JP2022111718A - Luminous flux control member, light emitting device, surface light source device, and display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光束制御部材、発光装置、面光源装置および表示装置に関する。 The present invention relates to a light flux controlling member, a light emitting device, a surface light source device and a display device.
液晶表示装置などの透過型画像表示装置では、面光源装置として直下型の面光源装置を使用することがある。近年、光源として複数の発光素子を有する、直下型の面光源装置が使用されるようになってきている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Transmissive image display devices such as liquid crystal display devices sometimes use a direct type surface light source device as the surface light source device. In recent years, a direct type surface light source device having a plurality of light emitting elements as a light source has come to be used (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1には、導光板と、導光板の一方の面上にマトリックス状に配置された複数の発光素子と、導光板の他方の面に配置された遮光散乱層とを有する光モジュールが記載されている。導光板は、発光面となる第1主面と、入射面となる第2主面と、を有する。第1主面は、傾斜面および平坦部を含む凹部を有する。また、凹部を覆うように遮光散乱層が配置されている。 Patent Document 1 describes an optical module having a light guide plate, a plurality of light emitting elements arranged in a matrix on one surface of the light guide plate, and a light shielding scattering layer arranged on the other surface of the light guide plate. It is The light guide plate has a first main surface that serves as a light emitting surface and a second main surface that serves as an incident surface. The first main surface has a concave portion including an inclined surface and a flat portion. A light-shielding/scattering layer is arranged so as to cover the concave portion.
発光素子から出射された光は、第2主面で導光板に入射し、第1主面で外部に出射されつつ側方に向けて反射される。第1主面から出射された光は、遮光散乱層によって拡散される。 Light emitted from the light emitting element enters the light guide plate through the second main surface, is emitted outside through the first main surface, and is reflected sideways. Light emitted from the first main surface is diffused by the light shielding/scattering layer.
しかしながら、特許文献1に記載の光モジュールでは、発光素子から出射された光を均一に出射することについて検討の余地がある。 However, in the optical module described in Patent Literature 1, there is room for further study on uniform emission of light emitted from the light emitting element.
そこで、本発明の目的は、発光素子から出射された光をより均一に照射できる光束制御部材を提供することである。また、本発明の別の目的は、当該光束制御部材を有する発光装置、面光源装置および表示装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a light flux controlling member capable of more uniformly irradiating light emitted from a light emitting element. Another object of the present invention is to provide a light emitting device, a surface light source device and a display device having the light flux controlling member.
本発明の一実施の形態に係る光束制御部材は、基板上に配置された複数の発光素子から出射された光の配光を制御するための光束制御部材であって、前記複数の発光素子から出射された光をそれぞれ入射させるための複数の入射ユニットと、前記基板の表面に沿う側方方向において前記複数の入射ユニットの間に配置され、前記複数の入射ユニットで入射した光を導光しながら出射させる複数の出射ユニットと、前記入射ユニットの表側の面が前記出射ユニットの表側の面よりも高くなるように、前記光束制御部材の表側において前記入射ユニットと前記出射ユニットの間に配置された段差面と、を有し、前記入射ユニットは、前記光束制御部材の裏側に配置され、対応する前記発光素子から出射された光を入射させるための入射面と、前記入射面を挟んで前記光束制御部材の表側に配置され、前記入射面で入射した光を側方方向に反射させるための反射面と、を有し、前記光束制御部材を平面視したときに、前記光束制御部材の側面の一部を含む前記入射ユニットにおいて、前記反射面の中心と前記段差面における表側の縁の任意の第1点との間隔は、前記反射面の中心に対して前記第1点の反対側に位置する前記光束制御部材の側面における表側の縁の第2点と前記反射面の中心との間隔よりも長い。 A light flux controlling member according to an embodiment of the present invention is a light flux controlling member for controlling light distribution of light emitted from a plurality of light emitting elements arranged on a substrate, the light flux controlling member comprising: a plurality of incident units for making each emitted light incident thereon; and a plurality of incident units disposed between the plurality of incident units in a lateral direction along the surface of the substrate and guiding the incident light from the plurality of incident units. and a plurality of output units arranged on the front side of the light flux controlling member between the input unit and the output unit such that the front surface of the input unit is higher than the front surface of the output unit. and a stepped surface, wherein the incident unit is arranged on the back side of the light flux controlling member, and is arranged to receive light emitted from the corresponding light emitting element, and the incident surface sandwiches the incident surface. a reflective surface arranged on the front side of the light flux controlling member for reflecting light incident on the incident surface in a lateral direction, and a side surface of the light flux controlling member when the light flux controlling member is viewed in a plan view; , the distance between the center of the reflecting surface and any first point on the edge of the front side of the stepped surface is on the opposite side of the first point with respect to the center of the reflecting surface It is longer than the distance between the center of the reflective surface and the second point on the edge of the front side of the side surface of the light flux controlling member that is positioned.
