(57)【要約】  【課題】  本発明は、より少ない数の発光素子であっても、十分な光の広がりを確保することができる、発光素子用レンズ（すなわち、光束制御部材）を提供する。  【解決手段】  本発明の光束制御部材は、ドーム型の非球面レンズ本体を有し、前記レンズ本体は、基底面と、ドーム型の曲面とを有し、前記基底面は、中心軸を中心とする基底凹部を有し、前記基底凹部の凹面が、発光素子からの出射光を入射する光入射領域を含み、前記ドーム型の曲面は、前記光入射領域からの入射光を外部に出射する光出射領域を含み、前記曲面の前記光出射領域は、中心軸方向から見た形状が、中心軸と直交するＸ軸の長さ（Ｘ）と、中心軸と直交し且つＸ軸と直交するＹ軸の長さ（Ｙ）とが、Ｘ＜Ｙを満たす中心軸を中心とした楕円状であり、Ｘ軸および前記中心軸を含む断面において、前記中心軸を挟んで両側に一対の第１凹部を有し、Ｙ軸および前記中心軸を含む断面において、前記中心軸上に第２凹部を有することを特徴とする。【選択図】  図１
2019021476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドーム型の非球面レンズ本体を有し、
前記レンズ本体は、
基底面と、ドーム型の曲面とを有し、
前記基底面は、
中心軸を中心とする基底凹部を有し、
前記基底凹部の凹面が、発光素子からの出射光を入射する光入射領域を含み、
前記ドーム型の曲面は、
前記光入射領域からの入射光を外部に出射する光出射領域を含み、
前記曲面における光出射領域は、
中心軸方向から見た形状が、中心軸と直交するＸ軸方向の長さ（Ｘ）と、中心軸と直交し且つＸ軸と直交するＹ軸方向の長さ（Ｙ）とが、Ｘ＜Ｙを満たす中心軸を中心とした楕円状であり、
Ｘ軸および前記中心軸を含む断面において、前記中心軸を挟んで両側に一対の第１凹部を有し、
Ｙ軸および前記中心軸を含む断面において、前記中心軸上に第２凹部を有することを特徴とする光束制御部材。
【請求項２】
光を広げる屈折の程度が、Ｘ軸方向よりもＹ軸方向の方が大きい、請求項１記載の光束制御部材。
【請求項３】
前記光出射領域は、Ｘ軸および前記中心軸を含む断面において、前記中心軸上に頂点を有する、請求項１または２記載の光束制御部材。
【請求項４】
前記光出射領域は、前記基底面から各部位までの距離が、下記条件（１）および（２）を満たす、請求項１から３のいずれか一項に記載の光束制御部材。
ＬＹ０＜ＬＹ１＝ＬＹ１’    ・・・（１）
ＬＹ０＝ＬＸ０            ・・・（２）
ＬＹ０：Ｙ軸および前記中心軸を含む断面において、前記中心軸と前記光出射領域との交点から、前記基底面までの、垂直方向の距離
ＬＹ１およびＬＹ１’：それぞれ、Ｙ軸および前記中心軸を含む断面において、前記中心軸を中心として対称な位置に存在する頂点から、前記基底面までの、垂直方向の距離
ＬＸ０：Ｘ軸および前記中心軸を含む断面において、前記中心軸と前記光出射領域との交点から、前記基底面までの、垂直方向の距離
【請求項５】
前記光出射領域における前記一対の第１凹部は、前記中心軸方向から見た形状が、Ｙ軸を中心として、開口が向かい合う対称の弧状である、請求項１から４のいずれか一項に記載の光束制御部材。
【請求項６】
前記光出射領域における前記一対の第１凹部は、Ｙ軸上には存在しない、請求項１から５のいずれか一項に記載の光束制御部材。
【請求項７】
前記レンズ本体は、さらに、脚部を有し、
前記脚部は、前記基底面に、前記曲面とは反対方向に突出して配置されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の光束制御部材。
【請求項８】
発光素子と、光束制御部材とを有し、
前記光束制御部材は、請求項１から７のいずれか一項に記載の光束制御部材であり、
前記光束制御部材は、前記発光素子を覆うように配置されることを特徴とする発光装置。
【請求項９】
さらに、実装基板を有し、
前記実装基板上に、前記発光素子が配置され、
前記発光素子は、前記光束制御部材により覆われている、請求項８記載の発光装置。
【請求項１０】
前記発光素子を複数有し、前記光束制御部材を複数有し、
前記複数の発光素子は、前記実装基板上に離間して直線状に配置されることで、少なくとも１列の発光素子列を構成し、
前記複数の発光素子は、それぞれ、前記複数の光束制御部材のそれぞれにより覆われ、
前記複数の光束制御部材は、それぞれ、そのＹ軸方向が、前記発光素子列の列方向に対して直交である、請求項９記載の発光装置。
【請求項１１】
前記光束制御部材が、前記発光素子に対する異形配光用部材であり、前記発光素子は、等方性の光を出射する素子である、請求項８から１０のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項１２】
発光装置と、光拡散部材とを有し、
前記発光装置が、請求項８から１１のいずれか一項に記載の発光装置であることを特徴とする面光源装置。
【請求項１３】
前記発光装置が、請求項１０または１１記載の発光装置であり、
前記発光装置における前記発光素子列を、複数有し、
