CN106989357A - 光束控制部件、发光装置、面光源装置及显示装置 - Google Patents

光束控制部件、发光装置、面光源装置及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供光束控制部件、发光装置、面光源装置及显示装置，其中，光束控制部件使射出的光不易产生亮度不均。光束控制部件具有入射面、出射面、以及以包围入射面的方式形成于背面侧的环状槽部。环状槽部包括：中心轴侧的第一内表面、和比第一内表面远离中心轴的第二内表面。第二内表面比连接外侧端部和内侧端部的假想直线更向环状槽部的开口部侧突出，在将第二内表面的任意点处的切线与中心轴所成的两个角度中的环状槽部侧的角度设为第二内表面的任意点处的倾斜角度时，内侧端部的倾斜角度比外侧端部的倾斜角度小，第二内表面的倾斜角度随着远离中心轴而逐渐变大。

Description

光束控制部件、发光装置、面光源装置及显示装置
技术领域
本发明涉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、具有所述光束控制部件的发光装置、面光源装置及显示装置。
背景技术
在液晶显示装置等透射型图像显示装置中，有时使用直下型的面光源装置作为背光源。近年来，逐渐使用具有多个发光元件作为光源的直下型的面光源装置。
例如，直下型的面光源装置具有基板、多个发光元件、多个光束控制部件(透镜)、以及光漫射部件。发光元件例如是白色发光二极管等发光二极管(LED)。多个发光元件以矩阵状配置于基板上。在各发光元件上配置有使从各发光元件射出的光向基板的面方向扩散的光束控制部件。从光束控制部件射出的光被光漫射部件漫射，以面状对被照射部件(例如液晶面板)进行照射。
图1A～图1C是表示以往的光束控制部件20的结构的图。图1A是从背面侧观察光束控制部件20的立体图，图1B是从背面侧观察光束控制部件20的剖面立体图，图1C是剖面图。此外，在图1A及图1B中，省略了设置于背面侧的支脚部。如图1A～图1C所示，以往的光束控制部件20具有使从发光元件射出的光入射的入射面22和使由入射面22入射的光向外部射出的出射面24。入射面22是相对于发光元件为凹形的面，以与发光元件的发光面相对的方式形成。
图2A、图2B是光束控制部件20的光路图。图2A是以出射角30°从发光元件10的发光中心射出的光线的光路图，图2B是以出射角40°从发光元件10的发光中心射出的光线的光路图。这里“出射角”是指，射出的光线相对于发光元件10的光轴OA的角度(图2A的θ)。此外，在图2A、图2B中也省略了设置于背面侧的支脚部。
如图2A、图2B所示，从发光元件10射出的光由入射面22入射至光束控制部件20内。入射至光束控制部件20内的光到达出射面24，从出射面24射出到外部(实线的箭头)。这时，光根据出射面24的形状进行折射，因此，光的行进方向被控制。另一方面，到达出射面24的光的一部分由出射面24内反射(菲涅尔反射)，到达与安装了发光元件10的基板相对的背面26(虚线的箭头)。在到达背面26的光由背面26反射的情况下，朝向光束控制部件20的正上方的光变得过剩，因此从发光装置射出的光的亮度产生不均匀的分布(亮度不均)。另外，在到达背面26的光从背面26射出的情况下，光被基板吸收，因此光的损失较大。因此，专利文献1中提出了能够解决这样的问题的光束控制部件。
图3A～图3C是表示专利文献1中记载的光束控制部件30的结构的图。图3A是从背面侧观察光束控制部件30的立体图，图3B是从背面侧观察光束控制部件30的剖面立体图，图3C是剖面图。此外，在图3A、图3B中，省略了设置于背面侧的支脚部。如图3A～图3C所示，专利文献1中记载的光束控制部件30中，在背面26形成有凹部，该凹部在外侧具有倾斜面32，在内侧具有与中心轴CA大致平行的平行面34。倾斜面32相对于光束控制部件30的中心轴CA旋转对称(圆对称)，且以规定的角度(例如45°)相对于与中心轴CA正交的假想直线倾斜。
图4A、图4B是光束控制部件30的光路图。图4A是以出射角30°从发光元件10的发光中心射出的光线的光路图，图4B是以出射角40°从发光元件10的发光中心射出的光线的光路图。此外，在图4A、图4B中也省略了设置于背面侧的支脚部。如图4A、图4B所示，由出射面24菲涅尔反射的光到达背面26上的规定区域。通过在上述规定区域形成倾斜面32，能够使到达倾斜面32的光的至少一部分反射，并成为朝向侧方方向的光(参照图4A、图4B)。
