(57)【要約】【課題】発光素子から出射される光が、発光素子の光軸近傍に適度に拡がりつつ、かつ光軸から離れた位置に過度に拡がることがない面光源装置を提供すること。【解決手段】面光源装置は、基板と、発光素子および光束制御部材をそれぞれ有する複数の発光装置と、光拡散板とを有する。各発光装置は、発光中心からの発光角度θが０°以上８０°未満の光について、ｙ＜２Ｐ、１．０Ｇ−１．５Ｇ＜１．５Ｇ−２．０Ｇを満たす。ｙは、発光角度θで出射された光線の光拡散板上の到達点の中心軸からの距離である。Ｐは、隣接する最も近い発光装置間の中心間距離である。１．０Ｇ、１．５Ｇ、２．０Ｇは、それぞれ光拡散板上の輝度分布に対応する輝度分布曲線において、中心軸から中心間距離の１．０倍、１．５倍、２．０倍の位置に対応した輝度値における接線の傾きである。【選択図】図７
2019220266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に配置され、発光素子および前記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をそれぞれ含む複数の発光装置と、前記複数の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であって、
前記光束制御部材は、
前記光束制御部材の中心軸と交わるように前記発光素子側に形成された凹部の内面である入射面と、
前記中心軸と交わるように前記光拡散板側に配置された、前記発光素子側に向けて凸の第１出射面と、前記第１出射面を取り囲むように配置された、前記光拡散板側に向けて凸の第２出射面と、を含む出射面と、
を有し、
前記光束制御部材は、前記発光素子の発光中心が前記中心軸上に位置するように配置されており、
前記光拡散板は、前記中心軸に垂直に配置されており、
前記複数の発光装置のそれぞれは、前記発光中心からの発光角度θが０°以上８０°未満の光について、以下の式（１）および式（２）を満たす、
面光源装置。
ｙ＜２Ｐ      式（１）
［上記式（１）において、ｙは、当該発光装置の前記発光中心から発光角度θで出射された光線の前記光拡散板上の到達点の当該発光装置の前記中心軸からの距離である。Ｐは、当該発光装置と当該発光装置に最も近い前記発光装置との間の中心間距離である。］
１．０Ｇ−１．５Ｇ＜１．５Ｇ−２．０Ｇ      式（２）
［上記式（２）において、１．０Ｇは、当該発光装置の前記中心軸と当該発光装置の前記出射面の外縁のうち前記中心軸に最も近い点とを含む前記面光源装置の断面についての、前記光拡散板上の輝度分布に対応する輝度分布曲線において、前記中心軸から前記中心間距離の１．０倍の位置に対応した輝度値の点における接線の傾きである。１．５Ｇは、当該輝度分布曲線において、前記中心軸から前記中心間距離の１．５倍の位置に対応した輝度値の点における接線の傾きである。２．０Ｇは、当該輝度分布曲線において、前記中心軸から前記中心間距離の２．０倍の位置に対応した輝度値の点における接線の傾きである。］
【請求項２】
請求項１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、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、複数の発光素子と、複数の光束制御部材（レンズ）と、光拡散板とを有する。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、面光源装置内部の底面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、光拡散板により拡散され、被照射部材（例えば液晶パネル）を面状に照らす。
【０００４】
従来の面光源装置は、一の発光素子と他の発光素子の間の領域が暗くなることによる輝度ムラを抑制するために、発光素子から光束制御部材を介して出射される光が、発光素子の光軸から離れる方向（水平方向）に広く拡がるように設計されている。
【０００５】
図１は、従来の面光源装置の一部の構成を示す断面図である。図１に示されるように、従来の面光源装置１は、発光素子２と、第１光束制御部材３と、第２光束制御部材４とを含む（例えば特許文献１参照）。第１光束制御部材３は、発光素子２から出射された光が入射する入射面３Ａと、入射面３Ａに入射した光を外部に出射する出射面３Ｂとを有する。第２光束制御部材４は、第１光束制御部材３から出射した光が入射する入射面４Ａと、入射面４Ａで入射した光を外部に出射する出射面４Ｂとを有する。第２光束制御部材４の入射面４Ａは、発光素子２に対して凹形状の面であり、発光素子２の発光面と対向するように形成されている。そして、第２光束制御部材４の裏面は、発光素子２を保持するケーシングボディ５と接している。
