも開示されている。裏面１５をシボ面とすることで、出射面１４で内部反射した光と、発光素子１１から出射され、直接裏面１５に到達した光を散乱させている。
【００１１】
このように、特許文献１に記載の発光装置２０では、出射面１４で反射した光が、光束制御部材２２の直上に向かう光になりにくく、基板１６に吸収もされにくい。また、裏面１５に到達した光を散乱させることもできる。したがって、特許文献１に記載の光束制御部材２２を有する発光装置２０は、従来の光束制御部材１２を有する発光装置１０に比べて、均一にかつ効率よく光を照射できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−０４３６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、例えば、特許文献１に記載の光束制御部材を射出成形により成形した場合、光束制御部材の裏面には、エジェクタピンによる押し出し跡が形成されてしまう。エジェクタピンにより押し出される領域は、裏面を成形するための金型駒とは異なる金型駒によって成形される。したがって、押し出される領域と、押し出される領域以外の裏面とは、面の性状が異なってしまうため、光束制御部材の有する所望の光学特性が得られないおそれがある。
【００１４】
本発明の目的は、出射面で内部反射した光に起因する局所的な明部や輝度ムラなどが生じることなく、所望の配光特性を有する光束制御部材、発光装置、面光源装置および表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の光束制御部材は、発光素子から出射された光の配光を制御する光束制御部材であって、光束制御部材の中心軸と交わるように裏側に向けて開口した凹部の内面であって、発光素子から出射された光を入射させる入射面と、中心軸と交わるように表側に配置され、入射面で入射した光を外部に出射させる出射面と、凹部の開口縁部に接続され、凹部の開口縁部から離れるように形成された裏面と、裏面に配置され、裏面から裏側に向かって突出した凸部と、を含み、凸部の先端面と、少なくとも裏面の凸部を囲む領域とは、性状が異なる。
【００１６】
本発明に係る発光装置は、発光素子と、中心軸が発光素子の光軸と一致するように配置された、本発明の光束制御部材と、を有する。
【００１７】
本発明に係る面光源装置は、本発明の複数の発光装置と、発光装置からの光を拡散させつつ透過させる光拡散部材と、を有する。
【００１８】
本発明に係る表示装置は、本発明の面光源装置と、面光源装置から出射された光を照射される被照射部材と、を有する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、凸部の先端面をエジェクタピンにより押し出される領域とするため、局所的な明部が生じることなく、所望の配光特性を有する光束制御部材、発光装置、面光源装置および表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１Ａ、Ｂは、特許文献１の発光装置の断面における光路図である。
【図２】図２Ａ、Ｂは、本発明の実施の形態１に係る面光源装置の構成を示す図である。
【図３】図３Ａ、Ｂは、面光源装置の構成を示す断面図である。
【図４】図４は、面光源装置の部分拡大断面図である。
【図５】図５は、光束制御部材を裏側から見た斜視図である。
【図６】図６Ａ〜Ｄは、光束制御部材の構成を示す図である。
【図７】図７Ａ、Ｂは、光束制御部材の断面における光路図である。
【図８】図８は、光拡散板上における輝度分布を示すグラフである。
【図９】図９Ａ、Ｂは、変形例に係る光束制御部材の構成を示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態２に係る光束制御部材を下側から見た斜視図である。
【図１１】図１１Ａ〜Ｄは、光束制御部材の構成を示す図である。
