特開 2022-156518 光束制御部材、発光装置、面光源装置および表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022156518

(43)【公開日】2022-10-14

(54)【発明の名称】光束制御部材、発光装置、面光源装置および表示装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20221006BHJP

   G02F 1/13357 20060101ALI20221006BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20221006BHJP

【ＦＩ】

F21S2/00 480

G02F1/13357

F21Y115:10

F21Y115:10 300

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021060256

(22)【出願日】2021-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000208765

【氏名又は名称】株式会社エンプラス

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】篠原 浩之

【テーマコード（参考）】

2H391

3K244

【Ｆターム（参考）】

2H391AA03

2H391AB04

2H391AC02

2H391AC10

2H391AC13

3K244AA01

3K244BA26

3K244BA27

3K244BA48

3K244CA02

3K244DA01

3K244FA03

3K244GA02

(57)【要約】

【課題】面光源装置において複数の光束制御部材の間に支持部材を配置することを不要とすることができる光束制御部材を提供すること。
【解決手段】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、出射ユニットを有し、前記出射ユニットは、前記光束制御部材の裏側に配置された裏面と、前記光束制御部材の表側に配置された表面と、前記表面から突出する突起部と、を有し、前記突起部の最大高さは、前記光束制御部材の前記突起部以外の部分の最大高さより高い、光束制御部材。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項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反射面と、
を有し、
前記出射ユニットは、
前記光束制御部材の裏側に配置された裏面と、
前記光束制御部材の表側に配置された表面と、
前記表面から突出する突起部と、
を有し、
前記突起部の最大高さは、前記光束制御部材の前記突起部以外の部分の最大高さより高い、
光束制御部材。

【請求項2】

前記光束制御部材を平面視したときに、前記突起部は、ウェルドラインと重ならない位置にある、請求項１に記載の光束制御部材。

【請求項3】

前記光束制御部材を平面視したときに、前記突起部は、前記光束制御部材の重心上にある、請求項１または２に記載の光束制御部材。

【請求項4】

前記裏面に配置された１または２以上のゲート跡をさらに有する、請求項１～３のいずれか一項に記載の光束制御部材。

【請求項5】

前記光束制御部材を平面視したときに、前記突起部は、前記ゲート跡と重ならない位置にある、請求項４に記載の光束制御部材。

【請求項6】

前記光束制御部材は、２つの前記ゲート跡を有し、
前記光束制御部材を平面視したときに、前記突起部は、２つの前記ゲート跡を通る直線上であって、かつ前記光束制御部材の重心から前記ゲート跡より離れた位置にある、
請求項４に記載の光束制御部材。

【請求項7】

前記裏面に配置された２以上の脚部をさらに有し、
前記光束制御部材を平面視したときに、前記脚部は、前記ゲート跡および前記突起部と重ならない位置にある、
請求項４～６のいずれか一項に記載の光束制御部材。

【請求項8】

前記裏面に配置された３以上の脚部をさらに有し、
前記光束制御部材を平面視したときに、前記突起部の重心は、前記３以上の脚部に囲まれた領域の内側にある、
請求項１～７のいずれか一項に記載の光束制御部材。

【請求項9】

前記裏面に配置された３以上の脚部をさらに有し、
前記３以上の脚部の重心は１つの仮想円上に配置され、
前記光束制御部材を平面視したときに、前記突起部は、前記仮想円の中心を通る直線上であって、いずれか２本の前記脚部の重心を結んだ直線と平行な直線上にある、
請求項１～６のいずれか一項に記載の光束制御部材。

【請求項10】

前記突起部は、円錐状、円錐台状、または円柱状である、請求項１～９のいずれか一項に記載の光束制御部材。

【請求項11】

前記裏面からの前記突起部の最大高さは、前記裏面からの前記光束制御部材の前記突起部以外の部分の表面の最大高さに対して１．１～３倍である、請求項１～１０のいずれか一項に記載の光束制御部材。

【請求項12】

前記出射ユニットにおいて、前記表面および前記裏面のうちの少なくとも一方に配置され、前記表面と前記裏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をさらに有する、請求項１～１１のいずれか一項に記載の光束制御部材。

【請求項13】

複数の発光素子と、
前記複数の発光素子上に配置された請求項１～１２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。

