JP6762166B2 - 照明装置、面光源装置、表示装置及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、照明技術に関し、特に、発光面において色ムラを有する光源を用いて被照射領域を形成する照明装置、及びこれを利用した面光源装置、表示装置及び電子機器などに関する。

従来から、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）をマトリックス状に配置した直下型の面光源装置が知られている。この面光源装置は、例えば、液晶表示装置の照明手段（バックライト）として使用され、液晶表示パネルを背面側から面状に照明する。

液晶表示パネルの背面側にＬＥＤが配列する直下型の面光源装置においては、ＬＥＤの出射光が光軸上に指向性を有する配光状態であることから、ＬＥＤからの出射光の配光状態を制御するための光束制御部材（拡散レンズ）を配置してＬＥＤからの出射光を広げ、被照射平面における照度の均一性を高めるように構成されている。

特許文献１には、図１６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、板状の光拡散部材２と、その裏面側にほぼ等間隔のピッチで複数配置された点光源としての発光素子（ＬＥＤ）３と、発光素子３から出射された光束の進行方向を制御する光束制御部材４とを備えた面光源装置１が開示されている。面光源装置１は、基板５の表面５ａ上に各発光素子３が実装されており、さらに各発光素子３の上側に光軸Ｌが一致するように位置決めされた光束制御部材４が取り付けられ、そこから上方に所定の距離だけ離して光拡散部材２が配置されている。光束制御部材４は、透明部材により形成された拡散レンズ、例えば非球面レンズであり、発光素子３から出射された光束を広範囲に向けて広げる作用を有する。光拡散部材２は、例えば表面に微細な凹凸等が形成されており、光束制御部材４によって広範囲に向けて広げられた光を透過しながら拡散し、光の照度を均一化している。

このような照明用のＬＥＤとしては、白色光であることが好ましい。白色ＬＥＤの代表的な方式としては、青色ＬＥＤと黄色発光蛍光体とを組み合わせた疑似白色方式、青色ＬＥＤと緑蛍光体、赤蛍光体等を組み合わせた高演色白色方式、赤色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤを組み合わせた３色ＬＥＤ方式が開発されている。

特開２０１４−５６８４２号公報

特許文献１では、点光源であるＬＥＤについて、輝度分布に起因する照度ムラについては、光拡散部材及び光束制御部材によって均一となるように制御されている。しかし、白色ＬＥＤの方式や、構造によっては、光源であるＬＥＤの出射面において色が均一ではなく、色の面分布、すなわち色ムラが発生する場合がある。光源からの出射光を光束制御部材によって広げる際に、光源の出射面における色ムラも広がってしまい被照射領域（例えば、光拡散部材）で色ムラが生じることがある。

さらに、このような光源の出射面における色ムラは、光軸を中心として等方性の場合（いずれの向きでも色の分布が同じ場合）もあるが、白色ＬＥＤ内におけるチップの形状や配置、蛍光体の厚さの分布等が偏っていると、色ムラが等方性ではなく、異方性を持つ場合（方向（例えばＸ方向とＹ方向）によって色ムラが異なる場合）ことがある。一般的に、光束制御部材は、加工の容易さから光軸を中心とした回転形状とすることが多く、その場合は、光学的特性が光軸を中心としていずれの方向でも同じ等方性の性質であるため、光束制御部材によって異方性の色ムラを改善することは困難であった。また、白色ＬＥＤが異方性の色ムラを有する場合、白色ＬＥＤを基板上に実装する際の向きによっても被照射領域における色ムラが異なってしまうため、色ムラの改善がより一層困難であった。

例えば、図１（Ａ）は、疑似白色方式のＬＥＤ１０の概略断面構造の一例である。疑似白色方式のＬＥＤ１０は、フレーム１３上のほぼ中央に青色ＬＥＤチップ１１が固定されており、その周囲に、黄色発光蛍光体を含有させた樹脂１２が配置されており、フレーム１３内面は反射面となっており、またフレーム１３の内側側面は傾斜しており、上方に光を取り出す構造となっている。青色ＬＥＤチップ１１から出射された青色光の一部が、チップ１１の周囲に配置された樹脂１２中の蛍光体に吸収され、黄色の蛍光を発生させ、黄色光と吸収されなかった青色光とがＬＥＤ１０から出射され、無限遠においては青色光と黄色光とが混ざり合って白色に見えるが、出射面１４においては青色光と黄色光とが分離しており、色ムラが発生している。

