CN104364696A - 光束控制部件、发光装置、照明装置及显示装置 - Google Patents

光束控制部件、发光装置、照明装置及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明的光束控制部件(100)具有：使从发光元件(210)射出的光入射的入射部(110)；使从入射部(110)入射的光的一部分向正面侧反射的全反射面(120)；使从入射部(110)入射并直接到达的光及由全反射面(120)反射的光向外部射出的第一射出部(130)；以及从全反射面(120)向外部突出而形成的、使从入射部(110)入射的光的另外的一部分向外部射出的第二射出部(160)。

Description

光束控制部件、发光装置、照明装置及显示装置
技术领域
本发明涉及控制从发光元件射出的光的配光的光束控制部件。另外，本发明涉及具有所述光束控制部件的发光装置、具有所述发光装置的照明装置、以及具有所述照明装置的显示装置。
背景技术
近年来，逐渐开始使用发光二极管(以下称为“LED”)作为不使用导光板的中空结构的侧光方式的面光源装置的光源。在这样的面光源装置中，为了控制从LED射出的光的配光，将LED与光束控制部件(聚光透镜)进行组合而使用(例如，参照专利文献1)。
在专利文献1中记载了一种照明装置，该照明装置具有方框形状的框架、以覆盖框架的两开口部的方式进行配置的一对漫射板(被照射部件)、在框架的一个内表面上配置成直线状的多个LED、以及覆盖多个LED的1个聚光透镜。在专利文献1的照明装置中，对于与LED的排列方向正交的方向的聚光透镜的剖面形状，在聚光透镜的任意点都相同。专利文献1记载的照明装置利用聚光透镜对从LED射出的光进行窄配光化。由此，专利文献1记载的照明装置通过使从LED射出的光传播至远处，能够以某种程度均匀地照射漫射板。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-289506号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1的照明装置中，与LED的排列方向正交的方向的聚光透镜的剖面形状不变化(聚光透镜在LED的排列方向上没有曲率)，因此不能在LED的排列方向上控制光的扩展。因此，专利文献1的照明装置中，存在LED的光轴方向的远处部位的光量不足的问题。
作为解决该问题的方法，可以考虑对每个LED分配使从该LED射出的光在全部方向进行窄配光化的透镜。然而，若采用在全部方向进行窄配光化的透镜，则会产生如下新问题：在已配置的LED之间产生暗部，无法均匀地照射漫射板。
本发明的目的在于提供一种光束控制部件，该光束控制部件控制从发光元件射出的光的配光，以使得能够对被照射部件均匀地照射光。另外，本发明的目的在于提供具有该光束控制部件的发光装置、照明装置及显示装置。
解决问题的方案
本发明的光束控制部件控制从发光元件射出的光的配光，具有：入射部，其在背面侧以与中心轴相交的方式而形成，并使从所述发光元件射出的光入射；全反射面，其以包围所述中心轴且随着从背面侧靠近正面侧直径逐渐增大的方式而形成，并使从所述入射部入射的光的一部分向正面侧反射；第一射出部，其在正面侧以与所述中心轴相交的方式而形成，且使从所述入射部入射并直接到达的光及由所述全反射面反射的光向外部射出；以及第二射出部，其从所述全反射面向外部突出而形成，且使从所述入射部入射的光的另外一部分向外部射出。
本发明的发光装置具有发光元件和本发明的光束控制部件，所述光束控制部件的中心轴与所述发光元件的光轴一致。
本发明的照明装置具有本发明的发光装置、以及被从所述发光装置射出的光照射的被照射部件，所述发光装置配置为从所述发光装置射出的光的相对于所述发光元件的光轴的射出角度越大，则针对所述被照射部件的入射角度越小。
本发明的显示装置具有本发明的照明装置、以及被从所述照明装置射出的光照射的显示部件。
发明效果
与以往的发光装置相比，具有本发明的光束控制部件的发光装置能够均匀地向与发光元件的光轴大致平行地配置的被照射部件(例如，发光面部件或壁面等)照射光。因此，与以往的照明装置(例如，面光源装置)相比，本发明的照明装置的辉度不均较少。
附图说明
图1A、图1B是表示实施方式1的面光源装置的结构的图。
图2A、图2B是表示实施方式1的面光源装置的结构的图。
图3A～图3C是实施方式1的光束控制部件的结构的图。
图4A～图4C是表示实施方式1的光束控制部件的结构的图。
图5A～图5D是使用了实施方式1的光束控制部件的仿真结果的曲线图。
图6A～图6C是表示实施方式2的光束控制部件的结构的图。
图7A～图7C是表示实施方式3的光束控制部件的结构的图。
图8A～图8D是表示实施方式4的光束控制部件的结构的图。
图9A～图9C是表示实施方式4的光束控制部件的结构的图。
