(57)【要約】【課題】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、面光源装置において使用した場合に輝度ムラの発生を抑制することができ、かつ光拡散部材の最適な位置へ最適な角度で光を入射させて光利用効率を向上させることができる光束制御部材を提供すること。【解決手段】光束制御部材３００は、第１入射面３１３および第２入射面３１４を含む第１主面３１０と、全反射面３２１を含む第２主面３２０と、全反射面３２１で反射した光を出射する側面３３０とを有する。第１入射面３１３は、第１主面３１０の中央部に配置された凹面である。第２入射面３１４は、第１入射面３１３の開口縁から側方に向かって延在する面である。全反射面３２１は、第１入射面３１３の頂部と対向する位置に頂部を有する略円錐状の凹面である。【選択図】図６
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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、
前記発光素子から出射された光の一部を入射させる第１入射面と、前記発光素子から出射された光の他の一部を入射させる第２入射面とを含む第１主面と、
前記第１主面と対向して配置され、前記第１入射面で入射した光および前記第２入射面で入射した光を側方に向かって反射させる全反射面を含む第２主面と、
前記第１主面の外縁と前記第２主面の外縁とを繋ぐように配置され、前記全反射面で反射した光を出射する側面と、
を有し、
前記第１入射面は、前記第１主面の中央部に配置された凹面であり、
前記第２入射面は、前記第１入射面の開口縁から側方に向かって延在する面であり、
前記全反射面は、前記第１入射面の頂部と対向する位置に頂部を有する略円錐状の凹面である、
光束制御部材。
【請求項２】
前記第１入射面および前記第２入射面は、前記第１主面に形成された凹部内に配置されている、請求項１に記載の光束制御部材。
【請求項３】
前記全反射面の中心軸を含む前記全反射面の断面は、前記第１主面とは反対側に向かって凸の曲線を含む、請求項１に記載の光束制御部材。
【請求項４】
発光素子と、
前記発光素子の光軸が前記第１入射面の頂部を通るように配置された、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光束制御部材と、
を有し、
前記光軸の方向を０°としたときの配光分布における相対光度のピーク角度が、９０°を超え、
前記光軸に対して９０°以上の角度で出射された光は、実質的に、前記第２入射面で入射し、かつ前記全反射面で反射し、かつ前記側面から出射された光からなる、
発光装置。
【請求項５】
拡散反射面と、
前記拡散反射面の上に配置された、請求項４に記載の複数の発光装置と、
前記発光装置からの出射光を拡散させつつ透過させる光拡散部材と、
を有し、
互いに隣接する２つの前記発光装置の光軸を含む断面において、一方の前記発光装置の前記発光素子の発光中心から出射され、前記全反射面における他方の前記発光装置側の上端部で反射し、前記側面から出射した光は、前記２つの発光装置間で前記拡散反射面に到達する、
面光源装置。
【請求項６】
前記断面において、前記全反射面の前記上端部を起点として前記配光分布における相対光度のピーク角度の方向に引いた直線は、前記一方の発光装置の中心から、前記２つの発光装置の中心間距離の１／４〜３／４の距離で前記拡散反射面に到達する、請求項５に記載の面光源装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の面光源装置と、
前記面光源装置からの出射光を照射される表示部材と、
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、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に関する。また、本発明は、この光束制御部材を有する発光装置、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ている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１は、特許文献１に記載の面光源装置１０の構成を示す図である。図１Ａは、面光源装置１０の斜視図であり、図１Ｂは、面光源装置１０の部分拡大断面図である。なお、図１Ａでは、装置の内部を示すために光拡散部材１５の一部を省略している。
