本發(fā)明涉及光束控制部件、具有該光束控制部件的發(fā)光裝置、面光源裝置及顯示裝置。

背景技術(shù)：

在液晶顯示裝置或看板等透射式圖像顯示裝置中，有時使用直下型的面光源裝置作為背光源。近年來，使用具有多個發(fā)光元件作為光源的直下型的面光源裝置。在這樣的面光源裝置中，在發(fā)光元件之上配置有用于對來自發(fā)光元件的出射光的配光進行控制的光束控制部件(例如，參照專利文獻1)。

圖1是專利文獻1中記載的面光源裝置10的剖面圖。如圖1所示，面光源裝置10具有：發(fā)光裝置20、和隔著空氣層配置于發(fā)光裝置20上的光漫射部件30。另外，發(fā)光裝置20具有：發(fā)光元件40、在發(fā)光元件40之上配置的透鏡(光束控制部件)50。透鏡50是聚光透鏡，具有：入射面51，其配置在發(fā)光元件40側(cè)；反射面52，其以包圍入射面51的方式配置并將由入射面51入射的光反射；出射面53，其使由入射面51入射的光及由入射面51入射并由反射面52反射后的光射出。另外，在專利文獻1中記載的面光源裝置10中，對入射面51、反射面52或出射面53進行了光漫射處理。從發(fā)光元件40射出的光的一部分在由入射面51入射之后，由反射面52反射并從出射面53向外部射出。另外，從發(fā)光元件40射出的光的另外的一部分在由入射面51入射之后，不由反射面52反射，而直接從出射面53向外部射出。專利文獻1中記載的面光源裝置10的透鏡50通過對入射面51、反射面52或出射面53中任意一個進行光漫射處理，防止光漫射部件30中的顏色不均的產(chǎn)生。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2007-005218號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

在專利文獻1所記載的面光源裝置10中，對透鏡50的入射面51、反射面52或出射面53進行了光漫射處理。在此，對于在未進行光漫射處理的狀態(tài)下為所希望的配光特性的透鏡50，在對入射面51、反射面52或出射面53進行了光漫射處理的情況下，光在進行了光漫射處理的面進行散射，所以無法實現(xiàn)所希望的配光特性。此外，專利文獻1中記載的透鏡50雖然是所謂的聚光透鏡，但是對于將從發(fā)光元件40射出的光平滑地擴散的所謂的漫射透鏡也存在相同的問題。

因此，本發(fā)明的目的在于提供不對光學面進行光漫射處理而能夠抑制出射光的顏色不均的產(chǎn)生的光束控制部件。另外，本發(fā)明的另一目的在于提供具有該光束控制部件的發(fā)光元件、面光源裝置及顯示裝置。

解決問題的方案

本發(fā)明的光束控制部件，以使從發(fā)光元件射出的光的光軸與其中心軸一致的方式配置，對從所述發(fā)光元件射出的光的配光進行控制，其具有：入射面，其是以與所述中心軸相交的方式配置于所述發(fā)光元件側(cè)的第一凹部的內(nèi)表面，使從所述發(fā)光元件射出的光入射；出射面，其以與所述中心軸相交的方式配置于所述入射面相反側(cè)，使由所述入射面入射的光向外部射出，所述出射面包括：第一出射面，其是以與所述中心軸相交的方式配置的第二凹部的內(nèi)表面；以及第二出射面，其是以包圍所述第一出射面的方式配置的凸曲面，所述第二出射面具有多個配置為以所述中心軸為中心的同心圓狀的、在沿著所述中心軸的方向上突出的圓環(huán)狀的凸部，在包含所述中心軸的剖面中，與所述中心軸垂直的方向上的所述凸部的間距為恒定。

本發(fā)明的發(fā)光裝置具有：發(fā)光元件；以及本發(fā)明的光束控制部件。

本發(fā)明的面光源裝置具有：本發(fā)明的發(fā)光裝置；以及使來自所述發(fā)光裝置的光漫射并透射的光漫射部件。

本發(fā)明的顯示裝置具有：本發(fā)明的面光源裝置；以及被從所述面光源裝置射出的光照射的顯示部件。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的光束控制部件，能夠在抑制顏色不均的產(chǎn)生的同時，實現(xiàn)所希望的配光。從而，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供亮度不均及顏色不均較少的面光源裝置及顯示裝置。

