(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の発光素子上に光束制御部材を配置して実装時のハンドリング性を良好にしつつ、複数の発光素子からの光をより適切に配光することができる光束制御部材を提供する。【解決手段】光束制御部材７００は、複数の発光素子から出射された光を入射させるための複数の入射ユニット３１０と、複数の入射ユニット３１０の間に配置され、複数の入射ユニット３１０で入射した光を導光しながら出射させる出射ユニットと、を有する。複数の入射ユニット３１０は、入射面と、入射面で入射した光を、基板に沿う方向に反射させる第１反射面３２１と、を有する。出射ユニットは、基板と対向するように配置され、入射ユニット３１０からの光を反射させる第２出射面と、第２出射面と対向して配置され、入射ユニット３１０からの光を出射させる第１出射面と、第２出射面と出射面との間を進む光が第１出射面から出射することを促進するための出射促進部３４０とを有する。【選択図】図１８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に配置された複数の発光素子から出射された光の配光を制御するための光束制御部材であって、
前記複数の発光素子から出射された光をそれぞれ入射させるための複数の入射ユニットと、
前記基板に沿う方向において前記複数の入射ユニットの間に配置され、前記複数の入射ユニットで入射した光を導光しながら出射させる複数の出射ユニットと、
を有し、
前記複数の入射ユニットは、それぞれ
前記光束制御部材の裏側に配置され、前記発光素子から出射された光を入射させる入射面と、
前記光束制御部材の表側において前記入射面を挟んで前記発光素子と対向する位置に配置され、前記入射面で入射した光を前記発光素子の光軸から離れるように側方方向に反射させる第１反射面と、
を有し、
前記複数の出射ユニットは、それぞれ
前記光束制御部材の裏側に配置され、前記入射ユニットからの光の一部を反射させ、他の一部を出射させる第２出射面と、
前記光束制御部材の表側において前記第２出射面と対向して配置され、前記入射ユニットからの光の一部を反射させ、他の一部を出射させる第１出射面と、
前記第１出射面および前記第２出射面のうちの少なくとも一方に配置され、前記第１出射面と前記第２出射面との間を進む光が出射することを促進するための出射促進部と、
を有し、
前記出射促進部は、到達した光の進行方向を変更させる傾斜面を含む光線方向変更部を含む、
光束制御部材。
【請求項２】
前記出射促進部は、
前記光束制御部材の表側において前記第１反射面と対向するように配置され、前記第１反射面で側方方向に反射された光を前記光束制御部材の外に出射させるための第３出射面を含む、
請求項１に記載の光束制御部材。
【請求項３】
前記光束制御部材は基板上に格子状に配置されており、前記光線方向変更部は、格子の辺方向において隣接する２つの前記入射ユニットの間に配置されている、
請求項１または２に記載の光束制御部材。
【請求項４】
前記光束制御部材は基板上に格子状に配置されており、前記第３出射面は、格子の辺方向において隣接する２つの前記入射ユニットの間に配置されている、
請求項２に記載の光束制御部材。
【請求項５】
前記出射促進部は、前記出射ユニットのうち前記第２出射面と前記第１出射面との間隔が前記入射ユニットから離れるほど小さくなる部分を含む、請求項１に記載の光束制御部材。
【請求項６】
前記出射促進部は、前記第２出射面および前記第１出射面のうちの少なくとも１つに配置された、凹面、粗面、フレネル面、溝および貫通孔からなる群より選ばれる少なくとも１つ以上を含む、請求項１または２に記載の光束制御部材。
【請求項７】
前記光束制御部材の表側の外縁は、面取りした形状である、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８】
前記発光素子の中心から出射され前記入射面に入射した光は、前記第１反射面および第１出射面に到達する、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９】
前記入射面および前記第１反射面は、それぞれ凹部の内面であり、
平面視したときに、前記入射面を構成する凹部の開口縁の面積に対して、前記第１反射面を構成する凹部の開口縁の面積は、０．５倍〜２．０倍である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光束制御部材。
【請求項１０】
前記光束制御部材は基板上に格子状に配置されており、格子の対角方向において隣接する２つの前記入射ユニットの間に配置されている前記出射ユニットにおける前記出射促進部は、凹面を含む、請求項１に記載の光束制御部材。
【請求項１１】
前記光束制御部材は基板上に格子状に配置されており、格子の辺方向において隣接する２つの前記入射ユニットの間に配置されている前記出射ユニットにおける前記出射促進部は、凹面または溝を含む、請求項１または８に記載の光束制御部材。
【請求項１２】
前記出射促進部は、
前記光束制御部材の表側において前記第１反射面と対向するように配置され、前記第１反射面で側方方向に反射された光を前記光束制御部材の外に出射させるための第３出射面と、
前記光束制御部材の表側において前記第１反射面に対して前記第３出射面よりも遠くに配置され、前記第３出射面で出射した光を前記光束制御部材の中に前記光線方向変更部に向けて再度入射させる再入射面と、
を含む、請求項１に記載の光束制御部材。
【請求項１３】
前記第１反射面は、前記発光素子の光軸に対して回転対称であり、かつ、前記発光素子の光軸から離れるにつれて表側に向かうように構成されている、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の光束制御部材。
【請求項１４】
前記第１反射面は、その中心部と外縁とを結ぶように配置された複数の凸条を有する、請求項１３に記載の光束制御部材。
【請求項１５】
基板上に配置された複数の発光素子と、
前記複数の発光素子の上に配置された、請求項１〜１４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１６】
複数の、請求項１５に記載の発光装置と、
前記複数の発光装置から出射された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１７】
前記複数の発光素子および前記複数の発光装置は、いずれも格子状にかつ互いに離間して配置されており、
隣り合う前記発光装置の間隔は、前記複数の発光素子の中心間距離の半分よりも小さい、
請求項１６に記載の面光源装置。
【請求項１８】
請求項１６または請求項１７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、当該光束制御部材を有する発光装置、当該発光装置を有する面光源装置、および当該面光源装置を有する表示装置に関する。
【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、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。また、発光素子は広い範囲に光を照射するために数多く配置されることがある。
【０００３】
