WO2021187571A1 - 光束制御部材、発光装置、面光源装置および表示装置 - Google Patents

光束制御部材、発光装置、面光源装置および表示装置 Download PDF

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    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to a light flux control member that controls the light distribution of light emitted from a light emitting element, a light emitting device having the light flux control member, a surface light source device having the light emitting device, and a display device having the surface light source device.
  • a transmissive image display device such as a liquid crystal display device
  • a direct type surface light source device having a plurality of light emitting elements as a light source has been used in recent years.
  • a large number of light emitting elements may be arranged to irradiate light over a wide range.
  • Patent Document 1 discloses a luminous flux control member (microarray lens) suitable for being arranged on a large number of light emitting elements.
  • microarray lens a large number of lenses are connected by a support plate, and one microarray lens is arranged on a large number of light emitting elements (mini LEDs) arranged on a substrate.
  • mini LEDs light emitting elements
  • the above-mentioned luminous flux control member (microarray lens) has good handleability at the time of mounting, the luminous flux control member may become thick when trying to distribute the light from the light emitting element as desired. .. As a result, the surface light source device may also become thick.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and while improving the handleability at the time of mounting by arranging one luminous flux control member on a plurality of light emitting elements, light from a plurality of light emitting elements can be obtained.
  • An object of the present invention is to provide a luminous flux control member capable of appropriately distributing light.
  • Another object of the present invention is to provide a light emitting device, a surface light source device, and a display device having the above-mentioned luminous flux control member.
  • the light beam control member of the present invention is a light beam control member for controlling the light distribution of light emitted from a plurality of light emitting elements arranged on a substrate, and each of the light emitted from the plurality of light emitting elements is emitted.
  • Each of the plurality of incident units is arranged on the back side of the light beam control member, and the incident surface on which the light emitted from the light emitting element is incident and the incident surface on the front side of the light beam control member are sandwiched between the incident surface and the incident surface.
  • the plurality of emitting units include a first reflecting surface that is arranged at a position facing the light emitting element and reflects light incident on the incident surface in a lateral direction so as to be separated from the optical axis of the light emitting element.
  • a second emission surface which is arranged on the back side of the light beam control member and reflects a part of the light from the incident unit to emit the other part, and the second emission surface on the front side of the light beam control member.
  • the light emitting device of the present invention has a plurality of light emitting elements arranged on a substrate and the above-mentioned luminous flux control member arranged on the plurality of light emitting elements.
  • the surface light source device of the present invention has a plurality of the above-mentioned light emitting devices and a light diffusing plate that diffuses and transmits the light emitted from the plurality of light emitting devices.
  • the display device of the present invention includes the above-mentioned surface light source device and a display member that is irradiated with light emitted from the surface light source device.
  • a luminous flux control member can be provided.
  • FIGS. 1A and 1B are diagrams showing the configuration of the surface light source device according to the first embodiment.
  • 2A to 2C are views showing the configuration of the surface light source device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2B.
  • 4A to 4C are views showing the configuration of the luminous flux control member according to the first embodiment.
  • 5A to 5D are cross-sectional views of the light flux control member according to the first embodiment.
  • 6A and 6B are views showing a modified example of the emission promoting portion.
  • 7A and 7B are views showing a modified example of the emission promoting portion.
  • 8A and 8B are views showing a modified example of the emission promoting portion.
  • 9A and 9B are views showing a modified example of the emission promoting portion.
  • 10A and 10B are optical path diagrams of the light emitting device according to the first embodiment.
  • 11A to 11C show the illuminance distribution of the light emitting device according to the first embodiment.
  • 12A and 12B show the illuminance distribution of the light emitting device according to the first embodiment.
  • 13A to 13C show a modification of the luminous flux control member according to the first embodiment.
  • 14A to 14C show a modification of the luminous flux control member according to the first embodiment.
  • 15A to 15D are views showing the configuration of the luminous flux control member according to the second embodiment.
  • 16A to 16C are cross-sectional views of the light flux control member according to the second embodiment.
  • 17A to 17C show the illuminance distribution of the light emitting device or other light emitting device according to the second embodiment.
  • 18A and 18B are diagrams showing the configuration of the luminous flux control member according to the third embodiment.
  • 19A to 19E are diagrams showing the configuration of the luminous flux control member according to the third embodiment.
  • 20A to 20C are diagrams for explaining that the direction of the light ray is changed by the light ray direction changing portion.
  • 21A to 21F show an example of a light ray direction changing portion.
  • FIG. 22 is a diagram showing a configuration of a luminous flux control member according to the third embodiment.
  • 23A and 23B show the illuminance distribution of the light emitting device according to the third embodiment.
  • 24A to 24F are views showing the configuration of the luminous flux control member according to the fourth embodiment.
  • FIG. 25 shows the illuminance distribution of the light emitting device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 26A to 26F are views showing the configuration of the luminous flux control member according to the fifth embodiment.
  • FIG. 27 shows the illuminance distribution of the light emitting device according to the fifth embodiment.
  • FIG. 28 is a diagram for explaining how to mount the luminous flux control member.
  • 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).
  • FIG. 1A and 1B are views showing the configuration of the surface light source device 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • 1A is a plan view
  • FIG. 1B is a front view.
  • 2A is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG. 1B
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line BB shown in FIG. 1A
  • FIG. 2C shows a light emitting element 220 and a luminous flux control member 300.
  • It is a partially enlarged plan view which shows the positional relationship with.
  • FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view of a part of FIG. 2B.
  • the surface light source device 100 includes a housing 110, a plurality of light emitting devices 200, and a light diffusing plate 120.
  • the plurality of light emitting devices 200 are arranged in a grid pattern (matrix shape) on the bottom plate 112 of the housing 110.
  • the inner surface of the bottom plate 112 functions as a diffuse reflection surface.
  • the top plate 114 of the housing 110 is provided with an opening.
  • the light diffusing plate 120 is arranged so as to close the opening, and functions as a light emitting surface.
  • the size of the light emitting surface is not particularly limited, but is, for example, about 400 mm ⁇ about 700 mm.
  • the light emitting device 200 is fixed on the substrate 210.
  • the substrate 210 is fixed at a predetermined position on the bottom plate 112 of the housing 110.
  • the light emitting device 200 includes a light emitting element 220 and a luminous flux control member 300.
  • the light emitting element 220 is a light source of the surface light source device 100 and is mounted on the substrate 210.
  • the light emitting element 220 is a light emitting diode (LED) such as a white light emitting diode.
  • the type of the light emitting element 220 is not particularly limited, but a light emitting element 220 (for example, a COB type light emitting diode) that emits light from the top surface and the side surface is suitable for the light emitting device 200 according to the embodiment of the present invention. Used for.
  • the size of the light emitting element 220 is not particularly limited, but is preferably 0.1 mm to 0.6 mm. Further, it is more preferably 0.1 mm to 0.3 mm. In the present invention, it is possible to obtain an optical control member which can distribute light more appropriately and has less color unevenness by using a smaller LED.
  • the luminous flux control member 300 is an optical member that controls the light distribution of the light emitted from the light emitting element 220, and is fixed on the substrate 210. As will be described later, the luminous flux control member 300 has a plurality of incident units 310, and in the luminous flux control member 300, the central axis CA of each incident unit 310 (incident surface 320) is the optical axis LA of each light emitting element 220. It is arranged on the plurality of light emitting elements 220 so as to match. In the luminous flux control member 300 according to the present embodiment, the incident unit 310 (incident surface 320 and the first reflecting surface 321) of the luminous flux control member 300 is rotationally symmetric.
  • the axis of rotation of the incident unit 310 is referred to as "the incident unit 310, the incident surface 320, or the central axis CA of the first reflecting surface 321".
  • the “optical axis LA of the light emitting element 220” means a light beam at the center of a three-dimensional emitted light flux from the light emitting element 220.
  • a gap may or may not be formed between the substrate 210 on which the light emitting element 220 is mounted and the back surface of the luminous flux control member 300 to release the heat generated from the light emitting element 220 to the outside. May be good.
  • the luminous flux control member 300 is integrally molded.
  • the material of the luminous flux control member 300 is not particularly limited as long as it is a material capable of passing light of a desired wavelength.
  • the material of the luminous flux control member 300 is a light-transmitting resin such as polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), or epoxy resin (EP), or glass.
  • the surface light source device 100 has a main feature in the configuration of the luminous flux control member 300. Therefore, the luminous flux control member 300 will be described in detail separately.
  • the light diffusing plate 120 is a plate-shaped member having light diffusing properties, and transmits the light emitted from the light emitting device 200 while diffusing it.
  • the light diffusing plate 120 has almost the same size as a display member such as a liquid crystal panel.
  • the light diffusing plate 120 is formed of a light transmitting resin such as polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), polystyrene (PS), and styrene / methyl methacrylate copolymer resin (MS).
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PC polycarbonate
  • PS polystyrene
  • MS styrene / methyl methacrylate copolymer resin
  • fine irregularities are formed on the surface of the light diffusing plate 120, or light diffusing elements such as beads are dispersed inside the light diffusing plate 120.
  • the light emitted from each light emitting element 220 is spread by the luminous flux control member 300 so as to illuminate a wide range of the light diffusing plate 120.
  • the light emitted from each luminous flux control member 300 is further diffused by the light diffusing plate 120.
  • the surface light source device 100 according to the present embodiment can uniformly illuminate the surface-shaped display member (for example, a liquid crystal panel).
  • the plurality of light emitting elements 220 and the plurality of light emitting devices 200 are all arranged in a grid pattern and separated from each other.
  • the distance L1 between the adjacent light emitting devices 200 may be smaller than half of the center-to-center distance L2 of the plurality of light emitting elements 220.
  • the "center-to-center distance L2 of a plurality of light emitting elements 220" means the center-to-center distance of two light emitting elements 220 belonging to different light emitting devices 200.
  • the light emitting devices 200 are not in contact with each other. If the light is not arranged with a gap, the light emitted from the end portion may be incident on the end portion of the adjacent luminous flux control member or reflected at the end portion, which adversely affects the light emission quality on the diffuser plate.
  • FIG. 4A is a plan view of the luminous flux control member 300 according to the first embodiment
  • FIG. 4B is a bottom view of the luminous flux control member 300
  • FIG. 4C is a perspective view of the luminous flux control member 300.
  • 5A is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 4A
  • FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 4A
  • FIG. 5C is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 4A
  • FIG. 5D Is a partially enlarged view of FIG. 5A.
  • the configuration of the luminous flux control member 300 according to the first embodiment will be described.
  • the luminous flux control member 300 is a luminous flux control member 300 for controlling the orientation of light emitted from a plurality of light emitting elements 220 arranged on the substrate 210, and includes the plurality of incident units 310. , With an exit unit 330.
  • the plurality of incident units 310 are arranged in a grid pattern corresponding to the arrangement of the light emitting elements 220.
  • the emitting unit 330 is arranged between the plurality of incident units 310 in the direction along the substrate 210.
  • the plurality of incident units 310 each incident the light emitted from the light emitting element 220.
  • the incident unit 310 has an incident surface 320 for incident light emitted from the light emitting element 220 and a first reflecting surface 321 for reflecting the light incident on the incident surface 320 toward the emitting unit 330.
  • the incident surface 320 is an inner surface of a recess that is arranged on the back side of the luminous flux control member 300 and is formed at a position facing the light emitting element 220.
  • the incident surface 320 causes most of the light emitted from the light emitting element 220 to enter the inside of the luminous flux control member 300 while controlling the traveling direction thereof.
  • the incident surface 320 intersects the optical axis LA of the light emitting element 220 and is rotationally symmetric (circular symmetric) with respect to the optical axis LA.
  • the shape of the incident surface 320 is not particularly limited, and the light incident on the incident surface 320 is set so as to be directed to the first reflecting surface 321 and the first emitting surface 333.
  • the incident surface 320 gradually increases in distance from the substrate 210 as the distance from the optical axis LA of the light emitting element 220 increases, and then gradually increases in distance from the substrate 210 as the distance from the optical axis LA of the light emitting element 220 increases.
  • the shape is such that it becomes shorter.
  • the first reflecting surface 321 is arranged at a position facing the light emitting element 220 on the front side of the luminous flux control member 300 with the incident surface 320 interposed therebetween so that the light incident on the incident surface 320 is separated from the optical axis LA of the light emitting element 220. Reflect laterally.
  • the lateral direction does not mean the outer edge direction of the luminous flux control member, but means going outward in the radial direction of 360 ° about the optical axis.
  • the first reflecting surface 321 suppresses the light incident on the incident surface 320 from escaping upward to prevent a bright portion from being generated directly above the light emitting element 220, and between the light emitting elements 220. It also guides light to prevent dark areas from being generated between the light emitting elements 220.
  • the shape of the first reflecting surface 321 is not particularly limited as long as the light incident from the incident surface 320 can be reflected laterally.
