CN110869668B - 光束控制部件、发光装置、面光源装置和显示装置 - Google Patents

光束控制部件、发光装置、面光源装置和显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供发光元件用透镜(即，光束控制部件)，即使只使用少量的发光元件，所述透镜也能够确保光充足的扩散。本发明的光束控制部部件(10)的特征在于，具有圆顶形状的非球面透镜主体(11)，透镜主体(11)具有基底面(13)和圆顶形状的曲面(12)，基底面(13)具有以中心轴为中心的基底凹部(131)，基底凹部(131)的凹面包含射入来自发光元件的入射光的光入射区域，圆顶形状的曲面(12)包含向外部发射来自所述光入射区域的入射光的光发射区域，曲面(12)的所述光发射区域，从中心轴方向所视的形状，是以中心轴为中心的椭圆状，其中与中心轴正交的X轴的长度x和与中心轴正交且与X轴正交的Y轴的长度y满足x<y；其在包含X轴和所述中心轴的截面中在所述中心轴两侧具有一对第1凹部(121)，并且在包含Y轴和所述中心轴的截面中在所述中心轴上具有第2凹部(122)。

Description

光束控制部件、发光装置、面光源装置和显示装置
技术领域
本发明涉及光束控制部件、发光装置、面光源装置和显示装置，该光束控制部件是控制从LED等发光元件发射的光的光分配的透镜。
背景技术
在液晶显示装置等显示装置中配置背光源，该背光源即将光照射在显示面板的面光源装置。所述背光源中，例如使用配置有LED等发光元件的发光元件基板。所述发光元件基板上，以给定的间隔配置多个发光元件，并配置用于扩散来自发光元件的发射的光的透镜以覆盖各发光元件。并且，所述背光源根据显示装置的大小，具有多个所述发光元件列，所述多个发光元件列各自以给定的间隔，使所述发光元件列平行的方式配置(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献1:JP 2011–034799 A
发明内容
发明要解决的问题
然而，当为了均匀地照明任意大小的整个显示面板，将所述背光源的多个所述发光元件排列成在横竖方向上等间距的矩阵时，所述发光元件的个数和配置所述发光元件的基板的个数增加，或需要能够以矩阵方式配置多个发光元件的大基板，这增加了成本。另一方面，相对于同等任意大小的显示面板，当以扩大平行配置的所述发光元件的列间距离使得横竖任一方的间隔变大的方式配置发光元件，并且所述发光元件列的总数减少时，虽然能够减少成本，但不能保证充足的光的扩散。具体而言，所述发光元件列的列间距离扩大，因此所述发光元件列的列之间产生由于光亮不足导致的暗部，引起所述显示装置的性能低下的问题。该问题不仅限于LED，其他发光元件也有相同问题。
因此，本发明的目的是，提供发光元件用透镜，即光束控制部件，即使是使用相对少量的发光元件，也能确保光的充足扩散。
问题解决方案
为了实现上述目的，本发明提供光束控制部件,其特征在于，具有圆顶形状的非球面透镜主体，
所述透镜主体
具有基底面和圆顶形状的曲面，
所述基底面
具有以中心轴为中心的基底凹部，
所述基底凹部的凹面包含入射有来自发光元件的入射光的光入射区域，所述圆顶形状的曲面
包含将来自所述光入射区域的入射光射向外部的光发射区域，所述曲面的光发射区域，
从中心轴方向所视的形状，是以中心轴为中心的椭圆状，其中与中心轴正交的X轴方向的长度x和与中心轴正交且与X轴正交的Y轴方向的长度y满足x<y，
其在包含X轴和所述中心轴的截面中，在所述中心轴的两侧具有一对第1凹部，
在包含Y轴和所述中心轴的截面中，在所述中心轴上具有第2凹部。
本发明的发光装置的特征在于，其具有发光元件和光束控制部件，所述光束控制部件是所述本发明的光束控制部件，所述光束控制部件以覆盖所述发光元件的方式配置。
本发明的面光源装置的特征在于，其具有发光装置和光扩散部件，所述发光装置是所述本发明的发光装置。
本发明的显示装置的特征在于，其具有面光源装置和被来自所述面光源装置的发射光照射的被照射部件，所述面光源装置是所述本发明的面光源装置。
