CN105042507B - 发光装置、面光源装置及显示装置 - Google Patents

发光装置、面光源装置及显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105042507B
CN105042507B CN201510105700.1A CN201510105700A CN105042507B CN 105042507 B CN105042507 B CN 105042507B CN 201510105700 A CN201510105700 A CN 201510105700A CN 105042507 B CN105042507 B CN 105042507B
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
plane
incidence
emitting component
emitting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510105700.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105042507A (zh
Inventor
平加健介
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Enplas Corp
Original Assignee
Enplas Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Enplas Corp filed Critical Enplas Corp
Publication of CN105042507A publication Critical patent/CN105042507A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105042507B publication Critical patent/CN105042507B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133603—Direct backlight with LEDs
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G02B19/0028—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed refractive and reflective surfaces, e.g. non-imaging catadioptric systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G02B19/0061—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED
    • G02B19/0066—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED in the form of an LED array
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133611—Direct backlight including means for improving the brightness uniformity
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0273—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use
    • G02B5/0278—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use used in transmission
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G02F1/133607—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members the light controlling member including light directing or refracting elements, e.g. prisms or lenses

Abstract

本发明涉及发光装置、面光源装置及显示装置。发光装置具有：发光元件；以及对从发光元件射出的光的配光进行控制的光束控制部件。光束控制部件包括：具有外侧入射面和内侧入射面的入射面，该外侧入射面具有随着远离光轴而远离发光元件的倾斜面；配置在入射面的相反一侧的反射面；以及以包围光轴地配置的射出面。从发光元件的发光面的中心射出的光不到达倾斜面。

Description

发光装置、面光源装置及显示装置
技术领域
本发明涉及具有对从发光元件射出的光的配光进行控制的光束控制部件的发光装置、具有该发光装置的面光源装置及显示装置。
