光束控制部件、发光装置、面光源装置和显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供发光元件用透镜(即，光束控制部件)，即使只使用少量的发光元件，所述透镜也能够确保光充足的扩散。本发明专利技术的光束控制部部件(10)的特征在于，具有圆顶形状的非球面透镜主体(11)，透镜主体(11)具有基底面(13)和圆顶形状的曲面(12)，基底面(13)具有以中心轴为中心的基底凹部(131)，基底凹部(131)的凹面包含射入来自发光元件的入射光的光入射区域，圆顶形状的曲面(12)包含向外部发射来自所述光入射区域的入射光的光发射区域，曲面(12)的所述光发射区域，从中心轴方向所视的形状，是以中心轴为中心的椭圆状，其中与中心轴正交的X轴的长度(X)和与中心轴正交且与X轴正交的Y轴的长度(Y)满足X＜Y；其在包含X轴和所述中心轴的截面中在所述中心轴两侧具有一对第1凹部(121)，并且在包含Y轴和所述中心轴的截面中在所述中心轴上具有第2凹部(122)。

Beam control unit, light-emitting device, surface light source device and display device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光束控制部件、发光装置、面光源装置和显示装置
本专利技术涉及光束控制部件、发光装置、面光源装置和显示装置，该光束控制部件是控制从LED等发光元件发射的光的光分配的透镜。
技术介绍
在液晶显示装置等显示装置中配置背光源，该背光源即将光照射在显示面板的面光源装置。所述背光源中，例如使用配置有LED等发光元件的发光元件基板。所述发光元件基板上，以给定的间隔配置多个发光元件，并配置用于扩散来自发光元件的发射的光的透镜以覆盖各发光元件。并且，所述背光源根据显示装置的大小，具有多个所述发光元件列，所述多个发光元件列各自以给定的间隔，使所述发光元件列平行的方式配置(专利文献1)。现有技术文献专利文献1：JP2011-034799A
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，当为了均匀地照明任意大小的整个显示面板，将所述背光源的多个所述发光元件排列成在横竖方向上等间距的矩阵时，所述发光元件的个数和配置所述发光元件的基板的个数增加，或需要能够以矩阵方式配置多个发光元件的大基板，这增加了成本。另一方面，相对于同等任意大小的显示面板，当以扩大平行配置的所述发光元件的列间距离使得横竖任一方的间隔变大的方式配置发光元件，并且所述发光元件列的总数减少时，虽然能够减少成本，但不能保证充足的光的扩散。具体而言，所述发光元件列的列间距离扩大，因此所述发光元件列的列之间产生由于光亮不足导致的暗部，引起所述显示装置的性能低下的问题。该问题不仅限于LED，其他发光元件也有相同问题。因此，本专利技术的目的是，提供发光元件用透镜，即光束控制部件，即使是使用相对少量的发光元件，也能确保光的充足扩散。问题解决方案为了实现上述目的，本专利技术提供光束控制部件，其特征在于，具有圆顶形状的非球面透镜主体，所述透镜主体具有基底面和圆顶形状的曲面，所述基底面具有以中心轴为中心的基底凹部，所述基底凹部的凹面包含入射有来自发光元件的入射光的光入射区域，所述圆顶形状的曲面包含将来自所述光入射区域的入射光射向外部的光发射区域，所述曲面的光发射区域，从中心轴方向所视的形状，是以中心轴为中心的椭圆状，其中与中心轴正交的X轴方向的长度(X)和与中心轴正交且与X轴正交的Y轴方向的长度(Y)满足X＜Y，其在包含X轴和所述中心轴的截面中，在所述中心轴的两侧具有一对第1凹部，在包含Y轴和所述中心轴的截面中，在所述中心轴上具有第2凹部。本专利技术的发光装置的特征在于，其具有发光元件和光束控制部件，所述光束控制部件是所述本专利技术的光束控制部件，所述光束控制部件以覆盖所述发光元件的方式配置。本专利技术的面光源装置的特征在于，其具有发光装置和光扩散部件，所述发光装置是所述本专利技术的发光装置。本专利技术的显示装置的特征在于，其具有面光源装置和被来自所述面光源装置的发射光照射的被照射部件，所述面光源装置是所述本专利技术的面光源装置。专利技术的有益效果本专利技术的光束控制部件由于具有上述结构，可以使扩散光的折射程度在Y轴方向上大于在X轴方向上的程度。因此，例如，不增加所述发光元件的数量，而是通过将本专利技术的光束控制部件配置成使得其Y轴方向沿着需要光扩散的方向，由此可以确保光的扩散。另外，如上所述，当减少平行配置的所述发光元件列的数量时，需要扩大所述发光元件的列间距离。但是，通过将本专利技术的光束控制部件配置成使得其Y轴方向沿着所述发光元件列间的距离扩大的方向(垂直于所述发光元件列)，由此光能够在所述发光元件列间的方向进一步扩散。由此，例如，即使减少所述发光元件列的数量，光也能够扩散到光量不足的区域，从而抑制暗部的产生。附图说明[图1]图1(A)是实施方案1的光束控制部件10的顶视图，(B)是Y轴的侧视图，(C)是底视图，(D)是X轴的侧视图，(E)是I-I方向的截面图，(F)是II-II方向的截面图。[图2]图2(A)是实施方案1的光束控制部件10的I-I方向的截面图，(B)是II-II方向的截面图。[图3]图3是实施方案2的光束控制部件10的顶视图。[图4]图4是实施方案3的发光装置的示意图，(A)是配置发光元件的底座基板的平面图，(B)是进一步配置光束控制部件的底座基板的平面图。