【０００４】
これらの図に示されるように、面光源装置１０は、筐体１１と、筐体内に配置された支持板１２と、支持板１２に固定された複数の実装基板１３と、実装基板１３に固定された複数の光源ユニット１４と、筐体１１の開口部に配置された光拡散部材１５とを有する。支持板１２および実装基板１３の表面は、光を反射させるために白色に塗装されている。光源ユニット１４は、ＬＥＤ１６と、ＬＥＤ１６の出射光の配光を制御する光学素子２０とを有し、スペーサー１７を介して実装基板１３に固定されている。
【０００５】
光学素子２０は、裏側に形成された平面形状の入射面２１と、表側に形成された朝顔形状の反射面２２と、入射面２１の外縁と反射面２２の外縁とを繋ぐように形成された側面２３とを有する。ＬＥＤ１６の出射光は、入射面２１で光学素子２０内に入射し、反射面２２で側面２３に向かって反射される。反射光は、側面２３で光学素子２０外に出射される。側面２３からの出射光の一部は、光拡散部材１５に向かい、側面２３からの出射光の他の一部は、支持板１２または実装基板１３に向かう。支持板１２または実装基板１３に到達した光は、支持板１２または実装基板１３の表面で拡散されつつ反射される。側面２３から光拡散部材１５に到達した光および支持板１２または実装基板１３から光拡散部材１５に到達した光は、光拡散部材１５を拡散しつつ透過する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−０４８８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の面光源装置１０では、光学素子２０の入射面２１の形状が反射面２２に合わせて最適化されていないため、反射面２２の中央部において漏れ光が生じて輝度ムラが生じるおそれがある。また、特許文献１に記載の面光源装置１０では、光学素子２０の配光特性に合わせて光学素子２０のピッチを調整していないため、輝度ムラが生じるおそれがある。このように、特許文献１に記載の光学素子２０および面光源装置１０には、輝度ムラを低減するために改善の余地がある。また、特許文献１に記載の面光源装置１０には、光拡散部材１５の最適な位置へ最適な角度で光を入射させることが考慮されていないため、光のロスが多いという問題もある。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、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、面光源装置において使用した場合に輝度ムラの発生を抑制することができ、かつ光拡散部材の最適な位置へ最適な角度で光を入射させて光利用効率を向上させることができる光束制御部材を提供することを目的とする。また、本発明は、この光束制御部材を有する発光装置、面光源装置および表示装置を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る光束制御部材は、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、前記発光素子から出射された光の一部を入射させる第１入射面と、前記発光素子から出射された光の他の一部を入射させる第２入射面とを含む第１主面と、前記第１主面と対向して配置され、前記第１入射面で入射した光および前記第２入射面で入射した光を側方に向かって反射させる全反射面を含む第２主面と、前記第１主面の外縁と前記第２主面の外縁とを繋ぐように配置され、前記全反射面で反射した光を出射する側面と、を有し、前記第１入射面は、前記第１主面の中央部に配置された凹面であり、前記第２入射面は、前記第１入射面の開口縁から側方に向かって延在する面であり、前記全反射面は、前記第１入射面の頂部と対向する位置に頂部を有する略円錐状の凹面である、構成を採る。
【００１０】
本発明に係る発光装置は、発光素子と、前記発光素子の光軸が前記第１入射面の頂部を通るように配置された、本発明に係る光束制御部材と、を有し、前記光軸の方向を０°としたときの配光分布における相対光度のピーク角度が、９０°を超え、前記光軸に対して９０°以上の角度で出射された光は、実質的に、前記第２入射面で入射し、かつ前記全反射面で反射し、かつ前記側面から出射された光からなる、構成を採る。
【００１１】