附圖說明

圖1是專利文獻1中記載的面光源裝置的剖面圖。

圖2A、圖2B是表示實施方式的面光源裝置的結(jié)構(gòu)的圖。

圖3A、圖3B是表示實施方式的面光源裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖。

圖4是將圖3B的一部分放大后的局部放大剖面圖。

圖5A～圖5E是表示實施方式的光束控制部件的結(jié)構(gòu)的圖。

圖6A是表示本實施方式的光束控制部件的剖面形狀的曲線圖，圖6B是從圖6A所示的光束控制部件的剖面形狀的測定結(jié)果減去比較例的光束控制部件的剖面形狀的測定結(jié)果之后得到的曲線圖。

圖7A、圖7B是將圖6A的一部分放大后的局部放大圖。

圖8A、圖8B是將圖6A的一部分放大后的局部放大圖。

圖9A～圖9F是光束控制部件A～F的出射面的照片。

圖10A是表示本實施方式的光束控制部件A的剖面形狀的曲線圖，圖10B是從光束控制部件A的剖面形狀的測定結(jié)果減去比較例的光束控制部件E的剖面形狀的測定結(jié)果之后得到的曲線圖。

圖11A是表示本實施方式的光束控制部件B的剖面形狀的曲線圖，圖11B是從光束控制部件B的剖面形狀的測定結(jié)果減去比較例的光束控制部件E的剖面形狀的測定結(jié)果之后得到的曲線圖。

圖12A是表示本實施方式的光束控制部件C的剖面形狀的曲線圖，圖12B是從光束控制部件C的剖面形狀的測定結(jié)果減去比較例的光束控制部件E的剖面形狀的測定結(jié)果之后得到的曲線圖。

圖13A是表示本實施方式的光束控制部件D的剖面形狀的曲線圖，圖13B是從光束控制部件D的剖面形狀的測定結(jié)果減去比較例的光束控制部件E的剖面形狀的測定結(jié)果之后得到的曲線圖。

圖14A是表示使用光束控制部件A的情況下的光漫射部件上的亮度的圖，圖14B是表示使用光束控制部件A的情況下的光漫射部件上的色度的曲線圖，圖14C是表示使用光束控制部件A的情況下的光漫射部件上的亮度的曲線圖。

圖15A是表示使用光束控制部件B的情況下的光漫射部件上的亮度的圖，圖15B是表示使用光束控制部件B的情況下的光漫射部件上的色度的曲線圖，圖15C是表示使用光束控制部件B的情況下的光漫射部件上的亮度的曲線圖。

圖16A是表示使用光束控制部件C的情況下的光漫射部件上的亮度的圖，圖16B是表示使用光束控制部件C的情況下的光漫射部件上的色度的曲線圖，圖16C是表示使用光束控制部件C的情況下的光漫射部件上的亮度的曲線圖。

圖17A是表示使用光束控制部件D的情況下的光漫射部件上的亮度的圖，圖17B是表示使用光束控制部件D的情況下的光漫射部件上的色度的曲線圖，圖17C是表示使用光束控制部件D的情況下的光漫射部件上的亮度的曲線圖。

圖18A是表示使用光束控制部件E的情況下的光漫射部件上的亮度的圖，圖18B是表示使用光束控制部件E的情況下的光漫射部件上的色度的曲線圖，圖18C是表示使用光束控制部件E的情況下的光漫射部件上的亮度的曲線圖。

圖19A是表示本實施方式的變形例的光束控制部件的剖面形狀的曲線圖，圖19B是從圖19A所示的光束控制部件的剖面形狀的設(shè)計值減去比較例的光束控制部件E的剖面形狀的設(shè)計值之后得到的曲線圖。

圖20A是表示使用光束控制部件F的情況下的光漫射部件上的亮度的圖，圖20B是表示使用光束控制部件F的情況下的光漫射部件上的色度的曲線圖，圖20C是表示使用光束控制部件F的情況下的光漫射部件上的亮度的曲線圖。

附圖標記說明

10 面光源裝置

20 發(fā)光裝置

30 光漫射部件

40 發(fā)光元件

50 透鏡

51 入射面

52 反射面

53 出射面

100 面光源裝置

110 殼體

120 基板

130 發(fā)光裝置

131 發(fā)光元件

141 光束控制部件

142 入射面

143 背面

144 出射面

145 凸緣部

146 支腳部

147 第一凹部

148 第一出射面

149 第二出射面

150 凸部

160 光漫射部件

CA 光束控制部件的中心軸

OA 發(fā)光元件的光軸

具體實施方式

以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。這里，作為本發(fā)明的面光源裝置的代表例，對適合于液晶顯示裝置的背光源等的面光源裝置進行說明。該面光源裝置通過與被來自面光源裝置的光照射的顯示部件(例如液晶面板)進行組合，能夠作為顯示裝置使用。