  • the first reflecting surface 321 is, for example, rotationally symmetric (circularly symmetric) with respect to the optical axis LA of the light emitting element 220, and faces the front side (away from the substrate 210) as the distance from the optical axis LA of the light emitting element 220 increases. It may be configured in.
  • the generatrix from the central portion to the outer peripheral portion of this rotational symmetry is a curved line or a straight line inclined with respect to the optical axis of the light emitting element 220.
  • the first reflecting surface 321 is a concave surface in a state where the generatrix is rotated by 360 ° with the central axis CA of the incident surface 320 as a rotation axis.
  • the generatrix is a straight line.
  • the first reflective surface 321 may have a plurality of ridges 390 arranged so as to connect a central portion thereof and an outer edge thereof.
  • Each ridge 390 is a ridge that is a boundary line between a first sloping surface 391, a second sloping surface 392 arranged in pairs with the first sloping surface 391, and a boundary line between the first sloping surface 391 and the second sloping surface 392. It has a ridgeline 393.
  • the plurality of ridges 390 are arranged so that a valley is formed between the ridge 390 and the adjacent ridge 390.
  • the first reflecting surface 321 has such a ridge 390, it is possible to further suppress the light incident on the incident surface 320 from being reflected more and the light from passing upward.
  • the incident surface 320 and the first reflecting surface 321 are the inner surfaces of the recesses, respectively, and when viewed in a plan view, the first reflecting surface is relative to the area of the opening edge of the recess constituting the incident surface.
  • the area of the opening edge of the concave portion constituting the above is preferably 0.5 times to 2.0 times. Further, it is more preferably 0.5 times to 1.5 times, and particularly preferably 0.5 times to 1.3 times.
  • the size of the first reflecting surface with respect to the incident surface is smaller than that of the conventional total reflection lens. This is because, in the present invention, the light emitted from the center of the light emitting element and incident on the incident surface is designed to reach not only the first reflecting surface but also the first emitting surface. ..
  • the exit unit 330 emits light incident on by the plurality of incident units 310 while guiding the light.
  • the luminous flux control member 300 is arranged along each side at positions corresponding to the four sides of the virtual quadrangle. It has four emission units 330 arranged and one emission unit 330 arranged so as to be surrounded by a virtual quadrangle. As shown in FIGS. 5A to 5C, each emission unit 330 is arranged on the back side of the luminous flux control member 300 and has a second emission surface 332 that reflects light from the first reflection surface 321 of the incident unit 310.
  • the emission unit 330 is arranged on the front side of the luminous flux control member 300 so as to face the second emission surface 332, and the first emission surface that reflects a part of the light from the incident unit 310 and emits the other part. It has 333.
  • the emission unit 330 has an emission promotion unit 340 for promoting the emission of light traveling between the second emission surface 332 and the first emission surface 333.
  • the emission promotion unit 340 is arranged on at least one of the second emission surface 332 and the first emission surface 333.
  • the emission promotion unit 340 is formed on the first emission surface 333, and the distance between the first emission surface 333 and the second emission surface 332 is incident.
  • the farther away from the unit 310 the smaller it becomes.
  • the light guided from the incident unit 310 is more likely to be emitted from the first exit surface 333 as the distance from the incident unit 310 increases.
  • the shape of the first exit surface 333 is not particularly limited.
  • the four first exit surfaces 333 arranged at positions corresponding to the four sides of the virtual quadrangle have a curvature in the direction along the sides of the virtual quadrangle, and the directions perpendicular to the sides. Is a concave surface having no curvature (see FIGS. 5A to 5C).
  • the first exit surface 333 arranged so as to be surrounded by the virtual quadrangle is a concave surface formed by a part of the upper bottom and the side surface of the truncated cone arranged upside down (FIGS. 5B and 5C). reference).
  • the configuration of the emission promotion unit 340 is not limited to the above example as long as the above function can be exhibited.
  • the emission promotion unit 340 is at least one selected from the group consisting of a concave surface, a rough surface, a Fresnel surface, a groove, and a through hole, which are arranged on at least one of the second exit surface 332 and the first exit surface 333. It may be one or more.
  • the emission promoting portion 340 is a concave surface formed on the second emission surface 332 or the first emission surface 333, the distance between the second emission surface 332 and the first emission surface 333 becomes smaller as the distance from the incident unit 310 increases. Light traveling between the two exit surfaces 332 and the first exit surface 333 is likely to be emitted from the first exit surface 333.
  • the emission promoting portion 340 is a rough surface formed on the second emission surface 332, the light traveling between the second emission surface 332 and the first emission surface 333 is diffusely reflected on the rough surface instead of specular reflection. It becomes easy to emit light from the first exit surface 333.
  • the emission promoting portion 340 is a rough surface formed on the first emission surface 333, the light traveling between the second emission surface 332 and the first emission surface 333 is diffused and transmitted on the rough surface instead of specular reflection. , It becomes easy to emit light from the first exit surface 333.
  • the emission promoting portion 340 is a Fresnel surface or a groove formed on the second emission surface 332, the light traveling between the second emission surface 332 and the first emission surface 333 is the surface forming the Fresnel surface or the groove. Since the light is reflected toward the first exit surface 333 so that the incident angle on the first exit surface 333 becomes smaller, the light is easily emitted from the first exit surface 333.
  • the emission promoting portion 340 is a Fresnel surface or groove formed on the first emission surface 333
  • the light traveling between the second emission surface 332 and the first emission surface 333 constitutes the Fresnel surface or the Fresnel surface. Since it is emitted on the surface, it is likely to be emitted from the first exit surface 333.
  • the light traveling between the second exit surface 332 and the first exit surface 333 constitutes the through hole. Since it is emitted on the surface, it is likely to be emitted from the first exit surface 333.
  • FIGS. 6A to 9B are views of the luminous flux control member 300 for showing a modification of the emission promoting unit 340.
  • the luminous flux control member 300 in which the first reflecting surface 321 of the incident unit 310 does not have the ridges 390 is shown.
  • 6A and 6B are views of the luminous flux control member 300 in which the exit promoting portion 340 is formed on the second exit surface 332 and is two concave surfaces 10 having a substantially triangular cross-sectional view.
  • 6A is a plan view of the luminous flux control member 300
  • FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 6A.
  • FIG. 7A and 7B are views of the luminous flux control member 300 in which the emission promoting portion 340 is formed on the second exit surface 332 and has two concave surfaces 10 having a substantially arcuate cross-sectional shape.
  • FIG. 7A is a plan view of the luminous flux control member 300
  • FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 7A.
  • 8A and 8B are views of the luminous flux control member 300 in which the exit promoting portion 340 is formed on the second exit surface 332 and the cross-sectional view is two concave surfaces 10 having a substantially trapezoidal shape.
  • 8A is a plan view of the luminous flux control member 300
  • FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 8A.
  • 9A and 9B are views of the luminous flux control member 300 in which the emission promoting portion 340 is formed on the second exit surface 332 and the cross-sectional view is one concave surface 10 having a substantially trapezoidal shape.
  • 9A is a plan view of the luminous flux control member 300
  • FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 9A.
  • FIG. 10A is an optical path diagram of the light emitting device 200.
  • the light emitted from the light emitting element 220 is incident on the luminous flux control member 300 at the incident surface 320.
  • a part of the light incident on the incident surface 320 is directly directed to the emitting unit 330, and the other part is reflected by the first reflecting surface 321 and directed to the emitting unit 330.
  • the light that has reached the emission unit 330 is repeatedly reflected between the second emission surface 332 and the first emission surface 333, and is guided through the emission unit 330.
  • a part of the light that has reached the first emission surface 333 is emitted from the first emission surface 333 without being reflected.
  • the emission unit 330 has an emission promotion unit 340 in which the distance between the second emission surface 332 and the first emission surface 333 becomes smaller as the distance from the incident unit 310 increases. As a result, the farther away from the incident unit 310, the easier it is for the light traveling between the second exit surface 332 and the first exit surface 333 to be emitted from the first exit surface 333.
  • FIG. 10B shows the light distribution at the end of the luminous flux control member 300.
  • the cross-sectional shape of the end portion of the luminous flux control member 300 may be rectangular or chamfered. That is, the outer edge on the front side of the luminous flux control member 300 may be chamfered. Examples of the chamfered shape include R chamfering, C chamfering (inclined surface), and the like.
  • the cross-sectional shape of the end portion of the luminous flux control member 300 is chamfered, it is possible to irradiate a wide area of the diffuser plates located between the light emitting devices, and the space between the light emitting devices 200 having a gap becomes dark. Can be prevented.
  • (Illuminance distribution) 11A to 11C show the illuminance distribution of the surface light source device 100 according to the present embodiment.
  • the illuminance distribution on the light diffusing plate 120 when only 1 to 4 light emitting elements 220 included in one light emitting device 200 are turned on in the surface light source device 100 is shown.
  • FIG. 11A shows the illuminance distribution when all four light emitting elements 220 are turned on
  • FIG. 11B shows the illuminance distribution when the lower two of the four light emitting elements 220 are turned on
  • FIG. 11C shows the illuminance distribution when all four light emitting elements 220 are turned on.
  • the illuminance distribution when the lower one of the four light emitting elements 220 is turned on is shown.
  • the lower graph shows the lateral illuminance distribution between the upper two light emitting elements 220 and the lower two light emitting elements 220
  • the right graph shows the two right ones.
  • the illuminance distribution in the vertical direction passing through the light emitting center of the light emitting element 220 of the above is shown.
  • the luminous flux control member 300 according to the present embodiment spreads the light emitted from each light emitting element 220 and illuminates the region corresponding to each light emitting element 220 substantially uniformly.
  • the luminous flux control member 300 according to the present embodiment reaches the region corresponding to the light emitting element 220 without excessively mixing the light from each light emitting element 220.
  • the luminous flux control member 300 As described above, according to the luminous flux control member 300 according to the present embodiment, it is possible to prevent the light from spreading too much while spreading the light from the light emitting element 220 to some extent, and a predetermined region associated with each light emitting element 220. It is easy to increase only the illuminance of (local dimming). This is because the luminous flux control member 300 has an emission promoting unit in which the distance between the second emission surface 332 and the first emission surface 333 becomes smaller as the distance from the incident unit increases, and the light emitted from a certain light emitting element 220 is emitted from the emission unit. This is because it is difficult to reach another light emitting element 220 (adjacent light emitting element 220) through 330.
  • FIG. 12A shows a state in which two light emitting devices 200 are arranged side by side.
  • FIG. 12B shows the illuminance distribution when the four light emitting elements 220 of the left light emitting device 200 are turned on in a state where the two light emitting devices 200 are arranged side by side as shown in FIG. 12A.
  • the graph at the bottom of FIG. 12B shows the lateral illuminance distribution passing through the light emitting centers of the four light emitting elements 220 above the two light emitting devices 200, and the graph on the right is the right 2 of the left light emitting device 200.
  • the illuminance distribution in the vertical direction passing through the light emitting center of the light emitting elements 220 is shown.
  • the light from the left light emitting device 200 spreads only on the left light emitting device 200. That is, according to the light emitting device 200 according to the present embodiment, the light does not spread to the adjacent light emitting device 200.
  • the present invention is effective for local dimming. Further, according to the present invention, since the light from the plurality of light emitting elements 220 can be controlled by one light flux control member 300, the light flux control member 300 can be easily mounted.
  • the luminous flux control member having the four incident units 310 arranged on the four light emitting elements 220 has been described above, the luminous flux control member is not limited to this.
  • the luminous flux control member of the present invention is not particularly limited as long as it is used for a plurality of light emitting elements 220.
  • 13A, B, and C show a plan view, a bottom view, and a perspective view of a luminous flux control member 400 having six incident units 310 arranged on the six light emitting elements 220, respectively.
  • 14A, B, and C show a plan view, a bottom view, and a perspective view of a luminous flux control member 500 having eight incident units 310 arranged on eight light emitting elements 220, respectively.
  • the luminous flux control members 400 and 500 have an incident unit 310 and an exit unit 330, respectively, like the luminous flux control member 300.
  • the luminous flux control members 400 and 500 according to the modified example have the same effect as the luminous flux control member 300. Further, since the luminous flux control members 400 and 500 are arranged on more light emitting elements 220, the mounting is easier than the luminous flux control member 300.
  • the shape of the optical control member is not particularly limited, and examples thereof include a square shape, a rectangular shape, a circular shape, and an octagonal shape.
  • the optical control member has legs. By having the legs, it is possible to prevent heat from being trapped by the light emitting element and to reduce the optical influence of the adhesive when adhering to the substrate.
  • the surface light source device according to the second embodiment differs from the surface light source device 100 according to the first embodiment only in the configuration of the luminous flux control member 600. Therefore, in the second embodiment, only the configuration of the luminous flux control member 600 will be described. Further, the same components as those of the luminous flux control member 300 according to the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • FIG. 15A to 15D show the luminous flux control member 600 according to the second embodiment.
  • 15A is a plan view of the luminous flux control member 600 according to the second embodiment
  • FIG. 15B is a bottom view of the luminous flux control member 600
  • FIG. 15C is a perspective view of the luminous flux control member 600 as viewed from the front side.