背景技术
近年来，从节能或小型化的观点考虑，使用发光二极管(以下称为“LED”)作为照明用的光源。而且，将LED、和控制从LED射出的光的配光的光方向变换用光学元件(光束控制部件)组合而成的光放射用光源单元(发光装置)逐渐代替荧光灯或卤素灯等而使用(例如，参照专利文献1)。
图1是专利文献1中记载的光放射用光源单元10的剖面图。此外，图1中以虚线表示了安装光放射用光源单元10的基板40。如图1所示，专利文献1中记载的光放射用光源单元10具有LED20、以及配置在与从LED20射出的光束的光轴LA相交的位置的光方向变换用光学元件30。光方向变换用光学元件30具有LED侧(背面侧)的入射面31、配置在入射面31的相反一侧(表面侧)的反射面32、侧方的射出面33、和连接了入射面31和射出面33的倾斜面34。以在包含从LED20射出的光的光轴LA的平面中，随着远离光轴LA而远离LED20的方式，配置倾斜面34。
从LED20射出的光由入射面31入射，并由反射面32向侧方反射之后，从射出面33向侧方射出。此外，从LED20射出的光不会由倾斜面34入射至光方向变换用光学元件30。由此，专利文献1中记载的光放射用光源单元10中，利用光方向变换用光学元件30进行控制，以使从LED20射出的光向侧方射出。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开第2007-048883号公报
发明内容
在此，专利文献1中记载的光放射用光源单元10中，由于将光方向变换用光学元件30和LED20相邻而配置，所以从LED20射出的光不会直接到达倾斜面34。但是，在使用了发光面较大的LED20的情况下，或者在远离配置了光方向变换用光学元件30和LED20的情况下，从LED20射出的光直接到达倾斜面34，不能如愿地控制光束而有可能产生向LED20的正上方方向的漏光。
因此，本发明的目的在于提供一种能够在使光束控制部件轻量化的同时，能够抑制向发光装置正上方的漏光的发光装置。而且，本发明的另一目的在于提供一种具有该发光装置的面光源装置及显示装置。
本发明的发光装置具有发光元件、以及配置在所述发光元件之上方并用于对从所述发光元件射出的光的配光进行控制的光束控制部件，所述光束控制部件具有：入射面，其配置在使从所述发光元件射出的光入射的背面侧，包括：形成为倾斜面的外侧入射面，该倾斜面随着远离从所述发光元件射出的光的光轴而远离所述发光元件，以及与所述外侧入射面的内侧相连的内侧入射面；反射面，其以随着从其中央部分靠近外周部分而远离所述发光元件的方式配置在作为所述入射面的相反一侧的正面侧，并使由所述入射面入射的光向侧方反射；射出面，其以包围所述光轴的方式配置，并使由所述反射面反射的光射出；以及水平面，配置在比所述倾斜面更靠外侧、且比所述倾斜面更靠正面侧的位置，与所述光轴垂直，从所述发光元件的发光面的中心射出的光不到达所述倾斜面且不直接到达水平面。
另外，本发明的面光源装置具有本发明的发光装置、以及使来自所述发光装置的光漫射并透射的光漫射部件。
另外，本发明的显示装置具有本发明的面光源装置、以及被从所述面光源装置射出的光照射的显示部件。
并且，本发明的照明装置具有本发明的面光源装置、以及使来自所述面光源装置的射出光漫射并透射的盖。
本发明的发光装置、面光源装置及显示装置能够在使光束控制部件轻量化的同时，抑制向发光装置正上方的漏光。
附图说明
图1是专利文献1的光放射用光源单元的剖面图；
图2A、图2B是表示实施方式中记载的面光源装置的结构的图；
图3A、图3B是表示实施方式的面光源装置的结构的图；
图4是实施方式1的发光装置的剖面图；
图5A至图5C是表示光束控制部件的结构的图；
图6是实施方式1的发光装置中的光路图；
图7A、图7B是使用了实施方式1的发光装置的光的亮度的仿真结果；
图8是比较例的发光装置中的光路图；
图9A、图9B是使用了比较例的发光装置的光的亮度的仿真结果；
图10是实施方式2的发光装置的剖面图；
图11A至图11C是表示实施方式2的光束控制部件的结构的图；
图12A、图12B是实施方式2的发光装置中的光路图；
图13A、图13B是使用了实施方式2的发光装置的光的亮度的仿真结果；
图14A、图14B是表示实施方式3的光束控制部件的结构的图；
图15A、图15B是在仿真中使用的光束控制部件的立体图；
图16A、图16B是表示实施方式3的发光装置中的反射面的效果的光路图；以及
图17是表示实施方式3的发光装置中的反射面的效果的光的亮度的仿真结果。
符号说明
10 光放射用光源单元
20 LED
30 光方向变换用光学元件
31 入射面
32 反射面
33 射出面
34 倾斜面
40 基板
100、200 发光装置
110 发光元件
120、220、320、320A 光束控制部件
121 入射面
122、322 反射面
123 射出面
124 支脚部
125 凹面
126 背面
127 倾斜面
323 凸部
324 第一倾斜面
325 第二倾斜面
326 棱线
228 检查基准面
400 面光源装置
410 壳体
412 底板
414 内表面
416 顶板
420 光漫射部件
具体实施方式