【図１２】図１２Ａ、Ｂは、変形例に係る光束制御部材の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本実施の形態に係る光束制御部材、発光装置、面光源装置および表示装置について、添付した図面を参照して説明する。以下の説明では、本実施の形態に係る面光源装置の代表例として、液晶表示装置のバックライトなどに適する、発光装置が格子状に配置されている面光源装置について説明する。
【００２２】
［実施の形態１］
（面光源装置および発光装置の構成）
図２〜図４は、本発明の実施の形態１に係る面光源装置１００の構成を示す図である。図２Ａは、本発明の実施の形態１に係る面光源装置１００の平面図であり、図２Ｂは、正面図である。図３Ａは、図２Ｂに示されるＡ−Ａ線の断面図であり、図３Ｂは、図２Ａに示されるＢ−Ｂ線の断面図である。図４は、面光源装置１００の部分拡大断面図である。
【００２３】
図２Ａ、Ｂ、図３Ａ、Ｂおよび図４に示されるように、面光源装置１００は、筐体１１０と、複数の発光装置２００と、光拡散板（被照射面）１２０とを有する。本発明の面光源装置１００は、液晶表示装置のバックライトなどに適用できる。また、図２Ｂに示されるように、面光源装置１００は、液晶パネルなどの表示部材（被照射部材）１０７（図２Ｂにおいて、点線で示している）と組み合わせることで、表示装置１００’としても使用できる。
【００２４】
複数の発光装置２００は、筐体１１０の底板１１２上の基板２１０に格子状（本実施の形態では、正方格子状）に配置されている。底板１１２の内面は、拡散反射面として機能する。また、筐体１１０の天板１１４には、開口部が設けられている。光拡散板１２０は、この開口部を塞ぐように配置されており、発光面として機能する。発光面の大きさは、例えば約４００ｍｍ×約７００ｍｍである。
【００２５】
複数の発光装置２００は、それぞれ基板２１０上に一定の間隔で配置されている。複数の基板２１０は、それぞれ筐体１１０の底板１１２上の所定の位置に固定されている。本実施の形態では、発光素子２２０の発光中心（発光面の中心）が正方格子状に位置するように、複数の発光装置２００が配置されている。複数の発光装置２００は、それぞれ発光素子２２０および光束制御部材３００を有する。
【００２６】
発光素子２２０は、面光源装置１００の光源であり、基板２１０上に実装されている。発光素子２２０は、例えば白色発光ダイオードなどの発光ダイオード（ＬＥＤ）である。発光素子２２０は、その発光中心（発光面の中心）が光束制御部材３００の中心軸ＣＡ上に位置するように配置されている（図４参照）。発光素子２２０は、実装が容易であり、かつ、発光効率が高い観点から、チップ・オン・ボード（ＣＯＢ）型のＬＥＤであることが好ましい。
【００２７】
ＣＯＢ型のＬＥＤは、従来のＬＥＤよりも多くの光を側方方向に出射することが知られている。ＣＯＢ型のＬＥＤなどの発光素子２２０では、側方方向に多くの光を出射するため、発光素子２２０の側面方向に出射する光をより多く光束制御部材３００に入射させる必要がある。よって、発光素子２２０は、その上面（上側の発光面）が後述の凹部３１２の下端（開口縁部）よりも鉛直方向上方（光拡散板１２０側）に配置されることが好ましい。
【００２８】
光束制御部材３００は、レンズであり、基板２１０上に固定されている。光束制御部材３００は、発光素子２２０から出射された光の配光を中心軸ＣＡに対して径方向外側に広がるように制御する。光束制御部材３００は、その中心軸ＣＡが発光素子２２０の光軸ＯＡに一致するように、発光素子２２０の上に配置されている（図４参照）。なお、後述する光束制御部材３００の入射面３１０および出射面３２０は回転対称であり、かつこの回転軸は発光素子２２０の光軸ＯＡと一致する。この入射面３１０および出射面３２０の回転軸を「光束制御部材の中心軸ＣＡ」という。また、「発光素子の光軸ＯＡ」とは、発光素子２２０からの立体的な出射光束の中心の光線を意味する。
【００２９】