发明的有益效果
本发明的光束控制部件由于具有上述结构，可以使扩散光的折射程度在Y轴方向上大于在X轴方向上的程度。因此，例如，不增加所述发光元件的数量，而是通过将本发明的光束控制部件配置成使得其Y轴方向沿着需要光扩散的方向，由此可以确保光的扩散。另外，如上所述，当减少平行配置的所述发光元件列的数量时，需要扩大所述发光元件的列间距离。但是，通过将本发明的光束控制部件配置成使得其Y轴方向沿着所述发光元件列间的距离扩大的方向(垂直于所述发光元件列)，由此光能够在所述发光元件列间的方向进一步扩散。由此，例如，即使减少所述发光元件列的数量，光也能够扩散到光量不足的区域，从而抑制暗部的产生。
附图说明
[图1]图1(A)是实施方案1的光束控制部件10的顶视图，(B)是Y轴的侧视图，(C)是底视图，(D)是X轴的侧视图，(E)是I-I方向的截面图，(F)是II-II方向的截面图。
[图2]图2(A)是实施方案1的光束控制部件10的I-I方向的截面图，(B)是II-II方向的截面图。
[图3]图3是实施方案2的光束控制部件10的顶视图。
[图4]图4是实施方案3的发光装置的示意图，(A)是配置发光元件的底座基板的平面图，(B)是进一步配置光束控制部件的底座基板的平面图。
[图5]图5(A)是示出配置了先前的光束控制部件的发光元件列和显示面板的关系的概略的示意图，图5(B)是示出配置了实施方案3的光束控制部件10的发光元件列和显示面板的关系的概略的示意图。
[图6]图6是示出实施方案3中光束控制部件和显示面板的关系的示意图。
[图7]图7(A)是示出配置了先前的光束控制部件的发光元件列和显示面板的关系的概略的示意图，图7(B)是示出实施方案3中的配置了光束控制部件10的发光元件列和显示面板(被照射部件)的关系的概略的示意图。
[图8]图8是示出实施方案3中相邻光束控制部件彼此的关系的示意图。
[图9]图9是示出实施方案4中发光元件的间距和发射光的关系的概略图。
具体实施方式
在本发明的光束控制部件中，例如，扩散光的折射程度在Y轴方向上大于在X轴方向上的程度。
在本发明的光束控制部件中，例如，所述光发射区域在包含X轴和所述中心轴的截面中在所述中心轴上有顶点。
在本发明的光束控制部件中，例如，在所述光发射区域中，所述基底面到各部位的距离满足下述条件(1)和(2)：
LY0<LY1＝LY1’ …(1)
LY0＝LX0 …(2)
LY0：在包含Y轴和所述中心轴的截面中，从所述中心轴和所述光发射区域的交点到所述基底面的垂直方向的距离；
LY1和LY1’：各自是在包含Y轴和所述中心轴的截面中，从以所述中心轴为中心的对称的位置上存在的顶点到所述基底面的垂直方向的距离；
LX0：在包含X轴和所述中心轴的截面中，从所述中心轴和所述光发射区域的交点到所述基底面的垂直方向的距离。
在本发明的光束控制部件中，例如，所述光发射区域的所述一对第1凹部，从所述中心轴方向所视的形状，是以Y轴为中心的开口相对的对称的弧状。
在本发明的光束控制部件中，例如，所述光发射区域的所述一对第1凹部不存在于Y轴上。
在本发明的光束控制部件中，例如，所述透镜主体还具有腿部，所述腿在所述基底面上向与所述曲面相反的方向突出而配置。
本发明的发光装置例如还具有底座基板，所述底座基板上配置有所述发光元件，所述发光元件被所述光束控制部件覆盖。
本发明的发光装置例如具有多个所述发光元件和多个所述光束控制部件，所述多个发光元件在所述底座基板上以一定的间隔直线状配置，由此构成至少一个发光元件列，所述多个发光元件的每个被所述多个光束控制部件的每个覆盖，所述多个光束控制部件的每个，其Y轴方向相对于所述发光元件列的列方向正交。
在本发明的发光装置中，例如，所述光束控制部件是相对于所述发光元件的异形光分配用部件，所述发光元件是发射各向同性的光的元件。
在本发明的面光源装置中，例如，所述发光装置是所述本发明的发光装置，所述发光装置具有多个所述发光元件列，所述多个发光元件列以其列方向平行的方式配置。