下面，参照附图详细地说明本发明的实施方式。在以下的说明中，作为本发明的面光源装置的代表例，说明适合于液晶显示装置的背光等的面光源装置。这些面光源装置通过与被照射来自面光源装置的光的被照射部件(例如，液晶面板)组合，可以作为显示装置而使用。
[实施方式1]
(面光源装置和发光装置的结构)
图2至图4是表示本发明一实施方式的面光源装置400的结构的图。图2A是本发明实施方式1的面光源装置400的俯视图，图2B是主视图。图3A是图2B所示的A-A线的剖面图，图3B是图2A所示的B-B线的剖面图。图4是本发明实施方式1的发光装置100的剖视图。
如图2和图3所示，本实施方式的面光源装置400具有壳体410、光漫射部件420和多个发光装置100。多个发光装置100在壳体410的底板412的内表面414上配置为矩阵状。底板412的内表面414作为漫射反射面而发挥功能。另外，在壳体410的顶板416设有开口。光漫射部件420以遮盖该开口部的方式被配置，并作为发光面而发挥功能。对于发光面的大小并不进行特别的限制，例如为约400mm×约700mm。
光漫射部件420是具有光漫射性的板状的部件，在将来自发光装置100的射出光漫射并透过。通常，光漫射板420的大小与液晶面板等被照射部件的大小基本相同。例如，光漫射部件420由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、苯乙烯·甲基丙稀酸甲酯共聚合树脂(MS)等透光性树脂形成。为了赋予光漫射性，在光漫射部件420的表面形成有细微的凹凸，或者在光漫射部件420的内部分散有珠粒(beads)等的光漫射件。
如图4所示，发光装置100具有发光元件110、以及配置于发光元件110之上的光束控制部件120。发光元件110例如是白色发光二极管等发光二极管(LED)。光束控制部件120控制从发光元件110射出的光的配光。光束控制部件120以其中心轴CA1与发光元件110的光轴LA一致的方式而配置。
(光束控制部件的结构)
图5是表示实施方式1的光束控制部件120的结构的图。图5A是光束控制部件120的俯视图，图5B是仰视图，图5C是侧视图。
如图4和图5A至图5C所示，光束控制部件120具有配置在背面侧的入射面121、配置在正面侧(入射面121的相反一侧)的反射面122、和配置在侧方的射出面123。也可以在入射面121设有用于相对于底板412定位后述的光束控制部件主体的支脚部124。对于光束控制部件120的材料，只要是能够使所希望的波长的光通过的材料，并不进行特别的限制。例如，光束控制部件120的材料为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)、环氧树脂(EP)等透光性树脂或玻璃。例如，能够通过射出成型来制造光束控制部件120。
入射面121使从发光元件110射出的光的一部分入射。入射面121具有包括凹面125和背面126的内侧入射面、以及包括倾斜面127的外侧倾斜面。
凹部125形成于光束控制部件120的背面侧(发光元件110侧)的中央部分。凹面125使从发光元件110射出的光的一部分入射。本实施方式中，凹面125是以随着远离光轴LA而靠近发光元件110的方式形成的、大致球冠形状的旋转对称(圆对称)面。凹面125的中心轴CA2与光束控制部件120的中心轴CA1一致。从发光元件110射出的光中的、相对于光轴LA的角度较小的光在凹面125入射。
背面126配置在凹面125的外侧。背面126使从发光元件110射出的光的一部分入射。本实施方式中，背面126是与中心轴CA1垂直的平面。背面126从凹面125的外周缘部向与中心轴CA1正交的方向延伸。从发光元件110射出的光中的、与在凹面125入射的光相比相对于光轴LA的角度大的光在背面126入射。
倾斜面127配置在背面126的外侧。倾斜面127使从发光元件110射出的光的一部分入射。倾斜面127以随着远离中心轴CA(光轴LA)而远离发光元件110的方式配置。倾斜面127以不与从发光元件110的发光面的中心射出的、在内侧入射面的外缘入射的光的光路相交的角度形成。即，从发光元件110的发光面的中心射出的光中的、与在背面126入射的光相比相对于光轴LA的角度大的光不在倾斜面入射，从发光元件110的端部射出的光的一部分在倾斜面127入射。本实施方式中在倾斜面127设有支脚部124。
反射面122使在入射面121入射的光向侧方反射。反射面122为以光束控制部件120的中心轴CA1为中心的旋转对称(圆对称)面。另外，从该旋转对称面的中心部分至外周部分的母线相对于发光元件110为凹的曲线，反射面122是以中心轴CA1为旋转轴将该母线旋转360°后的状态下的曲面(参照图4)。即，反射面122具有随着从中心部分靠近外周部分距发光元件110的高度变高的非球面形状的曲面。另外，与反射面122的中心相比，反射面122的外周部分形成于在发光元件110的光轴LA方向上距发光元件110的距离(高度)远的位置。例如，反射面122为，随着从中心部分靠近外周部分距发光元件110的高度变高的非球面形状的曲面，或者从中心部分到规定的地点为止随着从中心部分靠近外周部分距发光元件110(底面412；基板)的高度变高，而从所述规定的地点到外周部分为止随着从中心部分靠近外周部分距发光元件110的高度变低的非球面形状的曲面。在是前者的情况下，反射面122相对于底面412面方向的倾斜角度随着从中心部分靠近外周部分而变小。另一方面，在是后者的情况下，在反射面122中，在中心部分与外周部分之间且是靠近外周部分的位置，存在相对于底面412面方向的倾斜角度为零(与底面412平行)的点。此外，虽然所谓“母线”一般是指描绘直纹曲面的直线，但是本发明中作为包括用于描绘旋转对称面即反射面122的曲线的单词来使用。