前記複数の発光素子列は、その列方向が平行になるように配置されている、請求項１２記載の面光源装置。
【請求項１４】
面光源装置と、前記面光源装置からの出射光が照射される被照射部材とを有し、
前記面光源装置が、請求項１２または１３記載の面光源装置であることを特徴とする表示装置。
【請求項１５】
前記被照射部材が、表示パネルである、請求項１４記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤに代表される発光素子から出射された光の配光を制御するレンズである光束制御部材、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】
液晶表示装置等の表示装置には、表示パネルに光を照射する面光源装置であるバックライトが配置されている。前記バックライトには、例えば、ＬＥＤ等の発光素子が配置された発光素子基板が使用されている。前記発光素子基板には、所定の間隔で複数の発光素子が配置され、各発光素子を覆うように、発光素子からの出射光を拡散させるレンズが配置されている。そして、前記バックライトは、表示装置の大きさに応じて、前記発光素子列を複数有し、前記複数の発光素子列は、それぞれが、所定の間隔をおいて、前記発光素子列が平行となるように配置されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０３４７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、任意の大きさの表示パネルの全体を均一に照明するために、前記バックライトにおける前記発光素子を、マトリックス状に、縦横が等ピッチとなるように複数配置すると、前記発光素子の個数や前記発光素子が配置される基板の数が増えたり、マトリックス状に配置された複数の発光素子を配置できる大きな基板が必要になり、コスト高となる。一方、同じ任意の大きさの表示パネルに対して、平行に配置する前記発光素子列間の距離を広げて、縦横いずれか一方のピッチが広くなるように発光素子を配置し、前記発光素子列の総数を減らした場合、低コスト化は可能であるが、十分な光の広がりを確保できない。具体的には、前記発光素子列間の距離が広がることで、前記発光素子列間に、光量不足による暗部が生じ、前記表示装置としての性能が低下するという問題がある。これは、ＬＥＤには限られず、他の発光素子であっても同様の問題である。
【０００５】
そこで、本発明は、より少ない数の発光素子であっても、十分な光の広がりを確保できる、発光素子用レンズ、すなわち、光束制御部材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】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明の光束制御部材は、ドーム型の非球面レンズ本体を有し、
前記レンズ本体は、
基底面と、ドーム型の曲面とを有し、
前記基底面は、
中心軸を中心とする基底凹部を有し、
前記基底凹部の凹面が、発光素子からの出射光を入射する光入射領域を含み、
前記ドーム型の曲面は、
前記光入射領域からの入射光を外部に出射する光出射領域を含み、
前記曲面における光出射領域は、
中心軸方向から見た形状が、中心軸と直交するＸ軸方向の長さ（Ｘ）と、中心軸と直交し且つＸ軸と直交するＹ軸方向の長さ（Ｙ）とが、Ｘ＜Ｙを満たす中心軸を中心とした楕円状であり、
Ｘ軸および前記中心軸を含む断面において、前記中心軸を挟んで両側に一対の第１凹部を有し、
Ｙ軸および前記中心軸を含む断面において、前記中心軸上に第２凹部を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の発光装置は、発光素子と、光束制御部材とを有し、前記光束制御部材は、前記本発明の光束制御部材であり、前記光束制御部材は、前記発光素子を覆うように配置されることを特徴とする。
【０００８】
本発明の面光源装置は、発光装置と、光拡散部材とを有し、前記発光装置が、前記本発明の発光装置であることを特徴とする。
【０００９】
本発明の表示装置は、面光源装置と、前記面光源装置からの出射光が照射される被照射部材とを有し、前記面光源装置が、前記本発明の面光源装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光束制御部材は、前述のような構成を有することによって、光を広げる屈折の程度を、Ｘ軸方向よりもＹ軸方向の方を大きくすることができる。このため、例えば、前記発光素子の数を増やすのではなく、本発明の光束制御部材を、そのＹ軸方向が、光の広がりが必要な方向に沿うように配置することで、光の広がりの確保が可能となる。また、前述のように、平行に配置する前記発光素子列の数を減らす場合には、前記発光素子列間の距離を広げる必要がある。しかし、本発明の光束制御部材を、そのＹ軸方向が、前記発光素子列間の距離が広がった方向（前記発光素子列に対して垂直）に沿うように配置することで、前記発光素子列間の方向に、光をより広げることができる。これによって、例えば、前記発光素子列の数を減らした場合でも、