  • FIG. 15D is a perspective view seen from the back side of the luminous flux control member 600.
  • FIG. 16A is a side view of the luminous flux control member 600
  • FIG. 16B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 15A
  • FIG. 16C is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 15A.
  • the configuration of the luminous flux control member 600 according to the second embodiment will be described.
  • the luminous flux control member 600 is a luminous flux control member 600 for controlling the orientation of light emitted from a plurality of light emitting elements 220 arranged on the substrate 210, and includes the plurality of incident units 610. , And an exit unit 630.
  • the plurality of incident units 610 are arranged in a grid pattern corresponding to the arrangement of the light emitting elements 220.
  • the emitting unit 630 is arranged between the plurality of incident units 610 in the direction along the substrate 210.
  • the plurality of incident units 610 incident the light emitted from the light emitting element 220, respectively.
  • the incident unit 610 has an incident surface 620 for incident light emitted from the light emitting element 220 and a first reflecting surface 621 for reflecting the light incident on the incident surface 320 toward the emitting unit 330.
  • the incident surface 620 is an inner surface of a recess that is arranged on the back side of the luminous flux control member 600 and is formed at a position facing the light emitting element 220.
  • the incident surface 620 causes most of the light emitted from the light emitting element 220 to enter the inside of the luminous flux control member 300 while controlling the traveling direction thereof.
  • the incident surface 620 intersects the optical axis LA of the light emitting element 220 and is rotationally symmetric (circular symmetric) with respect to the optical axis LA.
  • the recess forming the incident surface 620 has a shape in which a small deep recess is arranged in the center of a large shallow recess.
  • the small recess in the center has a shape in which the distance from the substrate 210 gradually decreases as the distance from the optical axis LA of the light emitting element 220 increases, and a part of the incident surface 620 formed by the small recess is from the light emitting element 220.
  • the light from the light emitting element 220 is controlled so that the light emitted at a small angle with respect to the optical axis LA also goes to a region other than the central portion of the first reflecting surface 621.
  • the large recess located around the small recess has a shape in which the distance from the substrate 210 is substantially constant for a while even if it is separated from the optical axis LA of the light emitting element 220, and then gradually shortens.
  • a part of the incident surface 620 is controlled to control the light emitted from the light emitting element 220 so that the light emitted from the light emitting element 220 at a large angle with respect to the optical axis LA is directed to the first exit surface 633.
  • the first reflecting surface 621 is arranged at a position facing the light emitting element 220 on the front side of the luminous flux control member 600 with the incident surface 620 interposed therebetween so that the light incident on the incident surface 620 is separated from the optical axis LA of the light emitting element 220. Reflect laterally.
  • the first reflecting surface 621 is rotationally symmetric (circularly symmetric) with respect to the optical axis LA of the light emitting element 220, and is configured to face the front side as the distance from the optical axis LA of the light emitting element 220 increases. Has been done.
  • the generatrix from the central portion to the outer peripheral portion of the rotational symmetry is a curve whose angle with respect to the optical axis LA increases as the distance from the optical axis LA of the light emitting element 220 increases.
  • the first reflecting surface 621 is a concave surface in a state where the generatrix is rotated by 360 ° with the central axis CA of the incident surface 620 as a rotation axis.
  • the first reflecting surface 621 does not have a plurality of ridges arranged so as to connect a central portion thereof and an outer edge thereof.
  • the incident surface 620 and the first reflecting surface 621 have the light emitted from the center of the light emitting element 220 incident on the incident surface 620, reflected by the first reflecting surface 621, and then reflected by the emitting unit 630. It is configured to reach the first exit surface 633.
  • the exit unit 630 emits light incident on the plurality of incident units 610 while guiding the light.
  • the luminous flux control member 600 is arranged along each side at a position corresponding to the four sides of the virtual quadrangle. It has four emission units 630 arranged and one emission unit 630 arranged so as to be surrounded by a virtual quadrangle.
  • Each emission unit 630 is arranged on the back side of the luminous flux control member 600 and has a second emission surface 632 that reflects light from the incident unit 610.
  • the emission unit 630 is arranged on the front side of the luminous flux control member 600 so as to face the second emission surface 632, and reflects a part of the light from the incident unit 610 and emits the other part of the first emission surface. It has a 633 and an emission promoting unit 340 for promoting the light traveling between the second exit surface 632 and the first exit surface 633 to be emitted from the first emission surface 633.
  • the second exit surface 632 is a flat surface (see FIG. 15B). Further, the four first exit surfaces 633 arranged at positions corresponding to the four sides of the virtual quadrangle have a curvature in the direction along the side of the virtual quadrangle and have a curvature in the direction perpendicular to the side. It is a concave surface that does not (see FIG. 15C). On the other hand, the first exit surface 633 arranged so as to be surrounded by the virtual quadrangle is a concave surface formed by a part of the upper bottom and the side surface of the truncated cone arranged upside down (FIGS. 15A and 15C). , See FIG. 16B).
  • the plurality of incident units 610 are arranged in a grid pattern corresponding to the arrangement of the light emitting elements 220.
  • the emission promoting portion 340 in the emission unit 630 arranged between the two incident units 610 adjacent to each other in the diagonal direction of the lattice is a concave surface (see FIG. 16B). Further, the emission promoting portion 340 in the emission unit 630 arranged between two incident units 610 adjacent to each other in the side direction of the lattice is a concave surface or a groove. In the present embodiment, the emission promoting portion in the emission unit 630 arranged between two incident units 610 adjacent to each other in the side direction of the lattice is a concave surface.
  • the outer edge of the light flux control member 300 on the front side is R-chamfered (see FIG. 10B).
  • the light emitted from the light emitting element 220 is incident on the luminous flux control member 600 at the incident surface 620.
  • a part of the light incident on the incident surface 620 is directly directed to the emitting unit 630, and the other part is reflected by the first reflecting surface 621 and directed to the emitting unit 630.
  • the light that has reached the emission unit 630 is repeatedly reflected between the second emission surface 632 and the first emission surface 633, and is guided through the emission unit 630. At this time, a part of the light that has reached the first exit surface 633 is emitted from the first exit surface 633 without being reflected.
  • the emission unit 630 has the above-mentioned emission promotion unit. As a result, the farther away from the incident unit 610, the easier it is for the light traveling between the second exit surface 632 and the first exit surface 633 to be emitted from the first exit surface 633.
  • FIG. 17A shows the illuminance distribution of the surface light source device 100 when the luminous flux control member 600 according to the present embodiment is used.
  • FIG. 17B shows the illuminance distribution of the surface light source device when the luminous flux control member 600 is not arranged (only the light emitting element 220) for comparison.
  • FIG. 17C shows the illuminance distribution of the surface light source device when a transparent resin flat plate having substantially the same size is arranged instead of the luminous flux control member 600 for comparison.
  • the illuminance distribution on the light diffusing plate 120 when the four light emitting elements 220 included in one light emitting device are turned on in the surface light source device is shown.
  • the lower graph shows the lateral illuminance distribution between the upper two light emitting elements 220 and the lower two light emitting elements 220
  • the right graph shows the two right light emitting elements. The illuminance distribution in the vertical direction passing through the light emitting center of the element 220 is shown.
  • the luminous flux control member 600 according to the present embodiment spreads the light emitted from each light emitting element 220 and illuminates the region corresponding to each light emitting element 220 substantially uniformly.
  • the luminous flux control member 600 according to the present embodiment reaches the region corresponding to the light emitting element 220 without excessively mixing the light from each light emitting element 220.
  • the luminous flux control member 700 according to the third embodiment is different from the luminous flux control member 300 according to the first embodiment in that the emission promoting unit 340 has a light beam direction changing unit 350. Further, the luminous flux control member 700 according to the third embodiment is different from the luminous flux control member 300 according to the first embodiment in that the emission promoting unit 340 may have a third exit surface 361 and a reincident surface 362. Therefore, in the third embodiment, only the configuration of the emission promotion unit 340 will be described. Further, in the luminous flux control member 700 according to the third embodiment, the same components as those of the luminous flux control member 300 according to the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • FIG. 18A to 19D show the luminous flux control member 700 according to the third embodiment.
  • FIG. 18A is a plan view of the luminous flux control member 700 according to the third embodiment
  • FIG. 18B is a bottom view of the luminous flux control member 700 according to the third embodiment.
  • 19A is a cross-sectional view taken along the line AA of FIGS. 18A and 18B
  • FIG. 19B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIGS. 18A and 18B
  • FIG. 19D is a side view
  • FIG. 19E is a cross-sectional view taken along the line EE of FIGS. 18A and 18B.
  • the emission promoting unit 340 of the luminous flux control member 700 has a light beam direction changing unit 350 arranged on the back side of the luminous flux control member 700.
  • the light ray direction changing unit 350 has an inclined surface 351 extending along the side direction between two incident units 310 adjacent to each other in the side direction of the lattice. Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 19A, B, and C, the light beam direction changing portion 350 is an inner surface of a recess arranged on the back side of the luminous flux control member 700. The light ray direction changing portion 350 may be arranged between two incident units 310 adjacent to each other in the diagonal direction of the grid.
  • the inclined surface 351 of the light ray direction changing portion 350 changes the direction of the light passing through the emission promoting portion 340. More specifically, the inclined surface 351 reflects light traveling in the side direction of the light flux control member 700 in a direction away from the side when the light flux control member 700 is viewed in a plan view.
  • 20A and 20B are views for explaining how the direction of the light ray is changed by the inclined surface 351 of the light ray direction changing portion 350.
  • FIG. 20A shows the case where the emission promoting unit 340 does not have the light ray direction changing unit 350 for comparison
  • FIG. 20B shows the case where the emission promoting unit 340 has the light ray direction changing unit 350.
  • FIG. 20A and 20B show the emission promoting unit 340 when the light flux control member 700 is viewed in a plan view
  • the broken line in FIG. 20B shows the light beam direction changing unit 350 arranged on the back side of the light flux control member 300
  • FIG. It is a figure which shows schematic the sectional view along the line CC of FIG. 20B.
  • the ridge line 352 formed by the two inclined surfaces 351 of the light beam direction changing portion 350 is closer to the center of the luminous flux control member 700 than the line connecting the centers of the two incident units 310.
  • the light beam direction changing unit 350 has an inclined surface 351 that inclines so that the distance from the substrate increases from the center side of the light flux control member 700 toward the outside, and the light flux control member 700. It has an inclined surface 351 that inclines so that the distance from the substrate becomes closer from the inside to the outside.
  • the ridge line 352 is formed by the tops of the two inclined surfaces 351.
  • the emission promoting unit 340 when the emission promoting unit 340 does not have the light beam direction changing unit 350, the light traveling through the emission promoting unit 340 moves between the two incident units 310 in the side direction of the luminous flux control member 700. Proceed almost linearly along.
  • the emission promoting unit 340 when the emission promoting unit 340 has the light ray direction changing unit 350, the light traveling through the emission promoting unit 340 hits the inclined surface 351 and is directed to the outside or the center side of the luminous flux control member 700. Is reflected. In FIG. 20B, the light is reflected toward the outside of the luminous flux control member 700.
  • the shape of the inclined surface 351 of the light ray direction changing portion 350 may be appropriately designed according to how much light is desired to be reflected in which direction. For example, when the position of the ridge line 352 is moved to the center side of the light flux control member 700, the amount of light directed from the light beam direction changing unit 350 to the outside of the light flux control member 700 increases, and the position of the ridge line 352 is moved to the position of the light flux control member 700. When it is moved to the outside, the amount of light directed from the light beam direction changing unit 350 toward the center side of the luminous flux control member 700 increases.
  • 21A to 21F show a modified example of the light ray direction changing portion 350.
  • FIG. 21A shows an example in which the ridge line 352 is outside the example of FIG. 20B and is in the center of the light ray direction changing portion 350.
  • 21B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 21A.
  • the cross section of the light ray direction changing part 350 becomes an isosceles triangle having the same lengths of the two inclined surfaces 351.
  • the light beam direction changing unit 350 can increase the amount of light toward the center side of the luminous flux control member 700 as compared with the light ray direction changing unit 350 of FIG. 20B.
  • FIG. 21C shows an example in which the ridge line 352 is further outside from the example of FIG. 20A and outside the center of the light ray direction changing portion 350.
  • FIG. 21D is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 21C.
  • the light beam direction changing unit 350 can increase the amount of light toward the center side of the luminous flux control member 700 as compared with the light ray direction changing unit 350 of FIG. 21A.
  • FIGS. 21A to 21D show an example in which the ridge line 352 of the light ray direction changing portion 350 is a straight line, but the ridge line 352 is not limited to a straight line and may be appropriately designed according to the direction in which the light is desired to be reflected.
  • FIGS. 21E and 21F show an example in which the ridge line 352 is a curved line. 21F is a cross-sectional view taken along the line FF of FIG. 21E.