本発明に係る面光源装置は、拡散反射面と、前記拡散反射面の上に配置された、本発明に係る複数の発光装置と、前記発光装置からの出射光を拡散させつつ透過させる光拡散部材と、を有し、互いに隣接する２つの前記発光装置の光軸を含む断面において、一方の前記発光装置の前記発光素子の発光中心から出射され、前記全反射面における他方の前記発光装置側の上端部で反射し、前記側面から出射した光は、前記２つの発光装置間で前記拡散反射面に到達する、構成を採る。
【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の出射光を照射される表示部材と、を有する、構成を採る。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る光束制御部材を有する面光源装置は、従来の光束制御部材を有する面光源装置に比べて、被照射面に均一にかつ高効率で光を照射することができる。したがって、本発明に係る面光源装置および表示装置は、従来の装置に比べて明るくかつ輝度ムラが少ない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１Ａ，Ｂは、特許文献１に記載の面光源装置の構成を示す図である。
【図２】図２Ａ，Ｂは、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、実施の形態に係る面光源装置の構成を示す断面図である。
【図４】図３Ｂの一部を拡大した部分拡大断面図である。
【図５】図５Ａ〜Ｃは、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】実施の形態に係る光束制御部材の構成を示す断面図である。
【図７】図７Ａ〜Ｃは、実施の形態に係る発光装置の光路図である。
【図８】実施の形態に係る面光源装置の光路図である。
【図９】実施の形態に係る面光源装置の光路図である。
【図１０】実施の形態に係る光束制御部材の配光特性を示すグラフである。
【図１１】図１１Ａ，Ｂは、輝度分布の測定に使用した面光源装置の構成を示す図である。
【図１２】図１１に示される面光源装置の輝度分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。ここでは、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面光源装置について説明する。これらの面光源装置は、面光源装置からの光を照射される被照射部材（例えば液晶パネル）と組み合わせることで、表示装置として使用されうる。
【００１６】
（面光源装置および発光装置の構成）
図２〜４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、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、図３Ｂの一部を拡大した部分拡大断面図である。
【００１７】
図２および図３に示されるように、本実施の形態に係る面光源装置１００は、筐体１１０、複数の発光装置２００および光拡散部材１２０を有する。複数の発光装置２００は、筐体１１０の底板１１２の内面１１４上にマトリックス状に配置されている。底板１１２の内面１１４は、拡散反射面として機能する。また、筐体１１０の天板１１６には、開口部が設けられている。光拡散部材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、特に限定されないが、例えば約４００ｍｍ×約７００ｍｍである。
【００１８】
図４に示されるように、複数の発光装置２００は、それぞれ拡散反射面１１４上に固定されている。複数の発光装置２００は、それぞれ発光素子２１０および光束制御部材３００を有している。
【００１９】
発光素子２１０は、面光源装置１００の光源である。発光素子２１０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。
【００２０】
光束制御部材３００は、発光素子２１０から出射された光の配光を制御する。光束制御部材３００は、その中心軸ＣＡが発光素子２１０の光軸ＬＡに一致するように、発光素子２１０の上に配置されている（図７参照）。なお、本実施の形態では、光束制御部材３００の第１入射面３１３、第２入射面３１４、第３入射面３１５、全反射面３２１および側面３３０は、いずれも回転対称（円対称）であり、かつこれらの回転軸は、一致する。本実施の形態では、これらの回転軸を「光束制御部材の中心軸ＣＡ」という。また、「発光素子の光軸ＬＡ」とは、発光素子２１０からの立体的な出射光束の中心の光線を意味する。底板１１２の内面（拡散反射面）１１４と光束制御部材３００との間には、発光素子２１０から発せられる熱を外部に逃がすための隙間が形成されている。