特許文献１は多数の発光素子上に配置されるのに適した光束制御部材（マイクロアレイレンズ）を開示している。このマイクロアレイレンズでは多数のレンズが支持プレートによって連なっており、基板に配置された多数の発光素子（ミニＬＥＤ）上に１つのマイクロアレイレンズが配置される。このようにすることで個々の発光素子上に個々のレンズを配置する必要がなく、実装時のハンドリング性が良好になり実装が容易になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】中国特許出願公開第１１０２０８９８４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような光束制御部材（マイクロアレイレンズ）は実装時のハンドリング性が良好であるものの、発光素子からの光を所望通りに配光しようとすると光束制御部材が厚いものになってしまうことがある。その結果、面光源装置も厚いものになってしまうことがある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、複数の発光素子上に１つの光束制御部材を配置するようにして実装時のハンドリング性を良好にしつつ、複数の発光素子からの光をより適切に配光す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。
【０００７】
また、本発明は上記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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の光束制御部材は、基板上に配置された複数の発光素子から出射された光の配光を制御するための光束制御部材であって、前記複数の発光素子から出射された光をそれぞれ入射させるための複数の入射ユニットと、前記基板に沿う方向において前記複数の入射ユニットの間に配置され、前記複数の入射ユニットで入射した光を導光しながら出射させる複数の出射ユニットと、を有し、前記複数の入射ユニットは、それぞれ前記光束制御部材の裏側に配置され、前記発光素子から出射された光を入射させる入射面と、前記光束制御部材の表側において前記入射面を挟んで前記発光素子と対向する位置に配置され、前記入射面で入射した光を前記発光素子の光軸から離れるように側方方向に反射させる第１反射面と、を有し、前記複数の出射ユニットは、それぞれ前記光束制御部材の裏側に配置され、前記入射ユニットからの光の一部を反射させ、他の一部を出射させる第２出射面と、前記光束制御部材の表側において前記第２出射面と対向して配置され、前記入射ユニットからの光の一部を反射させ、他の一部を出射させる第１出射面と、前記第１出射面および前記第２出射面のうちの少なくとも一方に配置され、前記第１出射面と前記第２出射面との間を進む光が出射することを促進するための出射促進部と、を有し、前記出射促進部は、到達した光の進行方向を変更させる傾斜面を含む光線方向変更部を含む。
【０００９】
本発明の発光装置は、基板上に配置された複数の発光素子と、前記複数の発光素子の上に配置された、上記の光束制御部材と、を有する。
【００１０】
本発明の面光源装置は、複数の、上記の発光装置と、前記複数の発光装置から出射された光を拡散させつつ透過させる光拡散板と、を有する。
【００１１】
本発明の表示装置は、上記の面光源装置と、前記面光源装置から出射された光を照射される表示部材と、を有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数の発光素子上に１つの光束制御部材を配置するようにして実装時のハンドリング性を良好にしつつ、複数の発光素子からの光をより適切に配光することができる光束制御部材を提供することができる。
【００１３】
また、本発明によれば、上記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ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１Ａ、Ｂは、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２】図２Ａ〜Ｃは、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３は、図２Ｂの部分拡大図である。
【図４】図４Ａ〜Ｃは、実施の形態１に係る光束制御部材の構成を示す図である。
【図５】図５Ａ〜Ｄは、実施の形態１に係る光束制御部材の断面図である。
【図６】図６Ａ、Ｂは、出射促進部の変形例を示す図である。
【図７】図７Ａ、Ｂは、出射促進部の変形例を示す図である。
【図８】図８Ａ、Ｂは、出射促進部の変形例を示す図である。
【図９】図９Ａ、Ｂは、出射促進部の変形例を示す図である。
【図１０】図１０Ａ、Ｂは、実施の形態１に係る発光装置の光路図である。
【図１１】図１１Ａ〜Ｃは、実施の形態１に係る発光装置の照度分布を示す。
【図１２】図１２Ａ、Ｂは、実施の形態１に係る発光装置の照度分布を示す。
【図１３】図１３Ａ〜Ｃは、実施の形態１に係る光束制御部材の変形例を示す。
【図１４】図１４Ａ〜Ｃは、実施の形態１に係る光束制御部材の変形例を示す。
【図１５】図１５Ａ〜Ｃは、実施の形態２に係る光束制御部材の構成を示す図である。
【図１６】図１６Ａ〜Ｃは、実施の形態２に係る光束制御部材の断面図である。
【図１７】図１７Ａ〜Ｃは、実施の形態２に係る発光装置または他の発光装置の照度分布を示す。
【図１８】図１８Ａ、Ｂは、実施の形態３に係る光束制御部材の構成を示す図である。
【図１９】図１９Ａ〜Ｅは、実施の形態３に係る光束制御部材の構成を示す図である。
【図２０】図２０Ａ〜Ｃは、光線方向変更部によって光線の方向が変わることを説明するための図である。
【図２１】図２１Ａ〜Ｆは、光線方向変更部の例を示す。
【図２２】図２２は、実施の形態３に係る光束制御部材の構成を示す図である。
【図２３】図２３Ａ、Ｂは、実施の形態３に係る発光装置の照度分布を示す。
【図２４】図２４Ａ〜Ｆは、実施の形態４に係る光束制御部材の構成を示す図である。
【図２５】図２５は、実施の形態４に係る発光装置の照度分布を示す。
【図２６】図２６Ａ〜Ｆは、実施の形態５に係る光束制御部材の構成を示す図である。
【図２７】図２７は、実施の形態５に係る発光装置の照度分布を示す。
【図２８】図２８は、光束制御部材の実装の仕方を説明するための図である。
【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。以下の説明では、本発明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表示部材１０２（例えば液晶パネル）と組み合わせることで、表示装置１００’として使用されうる（図１Ｂ参照）。
【００１６】
［実施の形態１］
（面光源装置および発光装置の構成）
図１Ａ、１Ｂ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１Ａは、平面図であり、図１Ｂは、正面図である。図２Ａは、図１Ｂに示されるＡ−Ａ線の断面図であり、図２Ｂは、図１Ａに示されるＢ−Ｂ線の断面図であり、図２Ｃは、発光素子２２０と光束制御部材３００との位置関係を示す部分拡大平面図である。図３は、図２Ｂの一部を拡大した部分拡大断面図である。
【００１７】
図１Ａ〜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および光拡散板１２０を有する。複数の発光装置２００は、筐体１１０の底板１１２上に格子状（マトリックス状）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、特に限定されないが、例えば約４００ｍｍ×約７００ｍｍである。
【００１８】
図３に示されるように、発光装置２００は、基板２１０上に固定されている。基板２１０は、筐体１１０の底板１１２上の所定の位置に固定されている。発光装置２００は、発光素子２２０および光束制御部材３００を有している。