光束制御部材３００は、射出成形によって一体成形される。光束制御部材３００の材料は、所望の波長の光を通過させ得る材料であればよい。たとえば、光束制御部材３００の材料は、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）、シリコーン樹脂などの光透過性樹脂、またはガラスである。本実施の形態に係る面光源装置１００は、光束制御部材３００の構成に主たる特徴を有する。そこで、光束制御部材３００の構成については、別途詳細に説明する。
【００３０】
光拡散板１２０は、光拡散性を有する板状の部材であり、発光装置２００からの出射光を拡散させつつ透過させる。光拡散板１２０は、複数の発光装置２００の上に基板２１０と略平行に配置されている。通常、光拡散板１２０は、液晶パネルなどの被照射部材とほぼ同じ大きさである。たとえば、光拡散板１２０は、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、スチレン・メチルメタクリレート共重合樹脂（ＭＳ）などの光透過性樹脂により形成される。光拡散性を付与するため、光拡散板１２０の表面に微細な凹凸が形成されているか、または光拡散板１２０の内部にビーズなどの光拡散子が分散していてもよい。
【００３１】
本発明に係る面光源装置１００では、各発光素子２２０から出射された光は、光束制御部材３００により光拡散板１２０の広範囲を照らすように拡げられる。各光束制御部材３００から光拡散板１２０に到達した光は、拡散されつつ光拡散板１２０を透過する。その結果、本発明に係る面光源装置１００は、面状の被照射部材（例えば液晶パネル）を均一に照らすことができる。
【００３２】
（光束制御部材の構成）
図５、図６Ａ〜Ｄは、本実施の形態に係る光束制御部材３００の構成を示す図である。図５は、光束制御部材３００を下側から見た斜視図である。図６Ａは、光束制御部材３００の平面図であり、図６Ｂは、正面図であり、図６Ｃは、底面図であり、図６Ｄは、図６Ａに示されるＡ−Ａ線の断面図である。
【００３３】
図５、図６Ａ〜Ｄに示されるように、光束制御部材３００は、入射面３１０と、出射面３２０と、裏面３３０と、凸部３４０とを有する。また、光束制御部材３００は、光束制御部材３００の取り扱いを容易にするための鍔部３５０と、発光素子２２０から発せられる熱を外部に逃がすための間隙を形成するとともに、光束制御部材３００を基板２１０に位置決めして固定するための脚部３６０とを有していてもよい。
【００３４】
入射面３１０は、発光素子２２０から出射された光のうちの大部分の光を、その光の進行方向を制御しつつ光束制御部材３００の内部に入射させる。入射面３１０は、裏側に向けて開口した凹部３１２の内面である。凹部３１２は、光束制御部材３００の中心軸ＣＡ（発光素子２２０の光軸ＯＡ）と交わるように裏面３３０の中央部に開口している（図５参照）。すなわち、入射面３１０は、中心軸ＣＡ（光軸ＯＡ）と交わるように配置されている。入射面３１０は、光束制御部材３００の中心軸ＣＡと交わり、中心軸ＣＡを回転軸とした回転対称（本実施の形態では円対称）である。
【００３５】
出射面３２０は、光束制御部材３００の表側（光拡散板１２０側）に配置されている。出射面３２０は、光束制御部材３００内に入射した光を、進行方向を制御しつつ外部に出射させる。出射面３２０は、中心軸ＣＡと交わり、中心軸ＣＡを回転軸とした回転対称（本実施の形態では円対称）である。
【００３６】
出射面３２０の形状は、適宜設定できる。本実施の形態では、出射面３２０は、中心軸ＣＡを中心とする所定範囲に位置する第１出射面３２０ａと、第１出射面３２０ａの周囲に連続して形成される第２出射面３２０ｂと、第２出射面３２０ｂと鍔部３５０とを接続する第３出射面３２０ｃとを有する（図６Ｄ参照）。第１出射面３２０ａは、裏側に凸の曲面である。第２出射面３２０ｂは、第１出射面３２０ａの周囲に位置する、表側に凸の滑らかな曲面である。第２出射面３２０ｂの形状は、円環状の凸形状である。第３出射面３２０ｃは、第２出射面３２０ｂの周囲に位置する曲面である。
【００３７】