【００２１】
光束制御部材３００は、一体成形により形成されている。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特に限定されない。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）などの光透過性樹脂、またはガラスである。
【００２２】
本実施の形態に係る面光源装置１００は、光束制御部材３００の構成に一つの特徴を有する。そこで、光束制御部材３００については、別途詳細に説明する。
【００２３】
光拡散部材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。通常、光拡散部材１２０の大きさは、液晶パネルなどの被照射部材の大きさとほぼ同じである。たとえば、光拡散部材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、光拡散部材１２０の表面に微細な凹凸が形成されているか、または光拡散部材１２０の内部にビーズなどの光拡散子が分散している。
【００２４】
（光束制御部材の構成）
図５および図６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５Ａは、平面図であり、図５Ｂは、正面図であり、図５Ｃは、底面図である。図６は、図５Ａおよび図５Ｃに示されるＣ−Ｃ線の断面図である。
【００２５】
図５および図６に示されるように、光束制御部材３００は、底板１１２側（裏側）に位置する第１主面３１０と、光拡散部材１２０側（表側）に位置する第２主面３２０と、筐体１１０の側板側に位置する側面３３０と、底板１１２側（裏側）に配置された複数の脚部３４０とを有する。複数の脚部３４０が存在しないと仮定した場合、第１主面３１０、第２主面３２０および側面３３０は、いずれも回転対称（円対称）であり、かつこれらの回転軸は、一致する。
【００２６】
第１主面３１０は、光束制御部材３００の裏側に配置され、第１入射面３１３、第２入射面３１４および第３入射面３１５を含む。これらの入射面について、より具体的に説明する。第１主面３１０の中央部には、円柱形状の第１凹部３１１が形成されており、第１凹部３１１の中央部には、さらに半長球に近い形状の第２凹部３１２が形成されている。そして、第２凹部３１２の内面は、発光素子２１０から出射された光のうち中心軸ＣＡに対して小さな角度領域に属する一部の光を入射させる第１入射面３１３として機能する。また、第１凹部３１１の底面は、発光素子２１０の光軸に垂直な平面であり、発光素子２１０から出射された光のうち第１入射面３１３に入射する光よりも中心軸ＣＡに対する角度が大きな領域に属する他の一部の光を入射させる第２入射面３１４として機能する。第１凹部３１１の側面は、発光素子２１０の光軸に平行な曲面であり、発光素子２１０から出射された光のうち第２入射面３１４に入射する光よりも中心軸ＣＡに対する角度がさらに大きな領域に属する他の一部の光を入射させる第３入射面３１５として機能する。第１入射面３１３、第２入射面３１４および第３入射面３１５は、中心軸ＣＡを軸とする回転対称（円対称）面である。
【００２７】
なお、第１凹部３１１を形成せずに、第１主面３１０の中央部に直接第２凹部３１２を形成してもよい。この場合は、第２凹部３１２の内面が第１入射面３１３となり、第２凹部３１２の開口縁から側方に向かって延在する平面が第２入射面３１４となり、第３入射面３１５は存在しない。いずれの場合であっても、第１入射面３１３は、第１主面３１０の中央部に配置された凹面である。第２入射面３１４は、第１入射面３１３の開口縁から側方に向かって延在する面である。
【００２８】
第２主面３２０は、第１主面３１０と対向して光束制御部材３００の表側に配置され、全反射面３２１を含む。全反射面３２１は、第１入射面３１３で入射した光および第２入射面３１４で入射した光を側方に向かって反射させる。全反射面３２１は、第１入射面３１３の頂部と対向する位置に頂部を有する略円錐状の凹面である。
【００２９】
