JP6067696B2 - 光束制御部材、発光装置、照明装置および表示装置 - Google Patents
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Description
(面光源装置および発光装置の構成)
図2および図3は、本発明の実施の形態1の面光源装置200の構成を示す図である。図2Aは、面光源装置200の平面図であり、図2Bは、面光源装置200の正面図である。図3Aは、図2Bに示されるA−A線の断面図であり、図3Bは、図2Aおよび図3Aに示されるB−B線の部分拡大断面図である。
次に、本実施の形態の光束制御部材100の構成について説明する。
本実施の形態の光束制御部材100の配光特性についてシミュレーションを行った。図10に示されるように、発光素子240の発光中心を原点として光束制御部材100を3次元直交座標系に配置した場合における、xz平面に沿って出射される光の光度を計算した。光束制御部材100の入射面110の最下部から出射面130の最上部までの高さは8.1mm、出射面130の外径は10.5mm、出射面130の最下部(外縁)からの庇部150の高さは15mm、庇部150の最大厚みは1.5mmである。
以上のように、本実施の形態の光束制御部材100を有する発光装置230は、従来の発光装置に比べて、発光素子240の光軸と略平行に配置された被照射部材(例えば、発光面部材250)に光を均一に照射することができる。したがって、本実施の形態の面光源装置200は、従来の面光源装置に比べて輝度ムラが少ない。
実施の形態1では、出射面が回転対称(円対称)の光束制御部材100について説明した。実施の形態2では、出射面が略シリンドリカル形状(x軸方向には曲率を有するが、y軸方向には曲率を有しない形状)の光束制御部材300について説明する。
図13〜15は、実施の形態2の光束制御部材300の構成を示す図である。図13Aは、光束制御部材300の正面図であり、図13Bは、光束制御部材300の背面図である。図13Aおよび図13Bでは、庇部150を一部省略している。図14Aは、光束制御部材300の平面図であり、図14Bは、光束制御部材300の底面図である。図15Aは、図13および図14においてE−E線で示される断面図であり、図15Bは、図14においてF−F線で示される断面図である。なお、実施の形態1の光束制御部材100と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
実施の形態2の光束制御部材300は、実施の形態1の光束制御部材100に比べて、y軸方向に光を拡げることができる。したがって、光束制御部材300を含む面光源装置では、発光面の2つの光束制御部材300間の領域に暗部が生じにくく(図3A参照)、発光面の輝度ムラをより低減させることができる。
実施の形態3では、出射面の半分が実施の形態1の光束制御部材100の出射面と同じ形状であり、出射面の残り半分が実施の形態2の光束制御部材300の出射面と同じ形状の光束制御部材400について説明する。
図16〜18は、実施の形態3の光束制御部材400の構成を示す図である。図16Aは、光束制御部材400の正面図であり、図16Bは、光束制御部材400の背面図である。図16Aおよび図16Bでは、庇部150を一部省略している。図17Aは、光束制御部材400の平面図であり、図17Bは、光束制御部材400の底面図である。図18Aは、図16および図17においてG−G線で示される断面図であり、図18Bは、図17においてH−H線で示される断面図である。なお、実施の形態1の光束制御部材100と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施の形態の光束制御部材400の配光特性について、実施の形態1の光束制御部材100と同様にシミュレーションを行った。比較のため、庇部150を有しない従来の光束制御部材と、凸条152を形成されていない庇部150を有する光束制御部材についても、同様のシミュレーションをおこなった。これらの3つの光束制御部材の入射面、全反射面および出射面の形状は、同一である。
実施の形態3の光束制御部材400は、第1出射面430aではx軸方向およびy軸方向に光を集光し、第2出射面430bではx軸方向にのみ光を集光し、y軸方向に光を拡げることができる。したがって、光束制御部材400を含む面光源装置では、発光面の2つの光束制御部材400間の領域における暗部の発生を抑制しつつ(図3A参照)、遠方にも光を到達させて、発光面の輝度ムラをより低減させることができる。
上記各実施の形態では、庇部150の厚みが基端部と先端部とで異なる光束制御部材について説明したが、図20A(断面図)および図20B(平面図)に示されるように、庇部150の厚みは基端部と先端部とで同一であってもよい。
11 ユニットケース
12 LED光源ユニット
13 集光レンズ
14 反射面部材
15 発光面部材
100,300,400,500a〜f 光束制御部材
110 入射面
110a 内天面
110b 内側面
111 凹部
120 全反射面
130,330,430 出射面
140 フランジ
150 庇部
151 庇部の内面
152 凸条
160 ホルダ
161,162 ボス
200 面光源装置
210 筐体
211 天板
212 底板
212a 拡散反射面
212b 正反射面
213〜216 側壁
220 基板
230 発光装置
240 発光素子
250 発光面部材
260 プリズムシート
430a 第1出射面
430b 第2出射面
430c 第3出射面
610 被照射部材
CA 光束制御部材の中心軸
LA 発光素子の光軸
Claims (7)
- 発光素子から出射された光の配光を制御する光束制御部材であって、
裏側に中心軸と交わるように形成された、前記発光素子から出射された光を入射する入射面と、
前記中心軸を取り囲み、かつ裏側から表側に向かって漸次直径が拡大するように形成された、前記入射面から入射した光の一部を表側に向けて反射させる全反射面と、
表側に前記中心軸と交わるように形成された、前記入射面から入射した光の一部および前記全反射面で反射した光を外部に出射する出射面と、
前記出射面において裏側からの高さが最も高い点よりも裏側からの高さが高くなるように、前記出射面よりも前記出射面の径方向外側に、前記中心軸に沿う方向に延在するように形成された、前記出射面から出射された光の一部を反射する庇部と、
を有し、
前記庇部は、板状であり、
前記庇部の外側の面には、断面略三角形状の凸条が前記中心軸に沿う方向に複数形成されている、
光束制御部材。 - 前記庇部は、前記中心軸を中心として、中心角180°以下の範囲内に部分円筒状に形成されている、請求項1に記載の光束制御部材。
- 請求項1または請求項3に記載の光束制御部材と、発光素子とを有し、
前記光束制御部材は、前記中心軸が前記発光素子の光軸と合致するように配置されている、
発光装置。 - 請求項4に記載の発光装置と、前記発光装置から出射された光を照射される被照射部材とを有し、
前記発光装置は、前記発光装置から出射された光の前記発光素子の光軸に対する出射角度が大きいほど前記被照射部材への入射角度が小さくなるように配置されている、
照明装置。 - 前記照明装置は、前記発光素子の光軸を挟んで前記庇部と前記被照射部材とが対向するように配置されている、請求項5に記載の照明装置。
- 複数の前記発光装置が、前記被照射部材と平行な直線上に一列に配置されている、請求項5に記載の照明装置。
- 請求項5〜7のいずれか一項に記載の照明装置と、
前記照明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。
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