光量が不足する領域へ光を広げ、暗部の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１（Ａ）は、実施形態１の光束制御部材１０の上面図、（Ｂ）は、Ｙ軸の側面図、（Ｃ）は、下面図、（Ｄ）は、Ｘ軸の側面図、（Ｅ）は、Ｉ−Ｉ方向の断面図、（Ｆ）は、II−II方向の断面図である。
【図２】図２（Ａ）は、実施形態１の光束制御部材１０のＩ−Ｉ方向の断面図、（Ｂ）は、II−II方向の断面図である。
【図３】図３は、実施形態２の光束制御部材１０の上面図である。
【図４】図４は、実施形態３における発光装置の模式図であり、（Ａ）は、発光素子が配置された実装基板の平面図であり、（Ｂ）は、さらに光束制御部材が配置された実装基板の平面図である。
【図５】図５は、実施形態３における発光装置の模式図であり、（Ａ）は、発光素子が配置された実装基板の平面図であり、（Ｂ）は、さらに光束制御部材が配置された実装基板の平面図である。
【図６】図６は、実施形態３において、光束制御部材と表示パネルとの関係を示す模式図である。
【図７】図７は、実施形態３における発光装置の模式図であり、（Ａ）は、発光素子が配置された実装基板の平面図であり、（Ｂ）は、さらに光束制御部材が配置された実装基板の平面図である。
【図８】図８は、実施形態３において、光束制御部材と表示パネルとの関係を示す模式図である。
【図９】図９は、実施形態４において、発光素子のピッチと出射光との関係を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の光束制御部材は、例えば、光を広げる屈折の程度が、Ｘ軸方向よりもＹ軸方向の方が大きい。
【００１３】
本発明の光束制御部材において、例えば、前記光出射領域は、Ｘ軸および前記中心軸を含む断面において、前記中心軸上に頂点を有する。
【００１４】
本発明の光束制御部材において、例えば、前記光出射領域は、前記基底面から各部位までの距離が、下記条件（１）および（２）を満たす。
ＬＹ０＜ＬＹ１＝ＬＹ１’    ・・・（１）
ＬＹ０＝ＬＸ０            ・・・（２）
ＬＹ０：Ｙ軸および前記中心軸を含む断面において、前記中心軸と前記光出射領域との交点から、前記基底面までの、垂直方向の距離
ＬＹ１およびＬＹ１’：それぞれ、Ｙ軸および前記中心軸を含む断面において、前記中心軸を中心として対称な位置に存在する頂点から、前記基底面までの、垂直方向の距離
ＬＸ０：Ｘ軸および前記中心軸を含む断面において、前記中心軸と前記光出射領域との交点から、前記基底面までの、垂直方向の距離
【００１５】
本発明の光束制御部材において、例えば、前記光出射領域における前記一対の第１凹部は、前記中心軸方向から見た形状が、Ｙ軸を中心として、開口が向かい合う対称の弧状である。
【００１６】
本発明の光束制御部材において、例えば、前記光出射領域における前記一対の第１凹部は、Ｙ軸上には存在しない。
【００１７】
本発明の光束制御部材において、例えば、前記レンズ本体は、さらに、脚部を有し、前記脚部は、前記基底面に、前記曲面とは反対方向に突出して配置されている。
【００１８】
本発明の発光装置は、例えば、さらに、実装基板を有し、前記実装基板上に、前記発光素子が配置され、前記発光素子は、前記光束制御部材により覆われている。
【００１９】
本発明の発光装置は、例えば、前記発光素子を複数有し、前記光束制御部材を複数有し、前記複数の発光素子は、前記実装基板上に離間して直線状に配置されることで、少なくとも１列の発光素子列を構成し、前記複数の発光素子は、それぞれ、前記複数の光束制御部材のそれぞれにより覆われ、前記複数の光束制御部材は、それぞれ、そのＹ軸方向が、前記発光素子列の列方向に対して直交である。
【００２０】
本発明の発光装置は、例えば、前記光束制御部材が、前記発光素子に対する異形配光用部材であり、前記発光素子は、等方性の光を出射する素子である。
【００２１】
本発明の面光源装置は、例えば、前記発光装置が、前記本発明の発光装置であり、前記発光装置における前記発光素子列を、複数有し、前記複数の発光素子列は、その列方向が平行になるように配置されている。
【００２２】
本発明の表示装置は、例えば、前記被照射部材が、表示パネルであり、具体例として、液晶パネル等である。
【００２３】
本発明の光束制御部材は、実装基板上に配置された発光素子からの出射光を入射し、外部に出射するレンズであり、例えば、バックライト用に使用される。このため、本発明の光束制御部材は、例えば、バックライトの発光素子用のレンズということもできる。前記発光素子は、特に制限されず、例えば、ＬＥＤ等があげられる。
【００２４】
以下に、本発明の光束制御部材および発光装置の実施形態について、図を用いて説明する。各図において、同一箇所には同一符号を付している。本発明は、下記の実施形態によって何ら限定および制限されない。各実施形態は、その他の実施形態の記載を援用できる。以下の実施形態において、本発明の光束制御部材を配置する対象の発光素子として、ＬＥＤを例示するが、本発明は、この例示には制限されず、ＬＥＤ以外の点状光源である発光素子にも同様に適用できる。