射出面123使由反射面122反射的光向光束控制部件120外部射出。射出面123以包围中心轴CA1的方式而配置。本实施方式中，射出面123是沿着中心轴CA1的曲面。在包含中心轴CA1的剖面中，射出面123的上端与反射面122连接。另一方面，在包含中心轴CA1的剖面中，射出面123的下端与倾斜面127连接。
支脚部124是用于相对于底面412定位包含入射面121、反射面122和射出面123的光束控制部件主体的部分。本实施方式中，在入射面121(倾斜面127)配置了3个支脚部124。
(仿真)
本实施方式的发光装置100中，对从发光元件110射出的光的光路、以及在从发光元件110射出的光的光轴LA上设置漫射板时的漫射板上的亮度进行了仿真。仿真中使用的光束控制部件120的直径为13mm，发光元件110与光束控制部件120之间的间隔为1.2mm。另外，为了比较，对代替本实施方式的光束控制部件120而包括不具有凹面125和倾斜面127(入射面121’为平面形状)的光束控制部件的发光装置(以下称为“比较例的发光装置”；参照图8)也进行了同样的仿真。
图6是实施方式1的发光装置中的、从发光元件110的发光面的中心射出的光的光路图。图7A是漫射板上的照度分布，图7B是在包含图6所示的光轴LA的剖面中的漫射板上的照度分布。图7A的纵轴、横轴和图7B的横轴表示距漫射板的中心的距离(mm)。另外，图7B的纵轴表示照度(lux)。
如图6、图7A和图7B所示，实施方式1的发光装置100中，以相对于光轴LA较小的角度射出的光由凹面125或背面126入射，并向反射面122折射。入射至光束控制部件120内的光由反射面122向侧方反射。而且，由反射面122反射后的光从射出面123向光束控制部件120的外部射出。另外，未到达凹面125和背面126的、以相对于光轴LA较大的角度射出的光直接向侧方行进。这样，实施方式1的发光装置100中，不会在发光装置100之上产生极端的明部。
图8是比较例的发光装置100’中、从发光元件110的发光面的中心射出的光的光路图。图9A是漫射板上的照度分布，图9B是在包含图8所示的光轴LA的剖面中的漫射板上的照度分布。图9A的纵轴、横轴和图9B的横轴表示距漫射板的中心的距离(mm)。另外，图9B的纵轴表示照度(lux)。
如图8、图7A和图7B所示，比较例的发光装置100’中，以相对于光轴LA较小的角度射出的光由入射面121’的中央部分入射，并向反射面122折射。入射至光束控制部件120’内的光由反射面122向侧方反射。而且，从射出面123’向光束控制部件的外部射出。另一方面，以相对于光轴LA较大的角度射出的光由入射面121’的外周部分入射，并向反射面122折射。而且，由射出面123’向上方反射。反射后的光从反射面122向光束控制部件120’的外部射出。这样，比较例的发光装置100’中，由于从发光元件110的发光面射出的光的一部分被控制为向上方行进，因此，在发光装置100’之上产生了极端的明部。另外，由于未形成倾斜面127，所以光束控制部件120’的体积较大、较重。
(效果)
由于在实施方式1的光束控制部件120中形成了倾斜面127，所以能够使光束控制部件120轻量化。另外，由于从发光元件110的发光面的中心射出的光不会朝向光束控制部件120的上方作为漏光而射出，从而能够防止在发光装置100’之上产生极端的明部。
[实施方式2]
实施方式2的面光源装置中，只有发光装置200的结构与实施方式1的面光源装置400不同。因此，仅说明实施方式2的光束控制部件220。
(光束控制部件的结构)
图10是实施方式2的发光装置200的剖面图。图11A是光束控制部件220的俯视图，图11B是仰视图，图11C是侧视图。
如图10、图11A至图11C所示，光束控制部件220除了具有入射面121、反射面122、射出面123，还具有检查基准面228。
检查基准面228配置在比倾斜面127还靠近正面侧且是倾斜面127的外侧的位置。从发光元件110的发光面的中心射出的光不会直接到达检查基准面228。检查基准面228是与中心轴CA1垂直的平面(水平面)。检查基准面228从倾斜面127的外周缘部向与中心轴CA1垂直的方向延伸。在检查基准面228固定有支脚部124。由此，能够以检查基准面228为基准简单地检查光束控制部件220的支脚部124或后述的射出面123等的高度方向上的尺寸。
(仿真)
图12A是本实施方式2的发光装置200中，从发光元件110的发光面的中心射出的光的光路图，图12B是从发光元件110的发光面的端部射出的光的一部分的光路图。
如图12A所示，以相对于光轴LA较小的角度射出的光由凹面125或背面126入射，并且向反射面122折射。入射至光束控制部件220内的光由反射面122向配置在侧方的射出面123反射。而且，由反射面122反射后的光从射出面123向光束控制部件220的外部射出。另外，未到达凹面125和背面126的、以相对于光轴LA较大的角度射出的光不会到达检查基准面228，而直接向侧方行进。这样，本实施方式的发光装置220中，能够以使从发光元件110的发光面的中心射出的光向侧方行进的方式进行控制。
