CN110291327A - 发光装置、面光源装置及显示装置 - Google Patents

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Abstract

发光装置具有发光元件和光束控制部件。光束控制部件具有入射面、光控制面、背面、环状槽。光控制面包括第一透射部、全反射部、第二透射部。环状槽包括第一内表面和第二内表面。作为从发光元件的发光中心射出的光线中的一部分的光线的第二光线由入射面入射至光束控制部件的内部，由全反射部全反射之后，由第二内表面进行内反射，并从第二透射部向光束控制部件的外部射出。

Description

发光装置、面光源装置及显示装置
技术领域
本发明涉及发光装置、面光源装置及显示装置。
背景技术
近年来，从节能和小型化的观点出发，使用发光二极管(以下也称为“LED”)作为照明用的光源。而且，代替荧光灯或卤素灯等，使用将LED和控制从LED射出的光的配光的光束控制部件组合而成的发光装置。另外，在液晶显示装置等透射型图像显示装置中，使用配置为格子状的发光装置作为背光源(例如，参照专利文献1)。
专利文献1中记载的发光装置具有发光元件和光束控制部件。另外，发光元件的光轴和光束控制部件的中心轴重合。光束控制部件具有：光入射面，使从发光元件射出的光入射至光束控制部件的内部；光出射面，使由光入射面入射的光向光束控制部件的外部射出；以及底面，将光入射面和光出射面连接。
光入射面是向底面侧开口的凹部的内表面。另外，光出射面与发光元件的光轴相交，其中央部分向底面侧呈平滑的凸形状，而且光出射面的比中央部分更靠外侧的部分向与底面相反的一侧呈平滑的凸形状。
从发光元件的发光面的中心射出的光由光入射面以远离中心轴的方式折射，并入射至光束控制部件的内部。入射至光束控制部件的内部的光由光出射面以进一步远离中心轴的方式折射，并向光束控制部件的外部射出。这样，在专利文献1的发光装置中，积极地使从发光元件射出并入射至光束控制部件的内部的光向外部射出。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-043628号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1中记载的发光装置中，以积极地使到达光出射面的光射出的方式进行控制。由此，在具有专利文献1中记载的发光装置的面光源装置中，虽然通过光束控制部件的光入射面和光出射面使从发光元件射出的光折射，但有可能在发光装置的正上方产生明部。在使这样的面光源装置薄型化和少灯化的情况下，有可能该明部变得明显，在被照射面上产生辉度不均。
因此，本发明的目的在于提供一种发光装置，该发光装置与上述以往的发光装置相比，能够进一步抑制朝向正上方的光量，且使从发光元件射出的光向更宽的范围扩展。另外，本发明的另一个目的在于提供具有该发光装置的面光源装置和显示装置。
解决问题的方案
本发明的发光装置，具有发光元件和控制从所述发光元件射出的光的配光的光束控制部件，所述发光元件的光轴和所述光束控制部件的中心轴重合，该发光装置中，所述光束控制部件具有：入射面，其是以与所述中心轴相交的方式向背面侧开口的凹部的内表面，使从所述发光元件射出的光入射；光控制面，其以与所述中心轴相交的方式配置于正面侧，控制由所述入射面入射的光的配光；背面，其以包围所述凹部的开口缘部的方式配置于背面侧；以及圆环状的环状槽，其以包围所述凹部的开口缘部的方式形成于所述背面，所述环状槽包括：第一内表面，其配置于所述中心轴侧；以及第二内表面，其比所述第一内表面更远离所述中心轴而配置，所述光控制面包括：第一透射部，其以与所述中心轴相交的方式配置，并使从所述发光元件的发光中心射出的第一光线透射；全反射部，其以包围所述第一透射部的方式与所述第一透射部连续地配置，并使从所述发光中心相对于所述光轴以比所述第一光线大的角度射出的第二光线向所述第二内表面全反射；以及第二透射部，其以包围所述全反射部的方式与所述全反射部连续地配置，并使从所述发光中心相对于所述光轴以比所述第二光线大的角度射出的第三光线、以及由所述全反射部和所述第二内表面依次反射后的第二光线透射。
本发明的面光源装置具有：本发明的多个发光装置；以及光漫射板，该光漫射板使来自所述发光装置的光漫射并透射。
本发明的显示装置具有：本发明的面光源装置；以及被照射部件，其被照射从所述面光源装置射出的光。
发明效果