图10A～图10D是表示实施方式4的变形例的光束控制部件的结构的图。
图11A～图11C是表示实施方式5的光束控制部件的结构的图。
图12A～图12C是表示实施方式5的变形例的光束控制部件的结构的图。
图13A～图13C是表示实施方式6的光束控制部件的结构的图。
图14A～图14C是表示实施方式7的光束控制部件的结构的图。
图15A～图15C是表示实施方式7的光束控制部件的结构的图。
图16A～图16D是表示实施方式7的变形例的光束控制部件的结构的图。
图17A、图17B是表示实施方式8的光束控制部件的结构的图。
图18A～图18C是表示实施方式8的变形例的光束控制部件的结构的图。
图19A～图19C是表示本发明的面光源装置的变更例的结构的图。
图20是表示本发明的照明装置的其他例的剖面图。
符号说明
100  光束控制部件
110  入射部
111  内顶面
112  内侧面
113  凹部
120  全反射面
130  第一射出部
140  突缘
150  保持架
160  第二射出部
161  板状部
200  发光装置
210  发光元件
300  面光源装置
310  壳体
311  顶板
312  底板
312a  漫射反射面
313～316  侧壁
320  基板
330  发光面部件
CA  光束控制部件的中心轴
LA  发光元件的光轴
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。以下的说明中，作为本发明的照明装置的代表例，对适于液晶显示装置的背光源等的面光源装置进行说明。这些面光源装置通过与液晶面板等显示部件进行组合，能够作为显示装置使用。
[实施方式1]
(面光源装置及发光装置的结构)
图1及图2是表示本发明实施方式1的面光源装置300的结构的图。图1A是面光源装置300的俯视图，图1B是面光源装置300的主视图。图2A是图1B所示的A-A线的剖面图，图2B是图1A所示的B-B线的局部放大剖面图。
如图1及图2所示，实施方式1的面光源装置300具有壳体310、2枚基板320、多个发光装置200、及作为被照射部件的发光面部件330。
壳体310是用于在其内部容纳基板320及多个发光装置200的长方体的箱。壳体310包括顶板311、与顶板311相对的底板312、连接顶板311及底板312的四个侧壁313～316。在顶板311的成为发光面的区域，形成有由发光面部件330堵住的长方形的开口部(参照图2B)。另外，底板312的内表面作为使从发光装置200射出的光向发光面部件330漫射反射的漫射反射面312a而发挥功能。壳体310例如由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)等树脂、或不锈钢或铝等金属等构成。
两个基板320为用于以规定的间隔配置多个发光装置200的矩形平板。两个基板320分别固定于彼此相对的两个侧壁313、315(参照图2A)。
多个发光装置200以规定的间隔在两枚基板320的每个基板上配置成一列(参照图2A)。多个发光装置200分别具有发光元件210及光束控制部件100(参照图2B)。
发光元件210为面光源装置300(及发光装置200)的光源，固定于基板320上。发光元件210例如是白色发光二极管等发光二极管(LED)。
光束控制部件100控制从发光元件210射出的光的配光。光束控制部件100以其中心轴CA与发光元件210的光轴LA一致的方式配置于发光元件210上(参照图2B)。这里所谓“发光元件的光轴”是指来自发光元件210的立体的出射光束的中心的光线。另外，将光束控制部件100的与发光元件210相对的一侧称为“背面侧”，与发光元件210不相对的、与背面侧相反的一侧称为“正面侧”。并且，将全反射面120的中心轴定义为“光束控制部件的中心轴”。
光束控制部件100定位于基板320上的适当的位置。另外，后面将详细描述，在光束控制部件100中，从全反射面120突出地形成有第二射出部160(参照图3C)，该第二射出部160具有使入射至光束控制部件100的光的一部分射出至外部的一对板状部161。而且，一对板状部161以光束控制部件100的中心轴CA为中心，在圆周方向相隔180度而配置。
通过一体成型来形成光束控制部件100。对于光束控制部件100的材料，只要是能够使所希望的波长的光通过的材料，则不特别地进行限定。例如，光束控制部件100的材料为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)、环氧树脂(EP)等透光性树脂、或者玻璃。
本发明的面光源装置300的主要特征在于光束控制部件100的结构。因此，另行对光束控制部件100进行详细说明。