【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。また、発光素子２２０の種類は、特に制限されないが、天面および側面から光を出射する発光素子２２０（例えば、ＣＯＢ型発光ダイオード）などが、本発明の実施の形態に係る発光装置２００において好適に用いられる。発光素子２２０のサイズは、特に制限されないが、０．１ｍｍ〜０．６ｍｍであることが好ましい。また、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍであることがより好ましい。本発明において、より小さいＬＥＤを用いる方が、より適切に配光でき、色むらの少ない光学制御部材を得ることができる。
【００２０】
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する光学部材であり、基板２１０上に固定されている。この後説明するように、光束制御部材３００は、複数の入射ユニット３１０を有し、光束制御部材３００は、各入射ユニット３１０（入射面３２０）の中心軸ＣＡが各発光素子２２０の光軸ＬＡに一致するように、複数の発光素子２２０の上に配置されている。なお、本実施の形態に係る光束制御部材３００において、光束制御部材３００の入射ユニット３１０（入射面３２０および第１反射面３２１）は回転対称である。この入射ユニット３１０の回転軸を「入射ユニット３１０、入射面３２０または第１反射面３２１の中心軸ＣＡ」という。また、「発光素子２２０の光軸ＬＡ」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。発光素子２２０が実装された基板２１０と光束制御部材３００の裏面との間には、発光素子２２０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てもよいし、形成されていなくてもよい。
【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の構成に主たる特徴を有する。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。通常、光拡散板１２０は、液晶パネルなどの表示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。
【００２４】
本実施の形態に係る面光源装置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から出射された光は、さらに光拡散板１２０により拡散される。その結果、本実施の形態に係る面光源装置１００は、面状の表示部材（例えば液晶パネル）を均一に照らすことができる。
【００２５】
図２Ａおよび図２Ｃに示されるように、本実施の形態において、複数の発光素子２２０および複数の発光装置２００は、いずれも格子状にかつ互いに離間して配置されている。そして隣り合う発光装置２００の間隔Ｌ１は、複数の発光素子２２０の中心間距離Ｌ２の半分よりも小さくしてもよい。ここで「複数の発光素子２２０の中心間距離Ｌ２」とは、異なる発光装置２００に属する２つの発光素子２２０の中心間距離を意味する。このようにすることで光束制御部材３００によって光がより広く導光され、発光装置２００の間が暗くなることを抑制することができる。
【００２６】
また、隣り合う発光装置２００間には隙間が存在し、発光装置２００同士は接しないように配置されていることも重要である。隙間を空けて配置しないと、端部から出射した光が隣接する光束制御部材の端部に入射したり、端部で反射したりして、拡散板上の発光品位に悪影響を及ぼしてしまう。
【００２７】
（光束制御部材の構成）
図４Ａは実施の形態１に係る光束制御部材３００の平面図であり、図４Ｂは光束制御部材３００の底面図であり、図４Ｃは光束制御部材３００の斜視図である。図５Ａは図４ＡのＡ−Ａ線の断面図であり、図５Ｂは図４ＡのＢ−Ｂ線の断面図であり、図５Ｃは図４ＡのＣ−Ｃ線の断面図であり、図５Ｄは図５Ａの部分拡大図である。以下、実施の形態１に係る光束制御部材３００の構成について説明する。
【００２８】
本実施の形態に係る光束制御部材３００は、基板２１０上に配置された複数の発光素子２２０から出射された光の配向を制御するための光束制御部材３００であって、複数の入射ユニット３１０と、出射ユニット３３０とを有する。複数の入射ユニット３１０は、発光素子２２０の配列に対応して格子状に配置されている。出射ユニット３３０は、基板２１０に沿う方向において複数の入射ユニット３１０の間に配置されている。
【００２９】
複数の入射ユニット３１０は、発光素子２２０から出射された光をそれぞれ入射させる。入射ユニット３１０は、発光素子２２０から出射された光を入射させる入射面３２０と、入射面３２０で入射した光を出射ユニット３３０に向けて反射させる第１反射面３２１とを有する。
【００３０】
入射面３２０は、光束制御部材３００の裏側に配置され、発光素子２２０と対向する位置に形成されている凹部の内面である。入射面３２０は、発光素子２２０から出射された光の大部分を、そ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３２０は、発光素子２２０の光軸ＬＡと交わり、光軸ＬＡに対して回転対称（円対称）である。入射面３２０の形状は、特に限定されず、入射面３２０で入射した光が第１反射面３２１および第１出射面３３３に向かうように設定される。本実施の形態では、入射面３２０は、発光素子２２０の光軸ＬＡから離れるにつれて基板２１０からの距離が徐々に長くなり、その後発光素子２２０の光軸ＬＡから離れるにつれて基板２１０からの距離が徐々に短くなるような形状である。
【００３１】
第１反射面３２１は、光束制御部材３００の表側において入射面３２０を挟んで発光素子２２０と対向する位置に配置され、入射面３２０で入射した光を発光素子２２０の光軸ＬＡから離れるように側方方向に反射させる。ここで、側方方向とは、光束制御部材の外縁方向を意味しているのではなく、光軸を中心に３６０°径方向の外へ向かうことを意味する。
【００３２】
このようにすることで、第１反射面３２１は、入射面３２０で入射した光が上方に抜けるのを抑制して発光素子２２０の直上に明部が発生するのを防ぐとともに、発光素子２２０間に光を導いて発光素子２２０間に暗部が発生するのも防ぐ。第１反射面３２１の形状は入射面３２０から入射した光を側方に反射させることができれば特に制限されない。第１反射面３２１は、たとえば、発光素子２２０の光軸ＬＡに対して回転対称（円対称）であり、かつ、発光素子２２０の光軸ＬＡから離れるにつれて表側に向かう（基板２１０から離れる）ように構成されていてもよい。
【００３３】
この回転対称の中心部分から外周部分にかけての母線は、発光素子２２０の光軸に対して傾斜した曲線または直線である。第１反射面３２１は、入射面３２０の中心軸ＣＡを回転軸として、この母線を３６０°回転させた状態の凹面である。本実施の形態では、この母線は、直線である。
【００３４】
図５Ｄに示されるように、第１反射面３２１は、その中心部と外縁とを結ぶように配置された複数の凸条３９０を有してもよい。各凸条３９０は、第１傾斜面３９１と、第１傾斜面３９１と対に配置された第２傾斜面３９２と、第１傾斜面３９１および第２傾斜面３９２の境界線である凸条の稜線３９３を有する。複数の凸条３９０は、凸条３９０と隣接する凸条３９０との間に谷部が形成されるように配置される。
【００３５】
第１反射面３２１がこのような凸条３９０を有することにより、入射面３２０で入射した光がより反射されて、光が上方に抜けてしまうことをより抑制することができる。
【００３６】