【００２５】
［実施形態１］
図１に、本発明の光束制御部材の一例を示す。図１において、（Ａ）は、光束制御部材１０の上方向から見た平面図であり、（Ｃ）は、下方向からみた平面図であり、（Ｂ）は、Ｙ軸の側面図であり、（Ｄ）は、Ｘ軸の側面図であり、（Ｅ）は、前記（Ａ）をＩ−Ｉ方向から見た断面図であり、（Ｆ）は、前記（Ａ）をII−II方向から見た断面図である。光束制御部材１０は、前記平面図において、短軸がＸ軸であり、長軸がＹ軸であり、Ｘ軸とＹ軸との交点が中心であり、前記中心を通り且つＸ軸とＹ軸とに垂直である軸が、中心軸Ｚである。中心軸Ｚは、光束制御部材１０を、前記発光素子を覆うように配置し、前記発光素子からの光が入射した際、光軸ともいう。
【００２６】
光束制御部材１０は、ドーム型の非球面レンズ本体１１を有する。光束制御部材１０において、レンズ本体１１は、基底面１３と、ドーム型の曲面１２とを有する。レンズ本体１１の基底面１３は、中心軸Ｚを中心とする基底凹部１３１を有する。
【００２７】
光束制御部材１０は、例えば、レンズ本体１１の基底面１３に、さらに、脚部１５を有してもよい。脚部１５は、例えば、基底面１３に、曲面１２とは反対方向に突出して配置されている。なお、図２以降において、脚部の図示は省略する。
【００２８】
光束制御部材１０は、例えば、レンズ本体１１の曲面１２と基底面１３との間の側面に、フランジ１４を有してもよい。光束制御部材１０において、前記側面のフランジ１４は、例えば、光束制御部材１０を取り扱う際の把持部とすることができる。また、光束制御部材１０は、例えば、前記側面に、ゲートが残存してもよい。前記ゲートは、例えば、複数の光束制御部材１０を同時に成形し、複数の光束制御部材１０が連なった成形体から各光束制御部材１０を切り出した際、光束制御部材１０の側面に残存する凸状の部位である。
【００２９】
レンズ本体１１における基底凹部１３１は、前記発光素子の実装基板に配置する際、前記発光素子を覆う領域となり、前記発光素子から光が出射されると、基底凹部１３１の凹面（内面）が、主に、前記発光素子からの出射光を入射する光入射領域となる。
【００３０】
レンズ本体１１における曲面１２は、基底凹部１３１の前記光入射領域から入射された入射光を外部に出射する光出射領域を有し、例えば、曲面１２の全域が、前記光出射領域である。
【００３１】
曲面１２（すなわち、前記光出射領域）は、図１に示すように、中心軸Ｚ方向から見た形状が、中心軸Ｚを中心とした楕円状であり、具体的には、中心軸Ｚと直交するＸ軸の長さ（Ｘ）と、中心軸Ｚと直交し且つＸ軸と直交するＹ軸の長さ（Ｙ）とが、Ｘ＜Ｙを満たす。また、曲面１２（前記光出射領域）は、図１（Ｆ）に示すように、Ｘ軸および中心軸Ｚを含む断面（以下、Ｘ軸断面ともいう）において、中心軸Ｚを挟んで両側に一対の第１凹部１２１（１２１ａ、１２１ｂ）を有し、図１（Ｅ）に示すように、Ｙ軸および中心軸Ｚを含む断面（以下、Ｙ軸断面ともいう）において、中心軸Ｚ上に第２凹部１２２を有する。
【００３２】
前記光出射領域における、第１凹部１２１および第２凹部１２２について、図２を用いて説明する。図２において、（Ａ）は、図１（Ａ）をＩ−Ｉ方向から見た断面（図１（Ｅ）と同じ）の拡大図であり、（Ｂ）は、図１（Ａ）をII−II方向から見た断面（図１（Ｆ）と同じ）の拡大図および交点１２３を含む点線領域の拡大図である。図２（Ａ）および（Ｂ）において、点線の丸で囲んだ部位は、各断面における頂点を示し、断面のハッチは省略する。
【００３３】
図２（Ａ）に示すように、中心軸Ｚを含むＹ軸断面において、曲面１２は、中心軸Ｚ上に第２凹部１２２を有している。このため、前記Ｙ軸断面において、曲面１２の頂点（すなわち、基底面１３からの距離が最も長い部位）は、曲面１２と中心軸Ｚとの交点１２３には存在せず、交点１２３を挟んだ両側の領域に存在する。つまり、前記光出射領域は、前記Ｙ軸断面において、基底面１３から各部までの距離が、下記条件（１）を満たす。下記条件（１）において、ＬＹ０は、前記Ｙ軸断面において、前記中心軸Ｚと前記光出射領域（曲面１２）との交点１２３から、基底面１３までの、垂直方向の距離である。また、下記条件（１）において、ＬＹ１およびＬＹ１’は、それぞれ、前記Ｙ軸断面において、中心軸Ｚを中心として対称な位置に存在する頂点から、基底面１３までの、垂直方向の距離である。
ＬＹ０＜ＬＹ１＝ＬＹ１’    ・・・（１）
【００３４】
他方、図２（Ｂ）に示すように、中心軸Ｚを含むＸ軸断面において、曲面１２は、中心軸を挟んで両側に、一対の第１凹部１２１（１２１ａ、１２１ｂ）を有している。前記Ｘ軸断面において、曲面１２の頂点（すなわち、基底面１３からの距離が最も長い部位）は、曲面１２と中心軸Ｚとの交点１２３でもよいし、図２（Ｂ）に示すように、交点１２３以外、例えば、交点１２３近傍でもよい。曲面１２と中心軸Ｚとの交点１２３は、光源である発光素子から最も強い光が到達する部位であるため、図２（Ｂ）に示すように、例えば、交点１２３に凹部を設けて交点１２３以外を頂点とすることで、さらに光を配光させてもよい。