发光面部件330是具有光漫射性的板状的部件，以堵住壳体310的形成于顶板311的开口部的方式进行配置。发光面部件330为被来自发光装置200的出射光照射的被照射部件。发光面部件330的内表面(与底板312相对的面)为被来自发光装置200的出射光照射的被照射面。发光面部件330使来自光束控制部件100的出射光及来自漫射反射面312a的反射光漫射，并使其透射。通常，发光面部件330与液晶面板等的大小基本相同。例如，发光面部件330由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、苯乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚合树脂(MS)等透光性树脂形成。为了赋予光漫射性，发光面部件330的表面形成有细微的凹凸、或在发光面部件330的内部分散有珠粒等光漫射子。
本实施方式的面光源装置300中，多个发光装置200分别以发光元件210的光轴LA与发光面部件330大致平行的方式进行配置。即，多个发光装置200分别配置成从发光装置200射出的光的相对于发光元件210的光轴LA的射出角度越大，则针对发光面部件330的入射角度越小。从各发光元件210射出的光的一部分通过光束控制部件100向各发光元件210的光轴LA方向聚光(窄角配光化)。另外，多个发光装置200分别配置成与光束控制部件100的中心轴CA正交且通过一对板状部161内部的直线与发光面部件330大致平行。如后述那样，入射至光束控制部件100的光的一部分，在全反射面120不反射而从第二射出部160向发光装置200的排列方向射出。从光束控制部件100射出的光直接或由漫射反射面312a漫射反射后，大致均匀地到达发光面部件330的内表面。到达发光面部件330的内表面的光由发光面部件330进一步漫射并在发光面部件330透射。其结果，本发明的面光源装置300中，发光面(发光面部件330的外表面)的亮度被均匀化(辉度不均较小)。
(光束控制部件的结构)
接着，对本实施方式的光束控制部件100的结构进行说明。
图3及图4是表示本发明实施方式1的光束控制部件100结构的图。图3A是实施方式1的光束控制部件100的俯视图，图3B是实施方式1的光束控制部件100的侧视图，图3C及图4A是实施方式1的光束控制部件100的仰视图。图4B是图4A所示的C-C线的剖面图，图4C是图4A所示的D-D线的剖面图。
如图3及图4所示，光束控制部件100具有入射部110、全反射面120、第一射出部130、突缘140、保持架150及第二射出部160。
入射部110为在光束控制部件100的背面侧(发光元件210侧)以与中心轴CA相交的方式而形成的凹部113的内表面(参照图4B及图4C)。入射部110为以中心轴CA为中心的旋转对称面。入射部110包括构成凹部113的顶面的内顶面111、构成凹部113的侧面的锥形的内侧面112。
全反射面120使从入射部110入射的光的一部分向第一射出部130(正面侧)反射。全反射面120为从光束控制部件100的底部的外缘向第一射出面130的外缘(更准确地是突缘140的内缘)延伸的面(参照图4B)，并且从全反射面120突出形成有第二射出部160(后述)。全反射面120虽然为基本以包围中心轴CA的方式形成的旋转对称面，但是在突出形成有第二射出部160的区域不存在全反射面120。全反射面120的直径随着从入射部110侧(背面侧)靠近第一射出部130侧(正面侧)而逐渐增大。构成全反射面120的母线(包含中心轴CA的剖面图中的全反射面120)是向外侧(离开中心轴CA的一侧)凸的圆弧状曲线(参照图4B)。
第一射出部130为在光束控制部件100中位于入射部110相反侧(正面侧)的面，以与中心轴CA相交的方式而形成。第一射出部130使从入射部110入射的光的另外的一部分(从入射部110入射并直接到达第一射出部130的光)及由全反射面120反射的光向外部射出。本实施方式的光束控制部件100中，第一射出部130为以中心轴CA为中心的旋转对称面，其与中心轴CA的交点成为距背面侧的高度最高的点(参照图3B、图4B及图4C)。构成第一射出部130的母线(包含中心轴CA的剖面图中的第一射出部130)为向正面侧凸的圆弧状曲线。
突缘140为以从全反射面120及第一射出部130的外缘向第一射出部130的径向(与中心轴CA正交的方向)延伸的方式形成的圆环状部件(参照图3A)。本实施方式的光束控制部件100中，通过突缘140将包括入射部110、全反射面120及第一射出部130的光束控制部件主体与保持架150接合(参照图4B)。
保持架150支持光束控制部件主体，并且将光束控制部件主体相对于基板320进行定位。保持架150为大致圆筒形状的部件，且形成为向前的锥形形状。突缘140与保持架150的上端部接合。