根据本发明，能够提供一种发光装置，该发光装置与上述以往的发光装置相比，能够进一步抑制朝向正上方的光量，并且使从发光元件射出的光向更宽的范围扩展。另外，根据本发明，能够提供在发光装置的正上方不容易产生明部的、抑制了辉度不均的面光源装置和显示装置。
附图说明
图1A、图1B是表示本发明的实施方式1的面光源装置的结构的图。
图2A、图2B是实施方式1的面光源装置的剖面图。
图3是实施方式1的面光源装置的局部放大剖面图。
图4是从背面侧观察实施方式1的光束控制部件的立体图。
图5A～图5D是表示实施方式1的光束控制部件的结构的图。
图6A是实施方式1的面光源装置中的光路图，图6B是比较例1的面光源装置中的光路图。
图7A～图7D是实施方式1的面光源装置中的光路图。
图8A～图8D是实施方式1的面光源装置中的光路图。
图9A～图9D是比较例1的面光源装置中的光路图。
图10A～图10D是比较例1的面光源装置中的光路图。
图11A～图11D是比较例2的面光源装置中的光路图。
图12A、图12B是表示面光源装置中的辉度分布的曲线图。
图13是从背面侧观察本发明的实施方式2的面光源装置的光束控制部件的立体图。
图14A～图14D是表示实施方式2的面光源装置的光束控制部件的结构的图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的面光源装置和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、将发光装置配置为格子状的面光源装置进行说明。
[实施方式1]
(面光源装置的结构)
图1～图3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1A是本发明的实施方式1的面光源装置100的俯视图，图1B是主视图。
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线的剖面图。
图3是面光源装置100的局部放大剖面图。此外，图3中省略了光束控制部件300的支脚部。另外，图3中省略了面光源装置100的剖面线。
如图1A、图1B、图2A、图2B和图3所示，面光源装置100具有：壳体110、多个发光装置200、光漫射板(被照射面)120。本发明的面光源装置100能够适用于液晶显示装置的背光源等。另外，如图1B所示，面光源装置100还能够通过与液晶面板等显示部件(被照射部件)107(图1B中以虚线表示)组合，作为显示装置100’使用。
壳体110的底板112的内表面发挥作为漫射反射面的功能。在底板112上，将配置有发光装置200的基板210配置于规定的位置。另外，在壳体110的顶板114上设置有开口部。光漫射板120以覆盖该开口部的方式配置，发挥作为发光面的功能。发光面的大小例如可以设为约400mm×约700mm。
多个发光装置200在壳体110的底板112上的基板210上排列为格子状。在此，“排列为格子状”是指以呈矩形或三角形等多边形的方式排列单位格子。单位格子的例子包括：三角形的格子(三角格子)、长方形的格子、正方形的格子(正方格子)、多边形的格子。在本实施方式中，多个发光装置200排列为正方格子状。即，在本实施方式中，多个发光装置200以第一方向(图2A中的X方向)的中心间距离和与第一方向正交的第二方向(图2A中的Y方向)的中心间距离都是相同的距离P的方式排列。
另外，关于基板210与光漫射板120的间隔H相对于多个发光装置200的中心间距离P之比，可以适当地设定。从使面光源装置100薄型化的观点出发，优选基板210与光漫射板120的间隔H相对于多个发光装置200的中心间距离P之比，为0.18以下。例如，在多个发光装置200的中心间距离P为36mm的情况下，基板210与光漫射板120的间隔H为6mm(H/P＝0.17)，在多个发光装置200的中心间距离P为44mm的情况下，基板210与光漫射板120的间隔H为8mm(H/P＝0.18)，在多个发光装置200的中心间距离P为60mm的情况下，基板210与光漫射板120的间隔H为10mm(H/P＝0.17)。