在本发明的显示装置中，例如，所述被照射部件是显示面板。作为具体实例，所述被照射部件为液晶面板等。
本发明的光束控制部件是接收配置在底座基板上的发光元件发射的光并将所述光向外部输出的透镜，其例如用于背光源。因此，本发明的光束控制部件也可以是例如背光源的发光元件用透镜。所述发光元件没有特殊限制，例如，可为LED等。
接下来，就本发明的光束控制部件和发光装置的实施方案根据附图加以说明。在所述附图中，相同的部分用相同的符号表示。本发明不受下述实施方案的任何限定或限制。各实施方案可以援用其他实施方案的记载。在以下实施方案中，作为配置本发明的光束控制部件的对象的发光元件，用LED作为示例，但本发明不限于此示例，并且LED以外的点状光源的发光元件也同样适用。
[实施方案1]
图1示出了本发明的光束控制部件的一个实施例。图1中，(A)是从光束控制部件10的上方所视的平面图，(C)是从下方所视的平面图，(B)是Y轴侧的侧视图，(D)是X轴侧的侧视图，(E)是从I-I方向看的截面图，(F)是从II-II方向看的截面图。光束控制部件10在所述(A)的平面图中，短轴是X轴，长轴是Y轴，X轴与Y轴的交点123是中心，通过所述中心并且与X轴和Y轴垂直的轴是中心轴Z。当光束控制部件10以覆盖发光元件的方式配置且射入来自所述发光元件的光时，中心轴Z也称为光轴。
光束控制部件10具有圆顶形状非球面透镜主体11。在光束控制部件10中，透镜主体11具有基底面13和圆顶形状的曲面12。透镜主体11的基底面13具有以中心轴Z为中心的基底凹部131。
光束控制部件10，例如，在透镜主体11的基底面13上还可以具有腿部15。腿部15例如在基底面13上向与曲面12相反方向突出而配置。另外，在图2以后，省略了腿部的图示。
光束控制部件10，例如，可在透镜主体11的曲面12和基底面13之间的侧面上具有凸缘14。在光束控制部件10中，所述侧面的凸缘14例如可为搬运光束控制部件10时的把持部。另外，在光束控制部件10中，例如，在所述侧面也可以保留门。所述门例如是当同时形成多个光束控制部件10并从多个光束控制部件10连接的成型体上切割各个光束控制部件时，残留在光束控制部件10的侧面的凸状部位。
透镜主体11的基底凹部131在配置于所述发光元件的底座基板上时，为覆盖所述发光元件的区域，光从所述发光元件发射时，基底凹部131的凹面(内表面)主要为入射有来自所述发光元件的发射光的光入射区域。
透镜主体11的曲面12具有将来自基底凹部131的所述光入射区域的入射的入射光向外部发射的光发射区域，例如，曲面12的整个区域是所述光发射区域。
如图1所示，曲面12(即所述光发射区域)，从中心轴Z方向所视的形状，为以中心轴Z为中心的椭圆状，具体而言，与中心轴Z正交的X轴的长度x和与中心轴Z正交且与X轴正交的Y轴的长度y满足x<y。另外，如图1(F)所示，曲面12(所述光发射区域)在包含X轴和中心轴Z的截面(以下也称X轴截面)中在中心轴Z的两侧具有一对第1凹部121(121a，121b)，并且如图1E所示，其在包含Y轴和中心轴Z的截面(以下也称Y轴截面)中在中心轴Z上具有第2凹部122。
关于所述光发射区域的第1凹部121和第2凹部122使用图2加以说明。图2中，(A)是图1(A)从I-I方向看的截面(与图1(E)相同)的放大图，(B)是图1(F)的变形，为图1(A)从II-II方向看的截面的放大图和含有交点123的虚线区域的放大图。图2(A)和(B)中，虚线圆包围的部位示出了各截面的顶点，省略了截面的剖面线。
如图1(E)和图2(A)所示，在包含中心轴Z的Y轴截面中，曲面12在中心轴Z上具有第2凹部122。因此，在所述Y轴截面中，曲面12的顶点(即，距基底面13的距离最长的部位)不存在于曲面12和中心轴Z的交点123处，而存在于交点123的两侧区域。即，在所述光发射区域中，在所述Y轴截面中从基底面13到各部位的距离满足下述条件(1)。在下述条件(1)中，LY0是在所述Y轴截面中从所述中心轴Z和所述光发射区域(曲面12)的交点123到基底面13的垂直方向的距离。另外，在下述条件(1)中，LY1和LY1’分别是在所述Y轴截面中从以中心轴Z为中心的对称的位置存在的顶点到基底面13的垂直方向的距离。