第二射出部160使入射至入射部110的光的另外的一部分(从入射部110入射并到达第二射出部160的光)向外部射出。更具体地，第二射出部160使从入射部110入射的光中的、相对于发光元件210的光轴LA具有较大角度的光的一部分，不在全反射面120反射，而保持相对于发光元件210的光轴LA具有较大角度，通过保持架150向外部射出。第二射出部160具有从全反射面120向径向延伸的一个或两个以上的板状部161。本实施方式中，第二射出部160具有一对板状部161。在包含中心轴CA的剖面中，一对板状部161以填埋全反射面120与保持架150之间的区域的方式进行配置(参照图4C)。另外，一对板状部161的下端形成为与凹部113的开口部的高度相同(与中心轴CA正交的方向)。一个板状部161与另一个板状部161以中心轴CA为中心在圆周方向相隔180度而配置。即，一对板状部161隔着中心轴CA而配置成同一平面状。由此，一对板状部161仅以板状部161的厚度将全反射面120分为两部分。
(光束控制部件的配光特性)
对使用了本实施方式的光束控制部件100的面光源装置300的发光面部件330上的亮度分布进行了仿真。如图1及图2所示，使用面光源装置300(以下称为“本实施方式的面光源装置”)测定了与发光面部件330距离0.5mm而配置的测定面的照度，该面光源装置300在彼此相对的两个侧壁313、315分别固定了四个具有光束控制部件100的发光装置200。测定面是假定被在发光面部件330透射的光照射的假想面，通过仿真而得到的照度分布与发光面部件330上的辉度分布等同。另外，该仿真中，以一对板状部161与发光面部件330平行的方式配置了发光装置200(光束控制部件100)。另外，为了比较，对代替本实施方式的光束控制部件100而具有不具备第二射出部160的光束控制部件的面光源装置(以下称为“比较例的面光源装置”)也进行了同样的仿真。
图5A是表示了图2A中的Q-Q线上的照度分布的曲线图，图5B是对图5A的照度分布将最大值设为1而标准化后的曲线图，图5C是表示了图2A中的R-R线上的照度分布的曲线图，图5D是对图5C的照度分布将最大值设为1而标准后的曲线图。这些曲线图中，黑线表示本实施方式的面光源装置300的结果，灰色线表示比较例的面光源装置的结果。另外，这些曲线图中，横轴表示将照明装置300的长轴方向的中心设为“0”时的照明装置300的长轴方向的位置(D；单位mm)。纵轴表示照度(L；单位lux)。
如图5A所示，本实施方式的面光源装置300中，与比较例的面光源装置相比，光源间的中心部分的照度降低了(参照图5A箭头)。另外，如图5B所示，本实施方式的面光源装置300中，与比较例的面光源装置相比，光源间及光源附近的区域的照度上升了(参照图5B箭头)。这可以考虑是由于如下情况导致的，即：从入射部110向光束控制部件100内入射的光不仅向第一射出部130射出，还通过第二射出部160(一对板状部161)向发光元件210的排列方向射出。另外，如图5B及图5D所示，本实施方式的面光源装置300中，与比较例的面光源装置相比，照度的明暗对比变弱了(辉度不均变小了)。
(效果)
如上所述，具有本实施方式的光束控制部件100的发光装置200不仅从第一射出部130，还从第二射出部160向横向射出光。因此，本实施方式的面光源装置300中，在发光面部件330的发光装置200间的区域不易产生暗部。从而面光源装置300的辉度不均较少。
[实施方式2]
本发明实施方式2的面光源装置及发光装置与实施方式1的面光源装置300及发光装置200的不同之处在于，具有实施方式2的光束控制部件500来代替实施方式1的光束控制部件100。因此，本实施方式中，仅说明实施方式2的光束控制部件500。此外，实施方式2的光束控制部件500中，仅第一射出部530的形状与实施方式1的光束控制部件100不同。因此，对于与实施方式1的光束控制部件100相同的构成要素，标以相同符号并省略其说明。
[光束控制部件的结构]
图6是表示实施方式2的光束控制部件500的结构的图。图6A是实施方式2的光束控制部件500的俯视图，图6B是实施方式2的光束控制部件500的左视图，图6C是实施方式2的光束控制部件500的右视图。这些图中，将光束控制部件500的中心轴的方向设为z轴方向，将与z轴正交且相互正交的两个方向设为x轴方向及y轴方向。光束控制部件500以yz平面与发光面部件330大致平行的方式而配置。
如图6所示，实施方式2的光束控制部件500具有入射部110、全反射面120、第一射出部530、突缘140及保持架150。此外，图6中，入射部110及全反射面120因为被保持架150包围而无法被看到。
实施方式2的光束控制部件500中，第一射出部530的形状为，通过中心轴CA且与yz平面平行的面为边界而不同，并且第一射出部530具有第一射出面531和第二射出面532。第一射出面531为以中心轴CA为中心的旋转对称面的一部分，与中心轴CA的交点成为距离背面侧的高度最高的点(参照图6B)。构成第一射出面531的母线(包含中心轴CA的剖面图中的第一射出面531)为向正面侧凸出的圆弧状曲线。第二射出面532形成为在x轴方向具有曲率而在y轴方向不具有曲率的大致圆筒形(参照图6C)。从而，第二射出面532使光在x轴方向聚光，然而在y轴方向使光扩散后射出。光束控制部件500配置成yz平面与发光面部件330大致平行，且第二射出面532在发光面部件330侧。