  • the emission promotion unit 340 in the emission unit 330 arranged between two incident units 310 adjacent to each other in the side direction of the lattice is , Has a third exit surface 361 and a reincident surface 362 arranged on the front side of the luminous flux control member 700.
  • the third exit surface 361 and the reincident surface 362 will be described with reference to FIG. 22, which is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 18A.
  • the third exit surface 361 is arranged so as to face the first reflection surface 321 on the front side of the luminous flux control member 700, and is emitted from the light emitting element 220 as shown by a solid arrow. 1
  • the light reflected laterally by the reflecting surface 321 is emitted to the outside of the luminous flux control member 700.
  • the re-incident surface 362 is arranged on the front side of the luminous flux control member 700 with respect to the first reflection surface 321 and farther than the third exit surface 361, and is shown by a solid line. 3
  • the light emitted from the exit surface 361 is incident again into the luminous flux control member 700 toward the light beam direction changing unit 350.
  • the broken line arrow in FIG. 22 shows an example of the traveling direction of the light ray when the third exit surface 361 and the reincident surface 362 are not present.
  • the light reflected by the first reflection surface 321 may travel substantially parallel to the substrate, and the light ray direction changing portion. It does not hit 350, and the traveling direction of light is hard to change.
  • the third exit surface 361 and the reincident surface 362 are present, the direction of the light reflected by the first reflection surface 321 is changed, and the light ray direction changing portion 350 is easily hit.
  • the emission promotion unit 340 arranged in the diagonal direction of the light flux control member 700 is the first reflection on the front side of the light flux control member 700. It has a third exit surface 361 arranged so as to face the surface 321. The third exit surface 361 emits the light reflected by the first reflection surface 321 to the outside of the luminous flux control member 700. As a result, the brightness of the central portion (the portion surrounded by the four incident units) of the luminous flux control member 700 is improved.
  • FIG. 23A shows the illuminance distribution of the surface light source device 100 when a light flux control member having no light beam direction changing unit 350 is used
  • FIG. 23B shows a light flux control member having a light beam direction changing unit 350 shown in FIG.
  • the illuminance distribution of the surface light source device 100 when 700 is used is shown.
  • the illuminance distribution on the light diffusing plate 120 when the four light emitting elements 220 included in one light emitting device are turned on in the surface light source device is shown.
  • the lower graph shows the lateral illuminance distribution between the upper two light emitting elements 220 and the lower two light emitting elements 220
  • the right graph shows the two right light emitting elements.
  • the illuminance distribution in the vertical direction passing through the light emitting center of the element 220 is shown.
  • the luminous flux control member 700 according to the present embodiment has an effect that, in addition to the effect of the luminous flux control member 300 according to the first embodiment, the direction of the light traveling through the emission promoting unit 340 can be changed to further improve the luminance unevenness. ..
  • the luminous flux control member 800 according to the fourth embodiment is different from the luminous flux control member 700 according to the third embodiment in that it has a light beam direction changing portion 350 arranged between the incident units 310 adjacent to each other in the diagonal direction of the lattice. .. Therefore, in the fourth embodiment, these configurations will be mainly described. Further, in the luminous flux control member 800 according to the fourth embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations as the luminous flux control member 700 according to the third embodiment, and the description thereof will be omitted.
  • FIG. 24A to 24F show the luminous flux control member 800 according to the fourth embodiment.
  • 24A shows a plan view of the luminous flux control member 800
  • FIG. 24B shows a bottom view
  • FIG. 24C shows a perspective view
  • FIG. 24D shows a side view
  • FIG. 24E shows a cross section taken along the line EE of FIG. 24A
  • FIG. 24F shows a cross-sectional view taken along the line FF of FIG. 24A.
  • the luminous flux control member 800 has a light beam direction changing portion 350 having an inclined surface 351 on the back side of the luminous flux control member 800.
  • the light beam direction changing unit 350 is arranged in an annular shape around the center of the light flux control member 800.
  • the inclined surface 351 also extends in an annular shape
  • the ridge line 352 also extends in an annular shape (see FIG. 24B).
  • the luminous flux control member 800 has a third exit surface 361 and a re-incident surface 362 arranged between two incident units 310 adjacent to each other in the diagonal direction of the lattice. ..
  • the third exit surface 361 emits the light reflected by the first reflection surface 321 to the outside of the luminous flux control member 800, and the re-incident surface 362 re-incidents the emitted light.
  • the luminous flux control member 800 has a leg portion 370 arranged on the back side thereof.
  • the position and number of legs 370 are not particularly limited.
  • the luminous flux control member 800 has a gate portion 280 arranged on the back side thereof.
  • the position and number of gate portions 380 are not particularly limited.
  • FIG. 25 shows the illuminance distribution of the surface light source device 100 when the luminous flux control member 800 is used.
  • the illuminance distribution on the light diffusing plate 120 when the four light emitting elements 220 included in one light emitting device are turned on in the surface light source device is shown.
  • the lower graph shows the lateral illuminance distribution between the upper two light emitting elements 220 and the lower two light emitting elements 220
  • the right graph shows the right two light emitting elements.
  • the illuminance distribution in the vertical direction passing through the emission center of 220 is shown.
  • the luminous flux control member 800 has a large number of emission promoting portions 340 on the back side, it can be seen that the brightness of the central portion of the luminous flux control member 800 is improved.
  • the luminous flux control member 800 according to the present embodiment has an effect that the brightness of the central portion can be improved and the luminance unevenness can be further improved, in addition to the effect of the luminous flux control member 300 according to the third embodiment.
  • the shape of the light beam direction changing unit 350 is different from that of the light flux control member 800 according to the fourth embodiment, and the light beam direction change is arranged on the back side more than the light flux control member 800. It has a part 350. Therefore, in the fifth embodiment, these configurations will be mainly described. Further, in the luminous flux control member 900 according to the fifth embodiment, the same members as those in the fourth embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • FIG. 26A to 26F show the luminous flux control member 900 according to the fifth embodiment.