本発明において、入射面３２０および前記第１反射面３２１は、それぞれ凹部の内面であり、平面視したときに、前記入射面を構成する凹部の開口縁の面積に対して、前記第１反射面を構成する凹部の開口縁の面積は、０．５倍〜２．０倍であることが好ましい。また、０．５倍〜１．５倍であることがより好ましく、０．５倍〜１．３倍であることが特に好ましい。このように、入射面に対する第１反射面の大きさが、従来の全反射レンズよりも小さい。これは、本発明において、発光素子の中心から出射され前記入射面に入射した光は、前記第１反射面だけではなく、第１出射面にも到達するように設計していることに起因する。
【００３７】
出射ユニット３３０は、複数の入射ユニット３１０で入射した光を導光しながら出射させる。本実施の形態では、４つの入射ユニット３１０が仮想四角形の各角に配置されているとした場合、光束制御部材３００は、仮想四角形の４つの辺に対応する位置にそれぞれ各辺に沿うように配置されている４つの出射ユニット３３０と、仮想四角形に取り囲まれるように配置されている１つの出射ユニット３３０とを有している。各出射ユニット３３０は、図５Ａ〜Ｃに示されるように、光束制御部材３００の裏側に配置され、入射ユニット３１０の第１反射面３２１からの光を反射させる第２出射面３３２を有する。また、出射ユニット３３０は、光束制御部材３００の表側において第２出射面３３２と対向して配置され、入射ユニット３１０からの光の一部を反射させ、他の一部を出射させる第１出射面３３３を有する。
【００３８】
また、出射ユニット３３０は、第２出射面３３２と第１出射面３３３との間を進む光が出射することを促進するための出射促進部３４０を有する。出射促進部３４０は、第２出射面３３２および第１出射面３３３のうちの少なくとも一方に配置されている。
【００３９】
本実施の形態では、図５Ａ〜Ｃに示されるように、出射促進部３４０は、第１出射面３３３に形成されており、第１出射面３３３と第２出射面３３２との間隔は、入射ユニット３１０から離れるほど小さくなっている。このような構成により、入射ユニット３１０から導びかれた光は入射ユニット３１０から離れるほど第１出射面３３３から出射されやすくなる。
【００４０】
第１出射面３３３の形状は、特に制限されない。本実施の形態では、前記仮想四角形の４つの辺に対応する位置に配置されている４つの第１出射面３３３は、前記仮想四角形の辺に沿う方向では曲率を有し、この辺に垂直な方向では曲率を有しない凹面である（図５Ａ〜Ｃ参照）。一方、前記仮想四角形に取り囲まれるように配置されている第１出射面３３３は、上下逆に配置された円錐台の上底および側面の一部により構成される凹面である（図５Ｂ、図５Ｃ参照）。
【００４１】
なお、出射促進部３４０の構成は、上記機能を発揮することができれば、上記の例に限定されない。たとえば、出射促進部３４０は、第２出射面３３２および第１出射面３３３のうちの少なくとも１つに配置された、凹面、粗面、フレネル面、溝および貫通孔からなる群より選ばれる少なくとも１つ以上であってもよい。
【００４２】
出射促進部３４０が第２出射面３３２または第１出射面３３３に形成された凹面の場合、第２出射面３３２と第１出射面３３３との間隔が入射ユニット３１０から離れるほど小さくなるため、第２出射面３３２と第１出射面３３３との間を進む光が第１出射面３３３から出射されやすくなる。出射促進部３４０が第２出射面３３２に形成された粗面の場合、第２出射面３３２と第１出射面３３３との間を進む光が、当該粗面において正反射ではなく乱反射するため、第１出射面３３３から出射されやすくなる。出射促進部３４０が第１出射面３３３に形成された粗面の場合、第２出射面３３２と第１出射面３３３との間を進む光が、当該粗面において正反射ではなく拡散透過するため、第１出射面３３３から出射されやすくなる。出射促進部３４０が第２出射面３３２に形成されたフレネル面または溝の場合、第２出射面３３２と第１出射面３３３との間を進む光が、当該フレネル面または当該溝を構成する面において第１出射面３３３における入射角が小さくなるように第１出射面３３３に向けて反射されるため、第１出射面３３３から出射されやすくなる。出射促進部３４０が第１出射面３３３に形成されたフレネル面または溝の場合、第２出射面３３２と第１出射面３３３との間を進む光が、当該フレネル面または当該フレネル面を構成する面において出射されるため、第１出射面３３３から出射されやすくなる。出射促進部３４０が第２出射面３３２と第１出射面３３３とに開口する貫通孔の場合、第２出射面３３２と第１出射面３３３との間を進む光が、当該貫通孔を構成する面において出射されるため、第１出射面３３３から出射されやすくなる。
【００４３】
図６Ａ〜図９Ｂは、出射促進部３４０の変形例を示すための光束制御部材３００の図である。これらの図では、入射ユニット３１０の第１反射面３２１が凸条３９０を有していない光束制御部材３００を示している。
【００４４】
図６Ａおよび６Ｂは、出射促進部３４０が第２出射面３３２に形成された断面視形状が略三角形状の２つの凹面１０である光束制御部材３００の図である。図６Ａは光束制御部材３００の平面図であり、図６Ｂは図６ＡのＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００４５】
図７Ａおよび７Ｂは、出射促進部３４０が第２出射面３３２に形成された断面視形状が略円弧形状の２つの凹面１０である光束制御部材３００の図である。図７Ａは光束制御部材３００の平面図であり、図７Ｂは図７ＡのＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００４６】
図８Ａおよび８Ｂは、出射促進部３４０が第２出射面３３２に形成された断面視形状が略台形状の２つの凹面１０である光束制御部材３００の図である。図８Ａは光束制御部材３００の平面図であり、図８Ｂは図８ＡのＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００４７】
図９Ａおよび９Ｂは、出射促進部３４０が第２出射面３３２に形成された断面視形状が略台形状の１つの凹面１０である光束制御部材３００の図である。図９Ａは光束制御部材３００の平面図であり、図９Ｂは図９ＡのＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００４８】
（配光）
図１０Ａは、発光装置２００の光路図である。図１０Ａに示されるように、発光素子２２０から出射された光は、入射面３２０で光束制御部材３００に入射する。入射面３２０で入射した光の一部は、直接出射ユニット３３０に向かい、他の一部は第１反射面３２１で反射されて出射ユニット３３０に向かう。出射ユニット３３０に到達した光は、第２出射面３３２と第１出射面３３３との間で繰り返し反射されて出射ユニット３３０内を導光される。このとき、第１出射面３３３に到達した光の一部は、反射されずに第１出射面３３３から出射される。
【００４９】
このように、出射ユニット３３０に到達した光は、出射ユニット３３０の第２出射面３３２と第１出射面３３３との間を進みつつ、徐々に第１出射面３３３から出射される。ここで、出射ユニット３３０は、第２出射面３３２と第１出射面３３３との間隔が入射ユニット３１０から離れるほど小さくなる出射促進部３４０を有する。これにより、入射ユニット３１０から離れるほど、第２出射面３３２と第１出射面３３３との間を進む光が第１出射面３３３から出射されやすくなる。
【００５０】
図１０Ｂは光束制御部材３００の端部における配光を示す。図１０Ｂに示されるように光束制御部材３００の端部の断面形状は矩形状でも、面取りした形状でもよい。すなわち、光束制御部材３００の表側の外縁は、面取りされていてもよい。面取りした形状としては、例えば、Ｒ面取り、Ｃ面（傾斜面）取り等が挙げられる。光束制御部材３００の端部の断面形状を面取りする場合、発光装置間に位置する拡散板の広い領域を照射することが可能であり、隙間が存在する発光装置２００の間が暗くなってしまうことを防ぐことができる。