(效果)
本实施方式的光束控制部件500除了与实施方式1的光束控制部件100同样的效果以外，还能利用第一射出面531在x轴方向及y轴方向使光汇聚，利用第二射出面532仅在x轴方向使光汇聚，在y轴方向使光扩散。从而，包括光束控制部件500的面光源装置能够抑制发光面的两个光束控制部件500间的区域处产生暗部的同时，还使光到达远处来进一步降低发光面的辉度不均。
[实施方式3]
本发明实施方式3的面光源装置及发光装置与实施方式1的面光源装置300及发光装置200的不同之处在于，具有实施方式3的光束控制部件600来代替实施方式1的光束控制部件100这一内容上，与实施方式1的面光源装置300及发光装置200不同。因此，本实施方式中，仅说明实施方式3的光束控制部件600。此外，实施方式3的光束控制部件600中，仅第二射出部660的形状与实施方式1的光束控制部件100不同。因此，对于与实施方式1的光束控制部件100相同的构成要素，标以相同符号并省略其说明。
(光束控制部件的结构)
图7A是实施方式3的光束控制部件600的仰视图，图7B是图7A所示的E-E线的剖面图，图7C是图7A所示的F-F线的剖面图。
如图7所示，实施方式3的光束控制部件600具有入射部110、全反射面120、第一射出部130、突缘140、保持架150及第二射出部660。
实施方式3的光束控制部件600中，第二射出部660具有从全反射面120向径向延伸的一对板状部661。在包含中心轴CA的剖面中，一对板状部661以填埋全反射面120与保持架150之间的区域的方式而配置(参照图7C)。另外，一对板状部661的下端形成为与凹部113的开口部的高度相同。一方的板状部661与另一方的板状部661以中心轴CA为中心在圆周方向相隔180度而配置。一对板状部661形成为，在与中心轴CA正交的剖面中，随着从中心轴CA向外缘部靠近，板厚逐渐变厚。
(效果)
本实施方式的光束控制部件600具有与实施方式1的光束控制部件100同样的效果。另外，通过将板状部661形成为，突出形成第二射出部660的全反射面120上的区域的宽度随着距光束控制部件600的背面的高度而变化，从而能够对用于控制发光面的两个光束控制部件600间的区域处暗部的产生的光与用于到达远处的光的配分进行适当调整。
[实施方式4]
本发明实施方式4的面光源装置及发光装置与实施方式1的面光源装置300及发光装置200的不同之处在于，具有实施方式4的光束控制部件700来代替实施方式1的光束控制部件100。因此，本实施方式中，仅对实施方式4的光束控制部件700进行说明。此外，实施方式4的光束控制部件700中，仅保持架150的有无及第二射出部760的形状与实施方式2的光束控制部件500不同。因此，对与实施方式2的光束控制部件500相同的构成要素，标以相同的符号并省略其说明。
(光束控制部件的结构)
图8及图9是表示实施方式4的光束控制部件700的结构的图。图8A是实施方式4的光束控制部件700的俯视图，图8B是实施方式4的光束控制部件700的主视图，图8C是实施方式4的光束控制部件700的左视图，图8D是实施方式4的光束控制部件700的右视图。图9A是实施方式4的光束控制部件700的仰视图，图9B是图9A所示的G-G线的剖面图，图9C是图9A所示的H-H线的剖面图。
如图8及图9所示，实施方式4的光束控制部件700具有入射部110、全反射面120、第一射出部530及第二射出部760。
实施方式4的光束控制部件700中，第二射出部760具有从全反射面120向径向延伸的一对板状部761。一对板状部761以中心轴CA为中心相隔180度而配置。另外，一对板状部761的外缘部到达突缘140的侧面。
(效果)
本实施方式的光束控制部件700除了与实施方式1的光束控制部件100同样的效果以外，还由于未形成保持架150，而能够以更低成本来制造。
另外，本实施方式的光束控制部件700中，由于未形成保持架150，因此能够使突缘140变薄。即，在将具有保持架150的实施方式1的光束控制部件100一体成型的情况下，为了向保持架150供给树脂需要以一定程度增厚突缘140，而不具有保持架150的本实施方式的光束控制部件700由于不向保持架150供给树脂，而能够使突缘140变薄。从而，如图10(俯视图)、图10B(主视图)、图10C(左视图)、及图10D(右视图)所示，本实施方式的光束控制部件700A也可以使突缘140A变薄。通过这样构成，能够使全反射面120更大，来使光照射至更远处。
[实施方式5]