多个发光装置200分别具有发光元件220和光束控制部件300。发光元件220是面光源装置100的光源，而且安装在基板210上。发光元件220例如是白色发光二极管等发光二极管(LED)。发光元件220以其发光中心(光轴OA)位于光束控制部件300的中心轴CA上的方式配置。另外，发光元件220以其发光中心(光轴OA)与发光装置200的中心重合的方式配置(参照图3)。在此，“发光元件的光轴OA”是指来自发光元件220的立体的出射光束的中心的光线。发光元件220以第一方向(图2A中的X方向)的中心间距离和与第一方向正交的第二方向(图2A中的Y方向)的中心间距离相同的方式，排列为正方格子状。即，第一方向和第二方向上的多个发光元件的中心间距离都是P。
另外，关于在发光元件220的光轴方向上的发光元件220的发光面的位置(高度)，可以适当地设定。在发光元件220的光轴方向上的发光元件220的发光面的位置(高度)既可以是与凹部305(参照图4)的开口缘部相同的位置，也可以比开口缘部更靠基板210侧，还可以比开口缘部更靠光漫射板120侧。在本实施方式中，发光元件220的发光面在光轴方向上配置于与凹部305的开口缘部相同的位置(高度)。
光束控制部件300是透镜，而且固定于基板210上。光束控制部件300控制从发光元件220射出的光的配光，将该光的行进方向向基板210的表面方向扩展。光束控制部件300以其中心轴CA与发光元件220的光轴OA重合的方式，配置在发光元件220之上(参照图3)。此外，后述的光束控制部件300的入射面310和光控制面320旋转对称(圆对称)，而且该旋转轴与发光元件220的光轴OA重合。将该入射面310和光控制面320的旋转轴称为“光束控制部件的中心轴CA”。
能够通过一体成型来形成光束控制部件300。关于光束控制部件300的材料，只要是能够使所希望的波长的光通过的材料，则可以适当选择。光束控制部件300的材料的例子包括：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。不特别地限定光束控制部件300的材料的折射率，但从不使光束控制部件300大型化并对后述的全反射部322赋予全反射功能的观点出发，优选为1.55以上。折射率为1.55以上的材料的例子包括聚碳酸酯、硫乌拉坦树脂、使赋予高折射率功能的纳米粒子分散于基体树脂材料而得到的纳米复合材料等适于透镜的透明材料。即，优选光束控制部件300是聚碳酸酯制。本实施方式的面光源装置100的主要特征在于光束控制部件300的结构。因此，对光束控制部件300应具备的特征，另行详细说明。
光漫射板120是具有光漫射性的板状的部件，并使来自发光装置200的出射光漫射并透射。光漫射板120与基板210大致平行地配置在多个发光装置200之上。通常，光漫射板120具有与液晶面板等被照射部件几乎相同的大小。例如，光漫射板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合树脂(MS)等透光性树脂形成。为了赋予光漫射性，在光漫射板120的表面形成有细微的凹凸，或者在光漫射板120的内部分散有珠粒等光漫射子。
本发明的面光源装置100中，从各个发光元件220射出的光以照射光漫射板120的规定的照射区域的方式被光束控制部件300控制。如后述那样，光束控制部件300适当地照射规定的照射区域，因此光漫射板120的内表面被大致均匀地照射。从各个光束控制部件300到达光漫射板120的光在被漫射的同时透射过光漫射板120。其结果，本发明的面光源装置100能够对面状的被照射部件(例如液晶面板)均匀地照射。
(光束控制部件的结构)
图4是从背面侧观察本发明的实施方式1的光束控制部件300的立体图。图5A是光束控制部件300的俯视图，图5B是仰视图，图5C是主视图，图5D是图5A所示的A-A线的剖面图。
如图4和图5A～图5D所示，光束控制部件300具有入射面310、光控制面320、背面330和环状槽340。另外，光束控制部件300也可以具有：凸缘部350，用于使光束控制部件300容易处理；以及支脚部(图示省略)，形成用于使从发光元件220放出的热量向外部扩散的间隙，并且用于将光束控制部件300在基板210上定位并固定。
入射面310对从发光元件220射出的光中的大部分的光，控制该光的行进方向并使其入射至光束控制部件300的内部。入射面310是向背面侧开口的凹部305的内表面。入射面310以与中心轴CA(光轴OA)相交的方式配置。入射面310以中心轴CA为旋转轴旋转对称(本实施方式中为圆对称)。即，凹部305以与光束控制部件300的中心轴CA(发光元件220的光轴OA)相交的方式配置于背面330的中央部(参照图3)。