  • 26A shows a plan view of the luminous flux control member 900
  • FIG. 26B shows a bottom view
  • FIG. 26C shows a perspective view
  • FIG. 26D shows a side view
  • FIG. 26E shows a cross section taken along the line EE of FIG. 26A
  • FIG. 26F shows a cross-sectional view taken along the line FF of FIG. 26A.
  • the light beam direction changing portion 350 of the luminous flux control member 900 has four inclined surfaces 351 (see FIG. 26B).
  • the two inclined surfaces 351 face each other in the direction from the center of the luminous flux control member 900 toward the outside, and the remaining two inclined surfaces 351 face each other in the direction along the side of the luminous flux control member 900.
  • the luminous flux control member 900 has a light beam direction changing portion 350 having an inclined surface 351 around the center on the back side.
  • the inclined surface 351 extends circularly around the center of the luminous flux control member 900.
  • the light ray direction changing portion 350 does not have a ridgeline but has an apex.
  • FIG. 27 shows the illuminance distribution of the surface light source device 100 when the luminous flux control member 900 is used.
  • the illuminance distribution on the light diffusing plate 120 when the four light emitting elements 220 included in one light emitting device are turned on in the surface light source device is shown.
  • the lower graph shows the lateral illuminance distribution between the upper two light emitting elements 220 and the lower two light emitting elements 220
  • the right graph shows the right two light emitting elements.
  • the illuminance distribution in the vertical direction passing through the emission center of 220 is shown.
  • the luminous flux control member 900 has the inclined surface 351 as described above, it can be seen that the brightness between the two incident units 310 arranged in the side direction is improved.
  • the luminous flux control member 900 according to the present embodiment has an effect that, in addition to the effect of the luminous flux control member 300 according to the fourth embodiment, the brightness between two incident units 310 arranged in the side direction can be improved. Has.
  • the centers ⁇ of the plurality of light emitting elements 220 arranged on the substrate 210 are determined. Specifically, the centers ⁇ of the four light emitting elements 220 arranged in a grid pattern are determined.
  • the method for determining the center ⁇ is not particularly limited. For example, the intersection of the diagonal lines of a quadrangle whose angle is the center of each of the four light emitting elements 220 may be the center ⁇ , or the center of gravity of the quadrangle may be the center ⁇ .
  • the board 210 may be marked for mounting.
  • the location of the mark is not particularly limited, but it is preferable to give the mark at a position corresponding to the center ⁇ , for example.
  • the center ⁇ of the luminous flux control member 300 is determined.
  • the method for determining the central ⁇ is not particularly limited.
  • the intersection of the diagonal lines of a quadrangle whose angle is the center of each of the four incident units 310 (first reflecting surface 321) may be the center ⁇ , or the center of gravity of this quadrangle may be the center ⁇ .
  • the luminous flux control member 300 may be marked for mounting.
  • the location of the mark is not particularly limited, but for example, it is preferable to give the mark on a flat surface instead of each reflecting surface or emission promoting portion.
  • the luminous flux control member 300 is mounted on the substrate so that the center ⁇ of the plurality of light emitting elements 220 and the central ⁇ of the luminous flux control member 300 coincide with each other. By doing so, the luminous flux control member 300 can be efficiently mounted on the substrate 210 on which the plurality of light emitting elements 220 are arranged.

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Abstract

本発明は、複数の発光素子上に光束制御部材を配置するようにして実装時のハンドリング性を良好にしつつ、複数の発光素子からの光をより適切に配光することができる光束制御部材を提供することに関する。光束制御部材は、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、複数の入射ユニットの間に配置され、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出射ユニットと、を有する。複数の入射ユニットは、入射面と、入射面で入射した光を、基板に沿う方向に反射させる第１反射面と、を有する。出射ユニットは、基板と対向するように配置され、入射ユニットからの光を反射させる第２出射面と、第２出射面と対向して配置され、入射ユニットからの光を出射させる第１出射面と、第２出射面と出射面との間を進む光が第１出射面から出射することを促進するための出射促進部とを有する。

Description

光束制御部材、発光装置、面光源装置および表示装置
　本発明は、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、当該光束制御部材を有する発光装置、当該発光装置を有する面光源装置、および当該面光源装置を有する表示装置に関する。
　液晶表示装置などの透過型画像表示装置では、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ている。また、発光素子は広い範囲に光を照射するために数多く配置されることがある。
　特許文献１は多数の発光素子上に配置されるのに適した光束制御部材（マイクロアレイレンズ）を開示している。このマイクロアレイレンズでは多数のレンズが支持プレートによって連なっており、基板に配置された多数の発光素子（ミニＬＥＤ）上に１つのマイクロアレイレンズが配置される。このようにすることで個々の発光素子上に個々のレンズを配置する必要がなく、実装時のハンドリング性が良好になり実装が容易になる。
中国特許出願公開第１１０２０８９８４号明細書
　上記のような光束制御部材（マイクロアレイレンズ）は実装時のハンドリング性が良好であるものの、発光素子からの光を所望通りに配光しようとすると光束制御部材が厚いものになってしまうことがある。その結果、面光源装置も厚いものになってしまうことがある。
　本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、複数の発光素子上に１つの光束制御部材を配置するようにして実装時のハンドリング性を良好にしつつ、複数の発光素子からの光をより適切に配光することができる光束制御部材を提供することを目的とする。
　また、本発明は上記の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を目的とする。
　本発明の光束制御部材は、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、前記基板に沿う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、を有し、前記複数の入射ユニットは、それぞれ前記光束制御部材の裏側に配置され、前記発光素子から出射された光を入射させる入射面と、前記光束制御部材の表側において前記入射面を挟んで前記発光素子と対向する位置に配置され、前記入射面で入射した光を前記発光素子の光軸から離れるように側方方向に反射させる第１反射面と、を有し、前記複数の出射ユニットは、それぞれ前記光束制御部材の裏側に配置され、前記入射ユニットからの光の一部を反射させ、他の一部を出射させる第２出射面と、前記光束制御部材の表側において前記第２出射面と対向して配置され、前記入射ユニットからの光の一部を反射させ、他の一部を出射させる第１出射面と、前記第１出射面および前記第２出射面のうちの少なくとも一方に配置され、前記第１出射面と前記第２出射面との間を進む光が出射することを促進するための出射促進部と、を有し、前記出射促進部は、到達した光の進行方向を変更させる傾斜面を含む光線方向変更部を含む。
　本発明の発光装置は、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、上記の光束制御部材と、を有する。
　本発明の面光源装置は、複数の、上記の発光装置と、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。
　本発明の表示装置は、上記の面光源装置と、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。
　本発明によれば、複数の発光素子上に１つの光束制御部材を配置するようにして実装時のハンドリング性を良好にしつつ、複数の発光素子からの光をより適切に配光することができる光束制御部材を提供することができる。
　また、本発明によれば、上記の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ができる。
図１Ａ、Ｂは、実施の形態１に係る面光源装置の構成を示す図である。 図２Ａ～Ｃは、実施の形態１に係る面光源装置の構成を示す図である。 図３は、図２Ｂの部分拡大図である。 図４Ａ～Ｃは、実施の形態１に係る光束制御部材の構成を示す図である。 図５Ａ～Ｄは、実施の形態１に係る光束制御部材の断面図である。 図６Ａ、Ｂは、出射促進部の変形例を示す図である。 図７Ａ、Ｂは、出射促進部の変形例を示す図である。 図８Ａ、Ｂは、出射促進部の変形例を示す図である。 図９Ａ、Ｂは、出射促進部の変形例を示す図である。 図１０Ａ、Ｂは、実施の形態１に係る発光装置の光路図である。 図１１Ａ～Ｃは、実施の形態１に係る発光装置の照度分布を示す。 図１２Ａ、Ｂは、実施の形態１に係る発光装置の照度分布を示す。 図１３Ａ～Ｃは、実施の形態１に係る光束制御部材の変形例を示す。 図１４Ａ～Ｃは、実施の形態１に係る光束制御部材の変形例を示す。 図１５Ａ～Ｄ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。 図１６Ａ～Ｃは、実施の形態２に係る光束制御部材の断面図である。 図１７Ａ～Ｃは、実施の形態２に係る発光装置または他の発光装置の照度分布を示す。 図１８Ａ、Ｂは、実施の形態３に係る光束制御部材の構成を示す図である。 図１９Ａ～Ｅは、実施の形態３に係る光束制御部材の構成を示す図である。 図２０Ａ～Ｃは、光線方向変更部によって光線の方向が変わることを説明するための図である。 図２１Ａ～Ｆは、光線方向変更部の例を示す。 図２２は、実施の形態３に係る光束制御部材の構成を示す図である。 図２３Ａ、Ｂは、実施の形態３に係る発光装置の照度分布を示す。 図２４Ａ～Ｆは、実施の形態４に係る光束制御部材の構成を示す図である。 図２５は、実施の形態４に係る発光装置の照度分布を示す。 図２６Ａ～Ｆは、実施の形態５に係る光束制御部材の構成を示す図である。 図２７は、実施の形態５に係る発光装置の照度分布を示す。 図２８は、光束制御部材の実装の仕方を説明するための図である。
　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）。
　［実施の形態１］
　（面光源装置および発光装置の構成）