【請求項14】

請求項１３に記載の発光装置と、
前記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。

【請求項15】

請求項１４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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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に関する。また、本発明は、前記光束制御部材を有する発光装置、前記発光装置を有する面光源装置、および前記面光源装置を有する表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

たとえば、特許文献１は、直下型の面光源装置に使用される照明装置を開示している。図１Ａは特許文献１に記載の照射装置１０の斜視図であり、図１Ｂは特許文献１に記載の照射装置１０の断面図である。

【0004】

図１Ａに示されているように、特許文献１に記載の照射装置１０では、複数の光モジュール２０がマトリックス状（格子状）に配置されており、光モジュール２０の間に支持ピン３０が配置されている。

【0005】

また、図１Ｂに示されているように、光モジュール２０は、ＬＥＤ２１および拡散レンズ２２を有し、拡散レンズ２２はＬＥＤ２１を覆うように配置されている。

【0006】

照射装置１０の上には拡散板が配置され、光モジュール２０からの光を拡散させる。支持ピン３０は、照射装置１０の上に拡散板が配置されたときに拡散板を支持するためのものである。支持ピン３０が、照射装置１０の上に配置される拡散板を支持することにより、拡散レンズ２２と拡散板との間に隙間を確保することができる。これにより、拡散板と拡散レンズ２２とが接触しないようにすることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】国際公開第２０１０／１４６８９５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上記のように、特許文献１に記載の照射装置１０では、光モジュール２０（光束制御部材）の間に設けられた支持ピン３０（支持部材）がある、そしてこの支持ピン３０は拡散板が撓んだときに拡散板を支持し、拡散板と拡散レンズ２２とが接触しないようにして光モジュール（光束制御部材）が破損することを防いでいる。しかしながら、このような支持部材を設置するには光モジュール（光束制御部材）の間にスペースが必要であり、用いられる光束制御部材によっては、このスペースを確保することが困難であることがある。また、支持部材は、照明装置の部品数を多くすることにも繋がる。

【0009】

本発明の目的は、面光源装置において複数の光束制御部材の間に支持部材を配置することを不要とすることができる光束制御部材を提供することである。

【0010】

また、本発明の目的は、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である。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明に係る光束制御部材は、基板上に配置された複数の発光素子から出射された光の配光を制御するための光束制御部材であって、前記複数の発光素子から出射された光をそれぞれ入射させるための複数の入射ユニットと、前記基板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反射面と、を有し、前記出射ユニットは、前記光束制御部材の裏側に配置された裏面と、前記光束制御部材の表側に配置された表面と、前記表面から突出する突起部と、を有し、前記突起部の最大高さは、前記光束制御部材の前記突起部以外の部分の最大高さより高い。

【0012】

本発明に係る発光装置は、複数の発光素子と、前記複数の発光素子上に配置された上記の光束制御部材と、を有する。

【0013】

本発明に係る面光源装置は、上記の発光装置と、前記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。

【0014】

本発明に係る表示装置は、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。

【発明の効果】

【0015】

本発明は、面光源装置において複数の光束制御部材の間に支持部材を配置することを不要と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、本発明は、こ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。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１Ａは、特許文献１に記載の照明装置における光モジュールと支持ピンの配置を示す平面図であり、図１Ｂは、特許文献１に記載の照明装置の光モジュールと支持ピンの配置を示す断面図である。

【図2】図２Ａは、本発明の実施の形態に係る面光源装置の平面図であり、図２Ｂは、本発明の実施の形態に係る面光源装置の正面図である。

【図3】図３Ａは、図２Ｂに示されるＡ－Ａ線の断面図であり、図３Ｂは、図２Ａおよび図３Ａに示されるＢ－Ｂ線の断面図である。

【図4】図４Ａは、図３Ｂの一部を拡大した部分拡大断面図であり、図４Ｂは突起部を通る面光源装置の断面図である。

【図5】図５Ａ～Ｅは、実施の形態に係る光束制御部材の構成を示す図である。

【図6】図６Ａ、Ｂは、実施の形態に係る光束制御部材において、突起部とウェルドラインとの位置関係を説明するための図であり、図６Ｃは突起部とゲート跡との位置関係の一例を示す図である。