[面光源裝置及發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)]

圖2～圖4是表示本發(fā)明的一實施方式的面光源裝置100的結(jié)構(gòu)的圖。圖2A是面光源裝置100的俯視圖，圖2B是側(cè)視圖。圖3A是圖2B所示的A-A線的剖面圖，圖3B是圖2A所示的B-B線的剖面圖。圖4是將圖3B的一部分放大后的局部放大剖面圖。

如圖2～圖4所示，本實施方式的面光源裝置100具有：殼體110、基板120、多個發(fā)光裝置130及光漫射部件160。基板120配置于殼體110的底板上，多個發(fā)光裝置130在基板120上以恒定的間隔配置。在殼體110的頂板設(shè)置有開口部。光漫射部件160以蓋住該開口部的方式，在多個發(fā)光裝置130上配置為與基板120大致平行，作為發(fā)光面發(fā)揮功能。不特別地限定發(fā)光面的大小，但是例如為約400mm×約700mm。

多個發(fā)光裝置130分別固定在基板120上。多個發(fā)光裝置130分別具有發(fā)光元件131及光束控制部件141。

發(fā)光元件131是面光源裝置100的光源。發(fā)光元件131是例如白色發(fā)光二極管等發(fā)光二極管(LED)。

光束控制部件141對從發(fā)光元件131射出的光的配光進行控制。光束控制部件141以其中心軸CA與發(fā)光元件131的光軸OA一致的方式配置在發(fā)光元件131之上。這里“發(fā)光元件的光軸”是指來自發(fā)光元件131的立體的出射光束的中心的光線。發(fā)光裝置130的光軸與發(fā)光元件131的光軸OA及光束控制部件141的中心軸CA一致(參照圖4)。在基板120與光束控制部件141之間，形成有用于使從發(fā)光元件131發(fā)散的熱量向外部釋放的間隙。

光束控制部件141通過一體成型來形成。對于光束控制部件141的材料，只要是能夠使所希望的波長的光通過的材料，不特別地進行限定。例如，光束控制部件141的材料為聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)、環(huán)氧樹脂(EP)等透光性樹脂、或玻璃。另外詳細地對光束控制部件141的形狀進行說明。

光漫射部件160是具有光漫射性的板狀的部件，使來自發(fā)光裝置130的出射光漫射并透射。通常，光漫射部件160的大小與液晶面板等被照射部件的大小基本相同。例如，光漫射部件160由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物樹脂(MS)等透光性樹脂形成。為了賦予光漫射部件160光漫射性，在其表面形成有細微的凹凸、或在光漫射部件160的內(nèi)部分散有珠粒等光漫射體。

光束控制部件141使從發(fā)光元件131射出的光向徑向(遠離中心軸CA的方向)擴散。對于來自發(fā)光元件131的出射光束中的、相對于中心軸CA的角度較小的光，其效果是顯著的。從發(fā)光裝置130射出的光到達光漫射部件160。到達光漫射部件160的光在光漫射部件160漫射并透射。

[光束控制部件的結(jié)構(gòu)]

圖5A～圖5E是表示本實施方式的光束控制部件141的結(jié)構(gòu)的圖。圖5A是光束控制部件141的俯視圖，圖5B是主視圖，圖5C是后視圖，圖5D是仰視圖，圖5E是圖5A所示的A-A線的剖面圖。

如圖5A～圖5E所示，光束控制部件141具有入射面142、背面143、出射面144、凸緣部145及多個支腳部146。

入射面142是在光束控制部件141的下側(cè)的中央部以與中心軸CA相交的方式配置于發(fā)光元件131側(cè)的第一凹部147的內(nèi)表面。入射面142對從發(fā)光元件131射出的光控制行進方向并使其向光束控制部件141的內(nèi)部入射。不特別地限定入射面142的形狀。在本實施方式中，入射面142的形狀是剖面為半橢圓狀的非球面。另外，入射面142也是以中心軸CA為旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)對稱面。

背面143位于光束控制部件141的下側(cè)(發(fā)光元件131側(cè))，是從第一凹部147的開口緣部向徑向(與中心軸CA垂直的方向)延伸的平面。在背面143等間隔地配置有多個支腳部146。

出射面144對由入射面142入射到光束控制部件141的內(nèi)部的光控制其行進方向并使其向外部射出。出射面144以與中心軸CA相交的方式配置于光漫射部件160側(cè)，向凸緣部145上側(cè)(光漫射部件160側(cè))突出。