这样，在专利文献1中记载的光束控制部件30中，由出射面24反射的光不易成为朝向光束控制部件30的正上方的光或不易被基板吸收。因此，具有专利文献1中记载的光束控制部件30的发光装置与具有以往的光束控制部件20的发光装置相比，能够均匀且高效地照射光。
另外，近年来，板上芯片(COB，chip on board)型的LED因其安装容易且发光效率高而使用于照明。已知，对于COB型的LED，除了向上方的射出以外，还向侧方方向射出比以往的LED多的光。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-23204号公报
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1中记载的光束控制部件30中，为了使由出射面24内反射后的光中的大部分的光向侧方方向反射，需要增大倾斜面32的面积。但是，为了增大倾斜面32的面积，需要将平行面34的高度增高。这样，若将平行面34的高度增高，则从发光元件10以较大的出射角射出的光会到达平行面34。到达平行面34的光在平行面34透射并且根据平行面34的表面状态进行散射。并且，在平行面34透射的光由倾斜面32折射，向朝向光束控制部件30的上部附近的方向行进，产生亮度不均。另外，在使用了COB型的LED作为发光元件10的情况下，向LED的侧方方向射出的光中的一部分的光会到达平行面34。如上所述，到达平行面34的光进行散射或向朝向光束控制部件30的上部附近的方向行进，产生亮度不均。
另一方面，为了不增高平行面34的高度而增大倾斜面32的面积，可以考虑增大倾斜面32相对于中心轴CA的倾斜角度。由此，若增大倾斜面32相对于中心轴CA的倾斜角度，则从出射面24相对于倾斜面32大致垂直地入射的光会向发光装置的上部附近反射，产生亮度不均。
这样，以往的光束控制部件30中，由于在平行面34的散射及在倾斜面32的折射、或在倾斜面32的反射，从而朝向光束控制部件30的上部附近的光变得过剩，产生亮度不均。
本发明的目的在于提供不易使射出的光产生亮度不均的光束控制部件。
另外，本发明的目的还在于提供具有该光束控制部件的发光装置、面光源装置、以及显示装置。
解决问题的方案
为了实现上述目的，本发明的光束控制部件对从发光元件射出的光的配光进行控制，具有：入射面，其是以与光束控制部件的中心轴相交的方式在背面侧形成的凹部的内表面，使从所述发光元件射出的光入射；出射面，其以与所述中心轴相交的方式形成于正面侧，使由所述入射面入射的光向外部射出；以及环状槽部，其以包围所述入射面的方式形成于背面侧，所述环状槽部包括：第一内表面，其配置于所述中心轴侧；以及第二内表面，其配置为比所述第一内表面远离所述中心轴，在包含所述中心轴的剖面中，所述第二内表面比连接外侧端部和内侧端部的假想直线更向所述环状槽部的开口部侧突出，在包含所述中心轴的剖面中，在将所述第二内表面的任意点处的切线与所述中心轴所成的两个角度中的、所述环状槽部侧的角度设为所述第二内表面的任意点处的倾斜角度时，所述第二内表面的所述内侧端部处的倾斜角度比所述第二内表面的所述外侧端部处的倾斜角度小，所述第二内表面的倾斜角度随着远离所述中心轴而连续地或阶段性地变大。
为了实现上述目的，本发明的发光装置具有：发光元件；以及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。
为了实现上述目的，本发明的面光源装置具有：本发明的发光装置；以及光漫射部件，其使来自所述发光装置的光漫射并透射。
为了实现上述目的，本发明的显示装置具有：本发明的面光源装置；以及显示部件，其被从所述面光源装置射出的光照射。
发明效果
本发明的光束控制部件不易使射出的光产生亮度不均。另外，本发明的发光装置、面光源装置及显示装置包括不易产生亮度不均的光束控制部件，所以不易使射出的光产生亮度不均。
附图说明
图1A～图1C是表示以往的光束控制部件的结构的图。
图2A、图2B是图1所示的光束控制部件的光路图。
图3A～图3C是表示专利文献1中记载的光束控制部件的结构的图。
图4A、图4B是图3所示的光束控制部件的光路图。
图5A、图5B是表示本发明的面光源装置的结构的图。