　図１Ａ、１Ｂ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、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１Ａに示されるＢ－Ｂ線の断面図であり、図２Ｃは、発光素子２２０と光束制御部材３００との位置関係を示す部分拡大平面図である。図３は、図２Ｂの一部を拡大した部分拡大断面図である。
　図１Ａ～３に示されるように、本実施の形態に係る面光源装置１００は、筐体１１０、複数の発光装置２００および光拡散板１２０を有する。複数の発光装置２００は、筐体１１０の底板１１２上に格子状（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１２０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。
　図３に示されるように、発光装置２００は、基板２１０上に固定されている。基板２１０は、筐体１１０の底板１１２上の所定の位置に固定されている。発光装置２００は、発光素子２２０および光束制御部材３００を有している。
　発光素子２２０は、面光源装置１００の光源であり、基板２１０上に実装されている。発光素子２２０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２２０の種類は、特に制限されないが、天面および側面から光を出射する発光素子２２０（例えば、ＣＯＢ型発光ダイオード）などが、本発明の実施の形態に係る発光装置２００において好適に用いられる。発光素子２２０のサイズは、特に制限されないが、０．１ｍｍ～０．６ｍｍであることが好ましい。また、０．１ｍｍ～０．３ｍｍであることがより好ましい。本発明において、より小さいＬＥＤを用いる方が、より適切に配光でき、色むらの少ない光学制御部材を得ることができる。
　光束制御部材３００は、発光素子２２０から出射された光の配光を制御する光学部材であり、基板２１０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３００は、複数の入射ユニット３１０を有し、光束制御部材３００は、各入射ユニット３１０（入射面３２０）の中心軸ＣＡが各発光素子２２０の光軸ＬＡに一致するように、複数の発光素子２２０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３００において、光束制御部材３００の入射ユニット３１０（入射面３２０および第１反射面３２１）は回転対称である。この入射ユニット３１０の回転軸を「入射ユニット３１０、入射面３２０または第１反射面３２１の中心軸ＣＡ」という。また、「発光素子２２０の光軸ＬＡ」とは、発光素子２２０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２２０が実装された基板２１０と光束制御部材３００の裏面との間には、発光素子２２０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てもよいし、形成されていなくてもよい。
　光束制御部材３００は、一体成形により形成されている。光束制御部材３００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３００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。
　本実施の形態に係る面光源装置１００は、光束制御部材３００の構成に主たる特徴を有する。そこで、光束制御部材３００については、別途詳細に説明する。
　光拡散板１２０は、光拡散性を有する板状の部材であり、発光装置２００からの出射光を拡散させつつ透過させる。通常、光拡散板１２０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１２０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１２０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１２０の内部にビーズなどの光拡散子が分散している。
　本実施の形態に係る面光源装置１００では、各発光素子２２０から出射された光は、光束制御部材３００により光拡散板１２０の広範囲を照らすように拡げられる。各光束制御部材３００から出射された光は、さらに光拡散板１２０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。
　図２Ａおよび図２Ｃ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２２０および複数の発光装置２００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。そして隣り合う発光装置２００の間隔Ｌ１は、複数の発光素子２２０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２２０の中心間距離Ｌ２」とは、異なる発光装置２００に属する２つの発光素子２２０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３００によって光がより広く導光され、発光装置２００の間が暗くなることを抑制することができる。
　また、隣り合う発光装置２００間には隙間が存在し、発光装置２００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の端部に入射したり、端部で反射したりして、拡散板上の発光品位に悪影響を及ぼしてしまう。
　（光束制御部材の構成）
　図４Ａは実施の形態１に係る光束制御部材３００の平面図であり、図４Ｂは光束制御部材３００の底面図であり、図４Ｃは光束制御部材３００の斜視図である。図５Ａは図４ＡのＡ－Ａ線の断面図であり、図５Ｂは図４ＡのＢ－Ｂ線の断面図であり、図５Ｃは図４ＡのＣ－Ｃ線の断面図であり、図５Ｄは図５Ａの部分拡大図である。以下、実施の形態１に係る光束制御部材３００の構成について説明する。
　本実施の形態に係る光束制御部材３００は、基板２１０上に配置された複数の発光素子２２０から出射された光の配向を制御するための光束制御部材３００であって、複数の入射ユニット３１０と、出射ユニット３３０とを有する。複数の入射ユニット３１０は、発光素子２２０の配列に対応して格子状に配置されている。出射ユニット３３０は、基板２１０に沿う方向において複数の入射ユニット３１０の間に配置されている。
　複数の入射ユニット３１０は、発光素子２２０から出射された光をそれぞれ入射させる。入射ユニット３１０は、発光素子２２０から出射された光を入射させる入射面３２０と、入射面３２０で入射した光を出射ユニット３３０に向けて反射させる第１反射面３２１とを有する。
　入射面３２０は、光束制御部材３００の裏側に配置され、発光素子２２０と対向する位置に形成されている凹部の内面である。入射面３２０は、発光素子２２０から出射された光の大部分を、その進行方向を制御しつつ光束制御部材３００の内部に入射させる。入射面３２０は、発光素子２２０の光軸ＬＡと交わり、光軸ＬＡに対して回転対称（円対称）である。入射面３２０の形状は、特に限定されず、入射面３２０で入射した光が第１反射面３２１および第１出射面３３３に向かうように設定される。本実施の形態では、入射面３２０は、発光素子２２０の光軸ＬＡから離れるにつれて基板２１０からの距離が徐々に長くなり、その後発光素子２２０の光軸ＬＡから離れるにつれて基板２１０からの距離が徐々に短くなるような形状である。
　第１反射面３２１は、光束制御部材３００の表側において入射面３２０を挟んで発光素子２２０と対向する位置に配置され、入射面３２０で入射した光を発光素子２２０の光軸ＬＡから離れるように側方方向に反射させる。ここで、側方方向とは、光束制御部材の外縁方向を意味しているのではなく、光軸を中心に３６０°径方向の外へ向かうことを意味する。
　このようにすることで、第１反射面３２１は、入射面３２０で入射した光が上方に抜けるのを抑制して発光素子２２０の直上に明部が発生するのを防ぐとともに、発光素子２２０間に光を導いて発光素子２２０間に暗部が発生するのも防ぐ。第１反射面３２１の形状は入射面３２０から入射した光を側方に反射させることができれば特に制限されない。第１反射面３２１は、たとえば、発光素子２２０の光軸ＬＡに対して回転対称（円対称）であり、かつ、発光素子２２０の光軸ＬＡから離れるにつれて表側に向かう（基板２１０から離れる）ように構成されていてもよい。
　この回転対称の中心部分から外周部分にかけての母線は、発光素子２２０の光軸に対して傾斜した曲線または直線である。第１反射面３２１は、入射面３２０の中心軸ＣＡを回転軸として、この母線を３６０°回転させた状態の凹面である。本実施の形態では、この母線は、直線である。
　図５Ｄに示されるように、第１反射面３２１は、その中心部と外縁とを結ぶように配置された複数の凸条３９０を有してもよい。各凸条３９０は、第１傾斜面３９１と、第１傾斜面３９１と対に配置された第２傾斜面３９２と、第１傾斜面３９１および第２傾斜面３９２の境界線である凸条の稜線３９３を有する。複数の凸条３９０は、凸条３９０と隣接する凸条３９０との間に谷部が形成されるように配置される。
　第１反射面３２１がこのような凸条３９０を有することにより、入射面３２０で入射した光がより反射されて、光が上方に抜けてしまうことをより抑制することができる。
　本発明において、入射面３２０および前記第１反射面３２１は、それぞれ凹部の内面であり、平面視したときに、前記入射面を構成する凹部の開口縁の面積に対して、前記第１反射面を構成する凹部の開口縁の面積は、０．５倍～２．０倍であることが好ましい。また、０．５倍～１．５倍であることがより好ましく、０．５倍～１．３倍であることが特に好ましい。このように、入射面に対する第１反射面の大きさが、従来の全反射レンズよりも小さい。これは、本発明において、発光素子の中心から出射され前記入射面に入射した光は、前記第１反射面だけではなく、第１出射面にも到達するように設計していることに起因する。
　出射ユニット３３０は、複数の入射ユニット３１０で入射した光を導光しながら出射させる。本実施の形態では、４つの入射ユニット３１０が仮想四角形の各角に配置されているとした場合、光束制御部材３００は、仮想四角形の４つの辺に対応する位置にそれぞれ各辺に沿うように配置されている４つの出射ユニット３３０と、仮想四角形に取り囲まれるように配置されている１つの出射ユニット３３０とを有している。各出射ユニット３３０は、図５Ａ～Ｃに示されるように、光束制御部材３００の裏側に配置され、入射ユニット３１０の第１反射面３２１からの光を反射させる第２出射面３３２を有する。また、出射ユニット３３０は、光束制御部材３００の表側において第２出射面３３２と対向して配置され、入射ユニット３１０からの光の一部を反射させ、他の一部を出射させる第１出射面３３３を有する。
　また、出射ユニット３３０は、第２出射面３３２と第１出射面３３３との間を進む光が出射することを促進するための出射促進部３４０を有する。出射促進部３４０は、第２出射面３３２および第１出射面３３３のうちの少なくとも一方に配置されている。
　本実施の形態では、図５Ａ～Ｃに示されるように、出射促進部３４０は、第１出射面３３３に形成されており、第１出射面３３３と第２出射面３３２との間隔は、入射ユニット３１０から離れるほど小さくなっている。このような構成により、入射ユニット３１０から導びかれた光は入射ユニット３１０から離れるほど第１出射面３３３から出射されやすくなる。
　第１出射面３３３の形状は、特に制限されない。本実施の形態では、前記仮想四角形の４つの辺に対応する位置に配置されている４つの第１出射面３３３は、前記仮想四角形の辺に沿う方向では曲率を有し、この辺に垂直な方向では曲率を有しない凹面である（図５Ａ～Ｃ参照）。一方、前記仮想四角形に取り囲まれるように配置されている第１出射面３３３は、上下逆に配置された円錐台の上底および側面の一部により構成される凹面である（図５Ｂ、図５Ｃ参照）。
　なお、出射促進部３４０の構成は、上記機能を発揮することができれば、上記の例に限定されない。たとえば、出射促進部３４０は、第２出射面３３２および第１出射面３３３のうちの少なくとも１つに配置された、凹面、粗面、フレネル面、溝および貫通孔からなる群より選ばれる少なくとも１つ以上であってもよい。
　出射促進部３４０が第２出射面３３２または第１出射面３３３に形成された凹面の場合、第２出射面３３２と第１出射面３３３との間隔が入射ユニット３１０から離れるほど小さくなるため、第２出射面３３２と第１出射面３３３との間を進む光が第１出射面３３３から出射されやすくなる。出射促進部３４０が第２出射面３３２に形成された粗面の場合、第２出射面３３２と第１出射面３３３との間を進む光が、当該粗面において正反射ではなく乱反射するため、第１出射面３３３から出射されやすくなる。出射促進部３４０が第１出射面３３３に形成された粗面の場合、第２出射面３３２と第１出射面３３３との間を進む光が、当該粗面において正反射ではなく拡散透過するため、第１出射面３３３から出射されやすくなる。出射促進部３４０が第２出射面３３２に形成されたフレネル面または溝の場合、第２出射面３３２と第１出射面３３３との間を進む光が、当該フレネル面または当該溝を構成する面において第１出射面３３３における入射角が小さくなるように第１出射面３３３に向けて反射されるため、第１出射面３３３から出射されやすくなる。出射促進部３４０が第１出射面３３３に形成されたフレネル面または溝の場合、第２出射面３３２と第１出射面３３３との間を進む光が、当該フレネル面または当該フレネル面を構成する面において出射されるため、第１出射面３３３から出射されやすくなる。出射促進部３４０が第２出射面３３２と第１出射面３３３とに開口する貫通孔の場合、第２出射面３３２と第１出射面３３３との間を進む光が、当該貫通孔を構成する面において出射されるため、第１出射面３３３から出射されやすくなる。
　図６Ａ～図９Ｂは、出射促進部３４０の変形例を示すための光束制御部材３００の図である。これらの図では、入射ユニット３１０の第１反射面３２１が凸条３９０を有していない光束制御部材３００を示している。
　図６Ａおよび６Ｂは、出射促進部３４０が第２出射面３３２に形成された断面視形状が略三角形状の２つの凹面１０である光束制御部材３００の図である。図６Ａは光束制御部材３００の平面図であり、図６Ｂは図６ＡのＢ－Ｂ線に沿う断面図である。
　図７Ａおよび７Ｂは、出射促進部３４０が第２出射面３３２に形成された断面視形状が略円弧形状の２つの凹面１０である光束制御部材３００の図である。図７Ａは光束制御部材３００の平面図であり、図７Ｂは図７ＡのＢ－Ｂ線に沿う断面図である。
　図８Ａおよび８Ｂは、出射促進部３４０が第２出射面３３２に形成された断面視形状が略台形状の２つの凹面１０である光束制御部材３００の図である。図８Ａは光束制御部材３００の平面図であり、図８Ｂは図８ＡのＢ－Ｂ線に沿う断面図である。
　図９Ａおよび９Ｂは、出射促進部３４０が第２出射面３３２に形成された断面視形状が略台形状の１つの凹面１０である光束制御部材３００の図である。図９Ａは光束制御部材３００の平面図であり、図９Ｂは図９ＡのＢ－Ｂ線に沿う断面図である。
　（配光）
　図１０Ａは、発光装置２００の光路図である。図１０Ａに示されるように、発光素子２２０から出射された光は、入射面３２０で光束制御部材３００に入射する。入射面３２０で入射した光の一部は、直接出射ユニット３３０に向かい、他の一部は第１反射面３２１で反射されて出射ユニット３３０に向かう。出射ユニット３３０に到達した光は、第２出射面３３２と第１出射面３３３との間で繰り返し反射されて出射ユニット３３０内を導光される。このとき、第１出射面３３３に到達した光の一部は、反射されずに第１出射面３３３から出射される。
　このように、出射ユニット３３０に到達した光は、出射ユニット３３０の第２出射面３３２と第１出射面３３３との間を進みつつ、徐々に第１出射面３３３から出射される。ここで、出射ユニット３３０は、第２出射面３３２と第１出射面３３３との間隔が入射ユニット３１０から離れるほど小さくなる出射促進部３４０を有する。これにより、入射ユニット３１０から離れるほど、第２出射面３３２と第１出射面３３３との間を進む光が第１出射面３３３から出射されやすくなる。
　図１０Ｂは光束制御部材３００の端部における配光を示す。図１０Ｂに示されるように光束制御部材３００の端部の断面形状は矩形状でも、面取りした形状でもよい。すなわち、光束制御部材３００の表側の外縁は、面取りされていてもよい。面取りした形状としては、例えば、Ｒ面取り、Ｃ面（傾斜面）取り等が挙げられる。光束制御部材３００の端部の断面形状を面取りする場合、発光装置間に位置する拡散板の広い領域を照射することが可能であり、隙間が存在する発光装置２００の間が暗くなってしまうことを防ぐことができる。
　（照度分布）
　図１１Ａ～図１１Ｃは本実施の形態に係る面光源装置１００の照度分布を示す。ここでは、面光源装置１００において１個の発光装置２００に含まれる１～４個の発光素子２２０のみを点灯した場合の光拡散板１２０上の照度分布を示している。
　図１１Ａは４個の発光素子２２０の全てを点灯した場合の照度分布を示し、図１１Ｂは４個の発光素子２２０のうちの下の２個を点灯した場合の照度分布を示し、図１１Ｃは４個の発光素子２２０のうち下の１個を点灯した場合の照度分布を示す。また、これらの図において、下側のグラフは、上の２個の発光素子２２０と下の２個の発光素子２２０との間における横方向の照度分布を示し、右側のグラフは右の２個の発光素子２２０の発光中心を通る縦方向の照度分布を示す。