【図7】図７Ａは照度分布のシミュレーションに用いられた、比較例の光束制御部材を示し、図７Ｂ、Ｃは照度分布のシミュレーションに用いられた、実施の形態に係る光束制御部材を示す。

【図8】図８Ａ～Ｃは、実施の形態に係る光束制御部材を有する面光源装置の照度分布を示す。

【図9】図９Ａ～Ｃは、実施の形態に係る光束制御部材を有する面光源装置の照度分布を示す。

【図10】図１０Ａ～Ｃは、実施の形態に係る光束制御部材を有する面光源装置の照度分布を示す。

【図11】図１１Ａ～Ｅは、変形例に係る光束制御部材の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

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２Ｂ参照）。

【0018】

［実施の形態］
（面光源装置および発光装置の構成）
図２Ａ、２Ｂは、本発明の実施の形態に係る面光源装置１００の構成を示す図である。図２Ａは、平面図であり、図２Ｂは、正面図である。図２Ａは、図２Ｂに示されるＡ－Ａ線の断面図であり、図３Ｂは、図２Ａに示されるＢ－Ｂ線の断面図である。図４Ａ、Ｂは、図３Ｂの一部を拡大した部分拡大断面図である。

【0019】

図２Ａ～３Ｂ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。

【0020】

図４Ａ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、複数の発光素子２２０および光束制御部材３００を有している。また、図４Ｂに示されるように、光束制御部材３００は後述する突起部３５０を有し、突起部３５０は光拡散板１２０が撓んだときに光拡散板１２０が、突起部３５０以外の光束制御部材３００に接触することを防ぐ。

【0021】

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。本実施の形態において、複数の発光素子２２０が格子状（マトリックス状）に配置されている。発光素子２２０は、例えば発光ダイオード（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の色は、特に制限されないが、例えば白色、青色、ＲＧＢ等が挙げられる。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。

【0022】

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ことが好ましい。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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

（光束制御部材の構成）
図５Ａは本実施の形態に係る光束制御部材３００の平面図であり、図５Ｂは光束制御部材３００の底面図であり、図５Ｃは光束制御部材３００の斜視図であり、図５Ｄは光束制御部材３００の側面図であり、図５Ｅは図５ＡのＥ－Ｅ線の断面図である。以下、光束制御部材３００の構成について説明する。

【0028】

図５Ａに示されるように、本実施の形態において、光束制御部材３００は、平面視したときに略矩形状の板状の部材である。

【0029】

図５Ａ～Ｅに示されるように、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。

【0030】

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。

【0031】

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、中心軸ＣＡ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および出射促進部３４０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短くなるような形状である。

【0032】

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。より具体的には、第１反射面３２１は発光素子２２０の発光面の中心から出射された光が実質的に全て第１反射面で反射することが好ましい。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。

【0033】

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、例えば、発光素子２２０の中心軸ＣＡ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る。

【0034】

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、中心軸ＣＡ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。

【0035】

本実施の形態において、入射面３２０および第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、入射面を構成する凹部の開口縁の面積に対して、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。

【0036】

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。また、出射ユニット３３０内を導光されている光の一部は、光束制御部材３００の側面に到達し、外部に出射される。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。出射ユニット３３０は、光束制御部材３００の裏側に配置された裏面と、光束制御部材３００の表側に配置された表面とを有する。また、出射ユニット３３０は、この表面から突出する突起部３５０を有する。

【0037】

本実施の形態において、上記の裏面には、第２反射面３３２があり、入射ユニット３１０の第１反射面３２１からの光を反射させる。また、裏面には脚部３６０があり、光束制御部材３００は脚部３６０を介して基板に２１０に固定される。

【0038】

また、本実施の形態において、表面には、出射促進部３４０があり、表面と裏面との間を進む光が出射することを促進する。

【0039】

出射促進部３４０は、表面または裏面のうち少なくとも一方に配置されていればよい。出射促進部３４０は、入射ユニット３１０から離れるほど、表面と裏面との間隔が小さくなる部分を含む。このような構成により、入射ユニット３１０から導かれた光は光束制御部材３００の外部に出射されやすくなる。