图6A、图6B是本发明的面光源装置的剖面图。
图7是将图6B的一部分放大后的部分放大剖面图。
图8是从背面侧观察本发明的光束控制部件的立体图。
图9A～图9D是表示本发明的光束控制部件的结构的图。
图10是光束控制部件的光路图。
图11是实施方式1的另一光束控制部件的剖面图。
图12是表示实施方式1的变形例1的光束控制部件的结构的图。
图13是从背面侧观察比较例的光束控制部件的立体图。
图14A、图14B是表示光路的模拟结果的图。
图15是表示面光源装置的亮度分布的模拟结果的曲线图。
图16A、图16B是表示实施方式2的光束控制部件的结构的图。
图17是从发光元件的侧面射出的光的光束控制部件中的光路图。
图18是另一实施方式的光束控制部件的剖面图。
图19是调整了由反射面内反射后的光的聚光位置的光束控制部件中的光路图。
附图标记说明
10 发光元件
20、30 光束控制部件
22 入射面
24 出射面
26 背面
32 倾斜面
34 平行面
100 面光源装置
110 壳体
112 底板
114 顶板
120 光漫射部件
200 发光装置
210 基板
220 发光元件
300、400、500、600 光束控制部件
310 入射面
320 出射面
320a 第一出射面
320b 第二出射面
320c 第三出射面
330、630 环状槽部
331、631 第一内表面
332、432、532 第二内表面
333、433 内侧第二内表面
334、434 外侧第二内表面
350 凸缘部
360 凹部
370 背面
433a 内侧凸条
433b 内侧第一倾斜面
433c 内侧第二倾斜面
433d 内侧棱线
434a 外侧凸条
434b 外侧第一倾斜面
434c 外侧第二倾斜面
434d 外侧棱线
534 凸条
CA 中心轴
OA 光轴
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的光束控制部件、发光装置、面光源装置及显示装置进行详细说明。在以下的说明中，作为本发明的面光源装置的代表例，对适合用于液晶显示装置的背光源等的面光源装置进行说明。这些面光源装置能够通过与被来自面光源装置的光照射的被照射部件(例如液晶面板)组合，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5A～图7是表示本发明的实施方式1的面光源装置100的结构的图。图5A是面光源装置100的俯视图，图5B是主视图。图6A是图5B所示的A-A线的剖面图，图6B是图5A所示的B-B线的剖面图。图7是将图6B的一部分放大后的部分放大剖面图。此外，图7中省略了支脚部。
如图5A～图7所示，面光源装置100具有壳体110、多个发光装置200、以及光漫射部件120。多个发光装置200以矩阵状配置于壳体110的底板112上。底板112的内表面作为漫射反射面而发挥功能。另外，在壳体110的顶板114设置有开口部。光漫射部件120以盖住该开口部的方式配置，作为发光面发挥功能。发光面的大小例如为约400mm×约700mm。
如图6A、图6B所示，多个发光装置200分别固定在基板210上。多个基板210分别固定在壳体110的底板112上的规定的位置。如图7所示，多个发光装置200分别具有发光元件220及光束控制部件300。
发光元件220是面光源装置100的光源，安装于基板210上。发光元件220例如是白色发光二极管等发光二极管(LED)。从安装容易且发光效率较高的观点来看，优选发光元件220为板上芯片(COB)型的LED。
已知COB型的LED使比以往的LED多的光向侧方方向射出。与光束控制部件300的凹部360(下述)的下端相比，发光元件220的上表面既可以比其靠垂直方向上侧，也可以比其靠垂直方向下侧。在本实施方式中，发光元件220的上表面位于比光束控制部件300的凹部360(后述)的下端靠垂直方向下侧的位置。
如图7所示，光束控制部件300固定在基板210上。光束控制部件300以使从发光元件220射出的光扩散的方式对其进行控制。光束控制部件300以使其中心轴CA与发光元件220的光轴OA一致的方式配置于发光元件220之上。此外，下述的光束控制部件300的入射面310及出射面320都为旋转对称(圆对称)。另外，光束控制部件300的入射面310的旋转轴与出射面320的旋转轴一致。这里，“中心轴CA”是指入射面310及出射面320的旋转轴。另外，“光轴OA”是指来自发光元件220的立体的出射光束的中心的光线。