　これらの結果から、本実施の形態に係る光束制御部材３００は、各発光素子２２０から出射された光を拡げて、各発光素子２２０に対応する領域を略均一に照らせることがわかる。一方で、本実施の形態に係る光束制御部材３００は、各発光素子２２０からの光を過度に混和させることなく、当該発光素子２２０に対応する領域に到達させることもわかる。
　上記のように本実施の形態に係る光束制御部材３００によれば、発光素子２２０からの光をある程度拡げつつも光が拡がりすぎることが抑制され、各発光素子２２０に対応付けられた所定の領域の照度のみを上げること（ローカルディミング）が容易である。これは、光束制御部材３００においては、第２出射面３３２と第１出射面３３３との間隔が入射ユニットから離れるほど小さくなる出射促進部があり、ある発光素子２２０から出射された光が出射ユニット３３０を通って他の発光素子２２０（隣接する発光素子２２０）にまで到達しにくいためである。
　図１２Ａは２つの発光装置２００が並べられた状態を示す。図１２Ｂは図１２Ａのように２つの発光装置２００が並べられた状態で、左側の発光装置２００の４個の発光素子２２０を点灯した場合の照度分布を示す。図１２Ｂの下のグラフは、２個の発光装置２００の上の４個の発光素子２２０の発光中心を通る横方向の照度分布を示し、右のグラフは、左の発光装置２００の右の２個の発光素子２２０の発光中心を通る縦方向の照度分布を示す。
　この結果からわかるように、左の発光装置２００からの光は左の発光装置２００上にしか拡がっていない。つまり、本実施の形態に係る発光装置２００によれば、隣接した発光装置２００にまで光が拡がらない。
　（効果）
　本実施の形態の光束制御部材３００によれば、基板２１０と光拡散板１２０との間隔が狭い場合であっても、複数の発光素子２２０からの光を過度に拡がるのを抑制しつつ適切な範囲で拡げることができる。したがって、本発明はローカルディミングに有効である。また、本発明によれば複数の発光素子２２０からの光を１つの光束制御部材３００で制御することが可能であるため、光束制御部材３００の実装が容易になる。
　［変形例］
　上記では４つの発光素子２２０上に配置される、４つの入射ユニット３１０を有する光束制御部材について説明したが、光束制御部材はこれに限られない。本発明の光束制御部材は、複数の発光素子２２０に対して用いられるものであれば特に制限されない。
　図１３Ａ、Ｂ、Ｃは６つの発光素子２２０上に配置される、６つの入射ユニット３１０を有する光束制御部材４００の平面図、底面図、斜視図をそれぞれ示す。図１４Ａ、Ｂ、Ｃは８つの発光素子２２０上に配置される、８つの入射ユニット３１０を有する光束制御部材５００の平面図、底面図、斜視図をそれぞれ示す。光束制御部材４００、５００は、光束制御部材３００と同様に入射ユニット３１０および出射ユニット３３０をそれぞれ有する。
　（効果）
　変形例に係る光束制御部材４００、５００は、光束制御部材３００と同様の効果を有する。さらに光束制御部材４００、５００はより多くの発光素子２２０上に配置されるため、光束制御部材３００よりも実装がより容易になる。
　このように、本発明において、光学制御部材の形状は特に限定されず、正方形状、長方形状、円形状、八角形状等が挙げられる。例えば、各入射ユニット間に切り欠き部を形成して、光を制御することも可能である。
　また、本発明において、光学制御部材に脚部を有することが好ましい。脚部を有することで、発光素子による熱がこもることを防ぐことや、基板に接着する時の接着剤の光学的な影響を減らすことを可能にできる。
　［実施の形態２］
　実施の形態２に係る面光源装置は、光束制御部材６００の構成のみが実施の形態１に係る面光源装置１００と異なる。そこで、実施の形態２では、光束制御部材６００の構成についてのみ説明する。また、実施の形態１に係る光束制御部材３００と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。
　（光束制御部材の構成）
　図１５Ａ～Ｄは実施の形態２に係る光束制御部材６００を示す。図１５Ａは、実施の形態２に係る光束制御部材６００の平面図であり、図１５Ｂは光束制御部材６００の底面図であり、図１５Ｃは光束制御部材６００の表側から見た斜視図であり、図１５Ｄは光束制御部材６００の裏側から見た斜視図である。
　図１６Ａは光束制御部材６００の側面図であり、図１６Ｂは図１５ＡのＢ－Ｂ線の断面図であり、図１６Ｃは図１５ＡのＣ－Ｃ線の断面図である。以下、実施の形態２に係る光束制御部材６００の構成について説明する。
　本実施の形態に係る光束制御部材６００は、基板２１０上に配置された複数の発光素子２２０から出射された光の配向を制御するための光束制御部材６００であって、複数の入射ユニット６１０と、出射ユニット６３０とを有する。複数の入射ユニット６１０は、発光素子２２０の配列に対応して格子状に配置されている。出射ユニット６３０は、基板２１０に沿う方向において複数の入射ユニット６１０の間に配置されている。
　複数の入射ユニット６１０は、発光素子２２０から出射された光をそれぞれ入射させる。入射ユニット６１０は、発光素子２２０から出射された光を入射させる入射面６２０と、入射面３２０で入射した光を出射ユニット３３０に向けて反射させる第１反射面６２１とを有する。
　入射面６２０は、光束制御部材６００の裏側に配置され、発光素子２２０と対向する位置に形成されている凹部の内面である。入射面６２０は、発光素子２２０から出射された光の大部分を、その進行方向を制御しつつ光束制御部材３００の内部に入射させる。入射面６２０は、発光素子２２０の光軸ＬＡと交わり、光軸ＬＡに対して回転対称（円対称）である。本実施の形態では、入射面６２０を構成する凹部は、大きな浅い凹部の中央部に小さな深い凹部を配置した形状を有している。中央部の小さな凹部は、発光素子２２０の光軸ＬＡから離れるにつれて基板２１０からの距離が徐々に短くなる形状であり、この小さな凹部により構成される入射面６２０の一部は、発光素子２２０から光軸ＬＡに対して小さな角度で出射された光が第１反射面６２１の中央部以外の領域にも向かうように発光素子２２０からの光を制御する。小さな凹部の周囲に位置する大きな凹部は、発光素子２２０の光軸ＬＡから離れてもしばらくは基板２１０からの距離が略一定であり、その後徐々に短くなるような形状であり、この大きな凹部により構成される入射面６２０の一部は、発光素子２２０から光軸ＬＡに対して大きな角度で出射された光が第１出射面６３３に向かうように発光素子２２０からの光を制御する。
　第１反射面６２１は、光束制御部材６００の表側において入射面６２０を挟んで発光素子２２０と対向する位置に配置され、入射面６２０で入射した光を発光素子２２０の光軸ＬＡから離れるように側方方向に反射させる。本実施の形態では、第１反射面６２１は、発光素子２２０の光軸ＬＡに対して回転対称（円対称）であり、かつ、発光素子２２０の光軸ＬＡから離れるにつれて表側に向かうように構成されている。本実施の形態では、この回転対称の中心部分から外周部分にかけての母線は、発光素子２２０の光軸ＬＡから離れるにつれて光軸ＬＡに対する角度が大きくなる曲線である。第１反射面６２１は、入射面６２０の中心軸ＣＡを回転軸として、この母線を３６０°回転させた状態の凹面である。本実施の形態では、第１反射面６２１は、その中心部と外縁とを結ぶように配置された複数の凸条を有していない。
　本実施の形態では、入射面６２０および第１反射面６２１は、発光素子２２０の中心から出射された光が入射面６２０で入射し、第１反射面６２１で反射された後、出射ユニット６３０の第１出射面６３３に到達するように構成されている。
　出射ユニット６３０は、複数の入射ユニット６１０で入射した光を導光しながら出射させる。本実施の形態では、４つの入射ユニット６１０が仮想四角形の各角に配置されているとした場合、光束制御部材６００は、仮想四角形の４つの辺に対応する位置にそれぞれ各辺に沿うように配置されている４つの出射ユニット６３０と、仮想四角形に取り囲まれるように配置されている１つの出射ユニット６３０とを有している。各出射ユニット６３０は、光束制御部材６００の裏側に配置され、入射ユニット６１０からの光を反射させる第２出射面６３２を有する。また、出射ユニット６３０は、光束制御部材６００の表側において第２出射面６３２と対向して配置され、入射ユニット６１０からの光の一部を反射させ、他の一部を出射させる第１出射面６３３と、第２出射面６３２と第１出射面６３３との間を進む光が第１出射面６３３から出射することを促進するための出射促進部３４０とを有する。
　本実施の形態では、第２出射面６３２は平面である（図１５Ｂ参照）。また、前記仮想四角形の４つの辺に対応する位置に配置されている４つの第１出射面６３３は、前記仮想四角形の辺に沿う方向では曲率を有し、この辺に垂直な方向では曲率を有しない凹面である（図１５Ｃ参照）。一方、前記仮想四角形に取り囲まれるように配置されている第１出射面６３３は、上下逆に配置された円錐台の上底および側面の一部により構成される凹面である（図１５Ａ、図１５Ｃ、図１６Ｂ参照）。
　前述のとおり、複数の入射ユニット６１０は、発光素子２２０の配列に対応して格子状に配置されている。そして、格子の対角方向において隣接する２つの入射ユニット６１０の間に配置されている出射ユニット６３０における出射促進部３４０は、凹面である（図１６Ｂ参照）。また、格子の辺方向において隣接する２つの入射ユニット６１０の間に配置されている出射ユニット６３０における出射促進部３４０は、凹面または溝である。本実施の形態では、格子の辺方向において隣接する２つの入射ユニット６１０の間に配置されている出射ユニット６３０における出射促進部は、凹面である。
　また、本実施の形態では、光束制御部材３００の表側の外縁は、Ｒ面取りされている（図１０Ｂ参照）。
　（配光）
　本実施の形態に係る光束制御部材６００においても、発光素子２２０から出射された光は、入射面６２０で光束制御部材６００に入射する。入射面６２０で入射した光の一部は、直接出射ユニット６３０に向かい、他の一部は第１反射面６２１で反射されて出射ユニット６３０に向かう。出射ユニット６３０に到達した光は、第２出射面６３２と第１出射面６３３との間で繰り返し反射されて出射ユニット６３０内を導光される。このとき、第１出射面６３３に到達した光の一部は、反射されずに第１出射面６３３から出射される。
　このように、出射ユニット６３０に到達した光は、出射ユニット６３０の第２出射面６３２と第１出射面６３３との間を進みつつ、徐々に第１出射面６３３から出射される。ここで、出射ユニット６３０は、前述の出射促進部を有する。これにより、入射ユニット６１０から離れるほど、第２出射面６３２と第１出射面６３３との間を進む光が第１出射面６３３から出射されやすくなる。
　（照度分布）
　図１７Ａは、本実施の形態に係る光束制御部材６００を用いた場合の面光源装置１００の照度分布を示す。図１７Ｂは、比較のため、光束制御部材６００を配置しなかった場合（発光素子２２０のみ）の面光源装置の照度分布を示す。図１７Ｃは、比較のため、光束制御部材６００の代わりに略同じ大きさの透明樹脂平板を配置した場合の面光源装置の照度分布を示す。ここでは、面光源装置において１個の発光装置に含まれる４個の発光素子２２０を点灯した場合の光拡散板１２０上の照度分布を示している。これらの図において、下側のグラフは、上の２個の発光素子２２０と下の２個の発光素子２２０との間における横方向の照度分布を示し、右側のグラフは右の２個の発光素子２２０の発光中心を通る縦方向の照度分布を示す。
　これらの結果から、本実施の形態に係る光束制御部材６００は、各発光素子２２０から出射された光を拡げて、各発光素子２２０に対応する領域を略均一に照らせることがわかる。一方で、本実施の形態に係る光束制御部材６００は、各発光素子２２０からの光を過度に混和させることなく、当該発光素子２２０に対応する領域に到達させることもわかる。
　（効果）
　本実施の形態２に係る光束制御部材６００は、実施の形態１に係る光束制御部材３００の効果に加え、発光素子２２０の直上により光が抜けにくく、発光素子２２０の間で光がより抜けやすいという効果を有する。
　［実施の形態３］
　実施の形態３に係る光束制御部材７００は、出射促進部３４０が光線方向変更部３５０を有する点において実施の形態１に係る光束制御部材３００と異なる。また、実施の形態３に係る光束制御部材７００は、出射促進部３４０が第３出射面３６１および再入射面３６２を有してもよい点において実施の形態１に係る光束制御部材３００と異なる。そこで、実施の形態３では、出射促進部３４０の構成についてのみ説明する。また、実施の形態３に係る光束制御部材７００において、実施の形態１に係る光束制御部材３００と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。
　（光束制御部材の構成）
　図１８Ａ～図１９Ｄは実施の形態３に係る光束制御部材７００を示す。図１８Ａは実施の形態３に係る光束制御部材７００の平面図であり、図１８Ｂは実施の形態３に係る光束制御部材７００の底面図である。図１９Ａは図１８Ａ、ＢのＡ－Ａ線に沿う断面図であり、図１９Ｂは図１８Ａ、ＢのＢ－Ｂ線に沿う断面図であり、図１９Ｃは図１８Ａ、ＢのＣ－Ｃ線に沿う断面図であり、図１９Ｄは側面図であり、図１９Ｅは図１８Ａ、ＢのＥ－Ｅ線に沿う断面図である。
　図１８Ａ、Ｂに示されるように、本実施の形態において光束制御部材７００の出射促進部３４０は光束制御部材７００の裏側に配置された光線方向変更部３５０を有する。
　光線方向変更部３５０は、図１８Ｂに示されるように格子の辺方向において隣接する２つの入射ユニット３１０の間に辺方向に沿って延在する傾斜面３５１を有する。また、本実施の形態において、図１９Ａ、Ｂ、Ｃに示されるように光線方向変更部３５０は、光束制御部材７００の裏側に配置された凹部の内面である。なお、光線方向変更部３５０は格子の対角方向において隣接する２つの入射ユニット３１０の間に配置されていてもよい。
　光線方向変更部３５０の傾斜面３５１は、出射促進部内３４０を通る光の方向を変更する。より具体的には、傾斜面３５１は、光束制御部材７００を平面視したときに光束制御部材７００の辺方向に進む光を前記辺から離れる方向に反射させる。図２０Ａ、Ｂは、光線方向変更部３５０の傾斜面３５１によって光線の方向が変更される様子を説明するための図である。図２０Ａは比較のために出射促進部３４０が光線方向変更部３５０を有さない場合を示し、図２０Ｂは出射促進部３４０が光線方向変更部３５０を有する場合を示す。なお、図２０Ａ、Ｂは光束制御部材７００を平面視したときの出射促進部３４０を示し、図２０Ｂの破線は光束制御部材３００の裏側に配置された光線方向変更部３５０を示し、図２０Ｃは図２０ＢのＣ－Ｃ線に沿う断面図を概略的に示す図である。
　ここでは、図２０Ｂに示されるように、光線方向変更部３５０の２つの傾斜面３５１によって形成される稜線３５２が、２つの入射ユニット３１０の中心を結ぶ線よりも光束制御部材７００の中心側にある例を示す。また、図２０Ｃに示されるように、光線方向変更部３５０は、光束制御部材７００の中心側から外側に向かうにつれて基板からの距離が遠くなるように傾斜する傾斜面３５１と、光束制御部材７００の内側から外側に向かうにつれて基板からの距離が近くなるように傾斜する傾斜面３５１とを有する。この２つの傾斜面３５１の頂部によって稜線３５２が形成される。
　図２０Ａに示されるように、出射促進部３４０が光線方向変更部３５０を有さない場合は、出射促進部３４０を進む光は、２つの入射ユニット３１０の間を光束制御部材７００の辺方向に沿ってほぼ直線状に進む。一方、図２０Ｂに示されるように、出射促進部３４０が光線方向変更部３５０を有する場合は、出射促進部３４０を進む光は、傾斜面３５１に当たり、光束制御部材７００の外側または中心側に向けて反射される。図２０Ｂでは、光は光束制御部材７００の外側に向けて反射されている。
　光線方向変更部３５０の傾斜面３５１の形状は、どの程度の量の光をどの方向に反射させたいかに合わせて適宜設計されればよい。たとえば、稜線３５２の位置を光束制御部材７００の中心側に移動させると、光線方向変更部３５０から光束制御部材７００の外側に向かう光の量が多くなり、稜線３５２の位置を光束制御部材７００の外側に移動させると、光線方向変更部３５０から光束制御部材７００の中心側に向かう光の量が多くなる。
　図２１Ａ～Ｆは、光線方向変更部３５０の変形例を示す。
　図２１Ａは、稜線３５２が図２０Ｂの例より外側にあり、光線方向変更部３５０の中心にある例を示す。なお、図２１Ｂは、図２１ＡのＢ－Ｂ線に沿う断面図である。この光線方向変更部３５０において、稜線３５２は光線方向変更部３５０の中心にあるので、光線方向変更部３５０の断面は２つの傾斜面３５１の長さが等しい二等辺三角形となる。この光線方向変更部３５０は、図２０Ｂの光線方向変更部３５０より、光束制御部材７００の中心側に向かう光の量を多くすることができる。
　図２１Ｃは、稜線３５２が図２０Ａの例よりさらに外側にあり、光線方向変更部３５０の中心よりも外側にある例を示す。なお、図２１Ｄは、図２１ＣのＤ－Ｄ線に沿う断面図である。この光線方向変更部３５０は、図２１Ａの光線方向変更部３５０より、光束制御部材７００の中心側に向かう光の量をより多くすることができる。