另外，如图12B所示，从发光元件110的发光面的端部射出的光的一部分由倾斜面127入射，并且向反射面122折射。图12B中表示了以下光路：入射至光束控制部件220内的光由反射面122向配置在侧方的射出面123反射，由反射面122反射后的光从射出面123向光束控制部件220的外部射出。这样，从发光元件110的发光面的端部射出的光的一部分被控制为朝向侧方。因此，本实施方式的发光装置200中，能够以使从发光元件110射出的光的大部分向侧方行进的方式进行控制。由此，作为发光装置200整体，能够使相对于光轴LA向侧方行进的光增多，因此，在发光装置200的上部不容易产生明部，辉度不均较少。即使在存在从发光元件110的发光面的端部射出的光从倾斜面127入射，不由反射面122反射而射出的光的情况下，也能使其折射并向远离光轴LA的方向射出，因此，在发光装置200的上部不容易产生明部。假如，即使在存在朝向发光装置200的上部的光的情况下，由于是从发光元件110的发光面的端部射出的光，所以与来自光轴LA附近的射出光相比强度较低(较暗)，因此，在发光装置200的上部也不容易产生明部。
图13A是漫射板上的照度分布，图13B是包含图12A所示的光轴LA的剖面中的漫射板上的照度分布。图13A的纵轴、横轴和图13B的横轴表示距漫射板的中心的距离(mm)。另外，图13B的纵轴表示照度(lux)。
如图13A及图13B所示，本实施方式的发光装置200中，由于从发光元件110射出的光的大部分被控制为朝向侧方，因此不会在发光装置200的正上方产生极端的明部。
如上所述，实施方式2的发光装置200具有与实施方式1的发光装置100同样的效果。另外，实施方式2的发光装置200中，由于在位于背面侧的入射面121的外周部形成有检查基准面228，所以与实施方式1的发光装置100相比，能够简单地管理光束控制部件220的高度方向的尺寸。
另外，实施方式2的发光装置200中，从发光元件110的发光面的中心射出的光的一部分不入射至光束控制部件220而直接向侧方射出。另外，从发光面的端部射出的光的一部分由倾斜面127入射，由反射面122反射而从射出面123向侧方射出。由此，能够以使从发光元件112射出的光的大部分相对于中心轴CA1朝向侧方的方式进行控制。
[实施方式3]
实施方式3的发光装置中只有光束控制部件320的反射面322的形状与实施方式1的发光装置100不同。因此，对于与实施方式1的发光装置100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14是表示实施方式3的光束控制部件320的结构的图。图14A是光束控制部件320的立体图，图14B是通过中心轴CA1的剖面图。如图14所示，实施方式3的光束控制部件320具有入射面121、检查基准面228、反射面322和射出面123。另外，光束控制部件320也可以具有支脚部124。
反射面322具有多个凸部323。各凸部323配置在从反射面322的中心部分到外周部分。多个凸部323以凸部323与所邻接的凸部323之间形成谷部的方式而配置。对于凸部323的数量，并不进行特别的限定而可适当地设定。多个凸部323具有棱线326、第1倾斜面324和第2倾斜面325。在包含中心轴CA1的剖面中，棱线326是从中心到外周部相对于发光元件110为凹的曲线。
第1倾斜面324和第2倾斜面325配置为以棱线326为其边界线。在包含棱线326上的法线且与第1倾斜面324及和第2倾斜面325正交的平面中的、凸部323的剖面面积，随着从中央部分靠近外周部而逐渐变大。
(仿真)
对实施方式3的发光装置的反射面322的效果进行了仿真。图15A和图15B是仿真中使用的光束控制部件的立体图。图15A是具有实施方式3的光束控制部件320的反射面322(凸部323)的光束控制部件320A的立体图，图15B是不具有反射面322(凸部323)的比较例的光束控制部件的立体图。此外，仿真中使用的光束控制部件320的直径为13mm，发光元件110与光束控制部件之间的间隔为1.2mm。
图16A是使用光束控制部件320A的、从发光元件110的发光面的端部射出的光的光路图，图16B是使用比较例的光束控制部件的、从发光元件110的发光面的端部射出的光的光路图。
入射至形成有图16A所示那样的反射面322的光束控制部件320内的光由反射面322的多个凸部323逆反射。与具有图16B所示的不包含多个凸部323的反射面的光束控制部件相比，具有图16A所示的包含多个凸部323的反射面322的光束控制部件320A提高了使入射至光束控制部件320A内并到达反射面的、从发光元件110的发光面的中心以外射出的光向侧方反射的效果。具体而言，入射至光束控制部件320A的内部的光到达第1倾斜面324(或第2倾斜面325)。到达第1倾斜面324(或第2倾斜面325)的光向第2倾斜面325(或第1倾斜面324)反射。然后，由第2倾斜面325(或第1倾斜面324)再度反射。然后，从射出面123向光束控制部件320A的外部射出。由此，本实施方式的发光装置100能够以使从发光元件110的发光面的端部射出的光向侧方行进的方式进行控制。