能够通过一体成型来形成光束控制部件300。对于光束控制部件300的材料，只要是能够使所希望的波长的光通过的材料即可。例如，光束控制部件300的材料是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)、环氧树脂(EP)、硅树脂等透光性树脂、或玻璃。
本发明的面光源装置100的主要特征在于光束控制部件300的结构。因此，另外详细地对光束控制部件300进行说明。
光漫射部件120是具有光漫射性的板状的部件，使来自发光装置200的出射光漫射并透射。通常，光漫射部件120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120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物树脂(MS)等透光性树脂形成。为了赋予光漫射部件120光漫射性，在其表面形成有细微的凹凸，或在光漫射部件120的内部分散有珠粒等光漫射体。
在本发明的面光源装置100中，从各发光元件220射出的光被光束控制部件300以照射光漫射板120的大范围的方式扩散。从各光束控制部件300射出的光进一步被光漫射部件120漫射。其结果为，本发明的面光源装置100能够均匀地照射面状的被照射部件(例如液晶面板)。
(光束控制部件的结构)
图8及图9A～图9D是表示本实施方式的光束控制部件300的结构的图。图8是从背面侧观察光束控制部件300(基板210侧)的立体图。图9A是光束控制部件300的俯视图，图9B是仰视图，图9C是主视图，图9D是图9A所示的A-A线的剖面图。
如图8及图9A～图9D所示，光束控制部件300具有入射面310、出射面320、环状槽部330及凸缘部350。另外，虽然未特别地进行图示，光束控制部件300也可以具有多个支脚部。
入射面310是以与光束控制部件300的中心轴CA相交的方式形成于背面侧(发光元件220侧)的中央部的凹部360的内表面。对于从发光元件220射出的光的大部分或全部，入射面310控制其行进方向并使其向光束控制部件300的内部入射。入射面310与光束控制部件300的中心轴CA相交、且以中心轴CA为轴旋转对称(圆对称)。
出射面320以从凸缘部350突出的方式形成于光束控制部件300的正面侧(光漫射部件120侧)。出射面320对入射至光束控制部件300内的光控制其行进方向并使其向外部射出。出射面320与中心轴CA相交、且以中心轴CA为轴旋转对称(圆对称)。
出射面320具有：位于以中心轴CA为中心的规定范围的第一出射面320a；在第一出射面320a的周围连续地形成的第二出射面320b；以及连接第二出射面320b与凸缘部350的第三出射面320c(参照图9D)。第一出射面320a是向背面侧呈凸状的曲面。第二出射面320b是位于第一出射面320a的周围、且向正面侧呈凸状的光滑的曲面。第二出射面320b的形状是圆环状的凸形状。第三出射面320c是位于第二出射面320b的周围的曲面。在图9D所示的剖面中，第三出射面320c的剖面可以是直线状，也可以是曲线状。
环状槽部330以包围凹部360(入射面310)的方式形成于光束控制部件300的背面侧。环状槽部330以中心轴CA为轴旋转对称。环状槽部330包括：在中心轴CA侧配置的第一内表面331；以及比第一内表面331远离中心轴CA而配置的第二内表面332。另外，在入射面310(凹部360)和环状槽部330之间的区域配置有背面370。背面370位于光束控制部件300的背面侧(基板210侧)，从凹部360的开口缘部向径向延伸。
第一内表面331既可以配置为与中心轴CA平行，也可以配置为随着接近正面侧而逐渐远离中心轴CA。在本实施方式中，第一内表面331配置为与中心轴CA平行。即，第一内表面331是圆筒状。
第二内表面332以包围第一内表面331的方式形成于光束控制部件300的背面侧。第二内表面332相对于中心轴CA的倾斜角度为，随着远离中心轴CA而连续地或阶段性地变大。第二内表面332既可以是一个曲面，也可以具有多个曲面。在本实施方式中，第二内表面332具有多个曲面。更具体而言，第二内表面332包括：内侧第二内表面333，其配置于中心轴CA侧；以及外侧第二内表面334，其配置为比内侧第二内表面333远离中心轴CA。在包含中心轴CA的剖面中，第二内表面332比连接外侧端部与内侧端部的假想直线更向环状槽部330的开口部侧突出。