本発明の一実施の形態に係る発光装置は、基板上に配置された複数の発光素子と、前記複数の発光素子の上に配置された、本発明の光束制御部材と、を有する。 A light-emitting device according to one embodiment of the present invention includes a plurality of light-emitting elements arranged on a substrate, and the light flux controlling member of the present invention arranged on the plurality of light-emitting elements.
本発明の一実施の形態に係る面光源装置は、本発明の複数の発光装置と、前記複数の発光装置から出射された光を拡散させつつ透過させる光拡散板と、を有する。 A surface light source device according to an embodiment of the present invention includes a plurality of light emitting devices according to the present invention, and a light diffusion plate that diffuses and transmits light emitted from the plurality of light emitting devices.
本発明の一実施の形態に係る表示装置は、本発明の面光源装置と、前記面光源装置から出射された光を照射される表示部材と、を有する。 A display device according to an embodiment of the present invention includes the surface light source device of the present invention and a display member irradiated with light emitted from the surface light source device.
本発明によれば、発光素子から出射された光をより均一に照射できる。 According to the present invention, it is possible to more uniformly irradiate the light emitted from the light emitting element.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明では、本発明に係る面光源装置の代表例として、液晶表示装置のバックライトなどに適する面光源装置について説明する。これらの面光源装置は、面光源装置からの光を照射される表示部材102(例えば液晶パネル)と組み合わせることで、表示装置100’として使用されうる(図1B参照)。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, as a representative example of the surface light source device according to the present invention, a surface light source device suitable for a backlight of a liquid crystal display device or the like will be described. These surface light source devices can be used as a display device 100' by combining with a display member 102 (for example, a liquid crystal panel) that is irradiated with light from the surface light source device (see FIG. 1B).
[実施の形態1]
(面光源装置および発光装置の構成)
図1A、B、図2A、Bおよび図3は、本発明の実施の形態1に係る面光源装置100の構成を示す図である。図1Aは、本発明の実施の形態1に係る面光源装置100の平面図であり、図1Bは、正面図である。図2Aは、図1Bに示されるA-A線の断面図であり、図2Bは、図2Aの部分拡大図である。図3は、図1Aに示されるB-B線の断面図における部分拡大図である。
[Embodiment 1]
(Configuration of Surface Light Source Device and Light Emitting Device)
1A, B, 2A, B and 3 are diagrams showing the configuration of a surface
図1A、B、図2A、Bおよび図3に示されるように、実施の形態に係る面光源装置100は、筐体110と、複数の発光装置120と、光拡散板130とを有する。複数の発光装置120は、筐体110の底板112上にマトリックス状に配置されている。底板112の内面は、拡散反射面として機能する。また、筐体110の天板114には、開口部が設けられている。光拡散板130は、この開口部を塞ぐように配置されており、発光面として機能する。発光面の大きさは、特に限定されないが、例えば約400mm×約700mmである。
As shown in FIGS. 1A, B, 2A, B, and 3, the surface
図3に示されるように、発光装置120は、基板140、複数の発光素子150および光束制御部材160を有している。光束制御部材160は、基板140上に固定されている。基板140は、筐体110の底板112上の所定の位置に固定されている。
As shown in FIG. 3 , light emitting