LY0<LY1＝LY1’ …(1)
另一方面，如图1(F)和图2(B)所示，在包含中心轴Z的X轴截面中，曲面12在中心轴两侧具有一对第1凹部121(121a，121b)。在所述X轴截面中，曲面12的顶点(即，距基底面13的距离最长的部位)，可以如图1F所示，是曲面12和中心轴Z的交点123，也可以如图2B所示，为交点123之外处，例如，交点123的附近。因为曲面12和中心轴Z的交点123是来自作为光源的发光元件的最强的光所到达的位点，因此如图2B所示，例如，通过在交点123处设置凹部而将交点123以外的位点作为顶点，可以进一步分配光。
在图2B中，所述X轴截面的顶点是交点123。因为所述X轴截面中的曲面12和中心轴Z的交点与所述Y轴截面中的曲面12和中心轴Z的交点是相同的点，所述光发射区域在所述Y轴截面和所述X轴截面中从基底面13到各部位的距离满足下述条件(2)。在下述条件(2)中，LX0是在所述X轴截面中，从中心轴Z和所述光发射区域(曲面12)的交点到基底面13的垂直方向的距离。
LY0＝LX0 …(2)
如上所述，所述Y轴截面中的曲面12和中心轴Z的交点与所述X轴截面中的曲面12和中心轴Z的交点是相同的点123。另外，在本实施方案中，如图2(B)所示，当所述X轴截面的顶点是交点123时，所述Y轴截面的顶点不是交点123，而是位于交点123的两侧。因此，在图2所示的光束控制部件10中，所述Y轴截面具有比所述X轴截面的顶点高的顶点。即，所述X轴截面的顶点和所述Y轴截面的顶点，例如满足下述条件(3)。
LX0＝LY0<LY1＝LY1’ …(3)
如上所述，在光束控制部件10中，所述光发射区域(曲面12)是椭圆形状，并且在短轴即X轴方向具有夹持中心轴的一对第1凹部121。由此，当所述发光元件被光束控制部件10覆盖时，从所述发光元件射入的入射光在Y轴方向比在X轴方向更容易折射和扩散。另外，光束控制部件10在所述Y轴侧截面中在交点123处具有第2凹部122。即，光束控制部件10在所述Y轴截面中为顶点不在光轴上的形态。由此，在本发明的光束控制部件10中，例如，由所述发光元件相对于光轴以给定的立体角发射的发射光通过基底凹部131扩散，然后通过第2凹部122在Y轴方向进一步扩散。
在光束控制部件10中，如上所述，光扩散的折射程度在Y轴方向上大于在X轴方向上的程度。因此，当光束控制部件10覆盖所述发光元件时，从所述发光元件入射的入射光可以相对于Y轴方向以比X轴方向更加扩散的方式折射。因此，将光束控制部件10优选用于例如发射各同向性的光的发光元件中，可以说是相对于所述各向同性发光元件的异形分配光用部件。
透镜主体11的材质没有特殊限制，例如为透过光的材质。所述材质例如可列举玻璃、透明树脂等，所述透明树脂例如可以是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、环氧树脂(EP)、硅树脂等。在光束控制部件10还具有腿部15和凸缘14的情况下，例如可以和透镜主体11一体成型，故这些材质例如也相同。
透镜主体11的大小没有特殊限制。透镜主体11从中心轴Z方向所视的形状为椭圆状。所述椭圆的大小例如可用X轴的长x和Y轴的长y表示，其中将以透镜主体11的中心轴Z为中心的短轴作为X轴，以长轴作为Y轴。所述椭圆的大小使得在x为相对值1时，y的相对值的下限例如大于1，上限例如在3以下。所述椭圆的X轴的长度为例如为3至10mm，Y轴的长度例如可基于X轴的长度由所述相对值求得。
透镜主体11的整体的高度没有特殊限制，在中心轴Z中从基底面13到交点123的长度(LY0)例如是2至9mm。在透镜主体11中，设置于基底面13的、覆盖所述发光元件的基底凹部131的大小没有特殊限制，例如可根据所述发光元件的大小适当决定。在透镜主体11中，所述X轴截面的第1凹部121和所述Y轴截面的第2凹部122的大小和形状没有特殊限制。