裏面３３０は、光束制御部材３００の裏側に位置し、凹部３１２の開口縁部に接続され、凹部３１２の開口縁部から離れるように形成された面である。裏面３３０の形状は、適宜設定できる。裏面３３０は、平面であってもよいし、シボ面であってもよいし、その他の形状が付されていてもよい。本実施の形態では、裏面３３０は、径方向に延設されている。また、本実施の形態では、裏面３３０には、複数の凸条３３３を有する環状溝３３４が配置されている。
【００３８】
環状溝３３４は、凹部３１２（入射面３１０）を囲むように裏面３３０に形成されている。環状溝３３４は、中心軸ＣＡを軸とした回転対称である。環状溝３３４は、中心軸ＣＡ側に配置された第１内面３３１と、中心軸ＣＡに対して第１内面３３１より離れて配置された第２内面３３２と、を含む。また、第２内面３３２には、複数の凸条３３３が配置されている。
【００３９】
第１内面３３１は、中心軸ＣＡと平行となるように配置されていてもよいし、中心軸ＣＡから離れるにつれて表側に向かって傾斜していてもよい。本実施の形態では、第１内面３３１は、中心軸ＣＡから離れるにつれて表側に向かって傾斜している。
【００４０】
第２内面３３２は、第１内面３３１を囲むように光束制御部材３００の裏側に形成されている。第２内面３３２は、中心軸ＣＡから離れるにつれて裏側に向かって傾斜している。
【００４１】
裏面３３０における環状溝３３４の位置は適宜設定できる。裏面３３０における環状溝３３４の位置は、出射面３２０で内部反射した光が多く到達する領域に形成されていることが好ましい。なお、上記領域に第２内面３３２が位置している。出射面３２０で反射した光の到達位置は、出射面３２０の形状など様々な要因により変化するため、光束制御部材３００に応じて適宜設定される。
【００４２】
複数の凸条３３３は、稜線３３８に直交する断面がそれぞれ略三角形状であり、かつ中心軸ＣＡに対して回転対称（凸条３３３の数をｎとしたときｎ回対称）となるように形成されている。各凸条３３３は、平面状の第１傾斜面３３６と、平面状の第２傾斜面３３７と、第１傾斜面３３６と第２傾斜面３３７の間に配置された稜線３３８とを有しており、全反射プリズムのように機能する。稜線３３８は、中心軸ＣＡから離れるにつれて、裏面側に向かう方向に傾斜している。
【００４３】
凸部３４０は、光束制御部材３００が、射出成形により製造される場合の離型工程において、エジェクタピンが当接する領域に形成されている。具体的には、凸部３４０は、第２内面３３２に配置されている。このように、凸部３４０を複数の凸条３３３が配置された第２内面３３２に配置することで、光束制御部材３００を適切に離型できる。
【００４４】
凸部３４０は、先端面３４１を含む。凸部３４０の形状は、エジェクタピンがその先端面３４１に当接し、金型から光束制御部材３００を取り外すことができれば適宜設計できる。凸部３４０の形状は、柱形状であることが好ましい。また、凸部３４０の先端面３４１の平面視形状は、円形であってもよいし、多角形であってもよい。本実施の形態では、凸部３４０の先端面３４１の形状は、円形である。すなわち、本実施の形態における凸部３４０の形状は、円柱形状である。
【００４５】
先端面３４１の形状は、平面であってもよいし、曲面であってもよいし、粗面化されていてもよい。前述したように、先端面３４１は、エジェクタピンが当接する観点から、平面であることが好ましい。
【００４６】
凸部３４０の先端面３４１と、少なくとも裏面３３０の凸部３４０を囲む領域とは、性状が異なる。ここで、「性状が異なる」とは、到達した光が屈折または反射することにより、その光の進行方向が変化する程度に表面形状が異なることをいう。本実施の形態では、先端面３４１を囲む領域には、複数の凸条３３３が配置されており、この複数の凸条３３３が形成された領域に到達した光は、第１傾斜面３３６および第２傾斜面３３７で順次反射する。一方、平面である先端面３４１に到達した光のうち、一部の光は正反射し、他の光は先端面３４１から出射し、基板２１０で反射して、再度、先端面３４１から入射する。したがって、凸部３４０の先端面３４１と、裏面３３０の凸部３４０を囲む領域とは、性状が異なる。