【０００６】
そして、発光素子２から出射した光は、第１光束制御部材３に入射し、光軸ＬＡから離れる方向に屈折して出射される（点線）。第１光束制御部材３から出射した光は、第２光束制御部材４に入射し、光軸ＬＡからさらに離れる方向に屈折して出射される（点線）。それにより、発光素子２からの光を光軸ＬＡから離れる方向に広く拡げることができる。
【０００７】
ところで、近年、ローカルディミング機能を有する面光源装置が普及しつつある。ローカルディミング機能とは、ディスプレイの表示画面をいくつかの区画に分け、それぞれの区画に映し出される映像の明るさに合わせてバックライトの明るさを調整する技術である。つまり、ローカルディミング機能を発揮させるためには、面光源装置を構成する複数の発光素子の発光量を個々に制御する必要がある。したがって、発光素子から出射される光を拡げつつも、１つの発光素子から出射される光が、隣の発光素子から出射される光と過度に重ならないことが求められる。即ち、発光素子から光束制御部材を介して出射される光が、発光素子の光軸ＬＡ近傍に適度に拡がりやすく、かつ光軸ＬＡから離れる方向（水平方向）には拡がりすぎないことが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２００９−５１０７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の面光源装置１では、発光素子２から第２光束制御部材４を介して出射した光は、光軸ＬＡから離れる方向に拡がりやすい。そのため、１つの発光素子から出射される光が、隣の発光素子から出射される光と過度に重なり、コントラストが低下しやすい。そのような面光源装置は、例えばローカルディミング機能を有するディスプレイの面光源装置としては適していない。
【００１０】
本発明は、発光素子から出射される光が、発光素子の光軸近傍に適度に拡がりつつ、かつ光軸から離れた位置に過度に拡がることがない面光源装置、および当該面光源装置を有する表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る面光源装置は、基板と、前記基板上に配置され、発光素子および前記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をそれぞれ含む複数の発光装置と、前記複数の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であって、前記光束制御部材は、前記光束制御部材の中心軸と交わるように前記発光素子側に形成された凹部の内面である入射面と、前記中心軸と交わるように前記光拡散板側に配置された、前記発光素子側に向けて凸の第１出射面と、前記第１出射面を取り囲むように配置された、前記光拡散板側に向けて凸の第２出射面と、を含む出射面と、を有し、前記光束制御部材は、前記発光素子の発光中心が前記中心軸上に位置するように配置されており、前記光拡散板は、前記中心軸に垂直に配置されており、前記複数の発光装置のそれぞれは、前記発光中心からの発光角度θが０°以上８０°未満の光について、以下の式（１）および式（２）を満たす。
ｙ＜２Ｐ      式（１）
［上記式（１）において、ｙは、当該発光装置の前記発光中心から発光角度θで出射された光線の前記光拡散板上の到達点の当該発光装置の前記中心軸からの距離である。Ｐは、当該発光装置と当該発光装置に最も近い前記発光装置との間の中心間距離である。］
１．０Ｇ−１．５Ｇ＜１．５Ｇ−２．０Ｇ      式（２）
［上記式（２）において、１．０Ｇは、当該発光装置の前記中心軸と当該発光装置の前記出射面の外縁のうち前記中心軸に最も近い点とを含む前記面光源装置の断面についての、前記光拡散板上の輝度分布に対応する輝度分布曲線において、前記中心軸から前記中心間距離の１．０倍の位置に対応した輝度値の点における接線の傾きである。１．５Ｇは、当該輝度分布曲線において、前記中心軸から前記中心間距離の１．５倍の位置に対応した輝度値の点における接線の傾きである。２．０Ｇは、当該輝度分布曲線において、前記中心軸から前記中心間距離の２．０倍の位置に対応した輝度値の点における接線の傾きである。］
【００１２】
本発明に係る表示装置は、本発明に係る面光源装置と、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。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る面光源装置は、発光素子から出射される光が、発光素子の光軸近傍に適度に拡がりつつ、かつ光軸から離れた位置に過度に拡がることはない。よって、本発明に係る面光源装置および当該面光源装置を有する表示装置は、被照射面上に明部を生じさせにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、従来の面光源装置の構成を示す図である。