当光束控制部件10还具有腿部15时，例如，其数量、位置等没有特殊限制。腿部15例如在透镜主体11的基底面13上配置于基底凹部131的周围。腿部15例如可为1个，也可为多个，在多个时，例如，为2个以上或3个以上。在具有多个腿部15时，例如，优选腿部15配置于以中心轴为中心的同一圆周上，并且相对于所述中心，各腿部15以同样的角度(例如，在3个的情况下，彼此为120°)配置。
腿部15的形状和大小没有特殊限制。腿部15的形状例如是圆柱状、棱柱状等。腿部15例如其截面在垂直方向可以是同等大小，也可以是从上到下方向逐渐变窄的形状。
腿部15在下方向的末端通过粘着剂等配置在所述底座基板上。因此，腿部15的下方向的末端例如优选具有相对小的面积。由此，在配置本发明的光束控制部件的发光装置中，例如，能够进一步抑制所述粘合剂等对光学特性的影响。
[实施方案2]
在本发明的光束控制部件中，如上所述，所述X轴截面图的一对第1凹部的形状没有特殊限制。在本实施例中，就所述一对第1凹部的形状的一例，用图3进行说明。
图3是从光束控制部件10的上方所视的平面图，为示出设置了一对第1凹部121的区域的概略图。如图3所示，在光束控制部件10中，第1凹部121a、121b从中心轴Z方向所视的形状，为以Y轴为中心开口彼此相对的对称的弧状。另外，第1凹部121a是以X轴为中心对称的形状，第1凹部121b也是以X轴为中心对称的形状。并且，第1凹部121a、121b各自不存在于Y轴上。
第1凹部121a、121b的弧的大小、第1凹部121a、121b的深度等没有特殊限制，例如，可根据光束控制部件10的大小、形状、光束控制部件10的配置条件等适当决定。
[实施方案3]
本发明的光束控制部件能够用于本发明的发光装置。如上所述，本发明的发光装置具有发光元件和光束控制部件，所述光束控制部件是本发明的光束控制部件，其特征在于以覆盖所述发光元件的方式配置(也称为安装)。因为本发明的发光装置使用本发明的光束控制部件，因此，通过所述光束控制部件，来自所述发光元件的发射光可在所述光束控制部件的Y轴方向上比X轴方向更扩散地发射。本发明的发光装置的特征在于具备所述本发明的光束控制部件，其他构成没有特殊限制。本发明的发光装置，例如，也可以是背光源用的发光元件基板。
本发明的发光装置例如还具有底座基板，所述底座基板上配置有所述发光元件，所述发光元件被所述光束控制部件覆盖，在本发明的发光装置中，所述发光元件和所述光束控制部件的数量没有特殊限制，只要每个所述发光元件一个所述光束控制部件，以覆盖所述发光元件的方式配置即可。
本发明的发光装置具有多个所述发光元件和多个所述光束控制部件时，优选多个发光元件在所述底座基板上，以一定的间隔直线状配置，由此构成发光元件列。构成所述发光元件列的多个所述发光元件，如上所述，优选每个所述光束控制部件分别被一个所述光束控制部件覆盖。相对于所述发光元件列的所述各光束控制部件的方向，例如，各自优选其Y轴方向相对于所述发光元件列的列方向正交。所述发光元件列的列方向指在所述发光元件列中，所述发光元件排列的方向。
如上所述，所述发光元件没有特殊限制，可为LED等点状光源。如上所述，本发明的光束控制部件可为异形光分配用部件，因此所述发光元件优选为发射各向同性的光的发光元件。
接下来，就本发明的发光装置作为一例，举出具有所述发光元件列的方案，用图4进行说明。图4是示出发光装置20的概略的示意图。图4(A)是示出配置有多个发光元件221的底座基板21的概略的平面图，图4(B)是示出在图4(A)的底座基板21上还以覆盖发光元件221的方式配置了光束控制部件10的发光装置20的概略的示意图。
如图4(A)所示，在底座基板21上，多个发光元件221以一定的间隔直线状配置，形成发光元件列22。在图4(A)中，形成发光元件列22的方向(箭头A)称为发光元件列22的列方向A。并且，如图4(B)所示，光束控制部件10以通过其基底凹部131覆盖发光元件221的方式配置在底座基板21上，从而构成发光装置20。