【００３５】
図２（Ｂ）において、前記Ｘ軸断面における頂点は、交点１２３である。前記Ｘ軸断面における曲面１２と中心軸Ｚの交点と、前記Ｙ軸断面における曲面１２と中心軸Ｚの交点とは、同じ点であるため、前記光出射領域は、前記Ｙ軸断面と前記Ｘ軸断面とにおいて、基底面１３から各部までの距離が、下記条件（２）を満たす。下記条件（２）において、ＬＸ０は、前記Ｘ軸断面において、中心軸Ｚと前記光出射領域（曲面１２）との交点から、基底面１３までの、垂直方向の距離である。
ＬＹ０＝ＬＸ０            ・・・（２）
【００３６】
前述のように、前記Ｙ軸断面における曲面１２と中心軸Ｚとの交点と、前記Ｘ軸断面における曲面１２と中心軸Ｚとの交点は、同じ点である。他方、本実施形態において、図２（Ｂ）に示すように、前記Ｘ軸断面の頂点は、交点１２３であるが、前記Ｙ軸断面の頂点は、交点１２３ではなく、交点を挟んだ両側に位置する。このため、図２に示す光束制御部材１０において、前記Ｙ軸断面は、前記Ｘ軸断面の頂点よりも高い頂点を有することになる。つまり、前記Ｘ軸断面の頂点と前記Ｙ軸断面の頂点は、例えば、下記条件（３）を満たす。
ＬＸ０＝ＬＹ０＜ＬＹ１＝ＬＹ１’    ・・・（３）
【００３７】
このように、光束制御部材１０は、前記光出射領域（曲面１２）が楕円形状であり、且つ、短軸であるＸ軸方向において、中心軸を挟んで一対の第１凹部１２１を有している。これによって、光束制御部材１０で前記発光素子を覆った場合、前記発光素子から入射した入射光は、Ｘ軸方向よりもＹ軸方向に屈折して広がりやすくなる。また、光束制御部材１０は、前記Ｙ軸側断面において、交点１２３に第２凹部１２２を有している。つまり、光束制御部材１０は、前記Ｙ軸側断面において、頂点が光軸上にはない形態である。これによって、本発明の光束制御部材１０は、例えば、光軸に対して所定の立体角で出射した前記発光素子からの出射光は、基底凹部１３１で広げられた後、第２凹部１２２によって、Ｙ軸方向へさらに広げられる。
【００３８】
光束制御部材１０は、前述のように、光を広げる屈折の程度が、Ｘ軸方向よりもＹ軸方向の方が大きい。このため、光束制御部材１０により前記発光素子を覆うと、前記発光素子から入射された入射光を、Ｘ軸方向よりもＹ軸方向に対して、より広がるように屈折させることができる。このため、光束制御部材１０は、例えば、等方性の光を出射する発光素子に使用することが好ましく、前記等方性の発光素子に対して、異形配光用部材といえる。
【００３９】
レンズ本体１１の材質は、特に制限されず、例えば、光を透過させる材質である。前記材質は、例えば、ガラス、透明樹脂等があげられ、前記透明樹脂は、例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）、シリコーン樹脂等があげられる。光束制御部材１０が、さらに脚部１５およびフランジ１４を有する場合、例えば、レンズ本体１１と一体成形できることから、これらの材質も、例えば、同様である。
【００４０】
レンズ本体１１の大きさは、特に制限されない。レンズ本体１１は、中心軸Ｚ方向から見た形状が楕円状である。前記楕円の大きさは、例えば、レンズ本体１１の中心軸Ｚを中心とした短軸をＸ軸、長軸をＹ軸として、Ｘ軸の長さ（Ｘ）とＹ軸の長さ（Ｙ）により表すことができる。前記楕円の大きさは、Ｘを相対値１とした場合、Ｙの相対値の下限が、例えば、１を超え、上限が、例えば、３以下である。前記楕円のＸ軸の長さは、例えば、３〜１０ｍｍであり、Ｙ軸の長さは、例えば、Ｘ軸の長さに基づいて、前記相対値から求めることができる。
【００４１】
レンズ本体１１の全体の高さは、特に制限されず、中心軸Ｚにおける基底面１３から交点１２３までの長さ（ＬＹ０）は、例えば、２〜９ｍｍである。レンズ本体１１において、基底面１３に設けられた、前記発光素子を覆う基底凹部１３１の大きさは、特に制限されず、例えば、前記発光素子の大きさに応じて、適宜決定できる。レンズ本体１１において、前記Ｘ軸断面における第１凹部１２１および前記Ｙ軸断面における第２凹部１２２の大きさおよび形状は、特に制限されない。
【００４２】
光束制御部材１０が、さらに、脚部１５を有する場合、例えば、その数、位置等は、特に制限されない。脚部１５は、例えば、レンズ本体１１の基底面１３において、基底凹部１３１の周りに配置される。脚部１５は、例えば、１個でも、複数でもよく、複数の場合、例えば、２個以上、３個以上である。脚部１５を複数有する場合、例えば、脚部１５は、中心軸を中心として同一円周上に配置され、前記中心に対して、各脚部１５が、同様の角度（例えば、３個の場合は、それぞれが１２０°）で配置されていることが好ましい。
【００４３】
脚部１５の形状および大きさは、特に制限されない。脚部１５の形状は、例えば、円柱状、角柱状等があげられる。脚部１５は、例えば、その断面が、上下方向において同じ大きさでもよいし、上から下方向に向かって狭まっていく形状でもよい。