【００５１】
（照度分布）
図１１Ａ〜図１１Ｃは本実施の形態に係る面光源装置１００の照度分布を示す。ここでは、面光源装置１００において１個の発光装置２００に含まれる１〜４個の発光素子２２０のみを点灯した場合の光拡散板１２０上の照度分布を示している。
【００５２】
図１１Ａは４個の発光素子２２０の全てを点灯した場合の照度分布を示し、図１１Ｂは４個の発光素子２２０のうちの下の２個を点灯した場合の照度分布を示し、図１１Ｃは４個の発光素子２２０のうち下の１個を点灯した場合の照度分布を示す。また、これらの図において、下側のグラフは、上の２個の発光素子２２０と下の２個の発光素子２２０との間における横方向の照度分布を示し、右側のグラフは右の２個の発光素子２２０の発光中心を通る縦方向の照度分布を示す。
【００５３】
これらの結果から、本実施の形態に係る光束制御部材３００は、各発光素子２２０から出射された光を拡げて、各発光素子２２０に対応する領域を略均一に照らせることがわかる。一方で、本実施の形態に係る光束制御部材３００は、各発光素子２２０からの光を過度に混和させることなく、当該発光素子２２０に対応する領域に到達させることもわかる。
【００５４】
上記のように本実施の形態に係る光束制御部材３００によれば、発光素子２２０からの光をある程度拡げつつも光が拡がりすぎることが抑制され、各発光素子２２０に対応付けられた所定の領域の照度のみを上げること（ローカルディミング）が容易である。これは、光束制御部材３００においては、第２出射面３３２と第１出射面３３３との間隔が入射ユニットから離れるほど小さくなる出射促進部があり、ある発光素子２２０から出射された光が出射ユニット３３０を通って他の発光素子２２０（隣接する発光素子２２０）にまで到達しにくいためである。
【００５５】
図１２Ａは２つの発光装置２００が並べられた状態を示す。図１２Ｂは図１２Ａのように２つの発光装置２００が並べられた状態で、左側の発光装置２００の４個の発光素子２２０を点灯した場合の照度分布を示す。図１２Ｂの下のグラフは、２個の発光装置２００の上の４個の発光素子２２０の発光中心を通る横方向の照度分布を示し、右のグラフは、左の発光装置２００の右の２個の発光素子２２０の発光中心を通る縦方向の照度分布を示す。
【００５６】
この結果からわかるように、左の発光装置２００からの光は左の発光装置２００上にしか拡がっていない。つまり、本実施の形態に係る発光装置２００によれば、隣接した発光装置２００にまで光が拡がらない。
【００５７】
（効果）
本実施の形態の光束制御部材３００によれば、基板２１０と光拡散板１２０との間隔が狭い場合であっても、複数の発光素子２２０からの光を過度に拡がるのを抑制しつつ適切な範囲で拡げることができる。したがって、本発明はローカルディミングに有効である。また、本発明によれば複数の発光素子２２０からの光を１つの光束制御部材３００で制御することが可能であるため、光束制御部材３００の実装が容易になる。
【００５８】
［変形例］
上記では４つの発光素子２２０上に配置される、４つの入射ユニット３１０を有する光束制御部材について説明したが、光束制御部材はこれに限られない。本発明の光束制御部材は、複数の発光素子２２０に対して用いられるものであれば特に制限されない。
【００５９】
図１３Ａ、Ｂ、Ｃは６つの発光素子２２０上に配置される、６つの入射ユニット３１０を有する光束制御部材４００の平面図、底面図、斜視図をそれぞれ示す。図１４Ａ、Ｂ、Ｃは８つの発光素子２２０上に配置される、８つの入射ユニット３１０を有する光束制御部材５００の平面図、底面図、斜視図をそれぞれ示す。光束制御部材４００、５００は、光束制御部材３００と同様に入射ユニット３１０および出射ユニット３３０をそれぞれ有する。
【００６０】
（効果）
変形例に係る光束制御部材４００、５００は、光束制御部材３００と同様の効果を有する。さらに光束制御部材４００、５００はより多くの発光素子２２０上に配置されるため、光束制御部材３００よりも実装がより容易になる。
【００６１】
このように、本発明において、光学制御部材の形状は特に限定されず、正方形状、長方形状、円形状、八角形状等が挙げられる。例えば、各入射ユニット間に切り欠き部を形成して、光を制御することも可能である。
【００６２】
また、本発明において、光学制御部材に脚部を有することが好ましい。脚部を有することで、発光素子による熱がこもることを防ぐことや、基板に接着する時の接着剤の光学的な影響を減らすことを可能にできる。
【００６３】
［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６００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、実施の形態２では、光束制御部材６００の構成についてのみ説明する。また、実施の形態１に係る光束制御部材３００と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。
【００６４】
（光束制御部材の構成）
図１５Ａ〜Ｄは実施の形態２に係る光束制御部材６００を示す。図１５Ａは、実施の形態２に係る光束制御部材６００の平面図であり、図１５Ｂは光束制御部材６００の底面図であり、図１５Ｃは光束制御部材６００の表側から見た斜視図であり、図１５Ｄは光束制御部材６００の裏側から見た斜視図である。
【００６５】
図１６Ａは光束制御部材６００の側面図であり、図１６Ｂは図１５ＡのＢ−Ｂ線の断面図であり、図１６Ｃは図１５ＡのＣ−Ｃ線の断面図である。以下、実施の形態２に係る光束制御部材６００の構成について説明する。
【００６６】
本実施の形態に係る光束制御部材６００は、基板２１０上に配置された複数の発光素子２２０から出射された光の配向を制御するための光束制御部材６００であって、複数の入射ユニット６１０と、出射ユニット６３０とを有する。複数の入射ユニット６１０は、発光素子２２０の配列に対応して格子状に配置されている。出射ユニット６３０は、基板２１０に沿う方向において複数の入射ユニット６１０の間に配置されている。
【００６７】
複数の入射ユニット６１０は、発光素子２２０から出射された光をそれぞれ入射させる。入射ユニット６１０は、発光素子２２０から出射された光を入射させる入射面６２０と、入射面３２０で入射した光を出射ユニット３３０に向けて反射させる第１反射面６２１とを有する。
【００６８】
入射面６２０は、光束制御部材６００の裏側に配置され、発光素子２２０と対向する位置に形成されている凹部の内面である。入射面６２０は、発光素子２２０から出射された光の大部分を、そ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６２０は、発光素子２２０の光軸ＬＡと交わり、光軸ＬＡに対して回転対称（円対称）である。本実施の形態では、入射面６２０を構成する凹部は、大きな浅い凹部の中央部に小さな深い凹部を配置した形状を有している。中央部の小さな凹部は、発光素子２２０の光軸ＬＡから離れるにつれて基板２１０からの距離が徐々に短くなる形状であり、この小さな凹部により構成される入射面６２０の一部は、発光素子２２０から光軸ＬＡに対して小さな角度で出射された光が第１反射面６２１の中央部以外の領域にも向かうように発光素子２２０からの光を制御する。小さな凹部の周囲に位置する大きな凹部は、発光素子２２０の光軸ＬＡから離れてもしばらくは基板２１０からの距離が略一定であり、その後徐々に短くなるような形状であり、この大きな凹部により構成される入射面６２０の一部は、発光素子２２０から光軸ＬＡに対して大きな角度で出射された光が第１出射面６３３に向かうように発光素子２２０からの光を制御する。
【００６９】