光控制面320配置于光束控制部件300的正面侧(光漫射板120侧)。光控制面320对入射至光束控制部件300内的光中的一部分的光，控制其行进方向并使其向外部射出，使另一部分的光向环状槽340全反射。光控制面320与中心轴CA相交，而且以中心轴CA为旋转轴旋转对称(本实施方式中为圆对称)。
光控制面320具有第一透射部321、全反射部322和第二透射部323。
第一透射部321以与中心轴CA相交的方式，配置于以中心轴CA为中心的规定的范围。第一透射部321对从发光元件220的发光中心相对于光轴OA以较小的角度射出的第一光线，控制其行进方向并使其透射。关于第一透射部321的形状，只要能够发挥上述的功能，则可以适当地设定。第一透射部321的形状既可以是平面，也可以是凸向背面侧的曲面，还可以是凸向正面侧的曲面。在本实施方式中，第一透射部321是凸向背面侧的曲面。第一透射部321例如使从发光元件220的发光中心以0°以上且14°以下的角度射出的第一光线透射。
全反射部322以包围第一透射部321的方式与第一透射部321连续地配置。全反射部322至少使从发光元件220的发光中心相对于光轴OA以比第一光线大的角度射出的第二光线向环状槽340的第二内表面342全反射。优选全反射部322使从发光元件220的发光中心以外的区域射出的光也向第二内表面342全反射。但是，并不需要使从发光元件220的发光中心以外的区域射出并到达全反射部322的全部的光向第二内表面342全反射。因此，到达全反射部322的一部分的光既可以透射，也可以向第二内表面342以外的区域反射。将全反射部322的形状设计为，至少使从发光元件220的发光中心射出并到达全反射部322的光向第二内表面342全反射。具体而言，只要设计为使从发光元件220的发光中心射出并朝向全反射部322的光，以临界角以上的角度到达全反射部322即可。在本实施方式中，全反射部322是凸向正面侧的平滑的曲面。关于全反射部322的形状，考虑发光元件22的位置、入射面310的形状、光束控制部件300的材料等来设计。如上所述，若光束控制部件300的材料的折射率高，则能够不使光束控制部件300大型化，并对全反射部322赋予能使从发光元件220的发光中心射出的光向第二内表面342全反射的形状。全反射部322例如使从发光元件220的发光中心以超过14°且为46°以下的角度射出的第二光线全反射。另外，在本实施方式中，全反射部322的表面露出到光束控制部件300的外部。即，在本实施方式中，在全反射部322的表面上，未形成反射膜等反射部件。
第二透射部323以包围全反射部322的方式与全反射部322连续地配置。第二透射部323使从发光元件220的发光中心相对于光轴OA以比第二光线大的角度射出的第三光线、以及由全反射部322和环状槽340的第二内表面342依次反射后的第二光线透射。关于第二透射部323的形状，只要能够发挥上述的功能，则可以适当地设定。在本实施方式中，第二透射部323是凸向正面侧的平滑的曲面。第二透射部323例如使从发光元件220的发光中心以超过46°的角度射出的第三光线透射。
背面330是以包围凹部305的开口缘部的方式配置于背面侧的面。关于背面330的形状，可以适当地设定。背面330既可以是与中心轴CA垂直的面，也可以是随着远离中心轴CA而向背面侧倾斜的倾斜面，还可以是随着远离中心轴CA而向正面侧倾斜的倾斜面。另外，背面330可以是平滑的面，也可以是经粗糙化的面。在本实施方式中，背面330是与中心轴CA垂直的平滑的平面。
环状槽340以包围凹部305(入射面310)的开口缘部的方式形成于背面330。环状槽340以中心轴CA为轴旋转对称。环状槽340包括：配置于中心轴CA侧的第一内表面341、以及比第一内表面341更远离中心轴CA而配置的第二内表面342。另外，在本实施方式中，在第二内表面342侧配置有多个凸条343，这些凸条343的表面是第二内表面342。
第一内表面341既可以与中心轴CA平行地配置，也可以以越靠近正面侧越远离中心轴CA的方式倾斜。在本实施方式中，第一内表面341与中心轴CA平行。
第二内表面342以包围第一内表面341的方式形成于光束控制部件300的背面侧。第二内表面342随着远离中心轴CA而向背面侧倾斜。
关于背面330上的环状槽340的位置，只要由全反射部322全反射后的第二光线的至少一部分能够到达第二内表面342，并向第二透射部323反射，则不特别地进行限定。优选环状槽340配置于由全反射部322全反射后的第二光线的大部分到达的区域。