出射面144具有：位于以光束控制部件141的中心軸CA為中心的規(guī)定范圍內(nèi)的第一出射面148；以及在第一出射面148的周圍連續(xù)地形成的第二出射面149(參照圖5E)。

第一出射面148是配置于與光束控制部件141的中心軸CA(發(fā)光元件131的光軸OA)相交的位置的、向下側(cè)(發(fā)光元件131側(cè))呈凸狀的第二凹部的內(nèi)表面。換言之，第二凹部(第一出射面148)配置于整體形成為凸曲面狀的光束控制部件141的出射面144的與中心軸CA(發(fā)光元件131的光軸OA)相交的位置。此外，第一出射面148也可以形成為，使從第一出射面148的中心軸到外緣部的母線(包含中心軸CA的剖面中的第一出射面148的形狀)為相對于下側(cè)(發(fā)光元件131側(cè))呈凹狀(向上側(cè)(光漫射部件160側(cè))呈凸狀)的曲線。

第二出射面149是位于包圍第一出射面148的位置的、整體向上側(cè)(光漫射部件160側(cè))呈凸狀的曲面(凸曲面)。第二出射面149的形狀作為整體是將圓環(huán)面的一部分切下后的凸形狀。雖然會對細節(jié)進行后述，但是在出射面144形成有多個細微的圓環(huán)狀的凸部150(參照圖7及圖8)。此外，雖然未特別地圖示，出射面144也可以在第二出射面149的周圍具有第三出射面。在包含中心軸CA的剖面中，第三出射面既可以是直線狀，也可以是曲線狀。

此外，在第一出射面148的從第一出射面148的中心軸到外緣部的母線是相對于下側(cè)(發(fā)光元件131側(cè))呈凹狀(向上側(cè)(光漫射部件160側(cè))呈凸狀)的曲線的情況下，第一出射面148和第二出射面149的邊界也可以是，在沿著中心軸CA的方向上，第一出射面148與中心軸CA的交點、與出射面144的頂部之間的中點等。

凸緣部145位于出射面144的外周部與背面143的外周部之間，向徑向外側(cè)突出。凸緣部145的形狀是大致圓環(huán)狀。凸緣部145雖然不是必須的，但是通過設(shè)置凸緣部145，光束控制部件141的操作及位置對準變得容易。不特別地限定凸緣部145的厚度，考慮出射面144的必要面積和凸緣部145的成型性等來決定。

多個支腳部146是在背面143的外周部從背面143向下側(cè)(發(fā)光元件131側(cè))突出的圓柱狀的部件。多個支腳部146在相對于發(fā)光元件131的適當?shù)奈恢弥喂馐刂撇考?41。

從發(fā)光元件131射出的光由入射面142入射至光束控制部件141內(nèi)。這時，來自發(fā)光元件131的光(特別是光軸OA附近的光)由于入射面142的形狀向徑向(遠離發(fā)光元件131的光軸OA的方向)擴散。入射至光束控制部件141內(nèi)的光由出射面144向外部射出。這時，來自發(fā)光元件131的光還由于出射面144的形狀，向徑向(遠離發(fā)光元件131的光軸OA的方向)進一步擴散。其結(jié)果，從發(fā)光裝置130射出以較寬的角度范圍平滑地擴散的光。

這里，對出射面144進行詳細說明。圖6～圖8是用于對出射面144進行說明的曲線圖。圖6A表示包含本實施方式的光束控制部件141的中心軸CA的剖面形狀的測定結(jié)果。圖6B表示從包含具有凸部150的、本實施方式的光束控制部件141的中心軸CA的剖面形狀的測定結(jié)果(圖6A)，減去包含不具有凸部150的、比較例的光束控制部件的中心軸CA的剖面形狀的測定結(jié)果之后的結(jié)果。圖7A是圖6A中的區(qū)域a的局部放大圖，圖7B是圖6A中的區(qū)域b的局部放大圖。圖8A是圖6A中的區(qū)域c的局部放大圖，圖8B是圖6A中的區(qū)域d的局部放大圖。圖6～圖8中的橫軸表示距光束控制部件141的中心軸CA的距離(d1；mm)。圖6A、圖7A、圖7B及圖8A、圖8B中的縱軸表示相對于第一出射面148的中心的高度(h1；mm)。另外，圖6B中的縱軸表示從包含本實施方式的光束控制部件141的中心軸CA的剖面形狀的測定結(jié)果(圖6A)，減去包含不具有凸部150的、比較例的光束控制部件的中心軸CA的剖面形狀的測定結(jié)果之后的結(jié)果(Δh1；mm)。此外，出射面144形成為以中心軸CA(光軸OA)為旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)對稱，所以在圖6～圖8中僅表示了包含中心軸CA的剖面的右半部分。