【0040】

出射促進部３４０の形状は、特に制限されない。本実施の形態では、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つの出射促進部３４０は、仮想四角形の辺に沿う方向では傾斜し、この辺に垂直な方向では傾斜しない凹面である（図５Ａ、Ｃ参照）。一方、仮想四角形に取り囲まれるように配置されている出射促進部３４０は、上下逆に配置された円錐台の上底の一部および側面の一部により構成される凹面である。（図５Ｃ参照）。

【0041】

また、本実施の形態において、上記の出射促進部３４０の他に、入射ユニット３１０の側面および出射ユニット３３０の側面からも発光装置２００間の空間に向けて光が出射される。

【0042】

突起部３５０は上記のように光束制御部材３００の表面から突出しており、突起部３５０の最大高さは、光束制御部材３００の突起部３５０以外の部分の最大高さより高い。より具体的には、裏面からの突起部３５０の最大高さは、裏面からの光束制御部材３００の突起部３５０以外の部分の表面の最大高さに対して１．１～３倍であることが好ましい。また、基板２１０からの突起部３５０の最大高さは、基板２１０から光拡散板１２０の裏面までの高さを１としたときに、０．７～１であることが好ましい。このようにすることで、突起部３５０は、光拡散板１２０が撓んだときに、光拡散板１２０が光束制御部材３００の突起部３５０以外の表面に接触することを防ぐことができる。

【0043】

突起部３５０の形状は上記機能を発揮できれば特に制限されない。突起部３５０の形状の例には、円錐状、円錐台状、円柱状が含まれる。本実施の形態では、突起部３５０の形状は円錐台状である。また、突起部３５０は粗面化処理されていてもよい。後述するように、突起部３５０が粗面化処理されていると、光が突起部３５０から光束制御部材３００の外部に出射されやすくなり、輝度ムラが抑制される。

【0044】

突起部３５０は、光拡散板１２０が光束制御部材３００の突起部３５０以外の部分に接触することを防ぎつつ、配光に影響を与えにくくなる（輝度ムラが生じにくくなる）ように配置されることが好ましい。本実施の形態において、図５Ａに示されるように、光束制御部材３００を平面視したときに、突起部３５０は光束制御部材３００の重心ＧＣ上にある。より具体的には、光束制御部材３００を平面視したときに、突起部３５０の重心は光束制御部材の重心ＧＣと一致する。突起部３５０が光束制御部材３００の重心ＧＣ上にあることで、突起部３５０による配光への影響が重心ＧＣを通る線を基準に対称になりやすく、輝度ムラが生じることを抑制することができる。

【0045】

また、突起部３５０の重心は、光束制御部材３００を平面視したときに、裏面に配置された３以上の脚部３６０に囲まれた領域の内側にあることが好ましい。このようにすることで、光束制御部材３００が基板２１０から脱落しにくくなり、光束制御部材３００が割れにくくなる。

【0046】

また、突起部３５０は、光束制御部材３００を平面視したときに、突起部３５０の重心が隣接する２つの脚部３６０を結ぶ直線の垂直二等分線上にあることが好ましい。このようにすることで、突起部３５０に荷重がかかったときに２つの脚部に均等に荷重がかかるようにすることができる。

【0047】

また、突起部３５０は、光束制御部材３００が３以上の脚部３６０を有する場合、３以上の脚部３６０の各重心は１つの仮想円上に配置され、平面視したときに、突起部３５０は、仮想円の中心を通る直線上であって、いずれか２本の脚部の重心を結んだ直線と平行な直線上にあることが好ましい。このようにすることで、突起部３５０に荷重がかかったときに脚部３５０に均等に荷重がかかるようにすることができる。

【0048】

また、突起部３５０は、光束制御部材３００を平面視したときに、ウェルドラインと重ならない位置にあることが好ましい。一般に、光束制御部材３００はウェルドラインに沿って割れやすい。そこで突起部３５０をウェルドラインと重ならない位置にすることで、突起部３５０に荷重がかかって光束制御部材３００がウェルドラインを起点として割れるのを抑制することができる。

【0049】

ウェルドラインはゲート位置によって生じる位置が変わる。以下、ウェルドラインとゲート位置との関係を説明し、ゲート跡との関係で突起部３５０の好ましい位置について説明する。