在发光元件列22中，发光元件221的间隔没有特殊限制，例如，如下文所述，可以根据发光元件221的间隔，调节光束控制部件10的第1凹部121。发光元件221的间隔例如可以根据背光源的厚度适当设定，作为具体实施例，为20至250mm。发光元件221的间隔例如是相邻的发光元件221的中心轴间的距离。
本发明的发光装置具有所述发光元件列时，所述发光元件列的数量没有特殊限制。本发明的发光装置，例如，可如上述图4所示，在一个底座基板上具有1列发光元件列，也可如下述图5所示，具有多个发光元件列。
本发明的发光装置，当如前一种情况所述，一个底座基板具有一列发光元件列时，例如也称为发光元件条，并且当所述发光元件是LED时，也称为LED条。另外，本发明的发光装置，当如后一种情况所述，具有多个发光元件列时，各发光元件列例如如下文所述，优选以各个列方向A平行的方式配置。另外，在所述发光元件列间，相邻的发光元件列的各发光元件的Y轴优选直线对齐。
如上所述，通过本发明的光束控制部件，例如，与使用先前的光束控制部件的情况相比，对于同等大小的显示面板，能够减少配置的所述发光元件列的数量。作为具体例，图5和图7示出了使用先前的光束控制部件的情况和使用本发明的光束控制部件的情况的比较的示意图。
首先，图5(A)示出了配置了先前的光束控制部件40的发光元件列43和显示面板31的关系的概略，图5(B)示出了本实施方案的配置了光束控制部件10的发光元件列23和显示面板31的关系的概略。在图5(A)中，假设对于给定大小的显示面板31，为了使光在整个显示面板31上扩散，需要配置多个(2列)用光束控制部件40覆盖的发光元件列43。与之相对，在使用本实施方案的光束控制部件10时，由于光束控制部件10以在Y轴方向比X轴方向更扩散的方式折射光，因此被光束控制部10覆盖的发光元件列23的数量与使用先前的光束控制部件40的情况相比能够减少，例如为1列。
如图5(B)所示，当相对于显示面板31，被光束控制部件10覆盖的发光元件列23为1列时，在光束控制部件10中向Y轴方向的光的扩散增加，例如可以通过所述X轴截面中的一对第1凹部121的大小进行调节。就调节方法，用图6进行说明。图6是示出光束控制部件10和显示面板31的关系的示意图。第1凹部121a是如上所述的弧形，光向Y轴方向的扩散例如可通过弧长调整。具体而言，第1凹部121a的弧长，可以在以光束控制部件10(图6中左边的光束控制部件10)的中心轴为顶点、相邻的光束控制部件10(图6中中间的光束控制部件10)的Y轴与显示面板31的边缘的2个交点连接的三角形中，在所述顶点的顶角的范围内设定。由此，光可容易地在显示面板31的边缘(长边侧的外缘)扩散。另外，与第1凹部121a为一对的第1凹部121b也同样能够设定弧长。
接下来，图7(A)示出配置了先前的光束控制部件40的发光元件列43和显示面板31的关系的概略，图7(B)示出本实施方案的配置了光束控制部件10的发光元件列23和显示面板(被照射部件)31的关系的概略。在图7(A)中，假设对于给定大小的显示面板31，为了使光扩散至整个显示面板31上，需要配置多个(4列)被光束控制部件40覆盖的发光元件列43。与之相对，在使用本实施方案的光束控制部件10时，由于光束控制部件10以在Y轴方向比在X轴方向更加扩散的方式折射光，因此被光束控制部件10覆盖的发光元件列23的数量与使用现有的光束控制部件40的情况相比减少，例如为3列。
如图7(B)所示，当相对于显示面板31，被光束控制部件10覆盖的发光元件列23为3列时，光束控制部件10中向Y轴方向的光扩散增强，例如可以通过所述X轴截面中的一对第1凹部121的大小调节。就调节方法，用图8进行说明。图8是示出相邻的光束控制部件10的关系的示意图。第1凹部121a是如上所述的弧形，光向Y轴方向的扩散例如可通过弧长调节。具体而言，第1凹部121a的弧长，可以在以光束控制部件10(图8中，中间列左边的光束控制部件10)的中心轴为顶点、与其相同的发光元件列的相邻的光束控制部件10(图8中，中间段的中间的光束控制部件10)的Y轴和相邻的发光元件列(图8中，上段和下段)中的下一个光束控制部件(图8中，上段中间和下段中间的光束控制部件10)的中心轴的2个交点连结的三角形中，在所述顶点的顶角的范围内设定。由此，在显示面板31中，光可容易地在相邻的发光元件列之间扩散。另外，与第1凹部121a为一对的第1凹部121b也同样能够设定弧长。