如上述那樣，出射面144具有多個細微的圓環(huán)狀的凸部150。即，在兩個凸部150之間形成有圓環(huán)狀的凹部。將這些凸部150與圓環(huán)狀的凹部平滑地連接，在外觀上識別為出射面144的波紋(波浪形)。多個凸部150至少形成于第二出射面149。在本實施方式中，多個凸部150形成于第一出射面148及第二出射面149這兩者的整體。與未形成凸部150的出射面相比，在形成有識別為波紋的細微的凸部150的出射面144中，光的射出方向按每個部位而稍微改變。因此，在出射面144色分離后的光在被照射面上適度地混合。另一方面，周期性地形成的多個細微的凸部150將光的射出方向周期性地改變，由于與散射(到達微小范圍的光向所有方向分散的狀態(tài))不同，所以光束控制部件141的整體的配光特性幾乎不變。其結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)所希望的配光特性并且抑制顏色不均的產(chǎn)生。

在第一出射面148及第二出射面149配置的多個細微的圓環(huán)狀的凸部150配置為以中心軸CA為中心的同心圓狀。另外，在第一出射面148及第二出射面149配置的多個凸部150向沿著中心軸CA的方向突出。如圖6B、圖7及圖8所示，對于俯視第一出射面148及第二出射面149時的凸部150的間距(凸部150的頂點(棱線)間的間隔)，從第一出射面148的中央部分到第二出射面149的外周部為止是恒定的。即，在包含中心軸CA的剖面中，與中心軸CA垂直的方向上的凸部150的間距是恒定的。對于與中心軸CA垂直的方向上的凸部150的間距，不特別地進行限定，但是優(yōu)選在0.1～0.5mm的范圍內(nèi)。在凸部150的間距小于0.1mm的情況下，一個凸部150內(nèi)的出射面的角度變化過大，所以可能無法實現(xiàn)所希望的配光。另一方面，在凸部150的間距超過0.5mm的情況下，一個凸部150內(nèi)的出射面的角度變化過小，所以可能無法充分地抑制顏色不均的產(chǎn)生。這樣，通過在出射面144(第一出射面148及第二出射面149)在與中心軸CA垂直的方向上以恒定間隔形成凸部150，能夠使從出射面144射出的光的配光連續(xù)地變化，抑制光漫射部件160上顏色不均的產(chǎn)生。另外，使凸部150在沿著中心軸CA的方向上突出，從而不形成底切部，容易制造模具。

對于凸部150的高度，不特別地進行限定，但是優(yōu)選為0.05mm以下。在凸部150的高度超過0.05mm的情況下，一個凸部150內(nèi)的出射面的角度變化過大，所以可能無法實現(xiàn)所希望的配光。此外，對于出射面144中的徑向的位置，也可以將凸部150的高度形成為隨著接近中心軸CA而逐漸減小(參照后述的變形例)。即，僅在對顏色不均產(chǎn)生的抑制有效的位置形成凸部150即可。另外，當在第一出射面148形成凸部150的情況下，為了不使擴散光軸OA附近的光的效果變?nèi)酰瑑?yōu)選使凸部150的頂部與中心軸CA不相交。這里，所謂“凸部的高度”是指以波浪形形成的波紋的振幅，相當于，在包含中心軸CA的剖面中將相鄰的兩個凸部150的頂點連結(jié)的直線、和將該兩個凸部150之間的凹部與位于其兩側(cè)的兩個凹部的谷底連結(jié)的直線之間的距離(通過該凸部的頂點的與中心軸CA平行的方向上的間隔)的一半的長度。

[實驗1]

實驗1中，對包含中心軸CA的剖面中的凸部150的設(shè)計上的間距和/或凸部150的高度不同的四種光束控制部件141進行了觀察，在使用了各光束控制部件A～E的面光源裝置100中，針對光漫射部件160上的色度Y值及亮度分布進行了測定。在實驗1中，針對各個設(shè)計值，使用了間距為0.288mm、高度為0.015mm的光束控制部件(以下，也稱為“光束控制部件A”)、間距為0.288mm、高度為0.030mm的光束控制部件(以下，也稱為“光束控制部件B”)、間距為0.192mm、高度為0.015mm的光束控制部件(以下，也稱為“光束控制部件C”)、以及間距為0.192mm、高度為0.030mm的光束控制部件(以下，也稱為“光束控制部件D”)。并且，為了比較，對不具有凸部150的(間距為0mm、高度為0mm)光束控制部件(以下，也稱為“光束控制部件E”)也進行了相同的測定。