図１（Ｂ）は、疑似白色方式のＬＥＤ１０の出射面における光学シミュレーションでの色分布画像であり、図１（Ｃ）は、その色ムラを模式的に示した図である。図１（Ｃ）において、Ｘ軸及びＹ軸は光軸（光源の中心）１７と直交し、且つ互いに直交する直線である。図１の疑似白色ＬＥＤ１０では、青色ＬＥＤチップ１１の発光による青色が強い部分１５が中央左右に配置されており、青色の部分１５の周囲に蛍光体による黄色が強い部分１６で囲まれている。図１（Ｂ）のＬＥＤ１０においては、青色の部分１５と黄色の部分１６との配置、割合等が、Ｘ軸方向とＹ軸方向とでは異なり、色ムラが方向によって異なっている。

図２（Ｘ）及び（Ｙ）は、図１（Ｂ）の疑似白色ＬＥＤ１０からの出射光の光束を光束制御部材によって光軸１７から±１５０ｍｍの大きさまで広げた状態における色度座標ｙの値のシミュレーション結果の分布である。色度座標ｙとは、ＸＹＺ表色系における三刺激値ＸＹＺの総和に対する刺激値Ｙの比であり、ｙ＝Ｙ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）で表される数値である。図１（Ｂ）の疑似白色方式のＬＥＤ１０においては、青色の部分１５と黄色の部分１６とが色ムラの構成要素であり、色度座標ｙの値によって青味が強いか弱いか、黄色味が強いか弱いかを把握できるため色度座標ｙの値を使用した。図２（Ｘ）は図１（Ｃ）のＸ軸に沿った各測定位置における色度座標ｙの値であり、図２（Ｙ）はＹ軸に沿った各測定位置における色度座標ｙの値である。図２（Ｘ）によれば、Ｘ軸方向については、中央はほぼ均一になっているが、光軸から±５０ｍｍ近辺で色度座標ｙの値が減少しており、色ムラが生じている。また、図２（Ｙ）に示すように、Ｙ軸方向については、光軸から±６０ｍｍの領域において青色が強く、そこから外側の領域では黄色が強くなっており、大きな色ムラが発生している。

本発明は、前述した問題に鑑みてなされたものであって、簡単な手段で色ムラを低減できる照明装置、面光源装置、表示装置及び電子機器を提供することを目的とする。さらに、本発明では、異方性の色むらに対しても対応可能な照明装置、面光源装置、表示装置及び電子機器を提供することを目的とする。

上記課題の少なくとも一つを解決するため、本発明の照明装置は、出射面において色ムラを有する光源と、前記光源の下側に配置される反射部材とを有し、前記反射部材の表面の一部には、前記光源の色ムラにおける強い色の一つに対して反射率が低い第１の着色領域が設けられていることを特徴とする。

また、上記照明装置において、前記第１の着色領域は、前記光源から第１の方向における面積又は配置が、前記第１の方向と直交する第２の方向における面積又は配置とは異なることが好ましく、前記第１の着色領域は、前記第１又は第２の方向において、離散的に複数設けられていてもよい。また、上記照明装置において、前記第１の着色領域の外縁の一部は、前記光源の中心を中心とする円の円弧の少なくとも一部であってよい。

また、上記照明装置において、前記反射部材の表面には、前記第１の着色領域とは異なる色の第２の着色領域が設けられていてもよく、前記第２の着色領域の色は、前記第１の着色領域の色の補色であってもよい。さらに、前記第２の着色領域は、前記光源から第１の方向における面積又は配置が、前記第１の方向と直交する第２の方向における面積又は配置とは異なることが好ましく、前記第２の着色領域は、前記第１又は第２の方向において、離散的に複数設けられていてもよい。

また、上記照明装置において、前記光源からの出射光を所定の配光状態の光束に制御する光束制御部材を備えることが好ましい。

また、本発明の面光源装置は、上記照明装置と、前記照明装置の光の出射側に設けられた光拡散部材と、を備えたことを特徴とする。上記面光源装置は、複数の前記照明装置を備え、照明装置における前記第１の着色領域の向きが同じではなくてもよい。

また、本発明の表示装置は、上記面光源装置と、前記面光源装置からの光が照射される被照明部材と、を備えたことを特徴とする。また、本発明の電子機器は、上記表示装置を表示部として備えたことを特徴とする。