[实施方案4]
具备本发明的光束控制部件的本发明的发光装置可用于例如面光源装置中。如上所述，本发明的面光源装置的特征在于具有本发明的发光装置和光扩散部件。本发明的面光源装置的特征在于具备所述本发明的光束控制部件，其他构成没有特殊限制。
在本发明的面光源装置中，所述本发明的发光装置的数量没有特殊限制，例如可以是1个，也可以是多个。所述发光装置在具有被所述光束控制部件覆盖的发光元件列时，每个所述发光装置的发光元件列的数量(每个所述底座基板的发光元件的数量)没有特殊限制，例如，可以是1列，也可以是多列。本发明的面光源装置在具有数列被所述光束控制部件覆盖的发光元件列时，所述面光源装置例如可以具有多个具有1列所述发光元件列的所述发光装置，也可以具有1个具有数列所述发光元件列的发光装置。本发明的面光源装置具有多个所述发光元件列时，优选所述多个发光元件列以其列方向平行的方式配置。
在本发明的面光源装置中，所述光扩散部件没有特殊限制，例如优选使来自所述发光装置的发射光扩散并透过的部件。所述光扩散部件例如可列举扩散板、光学膜等，也可以是这些的组合。
另外，本发明的面光源装置例如可用作显示装置的光源。本发明的显示装置的特征在于，具有所述本发明的面光源装置和被来自所述面光源装置的发射光照射的被照射部件。
在本发明的显示装置中，所述被照射部件的种类没有特殊限制，例如，可列举显示面板。作为具体例，可列举为液晶面板等。所述被照射部件是所述液晶面板时，本发明的显示装置也可以称为液晶显示装置。
[实施方案5]
在本发明的光束控制部件中，所述X轴截面的一对第1凹部的位置例如可根据在本发明的发光装置中配置的发光元件的间隔以及根据本发明的面光源装置中所述底座基板和所述光扩散部件的距离进行设定。
图9示出了发光元件221的X轴方向的间距P和来自发光元件221的发射光的关系的概略。图9示出配置发光元件221的底座基板21、所述面光源装置的光扩散部件32、所述显示装置的被照射部件(显示面板)31。如图9所示，以给定的间隔P相邻的发光元件221(光源)，在发光元件221间的X轴方向上的给定区域Q(即，对应于发光元件221的间隔P的面光源装置或显示装置上的范围)中，发射光彼此重叠。因此，如上所述，通过将来自X轴方向上相邻的发光元件221的X轴方向上重叠的发射光分配至除X轴方向上的区域Q以外的区域(例如，Y轴方向)，例如，如上所述，则光向Y轴方向的扩散比X轴方向更大，因而能够抑制光在区域Q的重叠。因此，在所述光束控制部件的曲面中，例如，优选在X轴方向上到达间隔P的范围内的光向Y轴方向扩散的区域，设置所述一对第1凹部。另外，所述面光源装置中，根据发光元件221的底座基板21和光扩散部件32的距离，例如，重叠度以及由其导致的亮部的发生状态产生变化，由此优选根据情况调节所述一对第1凹部。
上文虽然参考实施方案对本发明进行了说明，但是本发明不限于上述实施方案。本发明的构成和细节，可在本发明的范围内作出本领域技术人员能够理解的各种改变。
本申请主张2017年7月14日提交的日本专利申请2017-138313为基础的优先权，其公开的所有内容纳入于本文。
工业实用性
如上所述，本发明的光束控制部件具有上述结构，从而扩散光的折射程度可以在Y轴方向上大于在X轴方向上的程度。因此，例如，不增加所述发光元件的数量，而是将本发明的光束控制部件以其Y轴方向沿着光扩散所需方向的方式配置，从而可确保光的扩散。另外，如上所述，当减少平行配置的所述发光元件列的数量时，需要扩大所述发光元件列间的距离。但是，因为本发明的光束控制部件以其Y轴方向沿着所述发光元件列间的距离扩大的方向(与所述发光元件列垂直)配置，因此在所述发光元件列间的方向上，光能够进一步扩散。由此，例如，即使减少所述发光元件列的数量，光也能够扩散至光量不足的区域，从而抑制暗部的产生。