也可以使第一内表面331与第二内表面332连续地形成。在使第一内表面331与第二内表面332连续地形成时，在包含中心轴CA的剖面中的环状槽部330的剖面形状为大致V字状。另外，也可以在第一内表面331与第二内表面332之间形成有第三内表面。当在第一内表面331与第二内表面332之间形成有第三表面时，包含中心轴CA的剖面中的环状槽部330的剖面形状例如为上底(位于更靠正面侧的边)较短的大致梯形。
对于包含中心轴CA的剖面中的内侧第二内表面333及外侧第二内表面334的形状，既可以是直线状，也可以是向背面侧呈凸状的曲线状。在本实施方式中，包含中心轴CA的剖面中的内侧第二内表面333及外侧第二内表面334的形状都是直线状。即，在本实施方式中，内侧第二内表面333及外侧第二内表面334都是圆锥台的侧面的形状。
内侧第二内表面333及外侧第二内表面334都相对于中心轴CA倾斜。内侧第二内表面333及外侧第二内表面334都以随着远离中心轴CA而逐渐接近背面侧的方式倾斜。内侧第二内表面333相对于中心轴CA的倾斜角度比外侧第二内表面334相对于中心轴CA的倾斜角度小。这里，在包含中心轴CA的剖面中的内侧第二内表面333的形状为直线状时，“倾斜角度”是指，在包含中心轴CA的剖面中，内侧第二内表面333的延长线与中心轴CA所成的两个角度中的较小的角度即环状槽部330侧的角度。另外，在包含中心轴CA的剖面中的内侧第二内表面333的形状为曲线状时，“倾斜角度”是指，曲线中的切线与中心轴CA所成的两个角度中的较小的角度即环状槽部330侧的角度。
内侧第二内表面333的倾斜角度及外侧第二内表面334的倾斜角度是，使由入射面310入射到光束控制部件300并由出射面320内反射(菲涅尔反射)的光的至少一部分向侧方方向反射的角度。在内侧第二内表面333或外侧第二内表面334相对于中心轴CA的倾斜角度小于25°的情况下，由出射面320内反射后的光有可能不向侧方方向行进，而向基板210反射。另外，由出射面320内反射后的光中的大部分的光有可能无法到达。另一方面，在内侧第二内表面333或外侧第二内表面334相对于中心轴CA的倾斜角度超过50°的情况下，到达内侧第二内表面333的光可能会透射。
如上所述，内侧第二内表面333相对于中心轴CA的倾斜角度比外侧第二内表面334相对于中心轴CA的倾斜角度小。
这样，通过在内侧第二内表面333相对于中心轴CA的倾斜角度、与外侧第二内表面334相对于中心轴CA的倾斜角度之间设置差异，能够使到达内侧第二内表面333的光与到达外侧第二内表面334的光分别向不同的方向反射。由此，能够抑制由出射面320菲涅尔反射的光由基板210进一步反射从而导致亮度不均的产生、或该由出射面320菲涅尔反射的光被基板210吸收而导致的光的损失。
从使更多的光朝向侧方方向的观点来看，例如，优选第二内表面332设置于，由入射面310向光束控制部件300入射并由出射面320内反射(菲涅尔反射)的光到达的区域。由入射面310入射的光由出射面320内反射并到达光束控制部件300的背面侧为止的光路，能够通过模拟求得。
图10是光束控制部件300的光路图。图10中表示以出射角30°、45°及60°从发光元件220的发光中心射出的光线的光路。另外，在图10中，为了表示光路，省略了剖面线。如图10所示，在光束控制部件300中，由出射面320反射的光到达光束控制部件300的背面侧的规定区域。对于由入射面310入射到光束控制部件300的光由出射面320内反射而到达的区域，例如，可以针对多个不同的角度进行模拟，并以包含其大部分的光路所到达的区域的方式进行设定。
凸缘部350位于出射面320的外周部与光束控制部件300的背面侧的外周部之间，向径向外侧突出。凸缘部350的形状为大致圆环状。凸缘部350不是必须的构成要素，但是通过设置凸缘部350，光束控制部件300的安装以及位置对准变得容易。可以考虑出射面320的必要面积和凸缘部350的成型性等，来决定凸缘部350的厚度。
任意形成的多个支脚部从光束控制部件300的背面侧突出。不特别限定支脚部的形状，但支脚部是大致圆柱状的部件。多个支脚部在相对于发光元件220适当的位置支撑光束控制部件300。