首先，觀察了光束控制部件A～E的外觀形狀。另外，制作了僅在第二出射面149形成凸部150的光束控制部件，對出射面進行了觀察。圖9A是光束控制部件A的出射面的照片，圖9B是光束控制部件B的出射面的照片，圖9C是光束控制部件C的出射面的照片，圖9D是光束控制部件D的出射面的照片，圖9E是光束控制部件E的出射面的照片，圖9F是僅在第二出射面149形成凸部150的光束控制部件的出射面的照片。在這些照片中，在照明光反射的部分(左下部分)能夠看到多個凸部150。

如圖9A～圖9E所示，在所制作的光束控制部件A～E中，將在出射面144形成的凸部150觀察成細線。另外，如圖9F所示，能夠以虛線為邊界，對凸部150的有無進行觀察。

接著，對包含中心軸CA的剖面中光束控制部件A～E的出射面144的形狀進行了測定。圖10A表示光束控制部件A的出射面的包含中心軸CA的剖面形狀的測定結(jié)果，圖10B表示光束控制部件A與光束控制部件E的出射面的形狀差異。圖11A表示光束控制部件B的出射面的包含中心軸CA的剖面形狀的測定結(jié)果，圖11B表示光束控制部件B與光束控制部件E的出射面的形狀差異。圖12A表示光束控制部件C的出射面的包含中心軸CA的剖面形狀的測定結(jié)果，圖12B表示光束控制部件C與光束控制部件E的出射面的形狀差異。圖13A表示光束控制部件D的出射面的包含中心軸CA的剖面形狀的測定結(jié)果，圖13B表示光束控制部件D與光束控制部件E的出射面的形狀差異。圖10～13中的橫軸表示距光束控制部件141的中心軸CA的距離(d2；mm)。圖10A、圖11A、圖12A及圖13A的縱軸表示相對于第一出射面148的中心的高度(h2；mm)。圖10B、圖11B、圖12B及圖13B的縱軸表示光束控制部件A～D的出射面與光束控制部件E的出射面的形狀差異(Δh2；mm)。如圖10～圖13所示(光束控制部件E未圖示)，準備了包含中心軸CA的剖面中的間距及高度不同的5種光束控制部件A～E。此外，可知，根據(jù)這些測定結(jié)果可知，由于加工上的問題而無法得到如設(shè)計值那樣的高度。

圖14～圖18是表示距光束控制部件的中心的距離、和色度Y值或亮度分布的測定結(jié)果的圖。使用僅具有一個發(fā)光裝置130的面光源裝置100進行了色度Y值及亮度分布的測定。此外，在測定所使用的面光源裝置100中，使基板120與光漫射部件160之間的間隔為24mm。

圖14A是使用了光束控制部件A的情況下的光漫射部件160上的亮度分布，圖14B是表示距光束控制部件A的中心軸CA的距離(mm)與光漫射部件160上的色度Y值之間的關(guān)系的曲線圖，圖14C是表示距光束控制部件A的中心軸CA的距離(mm)與光漫射部件160上的亮度(cd/m²)之間的關(guān)系的曲線圖。圖15A是使用光束控制部件B的情況下的光漫射部件160上的亮度分布，圖15B是表示距光束控制部件B的中心軸CA的距離(mm)與光漫射部件160上的色度Y值之間的關(guān)系的曲線圖，圖15C是表示距光束控制部件B的中心軸CA的距離(mm)與光漫射部件160上的亮度(cd/m²)之間的關(guān)系的曲線圖。圖16A是使用光束控制部件C的情況下的光漫射部件160上的亮度分布，圖16B是表示距光束控制部件C的中心軸CA的距離(mm)與光漫射部件160上的色度Y值之間的關(guān)系的曲線圖，圖16C是表示距光束控制部件C的中心軸CA的距離(mm)與光漫射部件160上的亮度(cd/m²)之間的關(guān)系的曲線圖。圖17A是使用光束控制部件D的情況下的光漫射部件160上的亮度分布，圖17B是表示距光束控制部件D的中心軸CA的距離(mm)與光漫射部件160上的色度Y值之間的關(guān)系的曲線圖，圖17C是表示距光束控制部件D的中心軸CA的距離(mm)與光漫射部件160上的亮度(cd/m²)之間的關(guān)系的曲線圖。圖18A是使用光束控制部件E的情況下的光漫射部件160上的亮度分布，圖18B是表示距光束控制部件E的中心軸CA的距離(mm)與光漫射部件160上的色度Y值之間的關(guān)系的曲線圖，圖18C是表示距光束控制部件E的中心軸CA的距離(mm)與光漫射部件160上的亮度(cd/m²)之間的關(guān)系的曲線圖。圖13B、圖13C～圖17B、圖17C的橫軸表示距光漫射部件160上的光束控制部件141的中心軸CA的距離(d3；mm)。另外，圖14B、圖15B、圖16B、圖17B及圖18B的縱軸表示光漫射部件160上的色度Y值(c)。圖14C、圖15C、圖16C、圖17C及圖18C的縱軸表示光漫射部件160上的亮度(L1；cd/m²)。