発光素子150は、面光源装置100の光源であり、基板140上に実装されている。発光素子150は、例えば白色発光ダイオードなどの発光ダイオード(LED)である。また、発光素子150の種類は、特に制限されない。発光素子150は、天面および側面から光を出射する発光素子150(例えば、COB型発光ダイオード)が好ましい。本実施の形態では、従来の発光素子の発光面よりも小さい発光面を有する発光素子150を使用している。発光面の一辺の長さは、例えば0.1~1.0mmの範囲内である。
The
図2Aおよび図2Bに示されるように、本実施の形態において、複数の発光素子150および複数の光束制御部材160は、いずれも格子状にかつ互いに離間して配置されている。そして隣り合う光束制御部材160の間隔L1は、複数の発光素子150の中心間距離L2の半分よりも小さくしてもよい。ここで「複数の発光素子150の中心間距離L2」とは、異なる発光装置120に属する2つの発光素子150の中心間距離を意味する。このようにすることで光束制御部材160によって光がより広く導光され、発光装置120の間が暗くなることを抑制できる。
As shown in FIGS. 2A and 2B, in the present embodiment, a plurality of
また、隣り合う光束制御部材160間には隙間が存在し、光束制御部材160同士は接しないように配置されていることも重要である。隙間を空けて配置しないと、端部から出射した光が隣接する光束制御部材160の端部に入射したり、端部で反射したりして、光拡散板130上の発光品位に悪影響を及ぼしてしまう。
It is also important that there is a gap between adjacent light
光束制御部材160は、発光素子150から出射された光の配光を制御する光学部材である。光束制御部材160は、基板140上に固定されている。この後説明するように、光束制御部材160は、複数の入射ユニット161を有し、光束制御部材160は、各入射ユニット161および各出射ユニット162の軸が各発光素子150の光軸LAに一致するように、複数の発光素子150の上に配置されている。なお、本実施の形態に係る光束制御部材160において、光束制御部材160の入射ユニット161(第1入射面171および第1反射面172)は、回転対称(円対称)である。入射ユニット161の回転軸を「第1入射面171の第1軸A1または第1反射面172の第2軸A2」という。また、「発光素子150の光軸LA」とは、発光素子150からの立体的な出射光束の中心の光線を意味する。発光素子150が実装された基板140と光束制御部材160の裏面との間には、発光素子150から発せられる熱を外部に逃がすための隙間が形成されている。
Light
光束制御部材160は、一体成形により形成されている。光束制御部材160の材料は、所望の波長の光を通過させ得る材料であれば特に限定されない。たとえば、光束制御部材160の材料は、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)やポリカーボネート(PC)、エポキシ樹脂(EP)などの光透過性樹脂、またはガラスである。
Light
光拡散板130は、光拡散性を有する板状の部材であり、複数の発光装置120からの出射光を拡散させつつ透過させる。通常、光拡散板130は、液晶パネルなどの表示部材とほぼ同じ大きさである。たとえば、光拡散板130は、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、ポリスチレン(PS)、スチレン・メチルメタクリレート共重合樹脂(MS)などの光透過性樹脂により形成される。光拡散性を付与するため、光拡散板130の表面に微細な凹凸が形成されているか、または光拡散板130の内部にビーズなどの光拡散子が分散している。
The
本実施の形態に係る面光源装置100では、各発光素子150から出射された光は、光束制御部材160により光拡散板130の広範囲を照らすように拡げられる。各光束制御部材160から出射された光は、さらに光拡散板130により拡散される。その結果、本実施の形態に係る面光源装置100は、面状の表示部材(例えば液晶パネル)を均一に照らすことができる。
In surface
(光束制御部材の構成)
図4、図5A、Bおよび図6A、Bは、光束制御部材160の構成を示す図である。図4は、実施の形態1に係る光束制御部材160の斜視図である。図5Aは、実施の形態1に係る光束制御部材160の平面図であり、図5Bは、底面図である。図6Aは、実施の形態1に係る光束制御部材160の側面図であり、図6Bは、図5Aに示されるA-A線の断面図である。
(Structure of light flux controlling member)
4, 5A, B and 6A, B are diagrams showing the configuration of light
図4、図5A、Bおよび図6A、Bに示されるように、光束制御部材160は、複数の入射ユニット161と、複数の出射ユニット162と、段差面163とを有する。なお、特に図示しないが、本実施の形態に係る光束制御部材160は、支持脚をさらに有する。
As shown in FIGS. 4, 5A, B and 6A, B, light
複数の入射ユニット161は、発光素子150の配列に対応して格子状に配置されている。複数の出射ユニット162は、基板140の表面に沿う側方方向において複数の入射ユニット161の間に配置されている。光束制御部材160は、各入射ユニット161の第1入射面171の第1軸A1(第1反射面172の第2軸A2)が各発光素子150の光軸LAに一致するように、複数の発光素子150の上に配置されている。本実施の形態では、複数の入射ユニット161は、仮想四角形の4つの角に対応する位置に配置されている。複数の出射ユニット162は、仮想四角形の4つの辺に対応する位置に配置された4つの第1出射ユニット164と、仮想四角形に取り囲まれる位置に配置された1つの第2出射ユニット165とを有する。また、本実施の形態では、光束制御部材160の平面視形状は、四隅が面取りされた正方形である。