【００４４】
脚部１５は、下方向の先端において、接着剤等により、前記実装基板に配置される。このため、脚部１５の下方向の先端は、例えば、相対的に小さい面積であることが好ましい。これによって、本発明の光束制御部材が配置された発光装置において、例えば、前記接着剤等による光学的特性への影響を、より抑制することができる。
【００４５】
［実施形態２］
本発明の光束制御部材において、前記Ｘ軸断面図における一対の第１凹部の形状は、前述のように、特に制限されない。本実施例において、前記一対の第１凹部の形状の一例について、図３をあげて説明する。
【００４６】
図３は、光束制御部材１０の上方向からみた平面図であって、一対の第１凹部１２１が設けられた領域を示す概略図である。図３に示すように、光束制御部材１０において、第１凹部１２１ａ、１２１ｂは、中心軸Ｚ方向から見た形状が、Ｙ軸を中心として、開口が向かい合う対称の弧状である。また、第１凹部１２１ａは、Ｘ軸を中心として対称となる形状であり、第１凹部１２１ｂも、Ｘ軸を中心として対称となる形状である。そして、第１凹部１２１ａ、１２１ｂは、それぞれ、Ｙ軸上には存在しない。
【００４７】
第１凹部１２１ａ、１２１ｂの弧の大きさ、第１凹部１２１ａ、１２１ｂの深さ等は、特に制限されず、例えば、光束制御部材１０の大きさ、形状、光束制御部材１０の配置条件等に応じて、適宜決定できる。
【００４８】
［実施形態３］
本発明の光束制御部材は、本発明の発光装置に使用することができる。本発明の発光装置は、前述のように、発光素子と、光束制御部材とを有し、前記光束制御部材が、本発明の光束制御部材であり、前記発光素子を覆うように配置（実装ともいう）されていることを特徴とする。本発明の発光装置は、本発明の光束制御部材を使用することから、前記光束制御部材により、前記発光素子からの出射光を、前記光束制御部材のＸ軸方向よりもＹ軸方向に広く出射することができる。本発明の発光装置は、前記本発明の光束制御部材を備えることが特徴であって、その他の構成は、何ら制限されない。本発明の発光装置は、例えば、バックライト用の発光素子基板ということもできる。
【００４９】
本発明の発光装置は、例えば、さらに、実装基板を有し、前記実装基板上に、前記発光素子が配置され、前記発光素子は、前記光束制御部材により覆われている。本発明の発光装置において、前記発光素子および前記光束制御部材の数は、特に制限されず、前記発光素子１個あたり１個の前記光束制御部材が、前記発光素子を覆うように配置されていればよい。
【００５０】
本発明の発光装置が、複数の前記発光素子と複数の前記光束制御部材とを有する場合、複数の発光素子は、前記実装基板上に、離間して直線状に配置されることで、発光素子列を構成していることが好ましい。前記発光素子列を構成する複数の前記発光素子は、前述のように、それぞれ、前記光束制御部材１個あたり１個の前記光束制御部材で覆われていることが好ましい。前記発光素子列に対する前記各光束制御部材の方向は、例えば、それぞれ、そのＹ軸方向が、前記発光素子列の列方向に対して直交であることが好ましい。前記発光素子列の列方向とは、前記発光素子列において、前記発光素子が並ぶ進行方向を意味する。
【００５１】
前記発光素子は、前述のように、特に制限されず、ＬＥＤ等の点状光源があげられる。本発明の光束制御部材は、前述のように、異形配光部材となることから、前記発光素子は、等方性の光を出射する発光素子が好ましい。
【００５２】
つぎに、本発明の発光装置について、一例として、前記発光素子列を有する形態をあげ、図４を用いて説明する。図４は、発光装置２０の概略を示す模式図であり、図４（Ａ）は、複数の発光素子２２１が配置された実装基板２１の概略を示す平面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の実装基板２１に、さらに、発光素子２２１を覆うように光束制御部材１０が配置された発光装置２０の概略を示す模式図である。
【００５３】
図４（Ａ）に示すように、実装基板２１上には、複数の発光素子２２１が、離間して直線状に配置されて、発光素子列２２を形成している。図４（Ａ）において、発光素子列２２が形成されている方向（矢印Ａ）を、発光素子列２２の列方向Ａという。そして、図４（Ｂ）に示すように、光束制御部材１０が、その基底凹部１３１により発光素子２２１を覆うように、実装基板２１上に配置され、発光装置２０を構成している。
【００５４】
発光素子列２２において、発光素子２２１のピッチは、特に制限されず、例えば、後述するように、発光素子２２１のピッチに応じて、光束制御部材１０の第１凹部１２１を調整してもよい。発光素子２２１のピッチは、例えば、バックライトの厚みによって適宜設定でき、具体例としては、２０〜２５０ｍｍである。発光素子２２１のピッチは、例えば、隣り合う発光素子２２１の中心軸間の距離である。
【００５５】
本発明の発光装置が前記発光素子列を有する場合、前記発光素子列の数は、特に制限されない。本発明の発光装置は、例えば、前述の図４に示すように、１つの実装基板に、１列の発光素子列を有してもよく、後述する図５に示すように、複数の発光素子列を有してもよい。