【0050】

図６Ａに示されるように、光束制御部材３００を底面視したときに、光束制御部材３００の中心線ＣＬ（辺の中点同士を結んだ線）を挟んで、２つのゲート跡３７０があると、ウェルドラインＷＬは２つのゲート跡３７０を結ぶ直線の垂直二等分線上に生じやすい。これは２つのゲート跡３７０の位置から樹脂が流れて当該垂直二等分線上で合わさりやすいからである。したがって、突起部３５０は当該垂直二等分線上に位置しないことが好ましい。具体的には、図６Ａに示されるように、突起部３５０は光束制御部材３００を平面視したときに、２つのゲート跡３７０を通る直線上であって、かつ光束制御部材３００の重心ＧＣからゲート跡３７０より離れた位置にあることが好ましい。

【0051】

また、図６Ｂに示されるように、光束制御部材３００の中心線ＣＬを挟んで、片側に１つのゲート跡３７０があると、ウェルドラインＷＬは、中心線ＣＬを挟んで反対側の２つの入射ユニット３１０（入射面３２０）の間の位置に生じやすい。これは１つのゲート跡の位置から樹脂が流れると、回り込むようにして流れた樹脂が、２つの入射ユニット３１０（入射面３２０）の間で合わさるからである。したがって、突起部３５０は当該入射ユニット３１０の間の位置にないことが好ましい。また、突起部３５０は光束制御部材３００を平面視したときにゲート跡３７０と重ならない位置にあることが好ましい。また、脚部３６０は、光束制御部材３００を平面視したときに、ゲート跡３７０および突起部３５０と重ならない位置にあることが好ましい。

【0052】

また、ゲート跡３７０と突起部３５０とは次のような位置関係にあってもよい。すなわち、図６Ｃに示されるように、光束制御部材３００を底面視したときに、突起部３５０は光束制御部材３００の重心上ＧＣにあり、ゲート跡３７０も光束制御部材３００の重心ＧＣ上にあってもよい。

【0053】

（照度分布）
本実施の形態に係る光束制御部材３００の突起部３５０が照度分布に与える影響を確認するために、本実施の形態に係る光束制御部材３００を有する面光源装置１００と、比較例に係る発光装置を有する面光源装置において、光拡散板１２０の裏面（発光装置２００側の面）における照度分布をシミレーションした。

【0054】

図７Ａは、照度分布のシミュレーションに用いた比較例の光束制御部材を示し、図７Ｂ、Ｃは本発明の実施の形態に係る光束制御部材３００を示す。比較例の光束制御部材は突起部３５０を有さないのに対して、実施の形態に係る光束制御部材３００は突起部３５０を有する。

【0055】

図７Ｂ、Ｃの突起部３５０の形状は両方とも円錐台であるが、図７Ｂの突起部３５０の方が円錐台の上面の面積が大きい。すなわち、図７Ｃの突起部３５０の方が円錐に近い。

【0056】

図８Ａは図７Ｂに示される光束制御部材３００を有する面光源装置１００の照度分布を示す。図８Ａの照度分布は、光束制御部材３００の下に格子状に配置された４個の発光素子２２０を点灯した場合の照度分布を示している。図８Ａにおいて、下側のグラフは、上の２個の発光素子２２０の光軸上を通る横方向の照度分布を示し、右側のグラフは、横方向に並べられた２個の発光素子２２０の中間を通る縦方向の照度分布を示す。

【0057】

図８Ｂは、図７Ａに示される突起部を有さない比較例の光束制御部材を基準として、図７Ｂに示される突起部を有する実施の形態の照度分布がどのように変化するかを示している。具体的には、比較例の光束制御部材を用いた場合の照度分布を基準として、図８Ａの照度分布において光束制御部材３００の重心を通る横方向の線をＹ＝０ｍｍとして、２ｍｍずつ、Ｙ＝１０ｍｍまで、横方向の線を上（Ｙ方向）にずらしていったときの当該線上の照度分布の変化量を示す。