第１反射面６２１は、光束制御部材６００の表側において入射面６２０を挟んで発光素子２２０と対向する位置に配置され、入射面６２０で入射した光を発光素子２２０の光軸ＬＡから離れるように側方方向に反射させる。本実施の形態では、第１反射面６２１は、発光素子２２０の光軸ＬＡに対して回転対称（円対称）であり、かつ、発光素子２２０の光軸ＬＡから離れるにつれて表側に向かうように構成されている。本実施の形態では、この回転対称の中心部分から外周部分にかけての母線は、発光素子２２０の光軸ＬＡから離れるにつれて光軸ＬＡに対する角度が大きくなる曲線である。第１反射面６２１は、入射面６２０の中心軸ＣＡを回転軸として、この母線を３６０°回転させた状態の凹面である。本実施の形態では、第１反射面６２１は、その中心部と外縁とを結ぶように配置された複数の凸条を有していない。
【００７０】
本実施の形態では、入射面６２０および第１反射面６２１は、発光素子２２０の中心から出射された光が入射面６２０で入射し、第１反射面６２１で反射された後、出射ユニット６３０の第１出射面６３３に到達するように構成されている。
【００７１】
出射ユニット６３０は、複数の入射ユニット６１０で入射した光を導光しながら出射させる。本実施の形態では、４つの入射ユニット６１０が仮想四角形の各角に配置されているとした場合、光束制御部材６００は、仮想四角形の４つの辺に対応する位置にそれぞれ各辺に沿うように配置されている４つの出射ユニット６３０と、仮想四角形に取り囲まれるように配置されている１つの出射ユニット６３０とを有している。各出射ユニット６３０は、光束制御部材６００の裏側に配置され、入射ユニット６１０からの光を反射させる第２出射面６３２を有する。また、出射ユニット６３０は、光束制御部材６００の表側において第２出射面６３２と対向して配置され、入射ユニット６１０からの光の一部を反射させ、他の一部を出射させる第１出射面６３３と、第２出射面６３２と第１出射面６３３との間を進む光が第１出射面６３３から出射することを促進するための出射促進部３４０とを有する。
【００７２】
本実施の形態では、第２出射面６３２は平面である（図１５Ｂ参照）。また、前記仮想四角形の４つの辺に対応する位置に配置されている４つの第１出射面６３３は、前記仮想四角形の辺に沿う方向では曲率を有し、この辺に垂直な方向では曲率を有しない凹面である（図１５Ｃ参照）。一方、前記仮想四角形に取り囲まれるように配置されている第１出射面６３３は、上下逆に配置された円錐台の上底および側面の一部により構成される凹面である（図１５Ａ、図１５Ｃ、図１６Ｂ参照）。
【００７３】
前述のとおり、複数の入射ユニット６１０は、発光素子２２０の配列に対応して格子状に配置されている。そして、格子の対角方向において隣接する２つの入射ユニット６１０の間に配置されている出射ユニット６３０における出射促進部３４０は、凹面である（図１６Ｂ参照）。また、格子の辺方向において隣接する２つの入射ユニット６１０の間に配置されている出射ユニット６３０における出射促進部３４０は、凹面または溝である。本実施の形態では、格子の辺方向において隣接する２つの入射ユニット６１０の間に配置されている出射ユニット６３０における出射促進部は、凹面である。
【００７４】
また、本実施の形態では、光束制御部材３００の表側の外縁は、Ｒ面取りされている（図１０Ｂ参照）。
【００７５】
（配光）
本実施の形態に係る光束制御部材６００においても、発光素子２２０から出射された光は、入射面６２０で光束制御部材６００に入射する。入射面６２０で入射した光の一部は、直接出射ユニット６３０に向かい、他の一部は第１反射面６２１で反射されて出射ユニット６３０に向かう。出射ユニット６３０に到達した光は、第２出射面６３２と第１出射面６３３との間で繰り返し反射されて出射ユニット６３０内を導光される。このとき、第１出射面６３３に到達した光の一部は、反射されずに第１出射面６３３から出射される。
【００７６】
このように、出射ユニット６３０に到達した光は、出射ユニット６３０の第２出射面６３２と第１出射面６３３との間を進みつつ、徐々に第１出射面６３３から出射される。ここで、出射ユニット６３０は、前述の出射促進部を有する。これにより、入射ユニット６１０から離れるほど、第２出射面６３２と第１出射面６３３との間を進む光が第１出射面６３３から出射されやすくなる。
【００７７】
（照度分布）
図１７Ａは、本実施の形態に係る光束制御部材６００を用いた場合の面光源装置１００の照度分布を示す。図１７Ｂは、比較のため、光束制御部材６００を配置しなかった場合（発光素子２２０のみ）の面光源装置の照度分布を示す。図１７Ｃは、比較のため、光束制御部材６００の代わりに略同じ大きさの透明樹脂平板を配置した場合の面光源装置の照度分布を示す。ここでは、面光源装置において１個の発光装置に含まれる４個の発光素子２２０を点灯した場合の光拡散板１２０上の照度分布を示している。これらの図において、下側のグラフは、上の２個の発光素子２２０と下の２個の発光素子２２０との間における横方向の照度分布を示し、右側のグラフは右の２個の発光素子２２０の発光中心を通る縦方向の照度分布を示す。
【００７８】
これらの結果から、本実施の形態に係る光束制御部材６００は、各発光素子２２０から出射された光を拡げて、各発光素子２２０に対応する領域を略均一に照らせることがわかる。一方で、本実施の形態に係る光束制御部材６００は、各発光素子２２０からの光を過度に混和させることなく、当該発光素子２２０に対応する領域に到達させることもわかる。
【００７９】
（効果）
本実施の形態２に係る光束制御部材６００は、実施の形態１に係る光束制御部材３００の効果に加え、発光素子２２０の直上により光が抜けにくく、発光素子２２０の間で光がより抜けやすいという効果を有する。
【００８０】
［実施の形態３］
実施の形態３に係る光束制御部材７００は、出射促進部３４０が光線方向変更部３５０を有する点において実施の形態１に係る光束制御部材３００と異なる。また、実施の形態３に係る光束制御部材７００は、出射促進部３４０が第３出射面３６１および再入射面３６２を有してもよい点において実施の形態１に係る光束制御部材３００と異なる。そこで、実施の形態３では、出射促進部３４０の構成についてのみ説明する。また、実施の形態３に係る光束制御部材７００において、実施の形態１に係る光束制御部材３００と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。
【００８１】
（光束制御部材の構成）
図１８Ａ〜図１９Ｄは実施の形態３に係る光束制御部材７００を示す。図１８Ａは実施の形態３に係る光束制御部材７００の平面図であり、図１８Ｂは実施の形態３に係る光束制御部材７００の底面図である。図１９Ａは図１８Ａ、ＢのＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図１９Ｂは図１８Ａ、ＢのＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、図１９Ｃは図１８Ａ、ＢのＣ−Ｃ線に沿う断面図であり、図１９Ｄは側面図であり、図１９Ｅは図１８Ａ、ＢのＥ−Ｅ線に沿う断面図である。
【００８２】
図１８Ａ、Ｂに示されるように、本実施の形態において光束制御部材７００の出射促進部３４０は光束制御部材７００の裏側に配置された光線方向変更部３５０を有する。
【００８３】
光線方向変更部３５０は、図１８Ｂに示されるように格子の辺方向において隣接する２つの入射ユニット３１０の間に辺方向に沿って延在する傾斜面３５１を有する。また、本実施の形態において、図１９Ａ、Ｂ、Ｃに示されるように光線方向変更部３５０は、光束制御部材７００の裏側に配置された凹部の内面である。なお、光線方向変更部３５０は格子の対角方向において隣接する２つの入射ユニット３１０の間に配置されていてもよい。