(效果)
如上所述，实施方式3的发光装置具有与实施方式1和实施方式2的发光装置100、200同样的效果。另外，由于实施方式3的发光装置能够将向正上方漏掉的光向侧方控制，所以与实施方式1和实施方式2的发光装置100、200相比，能够将更多的光向侧方控制。
此外，凹面125也可以是平坦的面。在该情况下，凹面125形成于与背面126同一平面。
工业实用性
本发明的发光装置例如作为面光源装置的光源等是有用的。

Claims (4)

1.一种发光装置，其具有发光元件、以及配置在所述发光元件之上方并用于对从所述发光元件射出的光的配光进行控制的光束控制部件，
所述光束控制部件具有：
入射面，其配置在使从所述发光元件射出的光入射的背面侧，包括：形成为倾斜面的外侧入射面，该倾斜面随着远离从所述发光元件射出的光的光轴而远离所述发光元件，以及与所述外侧入射面的内侧相连的内侧入射面；
反射面，其以随着从其中央部分靠近外周部分而远离所述发光元件的方式配置在作为所述入射面的相反一侧的正面侧，并使由所述入射面入射的光向侧方反射；
射出面，其以包围所述光轴的方式配置，并使由所述反射面反射的光射出；以及
水平面，配置在比所述倾斜面更靠外侧、且比所述倾斜面更靠正面侧的位置，与所述光轴垂直，
从所述发光元件的发光面的中心射出的光不到达所述倾斜面且不直接到达水平面。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中，
所述反射面具有以将其中心部分和外周部分连接的方式而配置的多个凸部；
所述凸部包括第1倾斜面、与所述第1倾斜面成对而配置的第2倾斜面、以及作为所述第1倾斜面和所述第2倾斜面的边界线的棱线；
所述棱线是以将所述反射面的中心部分和外周部分连接的方式而配置的、相对于所述发光元件呈凹状的曲线。
3.一种面光源装置，具有：
权利要求1或2所述的发光装置；以及
使来自所述发光装置的光漫射并透射的光漫射部件。
4.一种显示装置，具有：
权利要求3所述的面光源装置；以及
被从所述面光源装置射出的光照射的显示部件。
CN201510105700.1A 2014-03-18 2015-03-11 发光装置、面光源装置及显示装置 Active CN105042507B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014055132A JP6310285B2 (ja) 2014-03-18 2014-03-18 発光装置、面光源装置および表示装置
JP2014-055132 2014-03-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105042507A CN105042507A (zh) 2015-11-11
CN105042507B true CN105042507B (zh) 2018-05-08

Family

ID=54141727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510105700.1A Active CN105042507B (zh) 2014-03-18 2015-03-11 发光装置、面光源装置及显示装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9477116B2 (zh)
JP (1) JP6310285B2 (zh)
CN (1) CN105042507B (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106287569A (zh) * 2015-05-26 2017-01-04 瑞仪光电(苏州)有限公司 光学透镜、背光模块
CN106813207B (zh) * 2015-11-27 2019-08-23 法雷奥照明湖北技术中心有限公司 旋转式光束图案调整装置及照明和/或信号指示设备
WO2018066418A1 (ja) * 2016-10-04 2018-04-12 株式会社エンプラス 光束制御部材、発光装置および照明装置
JP2018061024A (ja) * 2016-10-04 2018-04-12 株式会社エンプラス 光束制御部材、発光装置および照明装置
JP6821449B2 (ja) * 2017-01-23 2021-01-27 株式会社エンプラス 光束制御部材、発光装置、面光源装置および表示装置
JP2018137053A (ja) * 2017-02-20 2018-08-30 株式会社エンプラス 光束制御部材、発光装置および面光源装置
JP2018181726A (ja) * 2017-04-19 2018-11-15 株式会社エンプラス 光束制御部材、発光装置、面光源装置および表示装置
CN111812885A (zh) * 2019-04-10 2020-10-23 展晶科技(深圳)有限公司 光学透镜、背光模组和显示装置