全反射面３２１は、光束制御部材３００の中心軸ＣＡを中心とする回転対称（円対称）面である。また、図６に示されるように、この回転対称面の中心から外周部にかけての母線は、発光素子２１０および第１主面３１０に対して凹の曲線であり、全反射面３２１は、この母線を３６０°回転させた状態の曲面である。全反射面３２１は、中心から外周部に向かうにつれて発光素子２１０からの高さが高くなる非球面形状の曲面である。すなわち、中心軸ＣＡを含む断面において、全反射面３２１は発光素子２１０とは反対側に向かって凸の曲線を２つ有し、この２つの曲線が中心軸ＣＡ上で接続している。２つの曲線の接続部は、全反射面３２１において発光素子２１０からの高さが最も低い点となり、直線の母線で形成される円錐と比べてより尖鋭な円錐状凹面の全反射面３２１を形成する。底板１１２の内面（拡散反射面）１１４に対する全反射面３２１の傾斜角度は、中心から外周部に向かうにつれて小さくなる。なお、「母線」とは、一般的に線織面を描く直線を意味するが、本実施の形態では回転対称面である全反射面３２１を描くための曲線を含む語として用いる。
【００３０】
側面３３０は、第１主面３１０の外縁と第２主面３２０の外縁とを繋ぐように配置され、全反射面３２１で反射した光および第３入射面３１５で入射した光を出射する。側面３３０は、中心軸ＣＡを軸とする回転対称（円対称）面である。側面３３０の下側の部分は、円柱の側面の形状であり、側面の上側の部分は、円錐台の側面の形状である。ただし、側面３３０の形状は、これに限定されるわけではなく、光束制御部材３００に要求される配光特性に応じて適宜選択されうる。たとえば、側面３３０の全体が円柱の側面の形状であってもよいし、円錐台の側面の形状であってもよい。
【００３１】
複数の脚部３４０は、第１主面３１０から突出している円柱形状の部材である。複数の脚部３４０は、発光素子２１０に対して適切な位置に光束制御部材３００を支持する。
【００３２】
図７は、発光装置２００の発光中心から出射された光の光路図である。図７Ａは、第１入射面３１３で入射した光線の光路図であり、図７Ｂは、第２入射面３１４で入射した光線の光路図であり、図７Ｃは、第３入射面３１５で入射した光線の光路図である。なお、これらの図では、脚部３４０を省略している。
【００３３】
図７Ａに示されるように、第１入射面３１３で入射した光は、第１入射面３１３（凹面）で拡げられ、全反射面３２１の中央部およびその近傍に到達する。全反射面３２１に到達した光は、側面３３０に向かって反射され、側面３３０で出射される。側面３３０で出射された光は、上方へ向かい、そのまま光拡散部材１２０に到達する。なお、全反射面３２１の頂部（中心点）に到達した光は、反射せずに全反射面３２１を通過することもある（漏れ光）。しかしながら、本実施の形態の光束制御部材３００では、発光素子２１０の発光面の中央部から光軸ＬＡに対して小さい角度で出射された光は、第１入射面３１３で屈折するため、全反射面３２１の頂部（中心点）に到達する光が少なく、漏れ光も少ない。これに対し、特許文献１に記載の光学素子２０では、図１Ｂに示されるように、入射面２１が平面であるため、反射面２２の中心点において漏れ光が生じてしまう。
【００３４】
図７Ｂに示されるように、第２入射面３１４で入射した光は、全反射面３２１の中央部および外周部に到達する。全反射面３２１に到達した光は、側面３３０に向かって反射され、側面３３０で出射される。側面３３０で出射された光は、水平方向および下方に向かい、拡散反射面１１４に向かう。拡散反射面１１４に到達した光は、拡散反射面１１４で拡散反射され、光拡散部材１２０に到達する。本実施の形態の光束制御部材３００では、第２入射面３１４が光軸ＬＡに垂直な平面であるため、第２入射面３１４が凹面である場合に比べて第２入射面３１４で入射した光の拡がりを狭くすることができる。したがって、本実施の形態の光束制御部材３００では、全反射面３２１の有効径を小さくすることができる。
【００３５】
なお、入射面を第１入射面３１３のような凹面のみで構成した場合は、全反射面３２１ではなく側面３３０に直接向かう光の量が増え、輝度ムラが生じるおそれがある。この点については、全反射面３２１の有効径を大きくすることが考えられるが、全反射面３２１の有効径を大きくすることは、光束制御部材の小型化の観点から好ましくない。
【００３６】
図７Ｃに示されるように、第３入射面３１５で入射した光は、そのまま側面３３０に向かい、側面３３０で出射される。側面３３０で出射された光は、そのまま光拡散部材１２０に向かう。このように、光軸ＬＡに対して大きな角度で発光素子２１０から出射された大きな角度変換を要しない光を全反射面３２１に到達しないようにすることで、光束制御部材３００をより小型にすることができる。
【００３７】