本发明实施方式5的面光源装置及发光装置与实施方式1的面光源装置300及发光装置200的不同之处在于，具有实施方式5的光束控制部件800来代替实施方式1的光束控制部件100。因此，本实施方式中，仅对实施方式5的光束控制部件800进行说明。此外，实施方式5的光束控制部件800中，仅第二射出部860的形状和/或位置与实施方式2的光束控制部件500不同。因此，对与实施方式2的光束控制部件500相同的构成要素，标以相同的符号并省略其说明。
(光束控制部件的结构)
图11是表示实施方式5的光束控制部件800的结构的图。图11A是实施方式5的光束控制部件800的仰视图，图11B是图11A所示的I-I线的剖面图，图11C是图11A所示的J-J线的剖面图。
如图11所示，实施方式5的光束控制部件800具有入射部110、全反射面120、第一射出部530、保持架150及第二射出部860。
实施方式5的光束控制部件800中，第二射出部860具有从全反射面120向径向延伸的一对板状部861。在包含中心轴CA的剖面中，一对板状部861以填埋全反射面120与保持架150之间的区域的方式而配置(参照图11C)。另外，在包含中心轴CA的剖面中，一对板状部861的下端的高度为全反射面120的一半的高度(与内顶面111相同的高度)。另外，一个板状部861与另一个板状部861以中心轴CA为中心在圆周方向相隔180度而配置。
另外，第二射出部860的形状及位置不限定于图11所示的方式。例如，如图12A(仰视图)、图12B(K-K线的剖面图)及图12C(L-L线的剖面图)所示，实施方式5的光束控制部件800A中，第二射出部860A也可以仅形成于入射部110的附近。该例中，第二射出部860A具有一对板状部861A。一对板状部861A的下端形成为与凹部113的开口部的高度相同，在包含中心轴CA的剖面中，一对板状部861A的上端部到达全反射面120的一半的高度。
(效果)
本实施方式的光束控制部件800、800A具有与实施方式1的光束控制部件100同样的效果。另外，能够根据突出形成第二射出部860的位置、及第二射出部860与全反射面120的连接区域的形状，对用于控制发光面的两个光束控制部件800间的区域处暗部的产生的光与用于到达远处的光的分配进行适当调整。
[实施方式6]
本发明实施方式6的面光源装置及发光装置与实施方式1的面光源装置300及发光装置200的不同之处在于，具有实施方式6的光束控制部件900来代替实施方式1的光束控制部件100。因此，本实施方式中，仅对实施方式6的光束控制部件900进行说明。此外，实施方式6的光束控制部件900中，仅突缘940及保持架950的形状与实施方式2的光束控制部件500不同。因此，对与实施方式2的光束控制部件500相同的构成要素，标以相同的符号并省略其说明。
(光束控制部件的结构)
图13是表示实施方式6的光束控制部件900的结构的图。图13A是实施方式6的光束控制部件900的仰视图，图13B是图13A所示的M-M线的剖面图，图13C是图13A所示的N-N线的剖面图。
如图13所示，实施方式6的光束控制部件900具有入射部110、全反射面120、第一射出部530、突缘940、保持架950及第二射出部160。
实施方式6的光束控制部件900中的突缘940及保持架950的侧面形成有一对凸条部941。一对凸条部941以中心轴CA为中心在圆周方向相隔180度而配置。另外，一对凸条部941配置在与自中心轴CA的一对板状部161的延伸方向相同的方向。一对凸条部941的与中心轴CA正交的剖面形状形成为半圆状，使在板状部161内传播来的光进行聚光的同时向外部射出。
(效果)
本实施方式的光束控制部件900具有与实施方式1的光束控制部件100同样的效果。另外，一对板状部161与剖面形状为半圆状的一对凸条部941配置于同一方向，因此，能够使在一对板状部161内传播来的光进行聚光的同时向外部射出。
[实施方式7]
本发明实施方式7的面光源装置及发光装置与实施方式1的面光源装置300及发光装置200的不同之处在于，具有实施方式7的光束控制部件1000来代替实施方式1的光束控制部件100。因此，本实施方式中，仅对实施方式7的光束控制部件1000进行说明。
(光束控制部件的结构)
图14及图15是表示实施方式7的光束控制部件1000的结构的图。图14A是实施方式7的光束控制部件1000的俯视图，图14B是实施方式7的光束控制部件1000的左视图，图14C是实施方式7的光束控制部件1000的右视图。图15A是实施方式7的光束控制部件1000的仰视图，图15B是图15A所示的O-O线的剖面图，图15C是图15A所示的P-P线的剖面图。在这些图中，将光束控制部件1000的中心轴的方向设为z轴方向，将与z轴正交且相互正交的两个方向设为x轴方向及y轴方向。光束控制部件1000以yz平面与发光面部件330大致平行的方式而配置。