【００４７】
凸部３４０の先端面３４１は、脚部３６０の接触面３６１より表側に位置している。すなわち、裏面に対して、凸部３４０は、脚部３６０より短くなるように形成されている。これにより、光束制御部材３００を基板２１０に対して固定するときに、凸部３４０が基板２１０に接触することがなく、適切に光束制御部材３００を基板２１０に対して固定できる。
【００４８】
凸部３４０の高さは、適宜設定できる。凸部３４０の高さは、出射面３２０で内部反射した光を、凸部３４０の先端面３４１だけでなく側面３４２でも反射または屈折させて進行方向を拡散させる観点から、０．３ｍｍ以上であることが好ましい。ただし、凸部３４０は、光束制御部材３００を基板２１０に対して固定するときに、基板２１０に接触することがない程度の高さに設定される。凸部３４０の高さが短すぎると、出射面３２０からの反射光を側面で反射または屈折させることができず、光の進行方向を拡散させることができないためである（図７Ｂ参照）。裏面３３０が水平面の場合、凸部３４０の高さは、先端面３４１から裏面３３０までの長さである。また、裏面３３０に複数の凸条３３３が形成されている場合、凸部３４０の高さは、当該凸部３４０と凸条３３３との接続部のうち先端面３４１から最も近い部分までの長さとする。
【００４９】
脚部３６０は、光束制御部材３００を基板に２１０に固定するために使用される。脚部３６０の形状は、前述の機能を発揮できれば適宜設定できる。本実施の形態では、脚部３６０は、略円柱状に形成されている。脚部３６０の接触面３６１は、脚部３６０を囲む面と性状が同じである。
【００５０】
（配光特性）
次に、本実施の形態に係る光束制御部材３００の中心軸ＣＡを含む断面における光路についてシミュレーションした。また、先端面３４１Ａが裏面３３０Ａより表側に位置した比較例に係る光束制御部材３００Ａの中心軸ＣＡを含む断面における光路についても同様にシミュレーションした。
【００５１】
図７は、発光素子２２０の発光中心から出射された光の光束制御部材における光路を示している。図７Ａは、本実施の形態に係る光束制御部材３００の断面における光路図であり、図７Ｂは、比較例に係る光束制御部材３００Ａの断面における光路図である。図７Ａ、Ｂでは、光路を示すため、ハッチングを省略している。
【００５２】
図７Ａに示されるように、本実施の形態に係る光束制御部材３００では、発光素子２２０から出射された光は、入射面３１０で光束制御部材３００の内部に入射する。次いで、入射面３１０で入射した光のうち、大部分の光は、出射面３２０から出射される（図示省略）。一方、入射面３１０で入射した光のうち、一部の光は、出射面３２０で裏面３３０（環状溝３３４）に向かって内部反射する。出射面３２０で内部反射した光のうち、一部の光は、凸部３４０に到達する。凸部３４０に到達した光は、側面３４２および先端面３４１を介して、光束制御部材３００の外部に出射され、基板２１０に反射して、再度、先端面３４１で屈折して光束制御部材３００に入射する。そして、出射面３２０から光束制御部材３００の外部に出射される。なお、特に図示しないが、出射面３２０で内部反射した光のうち、他の光は、凸条３３３の第１傾斜面３３６および第２傾斜面３３７で内部反射（フレネル反射）して、出射面３２０から光束制御部材３００の上方に向けて出射される。このように、先端面３４１が裏面３３０より裏側に位置し、凸部３４０の先端面３４１および凸部３４０の周りの裏面３３０の形状が異なり、かつ凸部３４０に到達した光が先端面３４１および側面３４２を介するため、出射面３２０で内部反射した光は、凸条３３３および凸部３４０によって拡散するように制御される。
【００５３】
一方、図７Ｂに示されるように、比較例に係る光束制御部材３００Ａでも、発光素子２２０から出射され、入射面３１０Ａで入射した光のうち、大部分の光は、出射面３２０Ａから出射される（図示省略）。一方、一部の光は、出射面３２０Ａで内部反射して裏面３３０Ａに向かう。裏面３３０Ａのうち、先端面３４１Ａに到達した光は、そのまま内部反射して、出射面３２０Ａから出射される。このように、先端面３４１Ａが裏面３３０Ａより表側に配置された比較例に係る光束制御部材では、先端面３４１Ａで反射した光は、ほぼ光束制御部材３００Ａの上方に向かって進行する。