本発明の照明装置によれば、反射部材の表面の一部には、光源の色ムラにおける強い色の一つに対して反射率が低い第１の着色領域が設けられているため、光源又は発光装置（光源及び光束制御部材）から出射された色ムラのある光が反射部材によって反射される際に、色ムラにおける強い色の一つに対して反射率が低い第１の着色領域で反射されると、強い色の一つの反射率が低くなり相対的に色ムラにおける強い光の割合を減らすことができ、色ムラを抑制することができる。また、反射部材に着色領域を設けるだけで色ムラ対策をすることができるので、既存の構成を変更せずに着色領域を印刷したり塗布したりするだけでも簡単に色ムラ対策を実行できる。また、着色領域の面積や配置を変更することにより、様々な色ムラに対して対応することができるので汎用性は高い。さらに、着色領域の面積又は配置について、異方性を持たせることにより、異方性の色ムラにも対応することができる。

また、第１の着色領域とは異なる色の第２の着色領域を設けることにより、より複雑な色ムラに対しても対応することが可能であり、また、より的確に色ムラに対して対応することが可能である。さらに、第２の着色領域の色が第１の着色領域の色の補色である場合は、色ムラをより一層抑制することが可能である。その他の効果については、発明を実施するための形態において述べる。

（Ａ）は疑似白色方式のＬＥＤの概略断面構造、（Ｂ）は出射面における光学シミュレーションによる色分布画像、（Ｃ）は色ムラの模式図 従来の疑似白色方式のＬＥＤを用いた発光装置における色度座標ｙの値の分布を示す図 （Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の照明装置の一実施例の平面図及び側面図 （Ａ）及び（Ｂ）は、図３の反射部材の平面図及び断面構造の概略図 各着色領域における反射率を示す図 本発明の実施例（実線）及び従来（点線）の色度座標ｙの値の分布を示す図 （Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の面光源装置の一実施例の平面図及び側面図 （Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、本発明の他の実施例の発光装置の平面図、側面図及び反射部材の平面図 本発明の着色領域の変形例１の平面図 本発明の変形例１（実線）及び従来（点線）の色度座標ｙの値の分布を示す図 本発明の着色領域の変形例２の平面図 本発明の変形例２（実線）及び従来（点線）の色度座標ｙの値の分布を示す図 本発明の着色領域の変形例３の平面図 本発明の変形例３（実線）及び従来（点線）の色度座標ｙの値の分布を示す図 （Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の面光源装置の反射部材の平面図 （Ａ）及び（Ｂ）は、従来の面光源装置の概略平面図及び概略断面図

本発明は、基本的な構造を変更するものではなく、光源の底面側に配置される反射部材（本実施の形態においては、光源が実装され、白色のレジストが塗布された基板）について、光源又は発光装置から出射した光の色ムラにおける強い色の一つに対して反射率が低い着色領域を設けることにより、光源又は発光装置から出射した光を反射する際に色ムラにおける強い色の光の反射を抑え、色ムラを抑えるものである。着色領域は、反射部材の全面に設けるのではなく、その一部に設けることが好ましく、着色領域の面積又は／及び配置によって色ムラへの影響を変更することができる。さらに、複数の色の着色領域を設けることにより、複数の色に基づく色ムラに対して効果的に対応することもできる。加えて、光源の中心に対して、着色領域の面積又は配置に異方性を持たせることにより、方向に応じて色ムラに対する影響を変えることができ、異方性の色ムラに対しても対応することが可能である。

本明細書において、「発光装置」とは、光源と光束制御手段とを組み合わせたものであり、「照明装置」とは、光源又は発光装置と反射部材とを組み合わせたものであり、「面光源装置」とは、照明装置と光拡散部材とを組み合わせたものであり、「表示装置」とは、照明装置又は面光源装置と被照明部材とを組み合わせたものである。また、「着色領域」とは、可視光領域における特定の波長の光に対する反射率が低いことから、色彩を示す領域であり、可視光領域のほぼすべての光を反射する白色領域や、可視光のほぼすべての光を透過する透明な領域は、着色領域ではない。また、以下の説明において、Ｘ軸及びＹ軸は、平面視において光軸（光源の中心）１７と直交し、且つ互いに直交する直線である。