【図２】図２Ａ、Ｂは、本発明の一実施の形態に係る面光源装置の構成を示す図である。
【図３】図３Ａ、Ｂは、本発明の一実施の形態に係る面光源装置の断面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施の形態に係る面光源装置の部分拡大断面図である。
【図５】図５Ａ〜Ｃは、本発明の一実施の形態に係る光束制御部材の構成を示す図である。
【図６】図６Ａ、Ｂは、面光源装置における光路図である。
【図７】図７は、面光源装置の特徴を説明するための図である。
【図８】図８Ａ、Ｂは、発光角度、出射角度および光線到達位置を説明するためのグラフである。
【図９】図９Ａ、Ｂは、傾きの求め方を説明するためのグラフである。
【図１０】図１０Ａ、Ｂは、傾きの求め方を説明するための他のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る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詳細に説明する。以下の説明では、本発明の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。
【００１６】
（面光源装置の構成）
図２〜図４は、本発明の一実施の形態に係る面光源装置１００の構成を示す図である。図２Ａは、本発明の一実施の形態に係る面光源装置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。
【００１７】
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（被照射面）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。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）となるように配置されている。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とすることができる。
【００１８】
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）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。
【００１９】
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、その発光中心が中心軸ＣＡ上に位置するように配置されている。
【００２０】
光束制御部材３００は、光拡散レンズであり、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制御し、当該光の進行方向を基板２１０の面方向に拡げる。光束制御部材３００は、発光素子２２０の発光中心が中心軸上ＣＡに位置するように配置されている。光束制御部材３００の詳細な構造は、後述する。
【００２１】
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と平行に配置されている。また、光拡散板１２０は、発光素子２２０の光軸と垂直に配置されている。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る。
【００２２】
（光束制御部材の構成）
図５Ａ〜Ｃは、本発明の一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５Ａは、光束制御部材３００の平面図であり、図５Ｂは、底面図であり、図５Ｃは、中心軸ＣＡを含む平面で切断した断面図である。
【００２３】
図５Ａ〜Ｃに示されるように、光束制御部材３００は、凹部３１０の内面である入射面３２０と、出射面３３０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（いずれも図示省略）とを有していてもよい。本実施の形態における光束制御部材３００の平面視形状は、Ｒ面取りした略正方形である。
【００２４】
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）。また、光束制御部材３００は、発光素子２２０の光軸ＯＡに沿う方向において、発光素子２２０の発光中心（発光面の中心）が後述する入射面３２０の頂部近傍の曲面に対する曲率中心に位置するように配置されている（図４参照）。なお、後述する光束制御部材３００の入射面３２０および出射面３３０は回転対称（入射面３２０は円対称、出射面３３０は４回対称）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３２０および出射面３３０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。