【００５４】
（輝度の測定）
次に、前述した光束制御部材３００を用いた面光源装置１００の光拡散板１２０上における輝度分布を測定した。具体的には、図７Ａに示される凸部３４０を通る断面上での輝度分布と、光束制御部材３００を用いた面光源装置における凸部３４０を通らない断面上での輝度分布とを測定した。
【００５５】
図８は、面光源装置１００の発光面における輝度の測定結果を示すグラフである。図８の横軸は、光軸ＯＡを含む断面における被照射面の中心（中心軸ＣＡ）からの距離（ｍｍ）を示しており、縦軸は、輝度（ｃｄ／ｍ２）を示している。図８における実線は、本発明に係る光束制御部材３００を用いた面光源装置１００における図７Ａに示される凸部３４０を通る断面上での輝度分布の結果を示す線であり、図８における点線は、光束制御部材３００を用いた面光源装置における凸部３４０を通らない断面上での輝度分布の結果を示す線である。また、本測定では、基板２１０から３０ｍｍの位置に、中心軸ＣＡに直交するように、光拡散板１２０（発光面）を配置した。また、光拡散板１２０は、拡散シートと、プリズムシートと、拡散シートとの積層体を使用した。また、発光素子２２０として、５面発光のＬＥＤを使用した。
【００５６】
図８に示されるように、光束制御部材３００を使用した面光源装置１００における凸部３４０を通る断面上での輝度分布は、凸部３４０を通らない断面上での輝度分布と同等であった。これにより、凸部３４０が光束制御部材３００の配光特性に影響をおよぼさないことがわかる。
【００５７】
［変形例］
実施の形態１の変形例に係る面光源装置は、光束制御部材４００における脚部４６０の構成のみが実施の形態１に係る面光源装置と異なる。そこで、面光源装置１００と同様の構成については、同様の符号を付してその説明を省略する。
【００５８】
図９Ａ、Ｂは、変形例に係る光束制御部材４００の構成を示す図である。図９Ａは、実施の形態１の変形例に係る光束制御部材４００を裏側から見た斜視図であり、図９Ｂは、光束制御部材４００の底面図である。
【００５９】
図９Ａ、Ｂに示されるように、変形例に係る光束制御部材４００の脚部４６０は、裏面３３０側の台座部４６１と、台座部４６１に配置された接触部４６２とを有する。台座部４６１は、底面の形状が三日月形の柱状に形成されている。また、台座部４６１は、凹んだ部分が中心軸ＣＡに対して径方向外側に向くように配置されている。接触部４６２は、円柱状に形成されている。接触面４６３は、その周囲の裏面と同じ面の性状であることが好ましい。接触部４６２の接触面４６３を基板２１０に当接させ、接着剤などで固定することで、光束制御部材４００を基板２１０に対して固定する。
【００６０】
（効果）
以上のように、本実施の形態に係る光束制御部材３００、４００では、凸部３４０が裏面３３０より裏側に突出しており、凸部３４０の先端面と、少なくとも裏面３３０の凸部３４０を囲む領域とは、性状が異なり、凸部３４０の先端面３４１だけでなく側面３４２でも反射または屈折させて進行方向を拡散させるため、局所的な明部を生じさせることなく、所望の配光特性を得ることができる。また、当該光束制御部材３００、４００を有する発光装置、面光源装置および表示装置では、輝度ムラが生じることがない。さらに、脚部４６０の台座部４６１が三日月形の柱状に形成されているため、発光素子２２０から直接到達した光を拡散できる。
【００６１】
［実施の形態２］
実施の形態２に係る面光源装置は、光束制御部材５００の構成のみが実施の形態１に係る面光源装置１００と異なる。そこで、面光源装置１００と同様の構成については、同様の符号を付してその説明を省略する。
【００６２】