図３（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の照明装置の一実施例の平面図及び側面図である。図３の照明装置は、反射部材３２の上に発光装置３１が取り付けられ、反射部材３２の表面には、複数の第１の着色領域３３（縦線の網掛け部分）及び複数の第２の着色領域３４（格子の網掛け部分）が設けられている。発光装置３１は、図３においては、光束制御手段（レンズ）しか図示されていないが、光束制御手段の下方に図示しない光源が配置されており、上方に向かって広がる光を出射する。本発明においては図示しない光源は、その出射面において色ムラを有している。図１に示す光源に対して色ムラを補正する場合、色ムラとしては青色が強い部分１５と黄色が強い部分１６とがあり、青色に対して反射率が低い第１の着色領域３３として黄色の着色領域３３（以下、「黄色領域」とも呼ぶ）を設け、また、黄色に対して反射率が低い第２の着色領域３４として青色の着色領域３４（以下、「青色領域」とも呼ぶ）を設けることが好ましい。なお、着色領域３３、３４の「第１」及び「第２」は単に領域を区別するために用いただけであり、順番に特定の意味があるものではない。

反射部材３２は、光束制御部材の下側に配置され、光源又は発光装置３１から下向きに出射した光および照明装置内の迷光を上方に反射させる部材である。反射部材３２の着色領域以外の部分は、可視光の波長全域をできるよう表面を白色で形成することが好ましい。反射部材３２は、光源又は光束制御部材を取り付ける基板の表面を利用してもよいし、基板とは別に基板と光束制御部材との間に設けられた部材（例えば、反射シート）を利用してもよい。反射部材３２が光源と特定の配置で取り付けられるように、位置決め手段を有することが好ましい。

図４（Ａ）は、図３の反射部材３２の平面図であり、図３では発光装置３１によって覆われていた中央部分にも第２の着色領域３４が設けられている。図３の反射部材３２の表面には、複数の第１の着色領域３３（縦線の網掛け部分）及び複数の第２の着色領域３４（格子の網掛け部分）が設けられているが、その他の領域は、基本的には全ての可視光について高い反射率を有する白色領域３５である。さらに、反射部材３２の中央部分には、光源の電極と電気的に接続する２つの端子３６及び光束制御部材の下方に突出して設けられた脚を配置するための円形の固定領域３７が形成されている。２つの端子３６は、光源の電極と接続されるものであるため、光源の配置する位置を特定するものであるが、さらに端子３６の配置に方向性を持たせることにより、光源を特定の向きに配置することができ、位置決め手段としても機能させることができる。図４（Ａ）においては、２つの端子３６が横に並んで配置されており、光源の２つの電極（アノード、カソード）が横に並ぶように接続される。固定領域３７は、光束制御部材の脚の数に対応して設けられ、図４（Ａ）においては３つの固定領域３７が三角形の頂点の位置に配置され、光束制御部材を特定の向き及び位置に配置することができる。

第１の着色領域３３及び第２の着色領域３４は、図４（Ａ）に示すように、光源の中心（通常は光軸と同じ位置）から、それぞれＸ軸方向及びＹ軸方向に離散的な複数の領域によって構成されている（詳細は下記表１参照）。図４（Ａ）においては、各領域の外縁は、一定の幅で延びたＸ軸又はＹ軸に平行な２直線と、光軸を中心とし、半径が異なる２つの円の円弧とから構成されている。Ｘ軸又はＹ軸と交差する外縁が光軸を中心とする円の円弧によって構成されているため、光源の中心からの距離が同じとなる。また、Ｘ軸又はＹ軸に平行な直線の幅は、光源の中心からの距離によって変えてもよく、図４（Ａ）に示すように、中心に近い領域（例えば、光束制御部材で覆われる領域）では狭く、遠い領域では広くしてもよい。このように複数の離散的な領域によって着色領域を構成することにより、着色領域の面積及び／又は配置の設計が容易となり、色ムラの改善効果を効率的に把握することが可能となる。後述する変形例１〜３のように、各着色領域の面積及び／又は配置を変更して、色度座標の値の分布を求めることで、色ムラに対する適切な着色領域の設計が容易となる。

なお、第１の着色領域３３及び第２の着色領域３４の形状は、かかる構成に限定されるものではなく、例えば、Ｘ軸又はＹ軸に平行な直線ではなく、光源の中心から放射状に延びる直線によって外縁の一部が構成されてもよいし、Ｘ軸又はＹ軸と交差する外縁がＸ軸又はＹ軸に垂直な直線であってもよい。また、Ｘ軸方向の着色領域とＹ軸方向の着色領域とが連続していてもよい。