此外，如图11所示，包含中心轴CA的剖面中的内侧第二内表面333的形状也可以是向背面侧呈凸状的曲线状。即，第二内表面332相对于中心轴CA的倾斜角度也可以随着远离中心轴CA而连续地变大。
(变形例1)
实施方式1的光束控制部件400也可以在第二内表面332进一步设置有用于提高光的反射光率的棱镜结构(凸条)。
图12是实施方式1的变形例的光束控制部件400的立体图。实施方式1的变形例的光束控制部件400在第二内表面432配置有多个凸条433、434，在这一点上与光束控制部件300不同。因此，对于与光束控制部件300相同的结构，标以相同编号并省略其说明。
如图12所示，在实施方式1的变形例的光束控制部件400的内侧第二内表面433配置有多个内侧凸条433a。多个内侧凸条433a具有：平面状的内侧第一反射面433b；平面状的内侧第二反射面433c；以及作为内侧第一反射面433b和内侧第二反射面433c的交线的内侧棱线433d。内侧凸条433a的、与内侧棱线433d垂直的剖面为大致三角形，另外，虽然未特别地进行图示，包含内侧棱线433d的假想直线在比内侧棱线433d靠正面侧的位置与中心轴CA相交。内侧凸条433a如全反射棱镜那样发挥功能，使由出射面320内反射并到达第二内表面332的光向光束控制部件400的侧方方向进一步反射。
另外，在外侧第二内表面434配置有多个外侧凸条434a。多个外侧凸条434a具有：平面状的外侧第一反射面434b；平面状的外侧第二反射面434c；以及作为外侧第一反射面434b和外侧第二反射面434c的交线的外侧棱线434d。外侧凸条434a的、与外侧棱线434d垂直的剖面为大致三角形，另外，虽然未特别地进行图示，包含外侧棱线434d的假想直线在比外侧棱线434d靠正面侧的位置与中心轴CA相交。外侧凸条434a如全反射棱镜那样发挥功能，使由出射面320内反射并到达第二内表面432的光向光束控制部件400的侧方方向进一步反射。
(模拟)
接着，对本实施方式的变形例的光束控制部件400中的光路、和使用了光束控制部件400的面光源装置100中的亮度分布进行了模拟。为了比较，对图13所示的光束控制部件(以下也称为“比较例的光束控制部件”)500中的光路、和使用了比较例的光束控制部件500的面光源装置(以下也称为“比较例的面光源装置”)也同样地进行了模拟。
图13是从背面侧观察比较例的光束控制部件的立体图。如图13所示，比较例的光束控制部件500的第二内表面532具有多个凸条534。另外，第二内表面532(凸条534)相对于中心轴CA的倾斜角度为恒定。更具体而言，在包含中心轴CA的剖面中，包含第二内表面532(凸条534)的假想直线与中心轴CA所成的角度为恒定。此外，其他的结构与实施方式1的变形例的光束控制部件300相同。
图14A、图14B是从发光元件220射出的光的光束控制部件400、500中的光路图。图14A表示比较例的光束控制部件500中的光路，图14B表示本实施方式的光束控制部件400中的光路。
如图14A所示，可知，在实施方式1的比较例的光束控制部件500中，相对于第二内表面552的表面以较大的角度到达的光中的、一部分的光向中心轴CA(光轴OA)的正上方部分(上方)反射。另一方面，如图14B所示，在本实施方式的变形例的光束控制部件400中，与比较例的光束控制部件500相比，朝向中心轴CA(光轴OA)的正上方部分的光减少了。这可以认为是由于：对于相对于比较例的光束控制部件500的第二内表面552的表面以较大的角度到达的光，相当于该光的光到达内侧第二内表面433或外侧第二内表面434；由于内侧第二内表面433及外侧第二内表面434相对于中心轴CA的倾斜角不同，所以到达内侧第二内表面433或外侧第二内表面434的光，不向中心轴CA(光轴OA)的正上方部(上方)反射，而向各个方向进行了反射。
图15是表示面光源装置中的亮度分布的模拟结果的图。图15的曲线图中的实线表示本实施方式的面光源装置中的亮度分布的模拟结果，虚线表示比较例的面光源装置中的亮度分布的模拟结果。另外，图15中的曲线图的纵轴表示亮度(lux)，横轴表示距中心轴CA(光轴OA)的距离(mm)。