図１０および図１１Ａ〜Ｄは、実施の形態２に係る光束制御部材５００の構成を示す図である。図１０は、光束制御部材５００を裏側から見た斜視図である。図１１Ａは、光束制御部材５００の平面図であり、図１１Ｂは、正面図であり、図１１Ｃは、底面図であり、図１１Ｄは、図１１Ａに示されるＡ−Ａ線の断面図である。なお、図１０において、光束制御部材５００の裏側の一部にハッチングが施されているのは、裏面６３０と、凸部３４０の先端面３４１との面の性状が異なることを示している。
【００６３】
図１０および図１１Ａ〜Ｄに示されるように、実施の形態２に係る光束制御部材５００は、入射面３１０と、出射面３２０と、裏面６３０と、鍔部３５０と、脚部３６０とを有する。すなわち、実施の形態２に係る光束制御部材５００では、第２内面３３２に凸条３３３が配置されていない。
【００６４】
また、実施の形態２における光束制御部材５００でも、凸部３４０の先端面３４１と、少なくとも裏面６３０の凸部３４０を囲む領域とは、性状が異なる。たとえば、裏面６３０は粗面またはシボ面であり、凸部３４０の先端面３４１は平滑面である。裏面６３０は、粗面化されていてもよいし、シボ面であってもよい。また、凸部３４０の先端面３４１も、平面であってもよいし、曲面であってもよい。
【００６５】
［変形例］
実施の形態２の変形例に係る面光源装置は、光束制御部材６００における脚部４６０の構成のみが実施の形態２に係る面光源装置と異なる。そこで、面光源装置１００と同様の構成については、同様の符号を付してその説明を省略する。
【００６６】
図１２Ａ、Ｂは、変形例に係る光束制御部材６００の構成を示す図である。図１２Ａは、実施の形態１の変形例に係る光束制御部材６００を裏側から見た斜視図であり、図１２Ｂは、光束制御部材６００の底面図である。
【００６７】
図１２Ａ、Ｂに示されるように、変形例に係る光束制御部材６００の脚部４６０は、実施の形態１の変形例と同じであり、裏面６３０側の台座部４６１と、台座部４６１に配置された接触部４６２とを有する。台座部４６１は、底面の形状が三日月形の柱状に形成されている。また、台座部４６１は、凹んだ部分が中心軸ＣＡに対して径方向外側に向くように配置されている。接触部４６２は、円柱状に形成されている。接触部４６２の接触面４６３を基板２１０に当接させ、接着剤などで固定することで、光束制御部材６００を基板２１０に対して固定する。
【００６８】
（効果）
本実施の形態に係る面光源装置は、実施の形態１と同様の効果と同様の効果を有する。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明に係る光束制御部材、発光装置および面光源装置は、例えば、液晶表示装置のバックライトや一般照明などに適用できる。
【符号の説明】
【００７０】
１０、２０  発光装置
１１  発光素子
１２、２２  光束制御部材
１３  入射面
１４  反射面
１５  裏面
１６  基板
２７、２８  傾斜面
２９  凹部
１００  面光源装置
１００’  表示装置
１０７  表示部材
１１０  筐体
１１２  底板
１１４  天板
１２０  光拡散板
２００  発光装置
２１０  基板
２２０  発光素子
３００、３００Ａ、４００、５００、６００  光束制御部材
３１０、３１０Ａ  入射面
３１２  凹部
３２０、３２０Ａ  出射面
３２０ａ  第１出射面
３２０ｂ  第２出射面
３２０ｃ  第３出射面
３３０、３３０Ａ、６３０  裏面
３３１  第１面
３３２  第２面
３３３  凸条
３３４  環状溝
３３６  第１傾斜面
３３７  第２傾斜面
３３８  稜線
３４０  凸部
３４１、３４１Ａ  先端面
３４２  側面
３５０  鍔部
３６０、４６０  脚部
３６１  接触面
４６１  台座部
４６２  接触部
４６３  接触面
ＣＡ  光束制御部材の中心軸
ＯＡ  発光素子の光軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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