このように、本実施の形態の光束制御部材３００では、第２入射面３１４で入射し、全反射面３２１で側面３３０に向かって反射され、側面３３０から出射された光が、水平方向および下方に向かうように全反射面３２１が形成されているため、光軸ＬＡの方向を０°としたときの配光分布における相対光度のピーク角度が、９０°を超える（図１０参照）。光軸ＬＡに対して９０°以上の角度で出射された光は、実質的に、第２入射面３１４で入射し、かつ全反射面３２１で反射し、かつ側面３３０から出射された光からなる。第２入射面３１４および全反射面３２１の形状は、互いに隣接する発光装置２００間の領域に必要な光量に応じて調整される。
【００３８】
（面光源装置の光路および発光装置のピッチ）
図８および図９は、面光源装置１００の光路図である。図８は、１つの発光装置２００からの出射光を示しており、図９は、２つの発光装置２００からの出射光の一部（第２入射面３１４で入射した光）を示している。いずれの図においても、発光素子２１０の発光中心からの光の光路を示している。
【００３９】
図８に示されるように、発光装置２００において、発光素子２１０から出射された光は、第１入射面３１３、第２入射面３１４または第３入射面３１５で光束制御部材３００内に入射する。前述のとおり、第１入射面３１３で入射した光は、全反射面３２１で反射され、側面３３０から上方に向かって出射される。また、第３入射面３１５で入射した光は、そのまま側面３３０から上方に向かって出射される。これらの上方に向かう光は、そのまま光拡散部材１２０に到達する。
【００４０】
一方、第２入射面３１４で入射した光は、全反射面３２１で反射され、側面３３０で水平方向および下方に向かって出射される。この光は、拡散反射面１１４に到達する。このとき、図９に示されるように、互いに隣接する２つの発光装置２００ａ，２００ｂの中心軸ＣＡ（光軸ＬＡ）を含む断面において、一方の発光装置２００ａの全反射面３２１における他方の発光装置２００ｂ側の上端部で反射し、側面３３０から出射した光は、２つの発光装置２００ａ，２００ｂ間で拡散反射面１１４に到達する。より具体的には、この断面において、一方の発光装置２００ａの全反射面３２１における他方の発光装置２００ｂ側の上端部（図９において「点Ｓ」で示す）で反射し、側面３３０から出射した光のうち、発光装置２００ａの配光分布における相対光度のピーク角度θｐ（図１０を参照して後述する。本実施の形態では１０５°である。）方向への出射光は、一方の発光装置２００ａの中心から、２つの発光装置２００ａ，２００ｂの中心間距離（図９において「細い矢印Ｐ」で示す）の１／４〜３／４の間の距離（図９において「白抜きの矢印」で示す）で拡散反射面１１４に到達する（図９において「点Ｇ」で示す）。すなわち、この断面において、発光装置２００ａの全反射面３２１の上端部を起点として、発光装置２００ａの配光分布における相対光度のピーク角度θｐの方向に引いた直線は、発光装置２００ａの中心から、２つの発光装置２００ａ，２００ｂの中心間距離の１／４〜３／４の距離で拡散反射面１１４に到達する。逆に言えば、この条件を満たすように、複数の発光装置２００は配置されている。拡散反射面１１４に到達した光は、拡散反射面１１４で拡散反射され、光拡散部材１２０に到達する（図示省略）。
【００４１】
光束制御部材３００から光拡散部材１２０に直接到達した光、および拡散反射面１１４から光拡散部材１２０に到達した光は、光拡散部材１２０を拡散しつつ透過する。
【００４２】
（光束制御部材の配光特性および面光源装置の輝度分布）
本実施の形態に係る光束制御部材３００について、配光特性を測定した。また、比較のため、面光源装置において発光装置の近傍に明部が発生することを抑制するために高強度の光をできるだけ遠方へ到達させるような特性を有する比較用の光束制御部材についても、配光特性を測定した。
【００４３】
図１０は、２種類の光束制御部材の配光特性を示すグラフである。横軸は、発光素子２１０の発光面の中心を原点とし、発光素子２１０の光軸ＬＡを０°としたときの角度を示している。縦軸は、各角度における相対光度を示している。比較用の光束制御部材の測定結果を破線で示し、本実施の形態に係る光束制御部材３００の結果を実線で示す。このグラフに示されるように、比較用の光束制御部材では、相対光度のピーク角度θｐが９０°以下であった（８８°）のに対し、本実施の形態に係る光束制御部材３００では、相対光度のピーク角度θｐが９０°を超えていた（１０５°）。したがって、本実施の形態に係る光束制御部材３００は、比較用の光束制御部材に比べて拡散反射面１１４に向かう光をより多く生成できることがわかる。