また、図４（Ａ）においては、第１の着色領域３３及び第２の着色領域３４は、Ｘ軸方向のパターンとＹ軸方向のパターンとが異なっており、異方性を持たせている。Ｘ軸方向とＹ軸方向とで第１の着色領域３３の面積又は配置を異ならせることによって、異方性の色ムラに対しても対応させることができる。表１に、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれについて、光源の中心からの距離とその位置における着色領域の色との関係を示す（空欄は白色領域）。

表１に示すように、黄色領域３３は、Ｘ軸については光軸から８〜１０ｍｍ及び１１〜１５ｍｍの範囲に設けられ、Ｙ軸については光軸から７〜８ｍｍ、９〜１０ｍｍ及び１１〜１５ｍｍの範囲に設けられており、その長さ及び配置がＸ軸とＹ軸とで異なる。また、青色領域３４についても、Ｘ軸については光軸から３〜７ｍｍの範囲に設けられ、Ｙ軸については光軸から２〜３ｍｍ、５〜６ｍｍ及び８〜９ｍｍｍｍの範囲に設けられており、その長さ及び配置がＸ軸とＹ軸とで異なる。なお、着色領域の面積は、Ｘ軸又はＹ軸上では長さの違いに相当するが、Ｘ軸又はＹ軸上の長さが同じであっても、幅を変えることにより、面積を変えることもできる。

図４（Ｂ）は、反射部材３２の断面構造図であり、中央付近のＸ軸方向における断面構造の概略図である。図４の反射部材３２は、基板３２１の表面を利用しており、基板３２１の表面には、導電材料３２２によって電気回路が形成され、導電材料３２２を覆って絶縁性のレジスト膜３２３が形成されている。さらに、レジスト膜３２３の上に、第１の着色領域３３の層３２４及び第２の着色領域の層３２５のパターンが形成されている。また、導電材料３２２を覆うレジスト膜３２３の一部に開口が設けられ、光源の電極と電気的に接続する２つの端子３６が形成されている。さらに、光束制御部材の脚を接着固定する固定領域３７が基板３２１表面に形成されている。固定領域３７にはレジストが塗布されていない。このように、図４（Ｂ）の反射部材３２では、絶縁性のレジスト膜３２３として白色のレジストを用いることにより、白色領域３５を形成し、その上に、第１の着色領域３３の層３２４及び第２の着色領域の層３２５をそれぞれ形成している。ただし、反射部材３２の構造は図４（Ｂ）に限定されるものではなく、例えば、絶縁性のレジスト膜３２３として第１の着色領域３３の色のレジスト膜を用いれば、その上に、白色領域３５の層と第２の着色領域の層のパターンを形成してもよいし、複数の色のレジスト膜を用いて着色領域を形成してもよい。また、第１の着色領域３３、第２の着色領域３４又は白色領域３５は、反射部材３０の地色であってもよい。

図５は、各着色領域における反射率を示す図であり、縦軸は反射率（％）であり、横軸は波長（ｎｍ）である。黄色領域（実線）では、波長５００ｎｍ以下の光に対する反射率が低く、青色領域（一点鎖線）では、波長５５０ｎｍ〜７００ｎｍの光に対する反射率が低い。参考として示す白色領域では、ほぼすべての可視光領域において反射率が高く、本発明の着色領域として機能しない。