【0058】

図８Ｃは、比較例の光束制御部材および実施の形態の光束制御部材のそれぞれの重心を通る横方向の線をＹ＝０ｍｍとしたときの、当該線上の照度分布を示す。

【0059】

図９Ａは、図７Ｃに示される光束制御部材３００を有する面光源装置１００を用いて、図８Ａの照度分布と同様の条件にしたときの照度分布を示す。

【0060】

図９Ｂも、図７Ｃに示される光束制御部材３００を有する面光源装置１００を用いて、図８Ｂと同様の条件にしたときの照度分布の変化量を示す。

【0061】

図９Ｃも、図７Ｃに示される光束制御部材３００を有する面光源装置１００を用いて、図８Ｃと同様の条件にしたときの照度分布を示す。

【0062】

図８Ａ～図９Ｃから、本実施の形態に係る光束制御部材３００を有する面光源装置では、突起部３５０の直上の照度が低くなることがわかる。また、図８Ｂ、図９Ｂから、本実施の形態に係る面光源装置１００では、突起部３５０から離れるほど、突起部３５０の影響が小さくなり、照度分布が比較例の照度分布に近くなることがわかる。

【0063】

また、図８Ｂと図９Ｂとの比較から、突起部３５０の形状は、上面が大きい円錐台よりも、上面が小さい円錐台の方が照度分布の変化量が小さく、輝度ムラが抑制されていることがわかる。

【0064】

図１０Ａ～Ｃは、図７Ｃに示される光束制御部材３００の突起部３５０を粗面化処理した場合の図９Ａ～Ｃに対応する結果を示している。図１０Ａ～Ｃと図９Ａ～Ｃとの比較から、突起部３５０を粗面化処理すると、突起部３５０から光束制御部材３００の外部に光が出射されやすくなり、突起部３５０に起因する輝度ムラをより抑制できることがわかる。

【0065】

（効果）
本実施の形態に係る光束制御部材３００によれば、突起部３５０を有するため、面光源装置１００において複数の光束制御部材３００の間に支持部材を配置することを不要にすることができる。

【0066】

［変形例］
図１１Ａ～Ｅは変形例に係る光束制御部材４００を示す。光束制御部材４００は突起部３５０を２つ有する点において上述の光束制御部材３００と異なる。光束制御部材４００において突起部３５０は仮想４角形の辺に対応する位置に沿うように配置されている出射ユニット３３０（出射促進部３４０）に配置されている。光束制御部材４００において、光束制御部材３００と同様の部材については、同様の符号を付してその説明を省略する。

【0067】

光束制御部材４００においても、突起部３５０の配置、形状等は光束制御部材３００と同様でよい。

【0068】

具体的には、突起部３５０は平面視したときにウェルドラインＷＬと重ならない位置にあることが好ましい。なお、本実施の形態においては、光束制御部材４００の突起部３５０は平面視したときにウェルドラインＷＬと重ならない位置にある。

【0069】

また、突起部３５０は隣接する２つの脚部３６０の垂直二等分線上にあることが好ましい。なお、本実施の形態においては、光束制御部材４００の突起部３５０は平面視したときに隣接する２つの脚部３６０の垂直二等分線上にある。

【0070】

また、突起部３５０は光束制御部材４００を平面視したときに、２つのゲート跡３７０を通る直線上であって、かつ光束制御部材４００の重心ＧＣからゲート跡３７０より離れた位置にあることが好ましい。なお、本実施の形態においては、光束制御部材４００の突起部３５０は２つのゲート跡３７０を通る線上であって、かつ光束制御部材４００の重心ＧＣからゲート跡３７０より離れた位置にある。

【0071】

（効果）
変形例に係る光束制御部材４００も、上記の実施の形態に係る光束制御部材３００と同様に、突起部３５０を有するため、複数の光束制御部材４００の間に支持部材を配置することを不要にすることができる。

【産業上の利用可能性】

【0072】

本発明の光束制御部材、発光装置および面光源装置は、例えば、液晶表示装置のバックライトや一般照明などに適用することができる。

【符号の説明】

【0073】

１０ 照射装置
２０ 光モジュール
２２ 拡散レンズ
３０ 支持ピン
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 光束制御部材
３１０ 入射ユニット
３２０ 入射面
３２１ 第１反射面
３３０ 出射ユニット
３３２ 第２反射面
３４０ 出射促進部
３５０ 突起部
３６０ 脚部
３７０ ゲート跡
ＣＡ 中心軸
ＬＡ 光軸
ＧＣ 重心
ＷＬ ウェルドライン
ＣＬ 中心線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】