【００４４】
次に、本実施の形態に係る光束制御部材３００を有する面光源装置について、輝度分布を測定した。また、比較のため、上記比較用の光束制御部材を有する面光源装置についても、輝度分布を測定した。本測定では、図１１に示す面光源装置を使用した。図１１Ａは、面光源装置の平面図であり、図１１Ｂは、図１１Ａに示されるＢ−Ｂ線の断面図である。これらの図に示されるように、測定対象の面光源装置は、４つの発光装置２００を有する。底板１１２（拡散反射面１１４）の大きさは２００ｍｍ×２００ｍｍであり、互いに隣接する発光装置２００の中心間距離は１００ｍｍである。拡散反射面１１４と光拡散部材１２０の内面との間隔は１５ｍｍである。
【００４５】
図１２は、図１１に示す面光源装置の輝度分布を示すグラフである。図１２Ａは、図１１Ａに示されるＡ−Ａ線上の輝度分布を示すグラフであり、図１２Ｂは、図１１Ａに示されるＢ−Ｂ線上の輝度分布を示すグラフである。各グラフにおいて、横軸は、中心からの距離を示している。縦軸は、各地点における輝度を示している。比較用の光束制御部材を有する面光源装置の測定結果を破線で示し、本実施の形態に係る光束制御部材３００を有する面光源装置の結果を実線で示す。これらのグラフに示されるように、比較用の光束制御部材を有する面光源装置では、拡散反射面１１４を有効に利用することができず、輝度ムラが大きかったのに対し、本実施の形態に係る光束制御部材３００を有する面光源装置では、拡散反射面１１４を有効に利用することができるため、輝度ムラが小さかった。また、図１２に示されるように、比較用の光束制御部材からの出射光は、その配光分布において９０°方向（拡散反射面１１４に対して平行方向）にピーク光度を有していることから、筐体の側壁に到達する光が多く、発光装置間の領域に到達する光は少ないことが推察される。一方、本実施の形態に係る光束制御部材３００からの出射光は、拡散反射面１１４で反射され、光拡散板１２０へ適当な角度（表面反射しにくい角度）で入射する。このため、図１２に示されるように、発光装置２００間の領域においても、効率良く高輝度を得ることができる。
【００４６】
以上のように、本実施の形態に係る光束制御部材３００は、凹形状の第１入射面３１３により光を拡げて全反射面３２１の中心点に向かう光の量を低減させるため、全反射面３２１の中心点を介した漏れ光の発生を低減することができる。また、本実施の形態に係る光束制御部材３００は、第１入射面３１３の周囲に平面形状の第２入射面３１４が設けられているため、全反射面３２１の有効径の増大を抑制することもできる。すなわち、本実施の形態に係る光束制御部材３００は、小型化を実現しつつ漏れ光の発生を低減することができる。
【００４７】
本実施の形態に係る光束制御部材３００を有する発光装置２００は、相対光度のピーク角度が９０°を超えるため、拡散反射面１１４を有効に利用して、光拡散部材１２０に効率よくかつ均一に光を照射することができる。したがって、本実施の形態に係る面光源装置１００は、明るく、かつ輝度ムラも小さい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
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することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０  面光源装置
１１  筐体
１２  支持板
１３  実装基板
１４  光源ユニット
１５  光拡散部材
１６  ＬＥＤ
１７  スペーサー
２０  光学素子
２１  入射面
２２  反射面
２３  側面
１００  面光源装置
１１０  筐体
１１２  底板
１１４  内面（拡散反射面）
１１６  天板
１２０  光拡散部材（発光面）
２００  発光装置
２１０  発光素子
３００  光束制御部材
３１０  第１主面
３１１  第１凹部
３１２  第２凹部
３１３  第１入射面
３１４  第２入射面
３１５  第３入射面
３２０  第２主面
３２１  全反射面
３３０  側面
３４０  脚部
ＣＡ  光束制御部材の中心軸
ＬＡ  発光素子の光軸
Ｐ  発光装置のピッチ
【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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