第二内表面342(多个凸条343)使由全反射部322全反射后的光线向第二透射部323进行内反射。第二内表面342(多个凸条343)以随着远离中心轴CA而靠近背面侧的方式倾斜。另外，各个凸条343具有第一倾斜面344、第二倾斜面345和棱线346，该棱线346配置于第一倾斜面344与第二倾斜面345之间，并向随着远离中心轴CA而靠近背面侧的方向倾斜。凸条343的与棱线346垂直的剖面形状包括三角形状、对顶部施加了R倒角后的三角形状、半圆形状、以及使其他面介于第一倾斜面344与第二倾斜面345之间而成的台形状等。在本实施方式中，凸条343的与棱线346垂直的剖面形状是三角形状。即，在本实施方式中，第一倾斜面344与第二倾斜面由棱线346连接。各个凸条343如全反射棱镜那样发挥功能。即，由全反射部322全反射后的第二光线由第一倾斜面344和第二倾斜面345依次反射并朝向第二透射部323。多个凸条343以相对于中心轴CA为旋转对称(将凸条343的数量设为n时为n次对称)的方式配置。
接着，对面光源装置100的光路进行了仿真。图6A表示包含本实施方式的面光源装置100的中心轴CA的剖面中的光路的仿真结果，图6B表示包含比较例1的面光源装置500的中心轴CA的剖面中的光路的仿真结果。图6A、图6B中示出了，从发光元件220的发光中心，在相对于光轴OA为0°～80°的范围内分别以各相差2°的角度射出的光线。基板210与光漫射板120的间隔H为10mm。另外，比较例1的面光源装置500中，只有光束控制部件600的结构与本实施方式的光束控制部件300不同。具体而言，比较例1的面光源装置500的光束控制部件600中，代替全反射部322而具有使第二光线向外部透射的透射部642。另外，图6A、图6B中，为了表示光路省略了面光源装置100、500中的剖面线。
通过图6A与图6B的比较可知，本实施方式的面光源装置100与比较例1的面光源装置500相比，朝向发光装置200的正上方部的光较少。即，可知，在发光装置200的正上方部不产生明部。另外，本实施方式的面光源装置100与比较例1的面光源装置500相比，能够使从发光元件220的发光中心射出的光到达更远离发光装置200(光束控制部件300)的中心轴CA的位置。
接着，对光线的出射角度与光线的光漫射板120上的到达位置之间的关系进行了仿真。另外，对比较例1和比较例2的面光源装置500、700也同样进行了仿真。比较例2的面光源装置700中，只有光束控制部件800的结构与本发明的光束控制部件300不同。具体而言，比较例2的面光源装置700的光束控制部件800不具有环状槽340，且背面330形成为经粗糙化的滚花形状。
图7A～图7D和图8A～图8D表示包含本发明的面光源装置100的中心轴CA的剖面中的光路的仿真结果，图9A～图9D和图10A～图10D表示包含比较例1的面光源装置500的中心轴CA的剖面中的光路的仿真结果。图11A～图11D表示包含比较例2的面光源装置700的中心轴CA的剖面中的光路的仿真结果。图7A、图9A和图11A是出射角度为2～10°的范围的光路图，图7B、图9B和图11B是出射角度为10～20°的范围的光路图，图7C、图9C和图11C是出射角度为20～30°的范围的光路图，图7D、图9D和图11C是出射角度为30～40°的范围的光路图。图8A和图10A是出射角度为40～50°的范围的光路图，图8B和图10B是出射角度为50～60°的范围的光路图，图8C和图10C是出射角度为60～70°的范围的光路图，图8D和图10D是出射角度为70～80°的范围的光路图。另外，图7～图11中，为了表示光路省略了面光源装置100、500、700中的剖面线。
如图7A、图7B所示，在本实施方式的面光源装置100中，从发光元件220的发光中心射出的出射角度较小的第一光线，由入射面310入射之后，以由第一透射部321朝向远离中心轴CA的方向的方式受到控制，并向光束控制部件300的外部射出。而且，从光束控制部件300射出的光到达距中心轴CA比较近的光漫射板120上的位置。
如图7B～图7D所示，从发光元件220的发光中心以比第一光线大的角度射出的第二光线在由入射面310入射之后，到达全反射部322。第二光线由全反射部322向环状槽340全反射，并且由第一倾斜面344和第二倾斜面345依次进行内反射，从第二透射部323射出。此时，第二光线与后述的比较例1的面光源装置500中的第二光线相比，以更宽的范围到达光漫射板120。