A plurality of
複数の入射ユニット161は、発光素子150から出射された光をそれぞれ入射させ、一部の光を出射させる。複数の入射ユニット161は、第1入射面171と、第1反射面172と、第1側面173とをそれぞれ有する。
A plurality of
第1入射面171は、発光素子150と対向するように光束制御部材160の裏側に配置されている。第1入射面171は、発光素子150から出射された光を、光束制御部材160の内部に入射させる入射面として機能する。第1入射面171の形状は、前述の機能を発揮できれば特に限定されない。本実施の形態では、第1入射面171は、光束制御部材160の裏側に形成された凹部の内面である。第1入射面171の形状は、発光素子150の光軸LAと交わり、第1入射面171の第1軸A1に対して回転対称(円対称)の形状である。また、この回転対称面の中心部分から外周部分にかけての母線は、発光素子150に対して凸の曲線である。第1入射面171は、第1軸A1を回転軸として、この母線を360°回転させた状態の曲面である。すなわち、第1入射面171は、第1軸A1から離れるにつれて発光素子150からの高さが小さくなる非球面形状の曲面を有する。第1軸A1に対する第1入射面171の傾斜角度は、中心部分から外周部分に向かうにつれて大きくなる。
第1反射面172は、第1入射面171と反対側に配置されている。第1反射面172は、第1入射面171で入射した光を側方方向に向けて反射させるための光学面として機能する。第1反射面172の形状は、前述の機能を発揮できれば特に限定されない。本実施の形態では、第1反射面172は、光束制御部材160の表側に形成された凹部の内面である。第1反射面172は、発光素子150の光軸LAと交わり、第1反射面172の第2軸A2を中心とする回転対称(円対称)面である。また、この回転対称面の中心部分から外周部分にかけての母線は、発光素子150に対して凹の曲線である。第1反射面172は、第2軸A2を回転軸として、この母線を360°回転させた状態の曲面である。また、第1反射面172の外周部分は、第1反射面172の第2軸A2と交わる部分より表側に配置形成されている。例えば、第1反射面172は、中心部分から外周部分に向かうにつれて発光素子150からの高さが高くなる非球面形状の曲面である。基板140の面方向に対する第1反射面172の傾斜角度は、中心部分から外周部分に向かうにつれて小さくなる。
The first reflecting
第1側面173は、第1入射面171および第1反射面172に対して、光束制御部材160の外側に配置されている。第1側面173は、光束制御部材160の側面の一部である。本実施の形態では、第1側面173は、光束制御部材160を平面視したときに、円弧状の円弧状部173aと、円弧状面に連なる直線部173bとを有する。
段差面163は、光束制御部材160の表側に配置されている。段差面163は、入射ユニット161および出射ユニット162を接続する。段差面163は、入射ユニット161の表側の面が出射ユニット162の表側の面よりも高くなるように、光束制御部材160の表側において入射ユニット161と出射ユニット162の間に配置されている面である。段差面163の形状は、特に限定されない。が、段差面163の形状の例には、平面、曲面が含まれる。本実施の形態では、段差面163は、第1光学制御部176が配置された凹部の内面の一部である第1段差面163aと、後述する第2光学制御部179が配置された凹部の側面の一部である第2段差面163bとを有する。本実施の形態では、第1段差面163aは、平面である。また、本実施の形態では、第2段差面163bは、平面視形状が円弧形状であり、かつ発光素子150の光軸LAを含む断面形状も円弧形状である。
段差面163は、第1入射面171で入射し、第1反射面172で反射された光のうち、一部の光を光束制御部材160の外部に出射する。第1光束制御部176と、第2光束制御部179を有する出射ユニット162は、それぞれ発光素子150からの距離が異なる。これにより、出射させたい光の光路が異なるため、第1段差面163aおよび第2段差面163bは、本実施の形態で示したように異なる形状が好ましい。
Stepped
前述したように、複数の出射ユニット162は、4つの第1出射ユニット164と、1つの第2出射ユニット165とを有する。
As described above, the
第1出射ユニット164は、光線方向変更部175と、第1光学制御部176と、第2側面177を有する。
The
光線方向変更部175は、光束制御部材160の裏側に配置されている。光線方向変更部175は、到達した光の進行方向を変更する。光線方向変更部175の形状は、前述の機能を発揮できれば特に限定されない。本実施の形態では、光線方向変更部175の形状は、光束制御部材160の裏側に形成された平面視形状が矩形(長方形)の凹部の内面である。本実施の形態では、光線方向変更部175は、4つの平面で形成されている。より具体的には、光線方向変更部175は、長方形の短辺に対応した位置に配置された2つの第1変更面175aと、長方形の長辺に対応した位置であって、光束制御部材160の中心側に配置された第2変更面175bと、長方形の長辺に対応した位置であって、光束制御部材160の外縁側に配置された第3変更面175cとを有する。第1変更面175aの外形は三角形形状であり、第2変更面175bおよび第3変更面175cの外形は台形形状である。
Light beam
第1光学制御部176は、光束制御部材160の表側に配置されている。第1光学制御部176は、発光素子150から出射され、一度出射された光を再度入射させ、光束制御部材160の内部を進行した光を外部に出射する。第1光学制御部176の形状は、前述の機能を発揮できれば特に限定されない。本実施の形態では、第1光学制御部176は、光束制御部材160の表側に形成された平面視形状が矩形(長方形)の凹部の内面の一部である。第1光学制御部176は、2つの傾斜面176aと、1つの接続面176bとを有する。
First
傾斜面176aは、第1段差面163aで出射された光のうち、一部の光を再度光束制御部材160の内部に入射させる。傾斜面176aは、光束制御部材160の表側の面に沿う側方方向において、入射ユニット161から離れるにつれて光束制御部材160の表に向かうように配置されている。接続面176bは、2つの傾斜面176aを接続する面であり、光束制御部材160の表側の面に平行な面である。
第2側面177は、光線方向変更部175および第1光学制御部176に対して、光束制御部材160の外側に配置されている。第2側面177は、光束制御部材160の側面の一部である。本実施の形態では、第2側面177は、光束制御部材160を平面視したときに、仮想四角形の辺に対応した光束制御部材160の側面の一部であり、直線状に形成されている。また、第2側面177は、光束制御部材160を平面視したときに、第1側面173の直線部173bと同一直線状に位置するように配置されている。
第2出射ユニット165は、第2反射面178と、第2光学制御部179とを有する。
The
第2反射面178は、光束制御部材160の裏側に配置されている。第2反射面178は、第1反射面172で内部反射した光を反射させる。本実施の形態では、第2反射面178は、光束制御部材160の裏側の面に接続されており、かつ、裏側の面と同一平面となるように形成されている。
Second reflecting
第2光学制御部179は、光束制御部材160の表側に配置されている。第2光学制御部179は、第2段差面163bから出射された光を再度入射させるか、光束制御部材160の内部を進行した光を外部に出射する。第2光学制御部179の形状は、前述の機能を発揮できれば特に限定されない。本実施の形態では、第2光学制御部179は、光束制御部材160の表側に形成された凹部の内面の一部である。凹部の平面視形状は、特に限定されない。本実施の形態では、凹部の平面視形状は、四隅がその中心側に向かって切りとられた略正方形形状である。
Second
第2光学制御部179は、底面179aを有する。底面179aは、凹部の底面であり、第2段差面163bで出射した光を再度光束制御部材160の内部に入射させ、光束制御部材160の内部を進行した光を外部に出射させる。
The second
ここで、発光素子150の光軸LAおよび第2段差面163bの距離と、輝度分布との関係について説明する。図7A、Bは、発光素子150の光軸LAおよび第2段差面163bの距離と、輝度分布との関係を説明するための図である。図7Aは、発光素子150の光軸LAおよび第2段差面163bの距離が異なる光束制御部材160の平面図であり、図7Bは、発光素子150の光軸LAおよび第2段差面163bの距離が異なる光束制御部材160の輝度分布を示している。なお、図7Aでは、出射ユニット162の構成を省略している。図7Aの実線および破線は、第2段差面163bをそれぞれ示している。図7Bの実線は発光素子150の光軸LAからの距離が近い第2段差面163bを有する光束制御部材160を用いた発光装置120の結果を示しており、破線は発光素子150の光軸LAからの距離が遠い第2段差面163bを有する光束制御部材160を用いた発光装置120の結果を示している。
Here, the relationship between the distance between the optical axis LA of the
前述したように、本実施の形態では、発光素子150の光軸LAと、第1入射面171の第1軸A1と、第1反射面172の第2軸A2は、一致している。図7A、Bに示されるように、発光素子150の光軸LA(第1入射面171の第1軸A1、第1反射面172の第2軸A2)からの距離が遠い第2段差面163bを有する光束制御部材160を用いた発光装置120は、発光素子150の光軸LA(第1入射面171の第1軸A1、第1反射面172の第2軸A2)からの距離が近い第2段差面163bを有する光束制御部材160を用いた発光装置120よりも光束制御部材160(発光装置120)の中心部の輝度が高くなることがわかった。
As described above, in this embodiment, the optical axis LA of the
次に、第1反射面172と、段差面163(第1段差面163aおよび第2段差面163b)と、第1側面173(円弧状部173aおよび直線部173b)との関係について説明する。図8は、第1反射面172と、段差面163と、第1側面173との関係を説明するための図である。図8に示されるように、光束制御部材160を平面視したときに、光束制御部材160の側面の一部を含む入射ユニット161において、第1反射面172の中心(第2軸A2)と段差面163における表側の縁の任意の第1点P1との間隔Laは、第1反射面172の中心(第2軸A2)に対して第1点P1の反対側に位置する光束制御部材160の第1側面173における表側の縁の第2点P2と第1反射面172の中心(第2軸A2)との間隔Lbよりも長い。これにより、発光素子150から出射された光のうち、一部の光が第2側面177から出射される。ここで、上記の関係は、光束制御部材160を平面視したときに、第1側面173が円弧状部173aでも同じであるし、第1側面173が直線部173bでも同じである。
Next, the relationship between the first reflecting
(効果)
以上のように、本発明では、第1反射面172の中心(第2軸A2)および段差面163の間の間隔が、第1反射面172の中心(第2軸A2)および第1側面173の間の間隔よりも長いため、発光素子150から出射された光が光束制御部材160の中央部に対応する位置が明るくなる。
(effect)
As described above, in the present invention, the distance between the center of the first reflecting surface 172 (second axis A2) and the
[実施の形態2]
次に、実施の形態2に係る面光源装置について説明する。なお、本実施の形態2に係る面光源装置は、光束制御部材260のみが実施の形態1に係る面光源装置100と異なるため、ここでは、主として光束制御部材260の構成のみを説明する。なお、実施の形態1における光束制御部材160と同じ構成については、同様の符号を付してその説明を省略する。
[Embodiment 2]
Next, a surface light source device according to Embodiment 2 will be described. Since the surface light source device according to Embodiment 2 differs from surface
(光束制御部材の構成)
図9は、実施の形態2に係る光束制御部材の構成を示す図である。
(Structure of light flux controlling member)
9 is a diagram showing a configuration of a light flux controlling member according to Embodiment 2. FIG.
図9に示されるように、光束制御部材260は、複数の入射ユニット161と、複数の出射ユニット262と、を有する。出射ユニット262は、4つの第1出射ユニット264と、1つの第2出射ユニット165とを有する。
As shown in FIG. 9 , light
第1出射ユニット264は、光線方向変更部175(図5参照)と、第2光学制御部179と、第2側面277とを有する。第2側面277は、2つの第1側面173(直線部173b)の間に配置されている。本実施の形態では、光束制御部材260を平面視したときの第2側面277は、直線状である。また、側面の一部(第1側面173)を含み、かつ隣接する2つの入射ユニット161と、2つの入射ユニット161の間に配置された、側面の一部(第2側面277)を含む出射ユニット264とにおいて、第1出射ユニット264における側面の一部(第2側面277)は、2つの入射ユニット161の同一平面上に位置する側面の一部(第1側面173の直線部173b)を結ぶ直線よりも光束制御部材260の中心側に配置されている。
The
(光路図)
ここで、本発明の実施の形態1に係る発光装置120における光路と、本発明の実施の形態2に係る発光装置における光路とを比較した。
(Optical path diagram)
Here, the optical path in the
図10A~Fは、本発明の実施の形態1に係る発光装置120における光路図である。上述したように、実施の形態1に係る光束制御部材160は、4個の入射ユニット161を有する。各発光素子150から出射され、4つの入射ユニット161から入射される光の光路は、同じである。ここでは、図10A~Fに示される発光装置120における右下の発光素子150から出射される光についてのみ説明する。より具体的には、発光装置120を平面視したとき、右下の発光素子150から出射され、右上の発光素子150へ向かう光を0度として、時計周り(平面方向)に10度ずつ変化させた(0度、10度、20度、30度、40度、50度)。また、発光装置120を側面視したとき、右下の発光素子150から出射され、右上の発光素子150へ向かう光を0度として、反時計周り(高さ方向)に10度ずつ変化させた(0度、10度、20度、30度、40度、50度、60度、70度、80度、90度)。
10A to 10F are optical path diagrams in light emitting
図10Aは、平面方向の角度が0度であり、高さ方向の角度が0~90度の結果を示しており、図10Bは、平面方向の角度が10度であり、高さ方向の角度が0~90度の結果を示しており、図10Cは、平面方向の角度が20度であり、高さ方向の角度が0~90度の結果を示しており、図10Dは、平面方向の角度が30度であり、高さ方向の角度が0~90度の結果を示しており、図10Eは、平面方向の角度が40度であり、高さ方向の角度が0~90度の結果を示しており、図10Fは、平面方向の角度が50度であり、高さ方向の角度が0~90度の結果を示している。 FIG. 10A shows the results when the angle in the plane direction is 0 degrees and the angle in the height direction is 0 to 90 degrees, and FIG. 10B shows the results when the angle in the plane direction is 10 degrees and the angle in the height direction is 0 to 90 degrees, FIG. 10C shows the results when the angle in the plane direction is 20 degrees, and the angle in the height direction is 0 to 90 degrees, and FIG. The angle is 30 degrees and the angle in the height direction is 0 to 90 degrees. FIG. 10E shows the results when the angle in the plane direction is 40 degrees and the angle in the height direction is 0 to 90 degrees. , and FIG. 10F shows the results when the plane direction angle is 50 degrees and the height direction angle is 0 to 90 degrees.
図11A~Cは、本発明の実施の形態2に係る発光装置における光路図である。図11A~Cは、図10D~Fのそれぞれに対応する。図11Aは、平面方向の角度が30度であり、高さ方向の角度が0~90度の結果を示しており、図11Bは、平面方向の角度が40度であり、高さ方向の角度が0~90度の結果を示しており、図11Cは、平面方向の角度が50度であり、高さ方向の角度が0~90度の結果を示している。 11A to 11C are optical path diagrams in a light emitting device according to Embodiment 2 of the present invention. Figures 11A-C correspond to Figures 10D-F, respectively. FIG. 11A shows the results when the angle in the plane direction is 30 degrees and the angle in the height direction is 0 to 90 degrees, and FIG. 11B shows the results when the angle in the plane direction is 40 degrees and the angle in the height direction is 0 to 90 degrees, and FIG. 11C shows the results when the angle in the planar direction is 50 degrees and the angle in the height direction is 0 to 90 degrees.
図12は、実施の形態1における発光装置120の輝度分布と、実施の形態2における発光装置の輝度分布とを示している。図12Aの実線は、実施の形態1における発光装置120の輝度分布を示しており、図12Aの破線は、実施の形態2における発光装置の輝度分布を示している。また、図12では、図10Aに示されるA-A線の断面における輝度分布と、図11Aに示されるA-A線の断面における輝度分布を示している。図12の横軸は、光束制御部材160、260の中心からの距離を示しており、縦軸は、輝度を示している。
FIG. 12 shows the luminance distribution of the
図10A~Fに示されるように、発光素子150から出射された光のうち、一部の光は、第1入射面171で入射され、第1反射面172で反射した光は、入射ユニット161の間に配置された第2側面177からも出射されることがわかる。これにより、入射ユニット161の間(出射ユニット162の第2側面177)からも光が出射されるため、発光装置120から均一に光が出射される。また、平面方向の角度が0度、10度、20度の光は、平面方向の角度が30度、40度、50度の光よりも入射ユニット161の間(出射ユニット162の側面)から光が出射されることがわかる。
As shown in FIGS. 10A to 10F, part of the light emitted from the
図10D~Fおよび図11A~Cに示されるように、本実施の形態の発光装置における平面方向の角度が30~50度の光は、実施の形態1の発光装置120における平面方向の角度が30~50度の光(図10D~F)よりも、多くの光が第2側面277から外部に出射されることがわかる。
As shown in FIGS. 10D to 10F and FIGS. 11A to 11C, the light with an angle of 30 to 50 degrees in the planar direction in the light emitting device of the present embodiment corresponds to the light with an angle of 30 to 50 degrees in the planar direction in the
また、図12の一点鎖線で囲まれた領域に示されるように、本実施の形態に係る発光装置では、実施の形態1に係る発光装置120と比較して、第2側面277から多くの光が出射されていることがわかる。
12, in the light-emitting device according to the present embodiment, as compared with the light-emitting
(効果)
以上のように、本発明では、第2側面277が第1側面173よりも光束制御部材160の中央部分に位置しているため、発光素子150から出射された光が出射ユニット162の第2側面177からも多く出射される。よって、2つの入射ユニット161の間の領域からも光が出射されるため、暗部が生じることなく、均一に光を照射できる。
(effect)
As described above, according to the present invention,
本発明に係る光束制御部材、発光装置および面光源装置は、例えば、液晶表示装置のバックライトや一般照明などに適用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The light flux controlling member, the light emitting device and the surface light source device according to the present invention can be applied, for example, to backlights of liquid crystal display devices and general illumination.
100 面光源装置
100’ 表示装置
102 表示部材
110 筐体
112 底板
114 天板
120 発光装置
130 光拡散板
140 基板
150 発光素子
160、260 光束制御部材
161 入射ユニット
162、262 出射ユニット
163 段差面
163a 第1段差面
163b 第2段差面
164、264 第1出射ユニット
165 第2出射ユニット
171 第1入射面
172 第1反射面
173 第1側面
173a 円弧状部
173b 直線部
175 光線方向変更部
175a 第1変更面
175b 第2変更面
175c 第3変更面
176 第1光学制御部
176a 傾斜面
176b 接続面
177、277 第2側面
178 第2反射面
179 第2光学制御部
179a 底面
A1 第1軸
A2 第2軸
L1 間隔
L2 中心間距離
LA 光軸
P1 第1点
P2 第2点
REFERENCE SIGNS
Claims (6)
前記複数の発光素子から出射された光をそれぞれ入射させるための複数の入射ユニットと、
前記基板の表面に沿う側方方向において前記複数の入射ユニットの間に配置され、前記複数の入射ユニットで入射した光を導光しながら出射させる複数の出射ユニットと、
前記入射ユニットの表側の面が前記出射ユニットの表側の面よりも高くなるように、前記光束制御部材の表側において前記入射ユニットと前記出射ユニットの間に配置された段差面と、
を有し、
前記入射ユニットは、
前記光束制御部材の裏側に配置され、対応する前記発光素子から出射された光を入射させるための入射面と、
前記入射面を挟んで前記光束制御部材の表側に配置され、前記入射面で入射した光を側方方向に反射させるための反射面と、
を有し、
前記光束制御部材を平面視したときに、前記光束制御部材の側面の一部を含む前記入射ユニットにおいて、前記反射面の中心と前記段差面における表側の縁の任意の第1点との間隔は、前記反射面の中心に対して前記第1点の反対側に位置する前記光束制御部材の側面における表側の縁の第2点と前記反射面の中心との間隔よりも長い、
光束制御部材。 A light flux controlling member for controlling light distribution of light emitted from a plurality of light emitting elements arranged on a substrate,
a plurality of incidence units for respectively injecting the light emitted from the plurality of light emitting elements;
a plurality of emission units arranged between the plurality of incidence units in a lateral direction along the surface of the substrate, and guiding the light incident on the plurality of incidence units to emit the light;
a step surface disposed between the incident unit and the output unit on the front side of the light flux controlling member such that the front surface of the incident unit is higher than the front surface of the output unit;
has
The injection unit is
an incident surface arranged on the back side of the light flux controlling member for allowing the light emitted from the corresponding light emitting element to enter;
a reflecting surface disposed on the front side of the light flux controlling member with the incident surface interposed therebetween, for reflecting light incident on the incident surface in a lateral direction;
has
When the light flux controlling member is viewed in plan, in the incident unit including part of the side surface of the light flux controlling member, the distance between the center of the reflecting surface and an arbitrary first point on the edge of the front side of the stepped surface is , longer than the distance between the center of the reflecting surface and a second point on the edge of the front side of the side surface of the light flux controlling member located on the opposite side of the first point with respect to the center of the reflecting surface;
Luminous flux control member.
前記出射ユニットにおける前記側面の一部は、前記2つの入射ユニットの同一平面上に位置する前記側面の一部よりも前記光束制御部材の中心側に配置されている、
請求項1または請求項2に記載の光束制御部材。 In the two incident units adjacent to each other and including part of the side surface, and the output unit located between the two incident units and including part of the side surface,
A portion of the side surface of the emission unit is arranged closer to the center of the light flux controlling member than a portion of the side surface of the two incident units located on the same plane,
The light flux controlling member according to claim 1 or 2.
前記複数の発光素子の上に配置された、請求項1~3のいずれか一項に記載の光束制御部材と、
を有する、発光装置。 a plurality of light emitting elements arranged on a substrate;
a light flux controlling member according to any one of claims 1 to 3, arranged on the plurality of light emitting elements;
A light emitting device.
前記複数の発光装置から出射された光を拡散させつつ透過させる光拡散板と、
を有する、面光源装置。 a plurality of light emitting devices according to claim 4;
a light diffusion plate that diffuses and transmits light emitted from the plurality of light emitting devices;
A surface light source device having
前記面光源装置から出射された光を照射される表示部材と、
を有する、表示装置。 a surface light source device according to claim 5;
a display member irradiated with light emitted from the surface light source device;
A display device.
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