如图15的虚线所示，在比较例的面光源装置中，第二内表面534相对于中心轴CA的倾斜角为恒定，所以在被照射面上(光漫射部件120)的中心轴CA(光轴OA)附近产生了明部。另一方面，如图15的实线所示，启示了，在本实施方式的面光源装置中，能够抑制在被照射面上(光漫射部件120)的中心轴CA(光轴OA)附近产生明部。这可以认为是由于，由出射面320内反射后的光的一部分到达内侧第二内表面433或外侧第二内表面434，从而不向中心轴CA(光轴OA)附近反射，而向侧方或远离中心轴CA(光轴OA)的方向反射。
(效果)
如上所述，在本实施方式的面光源装置中，由出射面320内反射后的光的一部分由内侧第二内表面333、433或外侧第二内表面334、434反射，由于向各个方向反射，所以朝向光束控制部件300、400(发光装置)的正上方的光变少，能够抑制在被照射面上(光漫射部件120)产生明部。
此外，在实施方式1的变形例的光束控制部件400中，即使增大倾斜角度(即使以和与中心轴CA正交的线所成的角度较小的平缓倾斜形成第二内表面)，也能够利用放射状棱镜形状的逆反射效果，抑制由出射面320内反射的光向基板210漏出的情况。例如，即使以内侧第二内表面433的倾斜角度60°、外侧第二内表面434的倾斜角度86°这样较大的倾斜角度形成较浅的环状槽部330，也能够适当地抑制由出射面320内反射的光向基板210漏出的情况。
[实施方式2]
在实施方式2的面光源装置中，光束控制部件600的形状与实施方式1的光束控制部件300不同。因此，对于与实施方式1的变形例的面光源装置相同的结构，标以相同编号并省略其说明。
(光束控制部件的结构)
图16A、图16B是表示实施方式2的光束控制部件600的结构的图。图16A是从背面侧观察实施方式2的光束控制部件600的立体图，图16B是以包含中心轴CA的平面切断的剖面图。图17是从发光元件220的侧面射出的光的光束控制部件600中的光路图。此外，在图17中，为了表示光路，省略了剖面线。
如图16A、图16B所示，实施方式2的光束控制部件600具有：入射面310、出射面320、环状槽部630及凸缘部350。
实施方式2中的环状槽部630具有第一内表面631及第二内表面432。第一内表面631配置为，随着远离中心轴CA而逐渐接近正面侧。第一内表面631既可以是一个曲面，也可以是多个曲面。在本实施方式中，第一内表面631是一个曲面。包含中心轴CA的剖面中的第一内表面631的形状既可以是直线状，也可以向背面侧呈凸状的曲线状。在本实施方式中，包含中心轴CA的剖面中的第一内表面631的形状是直线状。即，在本实施方式中，第一内表面631是倒圆锥台的侧面的形状。
以往，环状槽部的第一内表面形成为与中心轴CA大致平行(例如，图3及图4的平行面34)。因此，在与中心轴CA大致正交的方向上行进的光由于平行面34(第一内表面)及倾斜面32(第二内表面)而向光束控制部件的上方进行散射。由此，在使用了以往的光束控制部件的面光源装置中，产生了亮度不均。另一方面，在本实施方式中，使第一内表面631形成为随着远离中心轴CA而逐渐靠近正面侧。由此，在与中心轴CA大致正交的方向上行进的光不会由于第一内表面631及第二内表面432而向光束控制部件的上方散射。在本实施方式中，在与中心轴CA大致正交的方向上行进的光由第一内表面631反射或折射，向光束控制部件600的侧方方向行进(参照图17)。这样，第一内表面631抑制光向光束控制部件600的上方的行进，使亮度不均不易产生。从进一步使由上述的理由导致的亮度不均不易产生的观点来看，优选将第一内表面631配置于，由入射面310向光束控制部件300入射并在与中心轴CA大致正交的方向上行进的光的大部分到达的区域。
特别地，在发光元件是COB型的LED时，向LED的侧方方向射出的光的量比以往的LED多，所以在与中心轴CA大致正交的方向上行进的光的量也更多。因此，对于本发明的光束控制部件600，在发光元件是COB型的LED时，与以往的光束控制部件相比，能够使亮度不均更不易产生。此外，从使向LED的侧面方向射出的光更多地向光束控制部件600入射的观点来看，优选发光元件220的上表面位于比光束控制部件600具有的凹部360的下端靠垂直方向上方的位置。
优选第一内表面631以使在与中心轴CA正交的方向上行进的光向光束控制部件600的侧方反射的角度，相对于与中心轴CA正交的假想直线倾斜。另外，优选第一内表面631以使到达第一内表面631的光全反射的角度，相对于该假想直线倾斜。