【００２５】
光束制御部材３００は、一体成形により形成することができる。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。
【００２６】
凹部３１０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３０５（発光素子２２０側）の中央部に配置されている（図５Ｂ参照）。凹部３１０の内面は、入射面３２０として機能する。すなわち、入射面３２０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３２０は、発光素子２２０から出射された光のうち、大部分の光を、その光の進行方向を制御するとともに、光束制御部材３００の内部に入射させる。入射面３２０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。
【００２７】
裏面３０５は、光束制御部材３００の裏側に位置し、凹部３１０の開口縁部から径方向に延在する平面である。
【００２８】
出射面３３０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３３０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３３０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。
【００２９】
出射面３３０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３３０ａと、第１出射面３３０ａの周囲に連続して形成される第２出射面３３０ｂを有する。第１出射面３３０ａは、裏（発光素子２２０）側に凸の曲面である。第１断面における第１出射面３３０ａの曲率と、第２断面における第１出射面３３０ａの曲率との大きさは特に限定されない。本実施の形態では、第１断面における第１出射面３３０ａの曲率と、第２断面における第１出射面３３０ａの曲率とは同一である。ここで、「第１断面」とは、中心軸ＣＡと、出射面３３０の外縁のうち中心軸ＣＡに最も近い点とを含む断面である。また、「第２断面」とは、中心軸ＣＡと、出射面３３０の外縁のうち中心軸ＣＡから最も遠い点とを含む断面である。なお、本実施の形態では、「第２断面」は、中心軸ＣＡを軸として、第１断面を４５°回転させた断面である。
【００３０】
第２出射面３３０ｂは、第１出射面３３０ａの周囲に位置する、表（光拡散板１２０）側に凸の滑らかな曲面である。第２出射面３３０ｂは、中心軸ＣＡを含む断面において、中心軸から最も離れた位置にオーバーハング部を有してもよい。ここで、「オーバーハング部」とは、中心軸ＣＡに垂直な方向において、第２出射面３３０ｂの外側端部が、中心軸ＣＡに沿う方向における第２出射面３３０ｂの下側端部よりさらに外側に張り出している部分をいう。本実施の形態の第２出射面３３０ｂは有していないが、第２出射面３３０ｂが当該オーバーハング部を有することにより、発光素子２２０から出射される光のうち、光軸ＯＡに対する角度が大きい光も有効に発光装置２００近傍の光拡散板１２０を照明する光として利用できるように制御することができる。
【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の所定の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】
（面光源装置の配光特性）
次に、面光源装置１００の配光特性について説明する。なお、ここでは、比較のため、一般の拡散レンズである光束制御部材８００を有する面光源装置５００についても説明する。図６Ａ、Ｂは、面光源装置１００、５００における光路図である。図６Ａは、本実施の形態に係る面光源装置１００について、第１断面における面光源装置１００の光路図を示しており、図６Ｂは、比較例に係る面光源装置５００について、第１断面における面光源装置５００の光路図を示している。なお、図６Ａ、Ｂでは、光路を示すため、発光素子２２０と、光束制御部材３００、８００と、光拡散板１２０とへのハッチングを省略している。また、図６Ａ、Ｂに示される光路を示す光線は、出射角度が０°から８０°まで５°刻みの各光線を示している。
【００３３】