図６（Ｘ）及び（Ｙ）は、図３の照明装置３０からの出射光の光束を光軸１７から±１５０ｍｍの大きさまで広げた状態における被照射領域における色度座標ｙの値のシミュレーション結果の分布（実線）であり、参考として、図２の従来の色度座標ｙの値の分布を点線で示している。図６（Ｘ）はＸ軸に沿った各測定位置における色度座標ｙの値であり、図６（Ｙ）はＹ軸に沿った各測定位置における色度座標ｙの値である。図６（Ｘ）によれば、Ｘ軸方向については、中央付近の色度座標ｙの値が低くなり、わずかながら色ムラを抑制することができた。また、図６（Ｙ）に示すように、Ｙ軸方向については、中央付近の色度座標ｙの値が高くなるとともに±５０ｍｍ付近のピークが低くなり、±５０ｍｍ領域内における色ムラを抑制することができた。なお、図６（Ｘ）及び（Ｙ）において、中心（０ｍｍ）における色度座標ｙの値が一致していないが、これは、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の着色領域の影響は互いが近接する中心付近において顕著になり易いところ、図４に示す着色領域のＸ軸方向の効果およびＹ軸方向の効果をそれぞれ分けてシミュレーションを行ったことから生じたものと考えられる。本実施の形態において、着色領域が被照射領域における色度に影響を及ぼすことが確認できたことにより、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の効果を同時に実測で確認した後、着色領域の面積（幅および長さ）を変更することで色ムラ抑制のための微調整が可能であることがわかる。なお、本明細書においては、青色と黄色との色ムラの抑制を目的としていたため、色度座標ｙの値によって色ムラへの影響を確認したが、他の色ムラの場合は、例えば、色度座標ｘ（ｘ＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ））又は色度座標ｚ（ｚ＝１−ｘ−ｙ）の値に基づいて色ムラ抑制の効果を確認したり、他の表色系における変数に基づいて確認したり、２つ以上の色度座標に基づいて色ムラ抑制の効果を確認したりしてもよい。

図７（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の面光源装置７０の一実施例の平面図及び側面図であり、複数の図３に示す照明装置３０をマトリクス状に配置し、そこから上方に所定の距離だけ離して光拡散部材７２が配置されている。図７においては、複数の照明装置３０は、いずれも同じ向きとなるように配置されているが、各照明装置３０の反射部材ごとに向きを変更してもよい（図１５（Ｂ）参照）。また、図７においては、各照明装置３０が独立しているが、共通の反射部材に複数の光源又は発光装置を取り付け、各光源又は発光装置に対して着色領域を設けてもよい。光拡散部材７２は、光透過性に優れたＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）やＰＣ（ポリカーボネート）等の樹脂材料によってシート状あるいは平板形状に形成されることが好ましい。光拡散部材７２は、表面に微細な凹凸が形成されたり、内部に拡散材が混入され、照明装置３０から出射した光を透過しながら拡散し、光を均一化する。図示していないが、光拡散部材７２の上方に被照射部材を配置すれば、表示装置を構成することができる。被照明部材は、例えば、液晶表示パネル、電飾看板、内照式標識等である。本発明の表示装置は、面光源装置７０によって、色ムラの少ない光で証明されるため、より自然に近い色合いを表示することができる。また、本発明の電子機器は、かかる表示装置を表示部として備えている。電子機器としては、携帯電話、カーナビゲーションシステム用の表示装置や、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、モバイルコンピューター、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、車載機器、オーディオ機器、携帯用ゲーム機、信号機等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。

図８（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の他の実施例の発光装置８０の平面図及び断面構造であり、図８（Ｃ）は、その反射部材８２の平面図である。図８の反射部材８２は、Ｙ軸方向については、第１の着色領域８３及び第２の着色領域８４が設けられているが、Ｘ軸方向には着色領域が設けられていない。図８のような着色領域のパターンは、特定の方向において選択的に色ムラを改善できる。

図９は、本発明の着色領域の変形例１の平面図である。図９のパターンは、比較的単純であり、Ｘ軸方向には、第２の着色領域９４（青色）が光軸（光源の中心）から遠ざかる方向に離散的に２つ配置されており、Ｙ軸方向には、第１の着色領域９３（黄色）が光軸（光源の中心）から遠ざかる方向に離散的に２つ配置されている。表２に、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれについて、光源の中心からの距離とその位置における着色領域の色との関係を示す（空欄は白色領域）。

表２に示すように、図９の反射部材においては、黄色領域９３は、Ｙ軸について光軸から４〜５ｍｍ及び１１〜１５ｍｍの範囲に設けられており、Ｘ軸については設けられておらず、Ｘ軸とＹ軸とで異方性を有し、青色領域９４についても、Ｙ軸については設けられておらず、Ｘ軸については光軸から５〜６ｍｍ及び７〜８ｍｍの範囲に設けられており、Ｘ軸とＹ軸とで異方性を有している。