【００８４】
光線方向変更部３５０の傾斜面３５１は、出射促進部内３４０を通る光の方向を変更する。より具体的には、傾斜面３５１は、光束制御部材７００を平面視したときに光束制御部材７００の辺方向に進む光を前記辺から離れる方向に反射させる。図２０Ａ、Ｂは、光線方向変更部３５０の傾斜面３５１によって光線の方向が変更される様子を説明するための図である。図２０Ａは比較のために出射促進部３４０が光線方向変更部３５０を有さない場合を示し、図２０Ｂは出射促進部３４０が光線方向変更部３５０を有する場合を示す。なお、図２０Ａ、Ｂは光束制御部材７００を平面視したときの出射促進部３４０を示し、図２０Ｂの破線は光束制御部材３００の裏側に配置された光線方向変更部３５０を示し、図２０Ｃは図２０ＢのＣ−Ｃ線に沿う断面図を概略的に示す図である。
【００８５】
ここでは、図２０Ｂに示されるように、光線方向変更部３５０の２つの傾斜面３５１によって形成される稜線３５２が、２つの入射ユニット３１０の中心を結ぶ線よりも光束制御部材７００の中心側にある例を示す。また、図２０Ｃに示されるように、光線方向変更部３５０は、光束制御部材７００の中心側から外側に向かうにつれて基板からの距離が遠くなるように傾斜する傾斜面３５１と、光束制御部材７００の内側から外側に向かうにつれて基板からの距離が近くなるように傾斜する傾斜面３５１とを有する。この２つの傾斜面３５１の頂部によって稜線３５２が形成される。
【００８６】
図２０Ａに示されるように、出射促進部３４０が光線方向変更部３５０を有さない場合は、出射促進部３４０を進む光は、２つの入射ユニット３１０の間を光束制御部材７００の辺方向に沿ってほぼ直線状に進む。一方、図２０Ｂに示されるように、出射促進部３４０が光線方向変更部３５０を有する場合は、出射促進部３４０を進む光は、傾斜面３５１に当たり、光束制御部材７００の外側または中心側に向けて反射される。図２０Ｂでは、光は光束制御部材７００の外側に向けて反射されている。
【００８７】
光線方向変更部３５０の傾斜面３５１の形状は、どの程度の量の光をどの方向に反射させたいかに合わせて適宜設計されればよい。たとえば、稜線３５２の位置を光束制御部材７００の中心側に移動させると、光線方向変更部３５０から光束制御部材７００の外側に向かう光の量が多くなり、稜線３５２の位置を光束制御部材７００の外側に移動させると、光線方向変更部３５０から光束制御部材７００の中心側に向かう光の量が多くなる。
【００８８】
図２１Ａ〜Ｆは、光線方向変更部３５０の変形例を示す。
【００８９】
図２１Ａは、稜線３５２が図２０Ｂの例より外側にあり、光線方向変更部３５０の中心にある例を示す。なお、図２１Ｂは、図２１ＡのＢ−Ｂ線に沿う断面図である。この光線方向変更部３５０において、稜線３５２は光線方向変更部３５０の中心にあるので、光線方向変更部３５０の断面は２つの傾斜面３５１の長さが等しい二等辺三角形となる。この光線方向変更部３５０は、図２０Ｂの光線方向変更部３５０より、光束制御部材７００の中心側に向かう光の量を多くすることができる。
【００９０】
図２１Ｃは、稜線３５２が図２０Ａの例よりさらに外側にあり、光線方向変更部３５０の中心よりも外側にある例を示す。なお、図２１Ｄは、図２１ＣのＤ−Ｄ線に沿う断面図である。この光線方向変更部３５０は、図２１Ａの光線方向変更部３５０より、光束制御部材７００の中心側に向かう光の量をより多くすることができる。
【００９１】
図２１Ａ〜Ｄは、光線方向変更部３５０の稜線３５２が直線である例を示したが、稜線３５２は直線に限定されず、光を反射させたい方向などに合わせて適宜設計されれば良い。たとえば、図２１Ｅ、Ｆは、稜線３５２が曲線である例を示す。なお、図２１Ｆは図２１ＥのＦ−Ｆ線に沿う断面図である。
【００９２】
また、図１８Ａに示されるように、実施の形態３に係る光束制御部材７００では、格子の辺方向において隣接する２つの入射ユニット３１０の間に配置されている出射ユニット３３０における出射促進部３４０は、光束制御部材７００の表側に配置された第３出射面３６１および再入射面３６２を有する。以下、第３出射面３６１および再入射面３６２について、図１８ＡのＢ−Ｂ線に沿う断面図である図２２を参照しつつ説明する。
【００９３】
図２２に示されるように、第３出射面３６１は、光束制御部材７００の表側において第１反射面３２１に対向するように配置され、実線の矢印で示されるように発光素子２２０から出射され第１反射面３２１で側方方向に反射された光を光束制御部材７００の外に出射させる。また、図２２に示されるように、再入射面３６２は、光束制御部材７００の表側において第１反射面３２１に対して第３出射面３６１よりも遠くに配置され、実線で示されるように第３出射面３６１で出射した光を光束制御部材７００の中に光線方向変更部３５０に向けて再度入射させる。
【００９４】
図２２の破線の矢印は、仮に第３出射面３６１および再入射面３６２がない場合の光線の進む方向の一例を示す。図２２の破線の矢印で示されるように、第３出射面３６１および再入射面３６２がない場合、第１反射面３２１で反射した光は基板と略平行に進むことがあり、光線方向変更部３５０に当たらず、光の進行方向が変更されにくい。一方、上記したように、第３出射面３６１および再入射面３６２がある場合、第１反射面３２１で反射した光の方向が変更され、光線方向変更部３５０に当たりやすくなる。
【００９５】
また、実施の形態３に係る光束制御部材７００は、図１９Ｅに示されるように、光束制御部材７００の対角方向に配置された出射促進部３４０が、光束制御部材７００の表側において第１反射面３２１と対向するように配置された第３出射面３６１を有する。第３出射面３６１は、第１反射面３２１で反射した光を光束制御部材７００の外に出射させる。これにより光束制御部材７００の中央部分（４つの入射ユニットに囲まれた部分）の輝度が向上する。
【００９６】
（照度分布）
図２３Ａは、光線方向変更部３５０を有さない光束制御部材を用いた場合の面光源装置１００の照度分布を示し、図２３Ｂは、図１８に示される光線方向変更部３５０を有する光束制御部材７００を用いた場合の面光源装置１００の照度分布を示す。ここでは、面光源装置において１個の発光装置に含まれる４個の発光素子２２０を点灯した場合の光拡散板１２０上の照度分布を示している。これらの図において、下側のグラフは、上の２個の発光素子２２０と下の２個の発光素子２２０との間における横方向の照度分布を示し、右側のグラフは右の２個の発光素子２２０の発光中心を通る縦方向の照度分布を示す。
【００９７】
図２３Ａ、Ｂの下側のグラフの比較から、光束制御部材７００が光線方向変更部３５０を有すると、光が光束制御部材７００の中心からより外側に広がっていることがわかる。
【００９８】
（効果）
本実施の形態に係る光束制御部材７００は、実施の形態１に係る光束制御部材３００の効果に加え、出射促進部３４０中を進む光の方向を変えて輝度ムラをより改善できるという効果を有する。
【００９９】
［実施の形態４］
実施の形態４に係る光束制御部材８００は、格子の対角方向において隣接する入射ユニット３１０の間に配置された光線方向変更部３５０を有する点において実施の形態３に係る光束制御部材７００と異なる。そこで、実施の形態４では、これらの構成を中心に説明する。また、実施の形態４に係る光束制御部材８００において、実施の形態３に係る光束制御部材７００と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。
【０１００】
（光束制御部材の構成）
図２４Ａ〜Ｆは実施の形態４に係る光束制御部材８００を示す。図２４Ａは光束制御部材８００の平面図を示し、図２４Ｂは底面図を示し、図２４Ｃは斜視図を示し、図２４Ｄは側面図を示し、図２４Ｅは図２４ＡのＥ−Ｅ線に沿う断面図を示し、図２４Ｆは図２４ＡのＦ−Ｆ線に沿う断面図を示す。