如图8A～图8D所示，从发光元件220的发光中心以比第二光线大的角度射出的第三光线，由入射面310入射之后，以由第二透射部323朝向远离中心轴CA的方向的方式受到控制，并向光束控制部件300的外部射出。而且，从光束控制部件300射出的光到达光漫射板120上的距中心轴CA较远的位置。
另一方面，如图9A～图9D和图10A～图10D所示，在比较例1的面光源装置500中，第一光线由入射面310入射，以由第一透射部321朝向远离中心轴CA的方向的方式受到控制，并向光束控制部件600的外部射出。第二光线以由透射部朝向进一步远离中心轴CA的方向的方式受到控制，并向光束控制部件600的外部射出。第三光线以由第二透射部642朝向进一步远离中心轴CA的方向的方式受到控制，并向光束控制部件600的外部射出。这样，可知，在比较例1的面光源装置500中，从发光元件220射出的光随着发光角度增大，到达远离中心轴的位置。
另外，如图11A～图11D所示，在比较例2的面光源装置700中，第一光线由入射面310入射，以由第一透射部321朝向远离中心轴CA的方向的方式受到控制，并向光束控制部件800的外部射出。第二光线由全反射部322全反射，向背面330行进。到达背面330的第二光线中的一部分的第二光线由背面330进行内反射，并从第二透射部323向光束控制部件800的上方射出。此外，虽然未特别地图示，但第三光线以由第二透射部323朝向进一步远离中心轴CA的方向的方式受到控制，并向光束控制部件800的外部射出。这样，可知，在比较例2的面光源装置700中未形成环状槽340，因此由全反射部322全反射后的光线中的一部分的光线朝向正上方。
接着，对面光源装置100中的光漫射板120上的辉度分布进行了仿真。另外，为了比较，对比较例1的面光源装置500也进行了调查。在本仿真中，对从发光元件220的发光中心射出并从光束控制部件300、600的光控制面射出的直射光、直射光以外的散射光、以及将直射光和散射光合在一起的整体光，调查了辉度分布。
图12A是表示比较例1的面光源装置500中的辉度分布的曲线图，图12B是表示本实施方式的面光源装置100中的辉度分布的曲线图。图12A、图12B的横轴是距中心轴CA的距离，纵轴是辉度。L1表示整体光的结果，L2表示直射光的结果，L3表示散射光的结果。
如上所述，在比较例1的面光源装置500中，从发光元件220射出并由入射面310入射的光中的大部分的光，从光控制面向光束控制部件600的外部射出(参照图6B)。光束控制部件600中，尽管要使光轴OA附近的光扩展来抑制发光元件220正上方的辉度，但扩展后的光线未达到远方，而在光轴OA的附近形成带状的明部。如图12A的虚线所围成的区域所示，比较例1的面光源装置500(在比较例1中，基板210与光漫射板120的间隔H＝10mm)中，在距发光装置的光轴OA的距离为15mm附近显示出了较高的辉度，这也表明了上述情况。另一方面，可知在本实施方式的面光源装置100中，由直射光带来的面光源装置上的辉度(距光轴OA的距离为15mm附近处的辉度)低于比较例1的面光源装置500。这可以认为是由于在本实施方式的面光源装置100中，光束控制部件300具有全反射部322，因此向发光装置200的上方射出并到达距光轴OA的距离为15mm附近的光减少(参照图6A)。
如上所述，在H＝10mm的情况下，由到达距光轴OA的距离为15mm附近的光线产生明部，但在基板210与光漫射板120的间隔H较大的情况下，被照射面较远从而照射范围扩展，明部不显眼。本发明在以下情况下是有效的，即，在即使通过光控制面的折射使光扩展至界限，但由于基板210与光漫射板120的间隔H较小而扩展后的光集中地到达特定的位置，在光漫射板上生成明部的情况。即，本发明中，使容易集中于特定的位置的光在光控制面上全反射，使其先返回至在光束控制部件的背面上形成的环状槽的第二内表面，以不使光集中于光漫射板上的特定的位置的方式在第二内表面上使其再次反射，由此能够抑制明部的生成。
(效果)
如上所述，本实施方式的发光装置200中，第二光线不在全反射部322透射而由全反射部322全反射，由环状槽340的第二内表面342进一步进行内反射，并从第二透射部323向外部射出。这样，与以往的发光装置相比，本实施方式的发光装置200能够将向发光装置200的上方射出的光线控制为朝向侧方，因能够抑制在发光装置的正上方产生明部，能够使光线到达更宽的范围。因此，通过将本实施方式的发光装置200适用于面光源装置100，能够使面光源装置100薄型化、或者能够减少发光装置200的数量。