図１０（Ｘ）及び（Ｙ）は、図９の変形例１を用いた場合の色度座標ｙの値のシミュレーション結果の分布（実線）であり、参考として、図２の従来の色度座標ｙの値の分布を点線で示している。図１０（Ｘ）はＸ軸に沿った各測定位置における色度座標ｙの値であり、図１０（Ｙ）はＹ軸に沿った各測定位置における色度座標ｙの値である。図１０（Ｘ）によれば、Ｘ軸方向については、中央付近の色度座標ｙの値が低くなり、わずかながら色ムラを抑制することができた。また、図１０（Ｙ）によれば、Ｙ軸方向について中央付近の色度座標ｙの値が高くなり、±５０ｍｍ領域内における色ムラを抑制することができた。

図１１は、本発明の着色領域の変形例２の平面図である。図１１のパターンは、Ｙ軸方向には、第１の着色領域１１３（黄色）が光軸（光源の中心）から遠ざかる方向に離散的に２つ配置されており、Ｘ軸方向には、第１の着色領域１１３及び第２の着色領域１１４（青色）が光軸（光源の中心）から遠ざかる方向にそれぞれ離散的に２つ配置されている。表３に、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれについて、光源の中心からの距離とその位置における着色領域の色との関係を示す（空欄は白色領域）。

表３に示すように、図１１の反射部材においては、黄色領域１１３は、Ｙ軸について光軸から４〜５ｍｍ及び２６〜３０ｍｍの範囲に設けられており、Ｘ軸について光軸から１１〜１５ｍｍ及び２６〜３０ｍｍの範囲に設けられており、Ｘ軸とＹ軸とで異方性を有している。青色領域１１４については、Ｙ軸については設けられておらず、Ｘ軸については光軸から１〜６ｍｍ及び９〜１０ｍｍの範囲に設けられており、Ｘ軸とＹ軸とで異方性を有している。

図１２（Ｘ）及び（Ｙ）は、図１１の変形例２を用いた場合の色度座標ｙの値のシミュレーション結果の分布（実線）であり、参考として、図２の従来の色度座標ｙの値の分布を点線で示している。図１２（Ｘ）はＸ軸に沿った各測定位置における色度座標ｙの値であり、図１２（Ｙ）はＹ軸に沿った各測定位置における色度座標ｙの値である。図１２（Ｘ）によれば、Ｘ軸方向については、中央付近の色度座標ｙの値が低くなり、わずかながら色ムラを抑制することができた。また、図１２（Ｙ）によれば、Ｙ軸方向について、±５０ｍｍ付近のピークが低くなり、±５０ｍｍ領域内における色ムラを抑制することができた。

図１３は、本発明の着色領域の変形例３の平面図である。図１３のパターンは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のいずれにおいても、第１の着色領域１３３（黄色）と第２の着色領域１３４（青色）とを配置したものである。表４に、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれについて、光源の中心からの距離とその位置における着色領域の色との関係を示す（空欄は白色領域）。

表４に示すように、図１３の反射部材においては、黄色領域１３３は、Ｙ軸について光軸から６〜７ｍｍ、１１〜１５ｍｍ、１６〜２０ｍｍ及び２６〜３０ｍｍの範囲に設けられており、Ｘ軸について光軸から９〜１０ｍｍ、１１〜１５ｍｍ及び２１〜２５ｍｍ、２６〜３０ｍｍの範囲に設けられており、Ｘ軸とＹ軸とで異方性を有している。青色領域１３４については、Ｙ軸について光軸から１〜３ｍｍ、４〜６ｍｍ及び８〜１０ｍｍの範囲に設けられており、Ｘ軸について光軸から２〜６ｍｍ及び１６〜２０ｍｍの範囲に設けられており、Ｘ軸とＹ軸とで異方性を有している。

図１４（Ｘ）及び（Ｙ）は、図１３の変形例３を用いた場合の色度座標ｙの値のシミュレーション結果の分布（実線）であり、参考として、図２の従来の色度座標ｙの値の分布を点線で示している。図１４（Ｘ）はＸ軸に沿った各測定位置における色度座標ｙの値であり、図１４（Ｙ）はＹ軸に沿った各測定位置における色度座標ｙの値である。図１４（Ｘ）によれば、Ｘ軸方向については、中央付近の色度座標ｙの値がより低くなり、色ムラを抑制することができた。また、図１４（Ｙ）によれば、Ｙ軸方向についても、中央付近の色度座標ｙの値を全体的に低下させ、±５０ｍｍ領域内における色ムラを抑制することができた。