附图标记说明
10 光束控制部件
11 透镜主体
12 曲面
121 第1凹部
122 第2凹部
123 交点
13 基底面
131 基底凹部
14 凸缘
15 腿部
21 底座基板
22 发光元件列
221 发光元件
23 配置了光束控制部件的发光元件列
31 显示面板(被照射部件)
32 光扩散部件

Claims (14)

1.光束控制部件，其特征在于，
具有圆顶形状的非球面透镜主体，
所述透镜主体
具有基底面和圆顶形状的曲面，
所述基底面，
具有以中心轴为中心的基底凹部，
所述基底凹部的凹面包含入射有来自发光元件的发射光的光入射区域，
所述圆顶形状的曲面，
包含向外部发射来自所述光入射区域的入射光的光发射区域，所述曲面的光发射区域，
从中心轴方向所视的形状，是以中心轴为中心的椭圆形状，其中与中心轴正交的X轴方向的长度x和与中心轴正交且与X轴正交的Y轴方向的长度y满足x<y，
其在包含X轴和所述中心轴的截面中，在所述中心轴的两侧具有一对第1凹部，
在包含Y轴和所述中心轴的截面中，在所述中心轴上具有第2凹部，
所述光发射区域的所述一对第1凹部，从所述中心轴方向所视的形状，是以Y轴为中心的开口相对的对称的弧状。
2.根据权利要求1所述的光束控制部件，
扩散光的折射程度在Y轴方向上大于在X轴方向上的程度。
3.根据权利要求1或2所述的光束控制部件，
所述光发射区域在包含X轴和所述中心轴的截面中在所述中心轴上具有顶点。
4.根据权利要求1或2所述的光束控制部件，
所述光发射区域中，所述基底面到各部位的距离，满足下述条件(1)和(2)：
LY0<LY1＝LY1’ …(1)
LY0＝LX0 …(2)
LY0：在包含Y轴和所述中心轴的截面中，从所述中心轴与所述光发射区域的交点到所述基底面的垂直方向的距离；
LY1和LY1’：各自在包含Y轴和所述中心轴的截面中，从以所述中心轴为中心的对称的位置上存在的顶点到所述基底面的垂直方向的距离；
LX0：在包含X轴和所述中心轴的截面中，从所述中心轴和所述光发射区域的交点到所述基底面的垂直方向的距离。
5.根据权利要求1或2所述的光束控制部件，
所述光发射区域的所述一对第1凹部不存在于Y轴上。
6.根据权利要求1或2所述的光束控制部件，
所述透镜主体还具有腿部，
所述腿部在所述基底面上向与所述曲面的相反方向突出而配置。
7.发光装置，
具有发光元件和光束控制部件，
所述光束控制部件是权利要求1至6中任一项所述的光束控制部件，
所述光束控制部件以覆盖所述发光元件的方式配置。
8.根据权利要求7所述的发光装置，
还具有底座基板，
所述底座基板上配置有所述发光元件，
所述发光元件被所述光束控制部件覆盖。
9.根据权利要求8所述的发光装置，
具有多个所述发光元件，以及具有多个所述光束控制部件，所述多个发光元件以一定的间隔直线状配置在所述底座基板上，由此构成至少一列发光元件列，
所述多个发光元件中的每个被所述多个光束控制部件中的每个覆盖，
所述多个光束控制部件中的每个，其Y轴方向相对于所述发光元件列的列方向正交。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的发光装置，
所述光束控制部件是对于所述发光元件的异形光分配用部件，
所述发光元件是发射各同向性的光的元件。
11.面光源装置，其特征在于，
具有发光装置和光扩散部件，
所述发光装置是权利要求7至10中任一项所述的发光装置。
12.根据权利要求11所述的面光源装置，
所述发光装置是权利要求9所述的发光装置，
所述发光装置具有多个所述发光元件列，
所述多个发光元件列以其列方向平行的方式配置。
13.显示装置，其特征在于，
具有面光源装置和被来自所述面光源装置的发射光照射的被照射部件，
所述面光源装置是权利要求11或12所述的面光源装置。
14.根据权利要求13所述的显示装置，
所述被照射部件是显示面板。
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