【００５６】
本発明の発光装置は、前者のように、１つの実装基板が１列の発光素子列を有する場合、例えば、発光素子バーともいい、前記発光素子がＬＥＤの場合、ＬＥＤバーともいう。また、本発明の発光装置が、後者のように、複数の発光素子列を有する場合、各発光素子列は、例えば、後述するように、それぞれの列方向Ａが平行となるように配置されることが好ましく、また、前記発光素子列間において、隣り合う発光素子列の各発光素子のＹ軸が、直線上に揃うことが好ましい。
【００５７】
前述のように、本発明の光束制御部材によれば、例えば、従来の光束制御部材を使用した場合と比較して、同じ大きさの表示パネルに対して、配置される前記発光素子列の数を減らすことができる。具体例として、図５および図７に、従来の光束制御部材を使用した場合と、本発明の光束制御部材を使用した場合とを比較した模式図を示す。
【００５８】
まず、図５（Ａ）に、従来の光束制御部材４０を配置した発光素子列４３と表示パネル３１との関係の概略を示し、図５（Ｂ）に、本実施形態における光束制御部材１０を配置した発光素子列２３と表示パネル３１との関係の概略を示す。図５（Ａ）において、所定の大きさの表示パネル３１に対して、表示パネル３１の全体に光を広げるためには、光束制御部材４０で覆われた発光素子列４３を複数（２列）配置する必要があると仮定する。これに対して、本実施形態における光束制御部材１０を使用する場合、光束制御部材１０は、Ｘ軸方向よりもＹ軸方向に広がるように光を屈折させるため、光束制御部材１０で覆われた発光素子列２３の数を、従来の光束制御部材４０を使用した場合よりも減らし、例えば、１列とすることができる。
【００５９】
図５（Ｂ）のように、表示パネル３１に対して、光束制御部材１０で覆われた発光素子列２３が１列の場合、光束制御部材１０について、Ｙ軸方向への光の広がりを大きくするには、例えば、前記Ｘ軸断面における一対の第１凹部１２１の大きさにより調整できる。調整方法について、図６を用いて説明する。図６は、光束制御部材１０と、表示パネル３１との関係を示す模式図である。第１凹部１２１ａは、前述のように弧状であり、Ｙ軸方向への光の広がりは、例えば、弧長によって調整できる。具体的に、第１凹部１２１ａの弧長は、光束制御部材１０（図６において左の光束制御部材１０）の中心軸を頂点とし、隣接する光束制御部材１０（図６において真ん中の光束制御部材１０）のＹ軸と表示パネル３１の端部との２つの交点を結ぶ三角形において、前記頂点の頂角の範囲に設定できる。これによって、表示パネル３１の端部（長辺側の外縁）に、光が広がりやすくなる。また、第１凹部１２１ａの対である第１凹部１２１ｂも、同様にして、弧長を設定することができる。
【００６０】
つぎに、図７（Ａ）に、従来の光束制御部材４０を配置した発光素子列４３と表示パネル３１との関係の概略を示し、図７（Ｂ）に、本実施形態における光束制御部材１０を配置した発光素子列２３と表示パネル（被照射部材）３１との関係の概略を示す。図７（Ａ）において、所定の大きさの表示パネル３１に対して、表示パネル３１の全体に光を広げるためには、光束制御部材４０で覆われた発光素子列４３を複数（４列）配置する必要があると仮定する。これに対して、本実施形態における光束制御部材１０を使用する場合、光束制御部材１０は、Ｘ軸方向よりもＹ軸方向に広がるように光を屈折させるため、光束制御部材１０で覆われた発光素子列２３の数を、従来の光束制御部材４０を使用した場合よりも減らし、例えば、３列とすることができる。
【００６１】
図７（Ｂ）のように、表示パネル３１に対して、光束制御部材１０で覆われた発光素子列２３が３列の場合、光束制御部材１０について、Ｙ軸方向への光の広がりを大きくするには、例えば、前記Ｘ軸断面における一対の第１凹部１２１の大きさにより調整できる。調整方法について、図８を用いて説明する。図８は、隣接する光束制御部材１０との関係を示す模式図である。第１凹部１２１ａは、前述のように弧状であり、Ｙ軸方向への光の広がりは、例えば、弧長によって調整できる。具体的に、第１凹部１２１ａの弧長は、光束制御部材１０（図８において中段左の光束制御部材１０）の中心軸を頂点とし、それと同じ発光素子列の隣接する光束制御部材１０（図８において中段真ん中の光束制御部材１０）のＹ軸と、隣接する発光素子列（図８において上段および下段）の一つ隣の光束制御部材（図８において上段真ん中と下段真ん中の光束制御部材１０）の中心軸との２つの交点を結ぶ三角形において、前記頂点の頂角の範囲に設定できる。これによって、表示パネル３１において、隣接する発光素子列との間に、光が広がりやすくなる。また、第１凹部１２１ａの対である第１凹部１２１ｂも、同様にして、弧長を設定することができる。
【００６２】
［実施形態４］
本発明の光束制御部材を備えた本発明の発光装置は、例えば、面光源装置に使用することができる。本発明の面光源装置は、前述のように、本発明の発光装置と、光拡散部材とを有することを特徴とする。本発明の面光源装置は、前記本発明の光束制御部材を備えることが特徴であって、その他の構成は、何ら制限されない。