図６Ａに示されるように、本実施の形態に係る面光源装置１００では、発光素子２２０からの発光角度が比較的小さな光は、拡げられつつ、光拡散板１２０に形成される被照射領域の中央部分に向かうように制御される。一方、発光素子２２０からの発光角度の大きな光は、集光されつつ、出射角度が大きくなり過ぎないように制御される。
【００３４】
一方、図６Ｂに示されるように、比較例に係る面光源装置５００では、発光素子２２０からの発光角度が比較的小さな光は、拡げられつつ、光拡散板１２０に形成される被照射領域の中央部分に向かうように制御される。一方、発光素子２２０からの発光角度の大きな光は、さらに拡げられるように制御される。
【００３５】
ここで、本実施の形態に係る面光源装置１００の特徴について説明する。なお、ここでは、比較のため、比較例に係る面光源装置５００についても説明する。図７は、面光源装置１００の特徴を説明するための模式図である。図８Ａは、発光素子２２０の発光中心から出射された光線Ｌの発光角度θ１（°）と、光束制御部材３００、８００からのこの光線Ｌの出射角度θ３（°）との関係を示すグラフであり、図８Ｂは、発光素子２２０の発光中心から出射された光線Ｌの発光角度θ１（°）と、光拡散板１２０上に到達する光線Ｌの中心軸ＣＡからの距離（ｍｍ）を示している。図８Ａ、Ｂにおける実線は、本実施の形態に係る面光源装置１００の結果を示しており、破線は、比較例に係る面光源装置５００の結果を示している。
【００３６】
本実施の形態に係る面光源装置１００では、発光素子２２０の発光中心から出射された、発光角度θが０°以上８０°未満の光が、以下の式（１）および式（２）を満たすことが必要である。
ｙ＜２Ｐ      式（１）
１．０Ｇ−１．５Ｇ＜１．５Ｇ−２．０Ｇ      式（２）
【００３７】
ここで、式（１）について説明する。図７に示されるように、ｙは、発光中心からの発光角度θ（図７Ａにおけるθ１）で出射された光線Ｌの光拡散板１２０上の到達点の中心軸ＣＡからの距離である。ｙは、以下の式（１−ａ）で求めることができる。
ｙ＝Ｘ１・ｔａｎθ１×Ｘ２・ｔａｎθ２＋Ｘ３・ｔａｎθ３      式（１−ａ）
ここで、Ｘ１は、発光素子２２０の発光面と、発光素子から出射（発光）された光線Ｌの入射面３２０での入射位置との間の、中心軸ＣＡに沿う方向における距離（高さ）である。θ１は、発光素子２２０の発光中心から出射（発光）された後の光線Ｌの発光角度（出射角度）である。Ｘ２は、発光素子２２０から出射された光線Ｌの入射面３２０での入射位置と、光束制御部材３００内を進行した光線Ｌの出射面３３０での出射位置との間の、中心軸ＣＡに沿う方向における距離（高さ）である。θ２は、入射面３２０で入射した後の光線Ｌの中心軸ＣＡに対する角度である。Ｘ３は、光束制御部材３００内を進行した光線Ｌの出射面３３０での出射位置と、出射面３３０から出射した光線Ｌの光拡散板１２０における到達位置との間の、中心軸ＣＡに沿う方向における距離（高さ）である。θ３は、出射面３３０で出射した後の光線Ｌの中心軸ＣＡに対する角度である。
【００３８】
Ｐは、当該発光装置２００と、当該発光装置２００に最も近い発光装置２００との間の中心館距離である。本実施の形態では、前述したように、複数の発光装置２００は、正方格子の頂点に位置するように配置されている。よって、隣接する最も近い発光装置２００とは、正方格子の一辺の両端上に配置された隣接する２つの発光装置２００を意味する。
【００３９】
また、本実施の形態では、発光素子２２０の発光中心は、光束制御部材３００の中心軸ＣＡ上に位置している。したって、隣接する最も近い発光装置２００間の中心間距離は、隣接する最も近い中心軸ＣＡ間の距離であり、隣接する最も近い発光中心間距離でもある。
【００４０】
図８Ａの実線に示されるように、本実施の形態に係る面光源装置１００において、０°≦θ１≦８０°の範囲では、光束制御部材３００から出射される光線Ｌの出射角度θ３は、８０°未満であることがわかる。特に、発光角度θ１が大きな光線Ｌの出射角度θ３は、ほぼ同じである。また、図８Ｂの実線に示されるように、本実施の形態に係る面光源装置１００において、０°≦θ１≦８０°の範囲では、光束制御部材３００から出射される光線Ｌは、２Ｐよりも遠くに到達しないことがわかる。
【００４１】
一方、図８Ａの破線に示されるように、比較例に係る面光源装置５００において、０°≦θ１≦８０°の範囲では、光束制御部材３００から出射される光線Ｌの出射角度θ３は、８０°以上であることがわかる。また、図８Ｂの破線に示されるように、比較例に係る面光源装置５００において、７０°≦θ１≦８０°の範囲では、光束制御部材３００から出射される光線Ｌは、２Ｐよりも遠くに到達することがわかる。
【００４２】
次に、式（２）について説明する。式（２）は、光拡散板１２０上の輝度分布に対応する輝度分布曲線における所定の点での傾きについて規定している。ここで、傾きの求め方について説明する。