　図２１Ａ～Ｄは、光線方向変更部３５０の稜線３５２が直線である例を示したが、稜線３５２は直線に限定されず、光を反射させたい方向などに合わせて適宜設計されれば良い。たとえば、図２１Ｅ、Ｆは、稜線３５２が曲線である例を示す。なお、図２１Ｆは図２１ＥのＦ－Ｆ線に沿う断面図である。
　また、図１８Ａに示されるように、実施の形態３に係る光束制御部材７００では、格子の辺方向において隣接する２つの入射ユニット３１０の間に配置されている出射ユニット３３０における出射促進部３４０は、光束制御部材７００の表側に配置された第３出射面３６１および再入射面３６２を有する。以下、第３出射面３６１および再入射面３６２について、図１８ＡのＢ－Ｂ線に沿う断面図である図２２を参照しつつ説明する。
　図２２に示されるように、第３出射面３６１は、光束制御部材７００の表側において第１反射面３２１に対向するように配置され、実線の矢印で示されるように発光素子２２０から出射され第１反射面３２１で側方方向に反射された光を光束制御部材７００の外に出射させる。また、図２２に示されるように、再入射面３６２は、光束制御部材７００の表側において第１反射面３２１に対して第３出射面３６１よりも遠くに配置され、実線で示されるように第３出射面３６１で出射した光を光束制御部材７００の中に光線方向変更部３５０に向けて再度入射させる。
　図２２の破線の矢印は、仮に第３出射面３６１および再入射面３６２がない場合の光線の進む方向の一例を示す。図２２の破線の矢印で示されるように、第３出射面３６１および再入射面３６２がない場合、第１反射面３２１で反射した光は基板と略平行に進むことがあり、光線方向変更部３５０に当たらず、光の進行方向が変更されにくい。一方、上記したように、第３出射面３６１および再入射面３６２がある場合、第１反射面３２１で反射した光の方向が変更され、光線方向変更部３５０に当たりやすくなる。
　また、実施の形態３に係る光束制御部材７００は、図１９Ｅに示されるように、光束制御部材７００の対角方向に配置された出射促進部３４０が、光束制御部材７００の表側において第１反射面３２１と対向するように配置された第３出射面３６１を有する。第３出射面３６１は、第１反射面３２１で反射した光を光束制御部材７００の外に出射させる。これにより光束制御部材７００の中央部分（４つの入射ユニットに囲まれた部分）の輝度が向上する。
　（照度分布）
　図２３Ａは、光線方向変更部３５０を有さない光束制御部材を用いた場合の面光源装置１００の照度分布を示し、図２３Ｂは、図１８に示される光線方向変更部３５０を有する光束制御部材７００を用いた場合の面光源装置１００の照度分布を示す。ここでは、面光源装置において１個の発光装置に含まれる４個の発光素子２２０を点灯した場合の光拡散板１２０上の照度分布を示している。これらの図において、下側のグラフは、上の２個の発光素子２２０と下の２個の発光素子２２０との間における横方向の照度分布を示し、右側のグラフは右の２個の発光素子２２０の発光中心を通る縦方向の照度分布を示す。
　図２３Ａ、Ｂの下側のグラフの比較から、光束制御部材７００が光線方向変更部３５０を有すると、光が光束制御部材７００の中心からより外側に広がっていることがわかる。
　（効果）
　本実施の形態に係る光束制御部材７００は、実施の形態１に係る光束制御部材３００の効果に加え、出射促進部３４０中を進む光の方向を変えて輝度ムラをより改善できるという効果を有する。
　［実施の形態４］
　実施の形態４に係る光束制御部材８００は、格子の対角方向において隣接する入射ユニット３１０の間に配置された光線方向変更部３５０を有する点において実施の形態３に係る光束制御部材７００と異なる。そこで、実施の形態４では、これらの構成を中心に説明する。また、実施の形態４に係る光束制御部材８００において、実施の形態３に係る光束制御部材７００と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。
　（光束制御部材の構成）
　図２４Ａ～Ｆは実施の形態４に係る光束制御部材８００を示す。図２４Ａは光束制御部材８００の平面図を示し、図２４Ｂは底面図を示し、図２４Ｃは斜視図を示し、図２４Ｄは側面図を示し、図２４Ｅは図２４ＡのＥ－Ｅ線に沿う断面図を示し、図２４Ｆは図２４ＡのＦ－Ｆ線に沿う断面図を示す。
　図２４Ｂ、Ｃ、Ｅ、Ｆに示されるように、光束制御部材８００は、光束制御部材８００の裏側において傾斜面３５１を有する光線方向変更部３５０を有する。本実施の形態の場合、光線方向変更部３５０は光束制御部材８００の中心の周りに環状に配置されている。また、これに伴い、傾斜面３５１も同様に環状に延び、稜線３５２も環状に延びる（図２４Ｂ参照）。
　また、図２４Ｅ、Ｆに示されるように、光束制御部材８００は、格子の対角方向において隣接する２つの入射ユニット３１０の間に配置されている第３出射面３６１および再入射面３６２を有する。第３出射面３６１は、第１反射面３２１で反射した光を光束制御部材８００の外に出射させ、再入射面３６２は出射した光を再入射させる。
　また、図２４Ａ～Ｆに示されるように、光束制御部材８００は、その裏側に配置された脚部３７０を有する。脚部３７０の位置、数は特に制限されない。
　また、図２４Ａ～Ｆに示されるように、光束制御部材８００は、その裏側に配置されたゲート部２８０を有する。ゲート部３８０の位置、数は特に制限されない。
　（照度分布）
　図２５は、光束制御部材８００を用いた場合の面光源装置１００の照度分布を示す。ここでは、面光源装置において１個の発光装置に含まれる４個の発光素子２２０を点灯した場合の光拡散板１２０上の照度分布を示している。この図において、下側のグラフは、上の２個の発光素子２２０と下の２個の発光素子２２０との間における横方向の照度分布を示し、右側のグラフは右の２個の発光素子２２０の発光中心を通る縦方向の照度分布を示す。
　図２５に示されるように、光束制御部材８００は、裏側に多数の出射促進部３４０を有するため、光束制御部材８００の中央部の輝度が向上していることがわかる。
　（効果）
　本実施の形態に係る光束制御部材８００は、実施の形態３に係る光束制御部材３００の効果に加え、中央部の輝度を向上させて輝度ムラをより改善できるという効果を有する。
　［実施の形態５］
　実施の形態５に係る光束制御部材９００は、光線方向変更部３５０の形状が実施の形態４に係る光束制御部材８００と異なり、また光束制御部材８００よりさらに多くの裏側に配置された光線方向変更部３５０を有する。そこで、実施の形態５では、これらの構成を中心に説明する。また、実施の形態５に係る光束制御部材９００において、実施の形態４と同様の部材については同じ符号を付してその説明を省略する。
　（光束制御部材の構成）
　図２６Ａ～Ｆは実施の形態５に係る光束制御部材９００を示す。図２６Ａは光束制御部材９００の平面図を示し、図２６Ｂは底面図を示し、図２６Ｃは斜視図を示し、図２６Ｄは側面図を示し、図２６Ｅは図２６ＡのＥ－Ｅ線に沿う断面図を示し、図２６Ｆは図２６ＡのＦ－Ｆ線に沿う断面図を示す。
　図２６Ｂ、Ｃに示されるように、光束制御部材９００の光線方向変更部３５０は、４つの傾斜面３５１を有する（図２６Ｂ参照）。２つの傾斜面３５１は、光束制御部材９００の中心から外側に向かう方向において互いに対向しており、残り２つの傾斜面３５１は、光束制御部材９００の辺に沿う方向において互いに対向している。
　また、光束制御部材９００は裏側の中心の周りに、傾斜面３５１を有する光線方向変更部３５０を有する。本実施の形態において、この傾斜面３５１は光束制御部材９００の中心の周りに円状に延びている。また、本実施の形態において光線方向変更部３５０は稜線を有さず、頂点を有する。
　（照度分布）
　図２７は、光束制御部材９００を用いた場合の面光源装置１００の照度分布を示す。ここでは、面光源装置において１個の発光装置に含まれる４個の発光素子２２０を点灯した場合の光拡散板１２０上の照度分布を示している。この図において、下側のグラフは、上の２個の発光素子２２０と下の２個の発光素子２２０との間における横方向の照度分布を示し、右側のグラフは右の２個の発光素子２２０の発光中心を通る縦方向の照度分布を示す。
　図２７に示されるように、光束制御部材９００は、上記のような傾斜面３５１を有するため、辺方向に配置された２つの入射ユニット３１０の間の輝度が向上していることがわかる。
　（効果）
　本実施の形態に係る光束制御部材９００は、実施の形態４に係る光束制御部材３００の効果に加え、辺方向に配置された２つの入射ユニット３１０の間の輝度を向上させることができるという効果を有する。
　［光束制御部材の実装方法］
　次に、本発明に係る光束制御部材の基板２１０への実装方法について、光束制御部材３００を例として、図２８を参照しつつ以下に説明する。
　まず、図２８の上段に示されるように、基板２１０上に配置された複数の発光素子２２０の中心αを決定する。具体的には、格子状に配置された４つの発光素子２２０の中心αを決定する。中心αを決定する方法は、特に制限されない。たとえば、４つの発光素子２２０のそれぞれの中心を角とする四角形の対角線の交点を中心αとしてもよいし、この四角形の重心を中心αとしてもよい。
　基板２１０には、実装のためのマークを付与してもよい。マークの場所は特に限定されないが、たとえば、前記中心αに相当する位置に付与することが好ましい。
　次に、図２８の中段に示されるように、光束制御部材３００の中心βを決定する。中心βを決定する方法は、特に制限されない。たとえば、４つの入射ユニット３１０（第１反射面３２１）のそれぞれの中心を角とする四角形の対角線の交点を中心βとしてもよいし、この四角形の重心を中心βとしてもよい。
　光束制御部材３００には、実装のためのマークを付与してもよい。マークの場所は特に限定されないが、たとえば、各反射面や出射促進部でなく平面に付与することが好ましい。
　最後に、複数の発光素子２２０の中心αと、光束制御部材３００の中心βとが一致するように、光束制御部材３００を基板に実装する。このようにすることで、効率よく光束制御部材３００を、複数の発光素子２２０が配置された基板２１０に実装することができる。
　また、光束制御部材３００の平面視における外縁を画像認識し、回転方向の位置合わせに利用することが可能である。
　本出願は、２０２０年３月１９日出願の特願２０２０－０４９７４１、２０２０年６月３０日出願の特願２０２０－１１３５１７、および２０２０年１１月２０日出願の２０２０－１９３５０７に基づく優先権を主張する。これらの出願明細書および図面に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。
　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　光拡散板
　２００　発光装置
　２１０　基板
　２２０　発光素子
　３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００　光束制御部材
　３１０、６１０　入射ユニット
　３２０、６２０　入射面
　３２１、６２１　第１反射面
　３３０、６３０　出射ユニット
　３３２、６３２　第２出射面
　３３３、６３３　第１出射面
　３４０　出射促進部
　３５０　光線方向変更部
　３５１　傾斜面
　３５２　稜線
　３６１　第３出射面
　３６２　再入射面
　３７０　脚部
　３８０　ゲート部
　３９０　凸条
　３９１　第１傾斜面
　３９２　第２傾斜面
　３９３　凸状の稜線
　ＣＡ　中心軸
　ＬＡ　光軸

Claims (18)

  1. 　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、
    　前記基板に沿う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、
    　を有し、
    　前記複数の入射ユニットは、それぞれ
    　前記光束制御部材の裏側に配置され、前記発光素子から出射された光を入射させる入射面と、
    　前記光束制御部材の表側において前記入射面を挟んで前記発光素子と対向する位置に配置され、前記入射面で入射した光を前記発光素子の光軸から離れるように側方方向に反射させる第１反射面と、
    　を有し、
    　前記複数の出射ユニットは、それぞれ
    　前記光束制御部材の裏側に配置され、前記入射ユニットからの光の一部を反射させ、他の一部を出射させる第２出射面と、
    　前記光束制御部材の表側において前記第２出射面と対向して配置され、前記入射ユニットからの光の一部を反射させ、他の一部を出射させる第１出射面と、
    　前記第１出射面および前記第２出射面のうちの少なくとも一方に配置され、前記第１出射面と前記第２出射面との間を進む光が出射することを促進するための出射促進部と、
    　を有し、
    　前記出射促進部は、到達した光の進行方向を変更させる傾斜面を含む光線方向変更部を含む、
    　光束制御部材。
  2. 　前記出射促進部は、
    　前記光束制御部材の表側において前記第１反射面と対向するように配置され、前記第１反射面で側方方向に反射された光を前記光束制御部材の外に出射させるための第３出射面を含む、
    　請求項１に記載の光束制御部材。
  3. 　前記光束制御部材は基板上に格子状に配置されており、前記光線方向変更部は、格子の辺方向において隣接する２つの前記入射ユニットの間に配置されている、
    　請求項１または２に記載の光束制御部材。
  4. 　前記光束制御部材は基板上に格子状に配置されており、前記第３出射面は、格子の辺方向において隣接する２つの前記入射ユニットの間に配置されている、
    　請求項２に記載の光束制御部材。
  5. 　前記出射促進部は、前記出射ユニットのうち前記第２出射面と前記第１出射面との間隔が前記入射ユニットから離れるほど小さくなる部分を含む、請求項１に記載の光束制御部材。
  6. 　前記出射促進部は、前記第２出射面および前記第１出射面のうちの少なくとも１つに配置された、凹面、粗面、フレネル面、溝および貫通孔からなる群より選ばれる少なくとも１つ以上を含む、請求項１または２に記載の光束制御部材。
  7. 　前記光束制御部材の表側の外縁は、面取りした形状である、請求項１～３のいずれか一項に記載の光束制御部材。
  8. 　前記発光素子の中心から出射され前記入射面に入射した光は、前記第１反射面および第１出射面に到達する、請求項１～４のいずれか一項に記載の光束制御部材。
  9. 　前記入射面および前記第１反射面は、それぞれ凹部の内面であり、
    　平面視したときに、前記入射面を構成する凹部の開口縁の面積に対して、前記第１反射面を構成する凹部の開口縁の面積は、０．５倍～２．０倍である、請求項１～５のいずれか一項に記載の光束制御部材。
  10. 　前記光束制御部材は基板上に格子状に配置されており、格子の対角方向において隣接する２つの前記入射ユニットの間に配置されている前記出射ユニットにおける前記出射促進部は、凹面を含む、請求項１に記載の光束制御部材。
  11. 　前記光束制御部材は基板上に格子状に配置されており、格子の辺方向において隣接する２つの前記入射ユニットの間に配置されている前記出射ユニットにおける前記出射促進部は、凹面または溝を含む、請求項１または８に記載の光束制御部材。
  12. 　前記出射促進部は、
    　前記光束制御部材の表側において前記第１反射面と対向するように配置され、前記第１反射面で側方方向に反射された光を前記光束制御部材の外に出射させるための第３出射面と、
    　前記光束制御部材の表側において前記第１反射面に対して前記第３出射面よりも遠くに配置され、前記第３出射面で出射した光を前記光束制御部材の中に前記光線方向変更部に向けて再度入射させる再入射面と、
    　を含む、請求項１に記載の光束制御部材。
  13. 　前記第１反射面は、前記発光素子の光軸に対して回転対称であり、かつ、前記発光素子の光軸から離れるにつれて表側に向かうように構成されている、請求項１～１２のいずれか一項に記載の光束制御部材。
  14. 　前記第１反射面は、その中心部と外縁とを結ぶように配置された複数の凸条を有する、請求項１３に記載の光束制御部材。
  15. 　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、請求項１～１４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。
  16. 　複数の、請求項１５に記載の発光装置と、
    　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、面光源装置。
  17. 　前記複数の発光素子および前記複数の発光装置は、いずれも格子状にかつ互いに離間して配置されており、
    　隣り合う前記発光装置の間隔は、前記複数の発光素子の中心間距離の半分よりも小さい、
    　請求項１６に記載の面光源装置。
  18. 　請求項１６または請求項１７に記載の面光源装置と、
    　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、表示装置。
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