図１５（Ａ）及び（Ｂ）は、複数の光源又は発光装置を配置した面光源装置の反射部材１５２の平面図である。図１５（Ａ）は、一つの反射部材１５２に複数の変形例１の着色領域１５３を同じ向きで設けたものであり、光源又は発光装置も同じ向きで、着色領域１５３の向きと一致するように揃えられて実装される。図１５（Ｂ）では、面光源装置の底面１５４に、複数の反射部材１５５をランダムな向きで配置したものであり、光源又は発光装置はそれぞれの反射部材１５５の向きに対応させて実装する。図１５（Ｂ）のように照明装置の向きをランダムにすることで画面全体として色ムラを均一化させることが可能である。図１５（Ｂ）のようにランダムな向きとする場合は、予め反射部材１５５に光源又は発光装置を組み合わせた照明装置の状態で面光源装置の底面に配置することが好ましい。なお、図１５（Ｂ）の面光源装置の底面１５４も反射面とすること好ましい。

以上述べたように、本発明の照明装置、面光源装置、及び表示装置は、簡単な手段で色ムラ対策を実現することができ、テレビモニタやパーソナルコンピュータのモニタのバックライト、室内表示灯や各種照明などの用途、さらに、複写機のランプ光源、検査用光源のような産業用途の光源としても利用することができる。なお、上述した実施形態の構成はあくまで一例であり、本発明はこれらの構成に限定されるものではない。例えば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当業者が思いつく各種変形を施したものも本発明の範囲内に含まれる。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、複数の実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。また、上記実施形態において、各発光装置は、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体とによって白色光を放出する疑似白色方式ＬＥＤを用いて説明したが、これに限らない。例えば、赤色、緑色、青色の三色のチップが組み合わせて白色光を放出するように構成してもよいし、赤色蛍光体及び緑色蛍光体を含有する蛍光体含有樹脂を用いて、これと青色ＬＥＤチップと組み合わせることによりに白色光を放出するように構成しても構わない。また、青色以外の色を発光するＬＥＤチップを用いても構わない。さらに、光源として、ＬＥＤ以外にも、半導体レーザ、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）又は無機ＥＬ等の発光素子を用いてもよい。

３０ 照明装置
３１ 発光装置
３２ 反射部材
３３ 第１の着色領域
３４ 第２の着色領域
３５ 白色領域

Claims (13)

1. 上側に出射面が配置され、前記出射面において色ムラを有する光源と、
   前記光源の下側に配置される反射部材とを有し、
   前記反射部材の上側の表面の一部には、前記光源の色ムラにおける強い色の一つに対して反射率が低い第１の着色領域が設けられていることを特徴とする照明装置。
2. 前記第１の着色領域は、前記光源から第１の方向における面積又は配置が、前記第１の方向と直交する第２の方向における面積又は配置とは異なることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記第１の着色領域は、前記第１又は第２の方向において、離散的に複数設けられていることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
4. 前記第１の着色領域の外縁の一部は、前記光源の中心を中心とする円の円弧の少なくとも一部であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の照明装置。
5. 前記反射部材の表面には、前記第１の着色領域とは異なる色の第２の着色領域が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の照明装置。
6. 前記第２の着色領域の色は、前記第１の着色領域の色の補色であることを特徴とする請求項５に記載の照明装置。
7. 前記第２の着色領域は、前記光源から第１の方向における面積又は配置が、前記第１の方向と直交する第２の方向における面積又は配置とは異なることを特徴とする請求項５又は６に記載の照明装置。
8. 前記第２の着色領域は、前記第１又は第２の方向において、離散的に複数設けられていることを特徴とする請求項７に記載の照明装置。
9. 前記光源からの出射光を所定の配光状態の光束に制御する光束制御部材を備えることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の照明装置。
10. 請求項１乃至９の何れか１項に記載の照明装置と、前記照明装置の光の出射側に設けられた光拡散部材と、を備えたことを特徴とする面光源装置。
11. 前記照明装置における前記第１の着色領域のパターンは異方性を有し、
    前記第１の着色領域のパターンの向きが異なる複数の前記照明装置を備えたことを特徴とする請求項１０に記載の面光源装置。
12. 請求項１０又は１１に記載の面光源装置と、前記面光源装置からの光が照射される被照明部材と、を備えたことを特徴とする表示装置。
13. 請求項１２に記載の表示装置を表示部として備えたことを特徴とする電子機器。