此外，在本实施方式中，虽然将光束控制部件300的背面侧的整个面设为环状槽部330，但是只要第一内表面631及第二内表面432形成于上述区域，也可以使环状槽部630仅形成于光束控制部件600的背面侧的一部分的区域。这时，在光束控制部件600的背面侧的剩余的区域形成有背面。
(效果)
如上所述，本实施方式的面光源装置除了实施方式1的效果以外，还使从发光元件220的侧面射出的光向侧方反射，因此，能够进一步抑制在被照射面上(光漫射部件120)产生明部的情况。
此外，在本实施方式中，如图18所示，包含中心轴CA的剖面中的内侧第二内表面333的形状也可以是向背面侧呈凸状的曲线状。
另外，上述的实施方式1、2的面光源装置中，由出射面320内反射(菲涅尔反射)的光有时在第二内表面332、432的附近进行聚光(参照图14A、图14B)。在该情况下，认为在第二内表面332、432的附近进行聚光后的光可能会到达内侧第二内表面或外侧第二内表面中的任意一个。因此，在实施方式1、2的面光源装置中的光束控制部件300、400、600中，为了使到达第二内表面332、432的光向各个方向反射，有时难以对第二内表面332、432适当地进行设计。因此，如图19所示，也可以调整由出射面320内反射(菲涅尔反射)后的光进行聚光的位置。图19是调整了由反射面320内反射后的光的聚光位置的光束控制部件中的光路图。此外，在图19中，为了表示光路，省略了剖面线。如图19所示，也可以调整入射面310或出射面320的形状，从而调整由出射面320内反射的光进行聚光的位置。在本实施方式中，以使光在到达第二内表面432之前暂时进行聚光的方式进行调整。由此，由出射面320内反射的光到达第二内表面432的较广的范围。到达第二内表面432的光向各个方向反射，所以进一步使得在光漫射部件120上不易产生亮度不均。
工业实用性
本发明的光束控制部件、发光装置及面光源装置例如能够适用于液晶显示装置的背光源或一般照明等。

Claims (7)

1.一种光束控制部件，用于对从发光元件射出的光的配光进行控制，其特征在于，具有：
入射面，其是以与光束控制部件的中心轴相交的方式在背面侧形成的凹部的内表面，使从所述发光元件射出的光入射；
出射面，其以与所述中心轴相交的方式形成于正面侧，使由所述入射面入射的光向外部射出；以及
环状槽部，其以包围所述入射面的方式形成于背面侧，
所述环状槽部包括：第一内表面，其配置于所述中心轴侧；以及第二内表面，其配置为比所述第一内表面远离所述中心轴，
在包含所述中心轴的剖面中，所述第二内表面比连接外侧端部和内侧端部的假想直线更向所述环状槽部的开口部侧突出，
在包含所述中心轴的剖面中，在将所述第二内表面的任意点处的切线与所述中心轴所成的两个角度中的、所述环状槽部侧的角度设为所述第二内表面的任意点处的倾斜角度时，
所述第二内表面的所述内侧端部处的倾斜角度比所述第二内表面的所述外侧端部处的倾斜角度小，
所述第二内表面的倾斜角度随着远离所述中心轴而连续地或阶段性地变大。
2.如权利要求1所述的光束控制部件，其特征在于，
所述第二内表面具有：内侧第二内表面，其配置于所述中心轴侧；以及外侧第二内表面，其配置为比所述内侧第二内表面远离所述中心轴，
包含所述中心轴的所述内侧第二内表面的剖面及包含所述中心轴的所述外侧第二内表面的剖面都是直线，
所述内侧第二内表面相对于所述中心轴的倾斜角度比所述外侧第二内表面相对于所述中心轴的倾斜角度小。
3.如权利要求1或权利要求2所述的光束控制部件，其特征在于，
所述第一内表面以随着远离所述中心轴而逐渐靠近正面侧的方式倾斜。
4.一种发光装置，其特征在于，具有：
发光元件；以及
如权利要求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.如权利要求4所述的发光装置，其特征在于，
所述发光元件是板上芯片型的发光二极管。
6.一种面光源装置，其特征在于，具有：
如权利要求4所述的发光装置；以及
光漫射部件，其使来自所述发光装置的光漫射并透射。
7.一种显示装置，其特征在于，具有：
如权利要求6所述的面光源装置；以及
显示部件，其被从所述面光源装置射出的光照射。
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