如图14及图15所示，实施方式7的光束控制部件1000具有入射部110、全反射面120、第一射出部1030、突缘1040、保持架1050及第二射出部860。实施方式7的光束控制部件1000中，第一射出部1030、突缘1040及保持架1050的形状与实施方式1的光束控制部件100不同。因此，参照图14及图15，对第一射出部1030、突缘1040及保持架1050的形状进行说明。此外，对与实施方式1的光束控制部件100相同的构成要素，标以相同的符号并省略其说明。
实施方式7的光束控制部件1000中，第一射出部1030具有第一射出面531及第二射出面1032。第二射出面1032为鞍子那样的形状，并在x轴方向及y轴方向分别具有曲率。x轴方向的曲率中心在比第二射出面1032靠下侧的位置，y轴方向的曲率中心在比第二射出面1032靠上侧的位置。
另外，实施方式7的光束控制部件1000中，在突缘1040及保持架1050的侧面形成有一对凹条部1052。一对凹条部1052以中心轴CA为中心在圆周方向相隔180度而配置。另外，一对凹条部1052配置在与自中心轴CA的一对板状部161的延伸方向相同的方向。一对凹条部1052形成为一方的面相对于xz平面以规定的角度倾斜，一对凹条部1052使在板状部161内传播来的光向规定的方向折射的同时向外部射出。
此外，凹条部1052的形状不限定于图14及图15所示的方式。例如，如图16A(俯视图)及16B(仰视图)所示，实施方式7的光束控制部件1000A中，凹条部1052A的与中心轴CA正交的剖面形状也可以是半圆状。该情况下，在板状部161内传播来的光在凹条部1052中扩展并向外部射出。
另外，如图16C(俯视图)及16D(仰视图)所示，实施方式7的光束控制部件1000B中，凹条部1052B的与中心轴CA正交的剖面形状也可以是三角形。该情况下，在板状部161内传播来的光在凹条部1052的任意一面反射，并从保持架150的侧面向外部射出。
(效果)
本实施方式的光束控制部件1000、1000A、1000B除了与实施方式1的光束控制部件100同样的效果以外，还能够使在一对板状部161内传播来的光向特定的方向进行配光的同时向外部射出。
[实施方式8]
本发明实施方式8的面光源装置及发光装置与实施方式1的面光源装置300及发光装置200的不同之处在于，具有实施方式8的光束控制部件1100来代替实施方式1的光束控制部件100。因此，本实施方式中，仅对实施方式8的光束控制部件1100进行说明。此外，实施方式8的光束控制部件1100中，仅突缘1140的形状及第二射出部160的位置与实施方式7的光束控制部件1000不同。因此，对与实施方式7的光束控制部件1000相同的构成要素，标以相同的符号并省略其说明。
(光束控制部件的结构)
图17是表示实施方式8的光束控制部件1100的结构的图。图17A是实施方式8的光束控制部件1100的俯视图，图17B是实施方式8的光束控制部件1100的仰视图。
如图17所示，实施方式8的光束控制部件1100具有入射部110、全反射面120、第一射出部1030、突缘1140、保持架150及第二射出部160。
实施方式8的光束控制部件1100中，突缘1140形成为在俯视的情况下为大致圆形。另外，第二射出部160具有一对板状部161。一个板状部161与另一个板状部161，以中心轴CA为中心在圆周方向相隔150度而配置(参照图17B)。
此外，板状部161的位置及数量不限定于图17所示的方式。例如，如图18A(仰视图)所示，实施方式8的光束控制部件1100A中，一方的板状部161与另一方的板状部161，也可以以中心轴CA为中心在圆周方向相隔120度而配置。另外，如图18B(仰视图)所示，实施方式8的光束控制部件1100B中，一个板状部161与另一个板状部161，也可以以中心轴CA为中心在圆周方向相隔60度而配置。另外，如图18C(仰视图)所示，实施方式8的光束控制部件1100C中，一个板状部161与另一个板状部161也可以重合。即，第二射出部160也可以具有单一的板状部161。
(效果)
本实施方式的光束控制部件1100、1100A、1100B、1100C具有与实施方式1的光束控制部件100同样的效果。
此外，上述各实施方式中，虽然对底板312的内表面整个面为漫射反射面312a的面光源装置进行了说明，然而如图19A(剖面图)所示，也可以在底板312的内表面312a中的、光束控制部件附近的区域形成正反射面312b。
另外，上述各实施方式中，虽然对通过顶板311的开口部的光直接到达发光面部件330的面光源装置进行了说明，然而如图19B(剖面图)所示，也可以在发光面部件330的内表面上配置有棱镜片340。在棱镜片340上，与发光面部件330相对且沿发光元件210的光轴LA方向形成有剖面三角形的多个凸条。棱镜片340的凸条作为全反射棱镜而发挥功能，通过使已到达的光向底板312侧反射，来使从光束控制部件射出的光引导至更远处。