如圖14B、圖15B、圖16B、圖17B及圖18B的虛線圍成的區(qū)域所示，在使用了本實施方式的光束控制部件A～D的情況下，顏色的對比度變?nèi)酰祟伾痪?。特別地，與將凸部150的間距設(shè)計得較短的光束控制部件相比，將間距設(shè)計得較長的光束控制部件(光束控制部件A及B)的顏色的對比度顯著地變?nèi)酰@著地消除了顏色不均。參照圖10B、圖11B、圖12B及圖13B所示的測定結(jié)果進行考察，無法通過對比凸部150的實際高度相同的光束控制部件來確認間距的效果。光束控制部件B比光束控制部件D更具有顏色不均消除效果，可能不是由間距的差影響的，而是由實際的產(chǎn)品中的凸部150的高度的差異影響的。但是，只要是本實施方式的光束控制部件A～D中的凸部150的實際的間距及高度，則都確認了顏色不均的消除效果。此外，雖然未特別地進行圖示，但即使對于將凸部150的間距較短且高度較低的凸部150僅形成于第二出射面149的光束控制部件，顏色的對比度也變?nèi)趿?，消除了顏色不均。并且，如通過比較圖14～圖17與圖18所知的那樣，即使在使用了本實施方式的光束控制部件A～D的情況下，也得到了與比較例的光束控制部件E相同的亮度分布。

[效果]

本實施方式的光束控制部件141中，在出射面144形成有多個細微的圓環(huán)狀的凸部150，該凸部150在與中心軸CA垂直的方向上以恒定間距形成，且沿著中心軸CA的方向突出，所以能夠與不具有凸部150的光束控制部件同樣地將從發(fā)光元件131射出的光擴散，并通過稍微改變射出方向來消除顏色不均。另外，本實施方式的光束控制部件141不具有底切部，所以能夠容易地制作用于制造光束控制部件141的模具。

另一方面，在專利文獻1中記載的透鏡50(光束控制部件)中，在對出射面53進行了光漫射處理的情況下，從出射面53射出的光通過散射向全方向射出。這時，對于從出射面53朝向側(cè)方的光，由于到光漫射部件30的距離較長，所以對發(fā)光裝置20的光漫射部件30中的顏色不均帶來的影響較少。另一方面，對于從出射面53朝向正上方的光，由于到光漫射部件30的距離較短，所以對發(fā)光裝置20的光漫射部件30中的顏色不均帶來較大的影響。即，對于在專利文獻1中記載的透鏡50，即使在對出射面53進行了光漫射處理的情況下，也會在發(fā)光裝置20的光漫射部件30上產(chǎn)生顏色不均。另外，假如在出射面53如本發(fā)明那樣是球面或非球面的情況下，即使在沿著中心軸CA的方向上進行噴砂處理，也無法均勻地進行光漫射處理。

另外，專利文獻1中記載的透鏡50中，在對入射面51或反射面52進行了光漫射處理的情況下，由于形成有底切部，所以用于制造透鏡50的模具的結(jié)構(gòu)變得復雜。

[變形例]

接著，對本實施方式的變形例的光束控制部件進行說明。變形例的光束控制部件僅與本實施方式的光束控制部件141中、凸部的高度形成為隨著接近中心軸CA而逐漸減小這一點不同。因此，對與本實施方式的光束控制部件141相同的構(gòu)成要素，標以相同的符號并省略其說明，對不同的構(gòu)成要素進行說明。