【０１０１】
図２４Ｂ、Ｃ、Ｅ、Ｆに示されるように、光束制御部材８００は、光束制御部材８００の裏側において傾斜面３５１を有する光線方向変更部３５０を有する。本実施の形態の場合、光線方向変更部３５０は光束制御部材８００の中心の周りに環状に配置されている。また、これに伴い、傾斜面３５１も同様に環状に延び、稜線３５２も環状に延びる（図２４Ｂ参照）。
【０１０２】
また、図２４Ｅ、Ｆに示されるように、光束制御部材８００は、格子の対角方向において隣接する２つの入射ユニット３１０の間に配置されている第３出射面３６１および再入射面３６２を有する。第３出射面３６１は、第１反射面３２１で反射した光を光束制御部材８００の外に出射させ、再入射面３６２は出射した光を再入射させる。
【０１０３】
また、図２４Ａ〜Ｆに示されるように、光束制御部材８００は、その裏側に配置された脚部３７０を有する。脚部３７０の位置、数は特に制限されない。
【０１０４】
また、図２４Ａ〜Ｆに示されるように、光束制御部材８００は、その裏側に配置されたゲート部２８０を有する。ゲート部３８０の位置、数は特に制限されない。
【０１０５】
（照度分布）
図２５は、光束制御部材８００を用いた場合の面光源装置１００の照度分布を示す。ここでは、面光源装置において１個の発光装置に含まれる４個の発光素子２２０を点灯した場合の光拡散板１２０上の照度分布を示している。この図において、下側のグラフは、上の２個の発光素子２２０と下の２個の発光素子２２０との間における横方向の照度分布を示し、右側のグラフは右の２個の発光素子２２０の発光中心を通る縦方向の照度分布を示す。
【０１０６】
図２５に示されるように、光束制御部材８００は、裏側に多数の出射促進部３４０を有するため、光束制御部材８００の中央部の輝度が向上していることがわかる。
【０１０７】
（効果）
本実施の形態に係る光束制御部材８００は、実施の形態３に係る光束制御部材３００の効果に加え、中央部の輝度を向上させて輝度ムラをより改善できるという効果を有する。
【０１０８】
［実施の形態５］
実施の形態５に係る光束制御部材９００は、光線方向変更部３５０の形状が実施の形態４に係る光束制御部材８００と異なり、また光束制御部材８００よりさらに多くの裏側に配置された光線方向変更部３５０を有する。そこで、実施の形態５では、これらの構成を中心に説明する。また、実施の形態５に係る光束制御部材９００において、実施の形態４と同様の部材については同じ符号を付してその説明を省略する。
【０１０９】
（光束制御部材の構成）
図２６Ａ〜Ｆは実施の形態５に係る光束制御部材９００を示す。図２６Ａは光束制御部材９００の平面図を示し、図２６Ｂは底面図を示し、図２６Ｃは斜視図を示し、図２６Ｄは側面図を示し、図２６Ｅは図２６ＡのＥ−Ｅ線に沿う断面図を示し、図２６Ｆは図２６ＡのＦ−Ｆ線に沿う断面図を示す。
【０１１０】
図２６Ｂ、Ｃに示されるように、光束制御部材９００の光線方向変更部３５０は、４つの傾斜面３５１を有する（図２６Ｂ参照）。２つの傾斜面３５１は、光束制御部材９００の中心から外側に向かう方向において互いに対向しており、残り２つの傾斜面３５１は、光束制御部材９００の辺に沿う方向において互いに対向している。
【０１１１】
また、光束制御部材９００は裏側の中心の周りに、傾斜面３５１を有する光線方向変更部３５０を有する。本実施の形態において、この傾斜面３５１は光束制御部材９００の中心の周りに円状に延びている。また、本実施の形態において光線方向変更部３５０は稜線を有さず、頂点を有する。
【０１１２】
（照度分布）
図２７は、光束制御部材９００を用いた場合の面光源装置１００の照度分布を示す。ここでは、面光源装置において１個の発光装置に含まれる４個の発光素子２２０を点灯した場合の光拡散板１２０上の照度分布を示している。この図において、下側のグラフは、上の２個の発光素子２２０と下の２個の発光素子２２０との間における横方向の照度分布を示し、右側のグラフは右の２個の発光素子２２０の発光中心を通る縦方向の照度分布を示す。
【０１１３】
図２７に示されるように、光束制御部材９００は、上記のような傾斜面３５１を有するため、辺方向に配置された２つの入射ユニット３１０の間の輝度が向上していることがわかる。
【０１１４】
（効果）
本実施の形態に係る光束制御部材９００は、実施の形態４に係る光束制御部材３００の効果に加え、辺方向に配置された２つの入射ユニット３１０の間の輝度を向上させることができるという効果を有する。
【０１１５】
［光束制御部材の実装方法］
次に、本発明に係る光束制御部材の基板２１０への実装方法について、光束制御部材３００を例として、図２８を参照しつつ以下に説明する。
【０１１６】
まず、図２８の上段に示されるように、基板２１０上に配置された複数の発光素子２２０の中心αを決定する。具体的には、格子状に配置された４つの発光素子２２０の中心αを決定する。中心αを決定する方法は、特に制限されない。たとえば、４つの発光素子２２０のそれぞれの中心を角とする四角形の対角線の交点を中心αとしてもよいし、この四角形の重心を中心αとしてもよい。
【０１１７】
基板２１０には、実装のためのマークを付与してもよい。マークの場所は特に限定されないが、たとえば、前記中心αに相当する位置に付与することが好ましい。
【０１１８】
次に、図２８の中段に示されるように、光束制御部材３００の中心βを決定する。中心βを決定する方法は、特に制限されない。たとえば、４つの入射ユニット３１０（第１反射面３２１）のそれぞれの中心を角とする四角形の対角線の交点を中心βとしてもよいし、この四角形の重心を中心βとしてもよい。
【０１１９】
光束制御部材３００には、実装のためのマークを付与してもよい。マークの場所は特に限定されないが、たとえば、各反射面や出射促進部でなく平面に付与することが好ましい。
【０１２０】
最後に、複数の発光素子２２０の中心αと、光束制御部材３００の中心βとが一致するように、光束制御部材３００を基板に実装する。このようにすることで、効率よく光束制御部材３００を、複数の発光素子２２０が配置された基板２１０に実装することができる。
【０１２１】
また、光束制御部材３００の平面視における外縁を画像認識し、回転方向の位置合わせに利用することが可能である。
【符号の説明】
【０１２２】
１００  面光源装置
１００’  表示装置
１０２  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、４００、５００、６００、７００、８００、９００  光束制御部材
３１０、６１０  入射ユニット
３２０、６２０  入射面
３２１、６２１  第１反射面
３３０、６３０  出射ユニット
３３２、６３２  第２出射面
３３３、６３３  第１出射面
３４０  出射促進部
３５０  光線方向変更部
３５１  傾斜面
３５２  稜線
３６１  第３出射面
３６２  再入射面
３７０  脚部
３８０  ゲート部
３９０  凸条
３９１  第１傾斜面
３９２  第２傾斜面
３９３  凸状の稜線
ＣＡ  中心軸
ＬＡ  光軸
【図１】
2022002203.tif 000003
【図２】
2022002203.tif 000004
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2022002203.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
2022002203.tif 000028
【図２７】
2022002203.tif 000029
【図２８】
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