【００６３】
本発明の面光源装置において、前記本発明の発光装置の数は、特に制限されず、例えば、１つでもよいし、複数でもよい。前記発光装置が、前記光束制御部材で覆われた
発光素子列を有する場合、前記発光装置１つあたりの発光素子列の数（前記実装基板１つあたりの発光素子の数）は、特に制限されず、例えば、１列でもよいし、複数列でもよい。本発明の面光源装置が、前記光束制御部材で覆われた発光素子列を複数列有する場合、前記面光源装置は、例えば、１列の前記発光素子列を有する前記発光装置を複数有してもよいし、複数列の前記発光素子列を有する１つの発光装置を有してもよい。本発明の面光源装置が複数の前記発光素子列を有する場合、前記複数の発光素子列は、その列方向が平行になるように配置されていることが好ましい。
【００６４】
本発明の面光源装置において、前記光拡散部材は、特に制限されず、例えば、前記発光装置からの出射光を拡散させつつ透過させる部材が好ましい。前記光拡散部材は、例えば、拡散板、光学フィルム等があげられ、これらの組み合わせでもよい。
【００６５】
さらに、本発明の面光源装置は、例えば、表示装置の光源に使用することができる。本発明の表示装置は、前記本発明の面光源装置と、前記面光源装置からの出射光が照射される被照射部材とを有することを特徴とする。
【００６６】
本発明の表示装置において、前記被照射部材の種類は、特に制限されず、例えば、表示パネルがあげられ、具体例として、液晶パネル等があげられる。前記被照射部材が前記液晶パネルの場合、本発明の表示装置は、液晶表示装置ということもできる。
【００６７】
［実施形態５］
本発明の光束制御部材において、前記Ｘ軸断面の一対の第１凹部の位置は、例えば、本発明の発光装置において配置される発光素子のピッチに応じて、また、本発明の面光源装置における前記実装基板と前記光拡散部材との距離に応じて、設定できる。
【００６８】
図９に、発光素子２２１のＸ軸方向のピッチＰと、発光素子２２１からの出射光との関係の概略を示す。図９には、発光素子２２１が配置される実装基板２１、前記面光源装置における光拡散部材３２、前記表示装置における被照射部材(表示パネル)３１を、あわせて示す。図９に示すように、所定のピッチＰで隣り合う発光素子２２１（光源）は、発光素子２２１間のＸ軸方向の所定の領域Ｑ（つまり、発光素子２２１のピッチＰに対応する、面光源装置または表示装置上の範囲）において、出射光が重なりあっている。このため、Ｘ軸方向における隣り合う発光素子２２１からのＸ軸方向における重なる出射光を、Ｘ軸方向における領域Ｑ以外（例えば、Ｙ軸方向）に配光させることで、例えば、前述のように、Ｘ軸方向よりもＹ軸方向への光の広がりを大きくして、領域Ｑでの光の重なりを抑えることができる。このため、前記光束制御部材の曲面について、例えば、Ｘ軸方向においてピッチＰの範囲に到達する光をＹ軸方向へ広げる領域に、前記一対の第１凹部を設けることが好ましい。また、前記面光源装置においては、発光素子２２１の実装基板２１と光拡散部材３２との距離によって、例えば、重なり度合、それによる明部の発生状態が変化するため、状況に応じて前記一対の第１凹部が調整されることが好ましい。
【００６９】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
以上のように、本発明の光束制御部材は、前述のような構成を有することによって、光を広げる屈折の程度を、Ｘ軸方向よりもＹ軸方向の方を大きくすることができる。このため、例えば、前記発光素子の数を増やすのではなく、本発明の光束制御部材を、そのＹ軸方向が、光の広がりが必要な方向に沿うように配置することで、光の広がりの確保が可能となる。また、前述のように、平行に配置する前記発光素子列の数を減らす場合には、前記発光素子列間の距離を広げる必要がある。しかし、本発明の光束制御部材を、そのＹ軸方向が、前記発光素子列間の距離が広がった方向（前記発光素子列に対して垂直）に沿うように配置することで、前記発光素子列間の方向に、光をより広げることができる。これによって、例えば、前記発光素子列の数を減らした場合でも、光量が不足する領域へ光を広げ、暗部の発生を抑制できる。
【符号の説明】
【００７１】
１０      光束制御部材
１１      レンズ本体
１２      曲面
１２１    第１凹部
１２２    第２凹部
１２３    交点
１３      基底面
１３１    基底凹部
１４      フランジ
１５      脚部
２１      実装基板
２２      発光素子列
２２１    発光素子
２３      光束制御部材を配置した発光素子列
３１      表示パネル（被照射部材）
３２      光拡散部材
【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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