圖19是用于對變形例的光束控制部件的出射面的形狀進行說明的曲線圖。圖19A表示包含本實施方式的變形例的光束控制部件的中心軸CA的剖面形狀的設(shè)計值。圖19B表示從包含具有凸部的、本實施方式的變形例的光束控制部件的中心軸CA的剖面形狀的設(shè)計值(圖19A)，減去包含不具有凸部的、比較例的光束控制部件E的中心軸CA的剖面形狀的設(shè)計值之后的結(jié)果。圖19A、圖19B中的橫軸表示距光束控制部件的中心軸CA的距離(d4；mm)。圖19A中的縱軸表示相對于第一出射面的中心的高度(h4；mm)。另外，圖19B中的縱軸表示本實施方式的變形例的光束控制部件的出射面的設(shè)計值、與比較例的光束控制部件E的出射面的設(shè)計值的差異(Δh4；mm)。此外，出射面形成為以中心軸CA(光軸OA)為旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)對稱，所以在圖19A中，僅對包含中心軸CA的剖面的右半部分進行了表示。

變形例的光束控制部件的出射面具有第一出射面及第二出射面。第一出射面及第二出射面具有多個細微的圓環(huán)狀的凸部。即，在兩個圓環(huán)狀的凸部之間形成有圓環(huán)狀的凹部。將這些凸部與凹部平滑地連接，在外觀上，識別為出射面的波紋。包含中心軸CA的剖面中的第一出射面的多個凸部及第二出射面中的多個凸部的形狀是波浪形。

各凸部的高度隨著從第二出射面的外緣部朝向中心軸CA而逐漸減小。不特別地限定凸部的高度減小的程度。對于凸部的高度，既可以均勻地減小，也可以以減小幅度逐漸變大的方式減小，也可以以減小幅度逐漸變小的方式減小。另外，凸部的高度的減小幅度也可以先增大后減小。在本實施方式中，凸部的高度的減小幅度在第二出射面的外緣部側(cè)較小，以隨著朝向中心軸而在增大之后再次減小的方式變化。這里，減小幅度是指，任意的凸部的高度和與該凸部的內(nèi)側(cè)相鄰的凸部的高度之差。此外，優(yōu)選在第一出射面的與中心軸CA相交的位置，凸部的高度為0。即，優(yōu)選第一出射面與中心軸CA垂直地相交。

[實驗2]

在實驗2中，在使用了凸部的高度隨著從第二出射面的外緣部朝向中心部而逐漸減小的變形例的光束控制部件F的面光源裝置中，針對光漫射部件160上的色度Y值及亮度分布進行了測定。

圖20是表示來自光束控制部件F的中心的距離與色度Y值或亮度分布的測定結(jié)果的圖。使用僅具有一個發(fā)光裝置的面光源裝置進行了色度Y值及亮度分布的測定。此外，在測定中使用的面光源裝置中，使基板120與光漫射部件160之間的間隔為24mm。此外，將凸部的高度的減小幅度設(shè)為，隨著從第二出射面的外緣部側(cè)朝向中心軸而先增大后減小(參照圖19B)。

圖20A是使用光束控制部件F的情況下的光漫射部件160上的亮度分布，圖20B是表示距光束控制部件F的中心軸CA的距離(mm)與光漫射部件160上的色度Y值之間的關(guān)系的曲線圖，圖20C是表示距光束控制部件F的中心軸CA的距離(mm)與光漫射部件160上的亮度(cd/m²)之間的關(guān)系的曲線圖。圖20B、圖20C中的橫軸表示距光束控制部件的中心軸CA的距離(d5；mm)。圖20B的縱軸表示光漫射部件160上的色度Y值(c)。另外，圖20C的縱軸表示光漫射部件160上的亮度(L2；cd/m²)。

如圖20B的虛線圍成的區(qū)域所示，在使用了本實施方式的變形例的光束控制部件F的情況下，與實施方式的光束控制部件141相比，顏色的對比度變?nèi)?，進一步消除了顏色不均。另外，如通過比較圖18與圖20所知的那樣，即使在使用了本實施方式的變形例的光束控制部件F的情況下，也得到了與比較例的光束控制部件E相同的亮度分布。

本申請主張基于2014年8月29日提出的日本專利申請?zhí)卦?014-175671號和2015年3月23日提出的日本專利申請?zhí)卦?015-059483號的優(yōu)先權(quán)。該申請的說明書和附圖中記載的內(nèi)容全部引用于本申請說明書。

工業(yè)實用性

具有本發(fā)明的光束控制部件的面光源裝置例如能夠適用于液晶顯示裝置的背光源或看板、一般照明等。