并且，如图19C(剖面图)所示，也可以配置正反射面312b及棱镜片340。
上述各实施方式中，说明了光在配置为与发光元件210的光轴LA大致平行的被照射部件(发光面部件330)透射的照明装置(面光源装置300)。这样的照明装置作为液晶显示装置的背光源或吊灯、内照式看板等是适宜的。另一方面，本发明的照明装置中，被照射部件也可以不使光透射。例如，如图20所示，也可以对不使光透射的被照射部件(例如，壁面、或记载有画或文字的看板等)照射光。在图20所示的例中，以发光元件210的光轴LA与被照射部件350的被照射面相交为锐角的方式配置发光装置200。该情况下，通过以包含第二射出部160的平面与被照射部件350的被照射面相交为锐角的方式配置光束控制部件100，从而能够使从第二射出部160射出的光变为如下的光，即：有效地照射容易成为发光装置200间的暗部的区域的光。这样的照明装置作为壁面照明或外照式看板等是适宜的。
本申请主张基于2012年6月22日提出的日本专利申请2012-140930号的优先权。该申请说明书及说明书附图中记载的内容全部引用于本申请说明书中。
工业实用性
本发明的光束控制部件、发光装置及照明装置例如对液晶显示装置的背光源或面照明装置等是有用的。另外，本发明的光束控制部件及发光装置例如也可以适用于壁面照明或下射式灯具等。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种光束控制部件，控制从发光元件射出的光的配光，具有：
入射部，其在背面侧以与中心轴相交的方式而形成，并使从所述发光元件射出的光入射；
全反射面，其以包围所述中心轴且随着从背面侧靠近正面侧直径逐渐增大的方式而形成，并使从所述入射部入射的光的一部分向正面侧反射；
第一射出部，其在正面侧以与所述中心轴相交的方式而形成，且使从所述入射部入射并直接到达的光及由所述全反射面反射的光向外部射出；以及
第二射出部，其是从所述全反射面向径向延伸的一个或两个以上的板状部，使从所述入射部入射的光的另外一部分向外部射出。
2.根据权利要求1所述的光束控制部件，其中，
所述第二射出部为以所述中心轴为中心在圆周方向相隔180度而配置的一对板状部。
3.一种发光装置，具有发光元件和权利要求1或权利要求2所述的光束控制部件，
所述光束控制部件的中心轴与所述发光元件的光轴一致。
4.一种照明装置，具有权利要求3所述的发光装置、以及被从所述发光装置射出的光照射的被照射部件，
所述发光装置配置为，从所述发光装置射出的光的相对于所述发光元件的光轴的射出角度越大，则针对所述被照射部件的入射角度越小。
5.根据权利要求4所述的照明装置，其中，
所述第二射出部为以所述中心轴为中心在圆周方向相隔180度而配置的一对板状部，
所述发光装置配置成与所述光束控制部件的中心轴正交且通过所述一对板状部内部的直线与所述被照射部件平行。
6.一种显示装置，其具有：
权利要求4所述的照明装置；以及
被从所述照明装置射出的光照射的显示部件。

Claims (7)

1.一种光束控制部件，控制从发光元件射出的光的配光，具有：
入射部，其在背面侧以与中心轴相交的方式而形成，并使从所述发光元件射出的光入射；
全反射面，其以包围所述中心轴且随着从背面侧靠近正面侧直径逐渐增大的方式而形成，并使从所述入射部入射的光的一部分向正面侧反射；
第一射出部，其在正面侧以与所述中心轴相交的方式而形成，且使从所述入射部入射并直接到达的光及由所述全反射面反射的光向外部射出；以及
第二射出部，其从所述全反射面向外部突出而形成，且使从所述入射部入射的光的另外一部分向外部射出。
2.根据权利要求1所述的光束控制部件，其中，
所述第二射出部为从所述全反射面向径向延伸的一个或两个以上的板状部。
3.根据权利要求2所述的光束控制部件，其中，
所述第二射出部为以所述中心轴为中心在圆周方向相隔180度而配置的一对板状部。
4.一种发光装置，具有发光元件和权利要求1～3中任意一项所述的光束控制部件，
所述光束控制部件的中心轴与所述发光元件的光轴一致。
5.一种照明装置，具有权利要求4所述的发光装置、以及被从所述发光装置射出的光照射的被照射部件，
所述发光装置配置为，从所述发光装置射出的光的相对于所述发光元件的光轴的射出角度越大，则针对所述被照射部件的入射角度越小。
6.根据权利要求5所述的照明装置，其中，
所述第二射出部为以所述中心轴为中心在圆周方向相隔180度而配置的一对板状部，
所述发光装置配置成与所述光束控制部件的中心轴正交且通过所述一对板状部内部的直线与所述被照射部件平行。
7.一种显示装置，其具有：
权利要求5所述的照明装置；以及
被从所述照明装置射出的光照射的显示部件。
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