【００４３】
図９Ａは、発光装置２００の中心軸ＣＡと発光装置２００の出射面３３０の外縁のうち中心軸ＣＡに最も近い点とを含む面光源装置１００の断面についての、光拡散板１２０上の輝度分布に対応する輝度分布曲線を示すグラフであり、図９Ｂは、輝度分布曲線を表す多項式近似関数の１階微分に対応する微分曲線を示すグラフである。図９Ａの横軸は、光拡散板１２０上における中心軸ＣＡからの距離（ｍｍ）を示しており、縦軸は、輝度値を正規化した値である。図９Ｂの横軸は、光拡散板１２０上における中心軸ＣＡからの距離（ｍｍ）を示しており、縦軸は、輝度値を正規化した値の１階微分値を示している。図１０Ａは、中心軸ＣＡからの距離がそれぞれ１．０Ｐ、１．５Ｐおよび２．０Ｐの位置に対応する光拡散板１２０上における輝度値を正規化した値の１階微分値（それぞれ１．０Ｇ、１．５Ｇ、２．０Ｇ）のみを示したグラフであり、図１０Ｂは、１．０Ｇおよび１．５Ｇの差と、１．５Ｇおよび２．０Ｇの差とを示すグラフである。図９Ａ、Ｂおよび図１０Ａ、Ｂにおいて実線は、本実施の形態に係る面光源装置１００の結果を示しており、破線は、比較例に係る面光源装置５００の結果を示している。
【００４４】
（１）第１断面において、発光中心から出射された任意の光線Ｌの光拡散板１２０上の輝度分布と、当該光線Ｌが到達した光拡散板１２０上の中心軸ＣＡからの距離（ｍｍ）との関係を表す第１多項式近似関数を求める（図９Ａ参照）。
【００４５】
（２）多項式近似関数の１階微分に対応する微分曲線を求める（図９Ｂ参照）。
【００４６】
（３）中心軸ＣＡからの距離に対応した１階微分値の絶対値の平均を傾きとする（図１０Ａ、９Ｂ参照）。
【００４７】
本実施の形態に係る面光源装置１００では、１．０Ｇ−１．５Ｇ＜１．５Ｇ−２．０Ｇであるが、比較例に係る面光源装置５００では、１．５Ｇ−２．０Ｇ＜１．０Ｇ−１．５Ｇである。これは、図６Ａ、Ｂにおいて、本実施の形態に係る面光源装置１００では、発光角度θ１が大きい角度の光線は、出射角度θ３が大きくなり過ぎないことに関係している。図８Ａからわかるように、本実施の形態に係る面光源装置１００では、発光角度θ１がある程度大きくなると、出射角度θ３が大きくならなくなる。その結果、図６Ａに示されるように、発光角度θ１が大きい光は、特定の角度で集中して出射され、それより大きな角度では出射されない。よって、上記式（１）が満たされる。また、図９に示されるように、１.５Ｐのあたりの輝度値が高くなり、相対的に２.０Ｐより遠い領域の輝度が低くなる。このように１.５Ｐのあたりの輝度が高くなり、２.０Ｐより遠い領域の輝度が低くなるので、上記式（２）が満たされる。このように式（１）、式（２）が満たされるので、特定の領域のみに高いコントラストで光を照らすことができる。したがって、本実施の形態に係る面光源装置１００は、ローカルディミング機能を有するディスプレイの面光源装置に適している。
【００４８】
（効果）
以上のように、本実施の形態に係る面光源装置１００では、ｙ＜２Ｐおよび１．０Ｇ−１．５Ｇ＜１．５Ｇ−２．０Ｇを満たすため、発光素子２２０の光軸近傍に適度に拡がりやすく、かつ光軸ＬＡから離れる方向には拡がりすぎない。また、当該面光源装置１００を有する表示装置では、明部の発生を抑制できる。
【００４９】
また、前述のとおり、光束制御部材３００は、基板２１０に位置決めして固定するための脚部を有していてもよい。脚部の形状は、前述の機能を発揮できる範囲内において適宜選択できる。例えば、脚部の形状は、円柱状であってもよいし、角柱状であってもよい。脚部は、入射面３２０を取り囲むように、裏面３０５に３つ配置されていてもよいし、４つ配置されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明に係る面光源装置は、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することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１  面光源装置
３、４、  光束制御部材
３Ａ、４Ａ、  入射面
３Ｂ、４Ｂ、  出射面
５  ケーシングボディ
１００、５００  面光源装置
１００’  表示装置
１０７  被照射面
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、８００  光束制御部材
３０５  裏面
３１０  凹部
３２０  入射面
３３０  出射面
３３０ａ  第１出射面
３３０ｂ  第２出射面
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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