WO2021054377A1 (ja) * 2019-09-20 2021-03-25 株式会社エンプラス 光束制御部材、発光装置、面光源装置および表示装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201680288U (zh) * 2009-12-26 2010-12-22 金芃 Led点光源的面光源透镜
CN103339435A (zh) * 2011-02-03 2013-10-02 恩普乐股份有限公司 光束控制部件及照明装置
CN103443664A (zh) * 2011-03-25 2013-12-11 纳卢克斯株式会社 照明装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4870950B2 (ja) * 2005-08-09 2012-02-08 株式会社光波 光放射用光源ユニット及びそれを用いた面状発光装置
US7637639B2 (en) * 2005-12-21 2009-12-29 3M Innovative Properties Company LED emitter with radial prismatic light diverter
JP5077942B2 (ja) * 2007-11-07 2012-11-21 株式会社エンプラス 発光装置、面光源装置、及び表示装置
JP4655155B2 (ja) * 2009-01-26 2011-03-23 ソニー株式会社 発光装置および画像表示装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201680288U (zh) * 2009-12-26 2010-12-22 金芃 Led点光源的面光源透镜
CN103339435A (zh) * 2011-02-03 2013-10-02 恩普乐股份有限公司 光束控制部件及照明装置
CN103443664A (zh) * 2011-03-25 2013-12-11 纳卢克斯株式会社 照明装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015176862A (ja) 2015-10-05
US9477116B2 (en) 2016-10-25
JP6310285B2 (ja) 2018-04-11
US20150267877A1 (en) 2015-09-24
CN105042507A (zh) 2015-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105042507B (zh) 发光装置、面光源装置及显示装置
US8382328B2 (en) Lighting device having fully developed lighting effect
US9482854B2 (en) Side-emitting LED lens and backlight unit and display device having the same
US7034343B1 (en) Dipolar side-emitting LED lens and LED module incorporating the same
CN103277739B (zh) 一种光学透镜
CN1550376A (zh) 前照灯、反射式显示装置及前照灯中的光控制方法
JP6356997B2 (ja) 光束制御部材、発光装置、面光源装置および表示装置
US8801221B2 (en) Lens structure, light source device and light source module
CN101430072A (zh) 一种拼装而成的均匀面光源
US9952376B2 (en) Lighting device using line shaped beam
CN104603521B (zh) 照明装置
CN103906968A (zh) 照明装置
US20160025297A1 (en) Lens and backlight module
US20130151209A1 (en) Method for designing uniform illumination reflector
WO2015019683A1 (ja) 照明装置および広配光レンズ
CN102563526B (zh) 均光透镜
US20060202218A1 (en) Light-emitting diode for decoration
CN206572259U (zh) 透镜及具有该透镜的led灯
CN103511935A (zh) 照明装置
CN203258494U (zh) 发光装置及相关投影系统
US9388957B2 (en) Secondary optical element and light source module
CN110291327A (zh) 发光装置、面光源装置及显示装置
CN103375767A (zh) 具挡余光结构之透镜及其模块
CN103388773A (zh) 太阳光谱型led护眼平板灯/平板台灯
CN107533158A (zh) 光束控制部件、发光装置及照明装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant