JP5839548B2 - 発光装置の製造方法、面光源装置の製造方法、及び表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、ＬＥＤ等の発光素子からの光を光束制御部材を介して出射する発光装置の製造方法、発光装置を使用して面状照明を可能にする面光源装置の製造方法、及び面光源装置を使用して被照明部材（例えば、液晶表示パネル）を背面側から照明する表示装置の製造方法に関する。

従来から、基板に実装した発光素子（例えば、ＬＥＤ）からの光をレンズ（光束制御部
材）を介して出射する発光装置が知られている。このような発光装置は、所望の発光性能
を発揮できるようにするため、レンズを発光素子に対して正確に位置決めする必要がある
。

レンズを基板に実装された発光素子に対して正確に位置決めする技術として、レンズ側
に形成した位置決め穴に基板側から突出する位置決めピンを挿入する技術が知られている
（特許文献１参照）。

特開２００７−５９４８９号公報（特に、段落番号００２８及び図２の記載参照）

しかしながら、発光素子が実装された基板にレンズを位置合わせしながら組み付ける作
業を機械で行う場合に、レンズを保持する機械のハンドリング部の搬送精度のばらつきに
よって、レンズの位置決め穴に基板側から延びる位置決めピンを挿入させることができず
、レンズの組付不良を生じる虞がある。

そこで、本発明は、基板に実装された発光素子に対してレンズ（光束制御部材）を正確
に位置決めすることができ、レンズ（光束制御部材）を機械で基板に組み付ける際に組付
不良が生じない技術を提供する。

請求項１の発明は、図１に示すように、発光素子４が実装された基板３と、前記基板３に組み付けられて、前記発光素子４からの光の進行方向を制御して出射する光束制御部材２と、を有する発光装置１の製造方法に関するものである。この発明において、前記光束制御部材２は、機械のハンドリング部によって前記基板３上の組み付け位置まで搬送された後、前記機械のハンドリング部から前記基板３上に落下させられるようになっている。また、前記光束制御部材２の前記基板３に対向する裏面５には、前記基板３に形成された複数の位置決め穴１１に係合して、前記光束制御部材２の中心軸Ｌ１と前記発光素子４の光軸Ｌとを芯合わせする複数の第１脚部８，２１と、前記基板３上の固定面１３に着座して、前記裏面５の位置を前記基板３に対して位置決めする第２脚部１０とが形成されている（図１，図２，図７，図９，図１０，図１１参照）。また、前記機械のハンドリング部における搬送精度に起因する前記光束制御部材２の落下位置誤差の最大値であって、前記第１脚部８，２１の中心と前記位置決め穴１１の中心位置とのずれ量の最大値をδとすると、前記第１脚部８，２１の先端側には、前記光束制御部材２の中心軸Ｌ１と前記発光素子４の光軸Ｌとの芯ずれ量（λ）が所定範囲（ε≦λ≦δ）の場合に、前記位置決め穴１１の開口縁１１ａに接する傾斜面部分８ｂ，２１ｂが形成されている（図３，図４，図９参照）。また、前記光束制御部材２は、前記基板３上に落下させられる際に、前記光束制御部材２の中心軸Ｌ１と前記発光素子４の光軸Ｌとの芯ずれ量（λ）が（ε＜λ≦δ）の場合に、前記傾斜面部分８ｂ，２１ｂが前記位置決め穴１１の前記開口縁１１ａにスライド可能に接触し、前記第２脚部１０が前記固定面１３に着座するまで自重によってスライドしながら落下し、前記第２脚部１０が前記固定面１３に着座した時点において、前記光束制御部材２の中心軸Ｌ１と前記発光素子４の光軸Ｌとの芯ずれ量（λ）を（λ＝ε）とするようになっている（図３，図４，図９参照）。

請求項２の発明は、請求項１の発明に係る発光装置１の製造方法における前記光束制御部材２に特徴を有している。すなわち、本発明において、前記光束制御部材２は、図１に示すように、前記裏面５側の中央部に位置し、入射面として機能する曲面６ａで形作られた凹部と、前記裏面５の反対側に位置し、前記凹部６から前記光束制御部材２の内部に入射した前記発光素子４からの光の一部を前記裏面５側へ向けてフレネル反射し、前記凹部６から前記光束制御部材２の内部に入射した前記発光素子４からの光のうちでフレネル反射された光以外の光を前記光束制御部材２の外部へ出射する光制御出射面７と、を有している。前記第１脚部８，２１と前記第２脚部１０は、前記光制御出射面７でフレネル反射されて前記裏面５に到達した光の光量がピーク値に対して２０％以下となる領域に形成されている（図５，図６，図２，図７，図１０，図１１参照）。

請求項３の発明は、図１２に示すように、発光装置１から出射した光を光制御部材２２を介して面状の照明光として出射する面光源装置２３の製造方法に関する。この発明において、前記発光装置１は、前記請求項１又は２に記載の発光装置１の製造方法によって製造されることを特徴としている。

請求項４の発明は、図１２に示すように、面光源装置２３から出射した面状の照明光で被照明物２４を照明する表示装置２５の製造方法に関する。この発明において、前記面光源装置２３は、前記請求項３に記載の面光源装置２３の製造方法によって製造されることを特徴としている。

本発明によれば、光束制御部材が基板上に落下させられる際に、光束制御部材の中心軸
と発光素子の光軸との芯ずれ量（λ）が（ε＜λ≦δ）の場合に、第１脚部の傾斜面部分
が基板の位置決め穴の開口縁にスライド可能に接触し、第２脚部が基板の固定面に着座す
るまで自重によってスライドしながら落下し、第２脚部が固定面に着座した時点において
、光束制御部材の中心軸と発光素子の光軸との芯ずれ量（λ）が（λ＝ε）となる。その
ため、本発明によれば、光束制御部材を発光素子が実装された基板に組み付け不良を生じ
ることなく組み付けることができると共に、光束制御部材の中心軸と発光素子の光軸とを
所望の精度（０〜εの範囲）内に芯合わせすることができる。

本発明の実施形態に係る発光装置を示す図である。図１（ａ）は発光装置の平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ１−Ａ１線に沿って切断して示す発光装置の断面図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）の要部拡大図である。 本発明の実施形態に係る束制御部材を示す図である。図２（ａ）は光束制御部材の平面図、図２（ｂ）は光束制御部材の正面図、図２（ｃ）は図２（ａ）のＡ２−Ａ２線に沿って切断して示す光束制御部材の断面図、図２（ｄ）は光束制御部材の裏面図である。 光束制御部材を基板に組み付ける第１の作業状態を模式的に示す図である。 光束制御部材を基板に組み付ける第２の作業状態を模式的に示す図である。 光束制御部材の内部に入射した発光素子からの光の光路図を模式的に示す図である。 光束制御部材の光制御出射面によってフレネル反射されて裏面に到達した光の光量を示す図である。 第１脚部及び第２脚部の配置位置の変形例を示す図であり、光束制御部材の裏面図である。 第１脚部の変形例１〜４を示す図である。 第１脚部の変形例５を示す図であり、図９（ａ）が図１（ｃ）に対応する図、図９（ｂ）が図９（ａ）のＡ３−Ａ３線に沿って切断して示す第１脚部と位置決め穴の係合状態図である。 図９に示す変形例５に係る第１脚部が形成された光束制御部材を示す図である。 図１０に示した光束制御部材の変形例を示す図である。 本発明に係る発光装置を備えた面光源装置及びこの面光源装置を備えた表示装置を示す縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。

（発光装置及び光束制御部材）
図１は、本発明の第１実施形態に係る発光装置１を示す図である。また、図２は、本発
明の第１実施形態に係る発光装置１を構成する光束制御部材２を示す図である。なお、図
１（ａ）は、発光装置１の平面図である。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ１−Ａ１
線に沿って切断して示す発光装置１の断面図である。また、図２（ａ）は、光束制御部材
２の平面図である。また、図２（ｂ）は、光束制御部材２の正面図である。また、図２（
ｃ）は、図２（ａ）のＡ２−Ａ２線に沿って切断して示す光束制御部材２の断面図である
。また、図２（ｄ）は、光束制御部材２の裏面図である。

発光装置１は、基板３に実装された発光素子（例えば、ＬＥＤ）４と、この発光素子４
からの光を透過する光束制御部材２と、を備えている。ここで、光束制御部材２は、発光
素子４からの立体的な出射光束の中心の光が進行する方向を光軸Ｌとすると、光束制御部
材２の中心軸Ｌ１が光軸Ｌに対して芯合わせされた状態で基板３上に組み付けられるよう
になっている。なお、光束制御部材２の中心軸Ｌ１と発光素子４の光軸Ｌとの芯合わせの
具体的構成、及び光束制御部材２を基板３上に固定する具体的構成は、後に詳述する。

光束制御部材２は、光透過性を有するＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル），ＰＣ（ポ
リカーボネート），ＥＰ（エポキシ樹脂）等の樹脂材料、又は光透過性を有するガラスに
よって形成されている。

この光束制御部材２は、平面視した形状が略円形形状であり、基板３に対向するように
配置される裏面５と、裏面５側の中央部に位置する凹部６と、裏面５の反対側に位置する
光制御出射面７と、裏面５に複数形成された第１脚部８及び第２脚部１０と、を有してい
る。

光束制御部材２の裏面５は、光束制御部材２の中心軸Ｌ１に対して直交する平面であり
、裏面５の法線方向が光束制御部材２の中心軸Ｌ１と平行になるように形成された平面で
ある。この裏面５は、その法線方向から見た形状が凹部６を取り囲むように形成された中
空円板形状部分５ａと、この中空円板形状部分５ａの外周端から径方向外方に張り出すよ
うに形成された一対の半円形状の張出部分５ｂ，５ｂとで形作られている。一対の張出部
分５ｂ，５ｂは、中心軸Ｌ１を中心として点対称となるように形成されている。

また、裏面５には、第１脚部８が張出部分５ｂと中空円板形状部分５ａとに跨るように
して一対形成されている。一対の第１脚部８，８は、光束制御部材２の中心軸Ｌ１を中心
として点対称の位置に形成されており、裏面５から光束制御部材２の中心軸Ｌ１と平行に
（−Ｚ軸方向に沿って）突出している。第１脚部８は、基端部側の円柱形状部分８ａと、
先端部側の円錐形状の傾斜面部分８ｂとで形作られている。そして、第１脚部８は、傾斜
面部分８ｂが基板３の位置決め穴１１に係合されることにより、光束制御部材２の中心軸
Ｌ１を基板３に実装された発光素子４の光軸Ｌに芯合わせする（光束制御部材２の中心軸
Ｌ１を、Ｘ−Ｙ平面上において、発光素子４の光軸Ｌに対して位置決めする）。この第１
脚部８の円柱形状部分８ａは、その直径が位置決め穴１１の穴径と等しい。

また、裏面５の凹部６寄りの位置で且つ中心軸Ｌ１を中心とする仮想円１２を周方向に
３分割する位置には、それぞれ第２脚部１０が形成されている。第２脚部１０は、円柱形
状であり、その先端面１０ａが基板３上の固定面１３（接着剤１４の表面）に着座し、基
板３に接着固定されることにより、光束制御部材２を基板３の法線方向（発光素子４の光
軸Ｌに沿った方向）に位置決めすると共に、光束制御部材２を発光素子４に対して光軸Ｌ
方向（Ｚ軸方向）に位置決めする。

光束制御部材２の凹部６は、裏面５側に開口する凹みであり、中心軸Ｌ１を中心とする
滑らかな曲面（非球面又は半球面）で形作られている。そして、この光束制御部材２の凹
部６を形作る曲面６ａは、発光素子４からの光を光束制御部材２の内部に入射させる入射
面として機能する。

光束制御部材２の光制御出射面７は、平面視した形状が円形形状であり、裏面５の中空
円板形状部分５ａの外形寸法よりも僅かに小径となるように形成されており、その外周端
が鍔部１５を介して裏面５に接続されている。この光制御出射面７は、中央部に位置する
第１出射面部７ａと、この第１出射面部７ａを取り囲むように位置する第２出射面部７ｂ
と、この第２出射面部７ｂを取り囲むように位置して第２出射面部７ｂと鍔部１５とを接
続する第３出射面部７ｃと、を有している。そして、この光制御出射面７は、凹部６から
光束制御部材２の内部に入射した発光素子４からの光が光軸Ｌを中心として拡がって出射
するように、光を制御出射する。ここで、光制御出射面７から出射する光は、光制御出射
面７に到達した光のうちのフレネル反射された光以外の光である。

光制御出射面７の第１出射面部７ａは、下に（−Ｚ軸方向へ向かって）凸の滑らかな曲
面であり、球の一部を切り取ったような凹みを形作る曲面であって、光束制御部材２の中
心軸Ｌ１を中心として形成された曲面である。光制御出射面７の第２出射面部７ｂは、第
１出射面部７ａに滑らかに接続された上に（＋Ｚ軸方向へ向かって）凸の滑らかな曲面で
あり、平面視した形状が第１出射面部７ａを取り囲む中空円板形状の曲面である。光束制
御部材７の第３出射面部７ｃは、第２出射面部７ｂに滑らかに接続された上に（＋Ｚ軸方
向へ向かって）凸の滑らかな曲面であり、平面視した形状が第２出射面部７ｂを取り囲む
中空円板形状の曲面である。

（光束制御部材の基板への組み付け作業）
図３乃至図４は、光束制御部材２を基板３に組み付ける作業状態を模式的に示す図であ
る。これらの図において、光束制御部材２は、図示しない機械のハンドリング部によって
基板３上の組み付け位置まで搬送された後、図示しない機械のハンドリング部から基板３
上に落下させられるようになってる。なお、図３は、光束制御部材２の第１脚部８の中心
Ｐ１が落下基準位置Ｐ０から−Ｘ方向へδだけずれた状態において、光束制御部材２が図
示しない機械のハンドリング部から基板３上に落下した状態を示している。また、図４は
、光束制御部材２の第１脚部８の中心Ｐ１が落下基準位置Ｐ０から＋Ｘ方向へδだけずれ
た状態において、光束制御部材２が図示しない機械のハンドリング部から基板３上に落下
した状態を示している。ここで、δは、図示しない機械のハンドリング部における搬送精
度に起因する光束制御部材２の落下位置誤差の最大値であり、第１脚部８の実際の落下位
置と第１脚部８の落下基準位置Ｐ０とのずれ量の最大値である。また、落下基準位置Ｐ０
は、基板３の位置決め穴１１の中心位置である。

これらの図に示すように、光束制御部材２は、落下基準位置Ｐ０に対してδだけずれて
基板３上に落下すると、第１脚部８の傾斜面部分８ｂが位置決め穴１１の表面側（上方側
）の開口縁１１ａに接触する（図３（ａ）〜（ｂ），図４（ａ）〜（ｂ）参照）。この際
、光束制御部材２の第２脚部１０の先端面１０ａと基板３上の固定面１３との間には隙間
がある（図３（ｂ），図４（ｂ）参照）。

その後、光束制御部材２は、第２脚部１０が基板３上の固定面１３に着座（当接）する
まで、第１脚部８の傾斜面部分８ｂが位置決め穴１１の開口縁１１ａでガイドされ、自重
によってスライドしながら落下する。そして、光束制御部材２は、第２脚部１０の先端面
１０ａが基板３上の固定面１３に着座した状態において、第１脚部８の中心Ｐ１と位置決
め穴１１の中心（落下基準位置Ｐ０）との芯ずれ量の最大値がεとなるように、基板３上
に位置決めされ、基板３上の固定面１３に第２脚部１０が接着固定される（図３（ｃ），
図４（ｃ）参照）。

すなわち、光束制御部材２は、その中心軸Ｌ１と発光素子４の光軸Ｌとの芯ずれ量（λ）が（ε≦λ≦δ）の場合に、図示しない機械のハンドリング部から基板３上に落下させられると、第１脚部８の傾斜面部分８ｂが基板３の位置決め穴１１の開口縁１１ａに当接するようになっている（図１（ｂ），図３（ａ）〜（ｃ），図４（ａ）〜（ｃ）参照）。また、光束制御部材２は、その中心軸Ｌ１と発光素子４の光軸Ｌとの芯ずれ量（λ）が（ε＜λ≦δ）の場合に、図示しない機械のハンドリング部から基板３上に落下させられると、第１脚部８の傾斜面部分８ｂが基板３の位置決め穴１１の開口縁１１ａにスライド可能に接触し、第２脚部１０が固定面１３に着座するまで自重によってスライドしながら落下し、第２脚部１０の先端面１０ａが固定面１３に着座した時点において、光束制御部材２の中心軸Ｌ１と発光素子４の光軸Ｌとの芯ずれ量（λ）を（λ＝ε）とするようになっている（図１（ｂ），図３（ｃ），図４（ｃ）参照）。また、光束制御部材２は、その中心軸Ｌ１と発光素子４の光軸Ｌとの芯ずれ量（λ）が（０≦λ＜ε）の場合に、図示しない機械のハンドリング部から基板３上に落下させられると、第１脚部８の傾斜面部分８ｂが基板３の位置決め穴１１の開口縁１１ａに当接することはないが、その中心軸Ｌ１と発光素子４の光軸Ｌとの芯ずれ量（λ）が（０≦λ＜ε）の範囲で基板３に組み付けられる（図１（ｂ）〜（ｃ），図３（ｃ），図４（ｃ）参照）。

その結果、光束制御部材２は、その中心軸Ｌ１と発光素子４の光軸Ｌとの芯ずれ量を０
〜εの範囲に抑えることが可能になる。なお、本実施形態において、光束制御部材２は、
裏面５の中空円板形状部分５ａの外径寸法を１６ｍｍとした場合、εが０．１ｍｍとなる
ように形成されている。

以上の説明は、光束制御部材２を図示しない機械のハンドリング部から基板３上に落下
させる場合に関するものであるが、図示しない機械のハンドリング部を作業者の手に置き
換えることにより、光束制御部材２を作業者の手から基板３上に落下させる場合にも適用
することができる。

（第１脚部、及び位置決め穴の形状決定）
光束制御部材２の第２脚部１０が固定面１３に着座した状態において、位置決め穴１１の開口縁１１ａを通る仮想平面（基板３上面の延長面）によって第１脚部８の断面をとったとき、この断面直径をｄ１とし、位置決め穴１１の直径をｄ２とする（図３（ｃ）及び図４（ｃ）参照）。そして、ｄ１＞２δとなるように（例えば、ｄ１＝２（δ＋α）となるように）、第１脚部８が形成される。なお、αは、光束制御部材２の成形上の都合を考慮した任意の値とする。

本実施の形態においては第１脚部８の直径と基板３の位置決め穴１１の穴径とが同じ大
きさで形成されているが、これに限らず、第１脚部８及び位置決め穴１１は、０≦ｄ２−
ｄ１≦２εとなるように形成されればよい。

また、図３（ｃ）及び図４（ｃ）に示すように、光束制御部材２の第２脚部１０が基板
３上の固定面１３に着座した状態において、光束制御部材２の裏面５と基板３の表面３ａ
との間隔をｈ０とし、第１脚部８の傾斜面部分８ｂの傾斜角をθとし、第１脚部８の裏面
５からの突出高さをｈ１とすると、ｈ１＝（ｄ１／２）・ｃｏｔθ＋ｈ０となるように第
１脚部８が形成される。

このような形状の第１脚部８を有する光束制御部材２は、図示しない機械のハンドリン
グ部から落下させられる際に、第１脚部８の中心Ｐ１が落下基準位置Ｐ０に対して最大で
δだけずれて落下しても、その中心軸Ｌ１と発光素子４の光軸Ｌとのずれ量がεの範囲内
に収まるように、発光素子４の光軸Ｌに対して光束制御部材２の中心軸Ｌ１が芯合わせさ
れる。

このように本実施形態の発光装置１は、光束制御部材２が基板３に組み付けられた場合
において、光束制御部材２の中心軸Ｌ１と発光素子４の光軸Ｌとのずれ（ずれ量（ε））
が許容されている。これにより、光束制御部材２が基板３上に落下させられる際の光束制
御部材２の中心軸Ｌ１と発光素子４の光軸Ｌとのずれ量（λ）が（０〜δ）の範囲内であ
れば、第２脚部１０は固定面１３に確実に着座し、光束制御部材２は基板３に確実に接着
固定される。

なお、本実施の形態においては、第１脚部８の根元部（光束制御部材２の裏面５への付
け根部）における直径も、前述の着座状態における断面直径と同じく寸法ｄ１で形成され
ているが、これに限らず、根元部の直径を断面直径よりも大径となるように形成してもよ
い。

（第１脚部及び第２脚部の形成位置）
第１脚部８及び第２脚部１０の形成位置は、図５及び図６を参照し、光束制御部材２の
光制御出射面７によってフレネル反射された後に裏面５に到達した光の光量を考慮して決
定する。なお、図５は、光束制御部材２の内部に入射した発光素子４からの光Ｈの光路図
を模式的に示す図である。また、図６は、光束制御部材２の光制御出射面７によってフレ
ネル反射されて裏面５に到達した光の光量を示す図である。ここで、図５において、レン
ズ半径とは、光束制御部材２の中心軸Ｌ１（発光素子４の光軸Ｌ）から半径方向に沿って
測った寸法である。また、図６において、レンズ半径は図５におけるレンズ半径に対応し
、到達エネルギー量は光束制御部材２の裏面５に到達した光の光量のピーク値を１００と
した場合の割合（無次元値）を示している。また、図５及び図６において、レンズ半径８
ｍｍの位置は、光束制御部材２の裏面５における中空円板形状部分５ａの半径方向外方端
に対応している。

図５に示すように、光束制御部材２の凹部６を形作る曲面（入射面）６ａから入射して
光制御出射面７に到達した光Ｈのうちの一部の光Ｈ１がフレネル反射されて裏面５に到達
し、光制御出射面７に到達した光Ｈのうちのフレネル反射された光Ｈ１以外の光Ｈ２が光
制御出射面７から光束制御部材２の外部に向けて制御出射される。

図６に示すように、光制御出射面７によってフレネル反射された後に裏面５に到達した
光の光量は、光束制御部材２の中心軸Ｌ１（レンズ半径０ｍｍの位置）から半径方向に沿
って所定距離（約５．８ｍｍ）の位置にピーク値が生じる。そして、その光量のピーク位
置（レンズ半径が約５．８ｍｍの位置）から半径方向内方へ向かって約０．８ｍｍ移動し
た位置（レンズ半径が約５ｍｍの位置）における到達エネルギーは、ピーク値の２０％に
なる。加えて、到達エネルギーは、レンズ半径が約５ｍｍの位置から半径方向内方へ向か
うにしたがって漸減する。また、その光量のピーク位置（レンズ半径が約５．８ｍｍの位
置）から半径方向外方へ向かって約０．４ｍｍ移動した位置における到達エネルギーは、
ピーク値の２０％となる。加えて、到達エネルギーは、レンズ半径が約６．２ｍｍの位置
から半径方向外方へ向かうにしたがって漸減する。

そこで、第１脚部８と第２脚部１０は、光束制御部材２の裏面５のうちで、到達エネル
ギーの値がピーク位置の２０％以下となる領域に形成することにより、位置決め穴１１や
接着剤１４で吸収される光の量を少なくすることができ、発光素子４からの光を照明光と
して利用できる割合が増加する。

よって、本実施形態において、第１脚部８は、その中心Ｐ１が光束制御部材２の中心軸
Ｌ１から８ｍｍの位置となるように、裏面５の中空円板形状部分５ａと張出部分５ｂとに
跨って形成されている。また、第２脚部１０は、その中心Ｐ２が光束制御部材２の中心軸
Ｌ１から４．５ｍｍの位置となるように、裏面５の凹部６寄りの位置に形成されている（
図２（ｄ）参照）。なお、光束制御部材２の利用態様が第１脚部８及び第２脚部１０によ
る光のロスを問題としなくてもよい場合、第１脚部８及び第２脚部１０は裏面５の任意の
位置に形成してもよい。

（本実施形態の効果）
以上のように、本実施形態によれば、光束制御部材２が図示しない機械のハンドリング
部から基板３上に落下させられる際に、光束制御部材２の中心軸Ｌ１と発光素子４の光軸
Ｌとの芯ずれ量（λ）が（ε＜λ≦δ）の場合に、第１脚部８の傾斜面部分８ｂが基板３
の位置決め穴１１の開口縁１１ａにスライド可能に接触し、第２脚部１０が基板３の固定
面１３に着座するまで自重によってスライドしながら落下し、第２脚部１０が固定面１３
に着座した時点において、光束制御部材２の中心軸Ｌ１と発光素子４の光軸Ｌとの芯ずれ
量（λ）が（λ＝ε）となる。そのため、本実施形態によれば、発光素子４が実装された
基板３と光束制御部材２との組み付け不良を生じることがなく、光束制御部材２の中心軸
Ｌ１と発光素子４の光軸Ｌとを所望の精度（０〜εの範囲）内に芯合わせすることができ
る。

また、本実施形態によれば、光束制御部材２の裏面５に形成される第１脚部８及び第２
脚部１０は、光束制御部材２の光制御出射面７でフレネル反射された後に光束制御部材２
の裏面５に到達した光の光量がピーク値に対して２０％以下となる領域に配置されている
。そのため、本実施形態に係る光束制御部材２及びこれを有する発光素子１は、第１脚部
８及び第２脚部１０における光のロスを抑えることができ、発光素子４からの光の利用効
率を高めることができる。

（第１脚部及び第２脚部の配置位置の変形例）
図７は、第１脚部８及び第２脚部１０の配置位置の変形例を示す図であり、光束制御部
材２の裏面図である。

図７（ａ）に示す光束制御部材２は、図２（ｄ）に示した光束制御部材２の第２脚部１
０を第１脚部８と同一円１６上に位置するように径方向外方へずらして配置されたもので
ある。そして、この図７（ａ）に示す光束制御部材２は、中心線１７を対称軸として線対
称となるように、一対の第１脚部８と３個の第２脚部１０が配置されており、一対の第１
脚部８が中心線１８上に位置し、３個の第２脚部１０が円１６の周方向に沿って等間隔で
位置している。

図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示す光束制御部材２は、一対の第１脚部８と３個の第２脚部１０が同一円１６上に位置しているが、第１脚部８と第２脚部１０が不等間隔で位置している。ただし、図７（ｂ）及び図７（ｃ）において、第２脚部１０は、中心線１８を対称軸として線対称となるように位置している。また、図７（ｃ）において、一対の第１脚部８は、中心線１８上に位置する第２脚部１０を挟むように位置し、中心線１８を対称軸として線対称となるように位置している。

（第１脚部の変形例１〜４）
図８（ａ）は、第１脚部８の変形例１を示す図であり、図１（ｃ）に対応する図である
。この変形例１に係る第１脚部８は、円錐台形状の傾斜面部分８ｂの先端が半径αの平坦
面８ｃになっており、光束制御部材２の射出成形時において、平坦面８ｃをエジェクトピ
ン（図示せず）で押圧できるようになっている。

図８（ｂ）は、第１脚部８の変形例２を示す図であり、図１（ｃ）に対応する図である
。この変形例２に係る第１脚部８は、円錐台形状の傾斜面部分８ｂの先端に、半径αの円
柱状の突起８ｄが中心軸２０に沿って突出しており、光束制御部材２の射出成形時におい
て、突起８ｄの先端面をエジェクトピン（図示せず）で押圧できるようになっている。

図８（ｃ）は、第１脚部８の変形例３を示す図であり、図１（ｃ）に対応する図である
。この変形例３に係る第１脚部８は、傾斜面部分８ｂが滑らかな曲面で形作られたテーパ
ー面であり、傾斜面部分８ｂの先端が半径αの平坦面８ｃになっており、光束制御部材２
の射出成形時において、平坦面８ｃをエジェクトピン（図示せず）で押圧できるようにな
っている。

図８（ｄ）は、第１脚部８の変形例４を示す図であり、図１（ｃ）に対応する図である
。この変形例４に係る第１脚部８は、傾斜面部分８ｂの円柱形状部分８ａ寄りの位置にお
ける傾斜角が変形例３の第１脚部８における傾斜面部分８ｂの傾斜角よりも大きくなって
いる。そしてこの変形例４に係る第１脚部８の傾斜面部分８ｂの先端が半径αの平坦面８
ｃになっており、光束制御部材２の射出成形時において、平坦面８ｃをエジェクトピン（
図示せず）で押圧できるようになっている。

ここで、図８（ａ）〜（ｄ）の第１脚部８の断面直径ｄ１は、２（α＋β）となる。但
し、βは、δよりも大きな値（β＞δ）に設定される。

以上のような変形例１〜４に係る第１脚部８を有する光束制御部材２及びこれを備えた
発光装置１は、上記実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。

（第１脚部の変形例５）
図９に基づいて、本変形例に係る第１脚部２１を説明する。なお、図９（ａ）は、光束
制御部材２が基板３上に組み付けられた状態を示す図であり、第１脚部２１の中心Ｐ２と
位置決め穴１１の中心Ｐ０がずれることなく、第２脚部２１が位置決め穴１１に係合され
た状態を示す図である。また、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＡ３−Ａ３線に沿って切断し
て示す第１脚部２１と位置決め穴１１の係合状態図である。また、図９（ａ）は、図１（
ｃ）に対応する図であり、図１（ｃ）に対応する構成部分には同一符号を付し、図１（ｃ
）の説明と重複する説明を省略する。

図９（ａ）に示すように、本変形例に係る第１脚部２１は、正面側の形状が等脚台形形
状であり、幅方向（Ｘ軸に沿った方向）の寸法が光束制御部材２の裏面５側に位置する基
端から先端に向かうにしたがって漸減するようになっており、光束制御部材２の裏面５に
一体に形成されている。

この第１脚部２１は、図９（ｂ）に示すように、板厚ｔの板状体であり、先端面２１ａ
と一対の傾斜面部分２１ｂ，２１ｂとで等脚台形形状に形作られており、位置決め穴１１
の開口縁１１ａと傾斜面部分２１ｂとのＸ軸方向に沿った隙間がεとなるように形成され
ている。

また、第１脚部２１は、光束制御部材２の第２脚部１０が基板３上の固定面１３に着座
した状態において、位置決め穴１１内に位置する傾斜面部分２１ｂのＸ軸方向に沿った長
さをβとすると、βはδよりも大きく設定される。

このような第１脚部２１を有する光束制御部材２は、基板３上に落下させられる際に、光束制御部材２の中心軸Ｌ１と発光素子４の光軸Ｌとの芯ずれ量（λ）が（ε＜λ≦δ）の場合に、傾斜面部分２１ｂが位置決め穴１１の開口縁１１ａにスライド可能に接触し、第２脚部１０が固定面１３に着座するまで自重によってスライドしながら落下し、第２脚部１０が固定面１３に着座した時点において、光束制御部材２の中心軸Ｌ１と発光素子４の光軸Ｌとの芯ずれ量（λ）が（λ＝ε）となる（図１，図３，図４，図９参照）。

図１０は、本変形例に係る第１脚部２１が形成された光束制御部材２を示す図である。
なお、図２に示した光束制御部材２の構成部分に対応する構成部分には同一符号を付し、
図２に示した光束制御部材２の説明と重複する説明を省略する。

この図１０に示すように、第２脚部１０は、図７（ａ）と同様に、光束制御部材２の裏
面５の同一円上に等間隔で複数配置されている（特に、図１０（ｃ）参照）。第１脚部２
１は、Ｘ軸方向の位置決め用として１箇所配置され、Ｙ軸方向の位置決め用として２箇所
配置されている。

Ｘ軸方向の位置決め用の第１脚部２１は、Ｙ軸に沿った中心線１７上に中心Ｐ２が位置
し、裏面５の径方向外方端寄りの位置に形成されている。そして、この第１脚部２１は、
その幅方向がＸ軸方向に沿った方向となるように形成されている。

Ｙ軸方向の位置決め用の第１脚部２１は、Ｘ軸に沿った中心線１８上に中心Ｐ２が位置
し、裏面５の径方向外方端寄りの位置に形成されている。そして、この第１脚部２１は、
その幅方向がＹ軸方向に沿った方向となるように形成されている。また、一対の第１脚部
２１は、中心線１７を対称軸として線対称となるように形成されている。

また、３箇所の第１脚部２１は、光束制御部材２の中心軸Ｌ１から中心Ｐ２までの距離
が等しくなるように、光束制御部材２の裏面５に形成されている。

なお、図１１に示すように、Ｙ軸方向の位置決め用の第１脚部２１を１箇所だけ設ける
ようにしてもよい。

また、図１０及び図１１において、第１脚部２１と第２脚部１０は、光制御出射面７で
フレネル反射されて裏面５に到達した光の光量がピーク値に対して２０％以下となる領域
に形成されている。

（面光源装置及び表示装置）
図１２は、本実施形態に係る発光装置１を備えた面光源装置２３、及びこの面光源装置
２３を備えた表示装置２５を示すものである。

この図１２に示すように、面光源装置２３は、発光装置１からの出射光を拡散板等の光
制御部材２２を介して面状の照明光を出射するようになっている。

また、表示装置２５は、面光源装置２３から出射した面状の照明光によって液晶表示パ
ネル等の被照射物２４を照明するようになっている。

なお、面光源装置２３及び表示装置２５は、単数の発光装置１で構成する場合の他に、
複数の発光装置１で構成するようにしてもよい。

また、前記第１脚部８，２１と前記第２脚部１０は、前記光制御出射面７でフレネル反
射されて裏面５に到達した光の光量がピーク値に対して２０％以下となる領域に形成され
たことを特徴としている。

１……発光装置、２……光束制御部材、３……基板、４……発光素子、５……裏面、６
……凹部、６ａ……曲面（入射面）、７……光制御出射面、８，２１……第１脚部、８ｂ
，２１ｂ……傾斜面部分、１０……第２脚部、１１……位置決め穴、１１ａ……開口縁、
２２……光制御部材、２３……面光源装置、２４……被照明物、２５……表示装置、Ｌ…
…光軸、Ｌ１……中心軸

Claims (4)

1. 発光素子が実装された基板と、
   前記基板に組み付けられて、前記発光素子からの光の進行方向を制御して出射する光束制御部材と、
   を有する発光装置の製造方法において、
   ・前記光束制御部材は、機械のハンドリング部によって前記基板上の組み付け位置まで搬送された後、前記機械のハンドリング部から前記基板上に落下させられるようになっており、
   ・前記光束制御部材の前記基板に対向する裏面には、
   前記基板に形成された複数の位置決め穴に係合して、前記光束制御部材の中心軸と前記発光素子の光軸とを芯合わせする複数の第１脚部と、
   前記基板上の固定面に着座して、前記裏面の位置を前記基板に対して位置決めする第２脚部とが形成され、
   ・前記機械のハンドリング部における搬送精度に起因する前記光束制御部材の落下位置誤差の最大値であって、前記第１脚部の中心と前記位置決め穴の中心位置とのずれ量の最大値をδとすると、
   ・前記第１脚部の先端側には、前記光束制御部材の中心軸と前記発光素子の光軸との芯ずれ量（λ）が所定範囲（ε≦λ≦δ）の場合に、前記位置決め穴の開口縁に接する傾斜面部分が形成され、
   ・前記光束制御部材は、前記基板上に落下させられる際に、前記光束制御部材の中心軸と前記発光素子の光軸との芯ずれ量（λ）が（ε＜λ≦δ）の場合に、前記傾斜面部分が前記位置決め穴の前記開口縁にスライド可能に接触し、前記第２脚部が前記固定面に着座するまで自重によってスライドしながら落下し、前記第２脚部が前記固定面に着座した時点において、前記光束制御部材の中心軸と前記発光素子の光軸との芯ずれ量（λ）を（λ＝ε）とするようになっている、
   ことを特徴とする発光装置の製造方法。
2. ・前記光束制御部材は、
   前記裏面側の中央部に位置し、入射面として機能する曲面で形作られた凹部と、
   前記裏面の反対側に位置し、前記凹部から前記光束制御部材の内部に入射した前記発光素子からの光の一部を前記裏面側へ向けてフレネル反射し、前記凹部から前記光束制御部材の内部に入射した前記発光素子からの光のうちでフレネル反射された光以外の光を前記光束制御部材の外部へ出射する光制御出射面と、を有し、
   ・前記第１脚部と前記第２脚部は、前記光制御出射面でフレネル反射されて前記裏面に到達した光の光量がピーク値に対して２０％以下となる領域に形成された、
   ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置の製造方法。
3. 発光装置から出射した光を光制御部材を介して面状の照明光として出射する面光源装置の製造方法において、
   前記発光装置は、前記請求項１又は２に記載の発光装置の製造方法によって製造される、
   ことを特徴とする面光源装置の製造方法。
4. 面光源装置から出射した面状の照明光で被照明物を照明する表示装置の製造方法において、
   前記面光源装置は、前記請求項３に記載の面光源装置の製造方法によって製造される、
   ことを特徴とする表示装置の製造方法。

Images