[实施方式2]
(面光源装置的结构)
实施方式2的面光源装置中，只有光束控制部件400的结构与实施方式1的面光源装置100不同。因此，仅对光束控制部件400进行说明。另外，对与实施方式1的光束控制部件300相同的结构，标以相同的附图标记，并省略其说明。
图13是从背面侧观察本发明的实施方式2的面光源装置的光束控制部件400的立体图。图14A是光束控制部件400的俯视图，图14B是仰视图，图14C是主视图，图14D是图14A所示的A-A线的剖面图。
实施方式2的面光源装置的光束控制部件400具有入射面310、光控制面320、背面330和环状槽440。环状槽440具有第一内表面341和第二内表面442。在第二内表面442上未形成多个凸条343。即，在本实施方式中，第二内表面442形成为圆锥台的侧面的形状。
另外，虽然未特别地进行图示，但实施方式2的面光源装置中的光路图与实施方式1的面光源装置100中的光路图基本相同。
(效果)
实施方式2的面光源装置具有与实施方式1相同的效果。
本申请主张基于在2017年2月27日提出的日本专利申请特愿2017-034740的优先权。该申请的说明书以及附图中记载的内容全部引用于本申请说明中。
工业实用性
本发明的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普通照明等。
附图标记说明
100、500、700 面光源装置
100’ 显示装置
107 被照射面
110 壳体
112 底板
114 顶板
120 光漫射板
200 发光装置
210 基板
220 发光元件
300、400、600、800 光束控制部件
305 凹部
310 入射面
320 光控制面
321 第一透射部
322 全反射部
323 第二透射部
330 背面
340、440 环状槽
341 第一内表面
342、442 第二内表面
343 凸条
344 第一倾斜面
345 第二倾斜面
346 棱线
350 凸缘部
CA 光束控制部件的中心轴
OA 发光元件的光轴

Claims (6)

1.一种发光装置，具有发光元件和控制从所述发光元件射出的光的配光的光束控制部件，所述发光元件的光轴和所述光束控制部件的中心轴重合，该发光装置中，
所述光束控制部件具有：
入射面，其是以与所述中心轴相交的方式向背面侧开口的凹部的内表面，使从所述发光元件射出的光入射；
光控制面，其以与所述中心轴相交的方式配置于正面侧，控制由所述入射面入射的光的配光；
背面，其以包围所述凹部的开口缘部的方式配置于背面侧；以及
圆环状的环状槽，其以包围所述凹部的开口缘部的方式形成于所述背面，
所述环状槽包括：
第一内表面，其配置于所述中心轴侧；以及
第二内表面，其比所述第一内表面更远离所述中心轴而配置，
所述光控制面包括：
第一透射部，其以与所述中心轴相交的方式配置，并使从所述发光元件的发光中心射出的第一光线透射；
全反射部，其以包围所述第一透射部的方式与所述第一透射部连续地配置，并使从所述发光中心相对于所述光轴以比所述第一光线大的角度射出的第二光线向所述第二内表面全反射；以及
第二透射部，其以包围所述全反射部的方式与所述全反射部连续地配置，并使从所述发光中心相对于所述光轴以比所述第二光线大的角度射出的第三光线、以及由所述全反射部和所述第二内表面依次反射后的第二光线透射。
2.如权利要求1所述的发光装置，其中，
在所述第二内表面上以相对于所述中心轴旋转对称的方式配置有多个凸条，该多个凸条具有第一倾斜面、第二倾斜面、以及配置于所述第一倾斜面与所述第二倾斜面之间的棱线，所述棱线随着远离所述中心轴而靠近背面侧地倾斜，
由所述全反射部全反射后的第二光线由所述第一倾斜面和所述第二倾斜面依次反射之后，从所述第二透射部向所述光束控制部件的外部射出。
3.如权利要求1或权利要求2所述的发光装置，其中，
所述光束控制部件的材料的折射率为1.55以上。
4.如权利要求3所述的发光装置，其中，
所述光束控制部件为聚碳酸酯制。
5.一种面光源装置，其具有：
权利要求1～4中任意一项所述的多个发光装置；以及
光漫射板，其使来自所述发光装置的光漫射并透射。
6.一种显示装置，其具有：
权利要求5所述的面光源装置；以及
被照射部件，该被照射部件被照射从所述面光源装置射出的光。
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