[图5]图5(A)是示出配置了先前的光束控制部件的发光元件列和显示面板的关系的概略的示意图，图5(B)是示出配置了实施方案3的光束控制部件10的发光元件列和显示面板的关系的概略的示意图。[图6]图6是示出实施方案3中光束控制部件和显示面板的关系的示意图。[图7]图7(A)是示出配置了先前的光束控制部件的发光元件列和显示面板的关系的概略的示意图，图7(B)是示出实施方案3中的配置了光束控制部件10的发光元件列和显示面板(被照射部件)的关系的概略的示意图。[图8]图8是示出实施方案3中相邻光束控制部件彼此的关系的示意图。[图9]图9是示出实施方案4中发光元件的间距和发射光的关系的概略图。具体实施方式在本专利技术的光束控制部件中，例如，扩散光的折射程度在Y轴方向上大于在X轴方向上的程度。在本专利技术的光束控制部件中，例如，所述光发射区域在包含X轴和所述中心轴的截面中在所述中心轴上有顶点。在本专利技术的光束控制部件中，例如，在所述光发射区域中，所述基底面到各部位的距离满足下述条件(1)和(2)：LY0＜LY1＝LY1’…(1)LY0＝LX0…(2)LY0：在包含Y轴和所述中心轴的截面中，从所述中心轴和所述光发射区域的交点到所述基底面的垂直方向的距离；LY1和LY1’：各自是在包含Y轴和所述中心轴的截面中，从以所述中心轴为中心的对称的位置上存在的顶点到所述基底面的垂直方向的距离；LX0：在包含X轴和所述中心轴的截面中，从所述中心轴和所述光发射区域的交点到所述基底面的垂直方向的距离。在本专利技术的光束控制部件中，例如，所述光发射区域的所述一对第1凹部，从所述中心轴方向所视的形状，是以Y轴为中心的开口相对的对称的弧状。在本专利技术的光束控制部件中，例如，所述光发射区域的所述一对第1凹部不存在于Y轴上。在本专利技术的光束控制部件中，例如，所述透镜主体还具有腿部，所述腿在所述基底面上向与所述曲面相反的方向突出而配置。本专利技术的发光装置例如还具有底座基板，所述底座基板上配置有所述发光元件，所述发光元件被所述光束控制部件覆盖。本专利技术的发光装置例如具有多个所述发光元件和多个所述光束控制部件，所述多个发光元件在所述底座基板上以一定的间隔直线状配置，由此构成至少一个发光元件列，所述多个发光元件的每个被所述多个光束控制部件的每个覆盖，所述多个光束控制部件的每个，其Y轴方向相对于所述发光元件列的列方向正交。在本专利技术的发光装置中，例如，所述光束控制部件是相对于所述发光元件的异形光分配用部件，所述发光元件是发射各向同性的光的元件。在本专利技术的面光源装置中，例如，所述发光装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.光束控制部件，其特征在于，/n具有圆顶形状的非球面透镜主体，/n所述透镜主体/n具有基底面和圆顶形状的曲面，/n所述基底面，/n具有以中心轴为中心的基底凹部，/n所述基底凹部的凹面包含入射有来自发光元件的发射光的光入射区域，/n所述圆顶形状的曲面，/n包含向外部发射来自所述光入射区域的入射光的光发射区域，所述曲面的光发射区域，/n从中心轴方向所视的形状，是以中心轴为中心的椭圆形状，其中与中心轴正交的X轴方向的长度(X)和与中心轴正交且与X轴正交的Y轴方向的长度(Y)满足X＜Y，/n其在包含X轴和所述中心轴的截面中，在所述中心轴的两侧具有一对第1凹部，/n在包含Y轴和所述中心轴的截面中，在所述中心轴上具有第2凹部。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170714 JP 2017-1383131.光束控制部件，其特征在于，
具有圆顶形状的非球面透镜主体，
所述透镜主体
具有基底面和圆顶形状的曲面，
所述基底面，
具有以中心轴为中心的基底凹部，
所述基底凹部的凹面包含入射有来自发光元件的发射光的光入射区域，
所述圆顶形状的曲面，
包含向外部发射来自所述光入射区域的入射光的光发射区域，所述曲面的光发射区域，
从中心轴方向所视的形状，是以中心轴为中心的椭圆形状，其中与中心轴正交的X轴方向的长度(X)和与中心轴正交且与X轴正交的Y轴方向的长度(Y)满足X＜Y，
其在包含X轴和所述中心轴的截面中，在所述中心轴的两侧具有一对第1凹部，
在包含Y轴和所述中心轴的截面中，在所述中心轴上具有第2凹部。


2.根据权利要求1所述的光束控制部件，
扩散光的折射程度在Y轴方向上大于在X轴方向上的程度。


3.根据权利要求1或2所述的光束控制部件，
所述光发射区域在包含X轴和所述中心轴的截面中在所述中心轴上具有顶点。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的光束控制部件，
所述光发射区域中，所述基底面到各部位的距离，满足下述条件(1)和(2)：
LY0＜LY1＝LY1，…(1)
LY0＝LX0…(2)
LY0：在包含Y轴和所述中心轴的截面中，从所述中心轴与所述光发射区域的交点到所述基底面的垂直方向的距离；
LY1和LY1’：各自在包含Y轴和所述中心轴的截面中，从以所述中心轴为中心的对称的位置上存在的顶点到所述基底面的垂直方向的距离；
LX0：在包含X轴和所述中心轴的截面中，从所述中心轴和所述光发射区域的交点到所述基底面的垂直方向的距离。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的光束控制部件，
所述光发射区域的所述一对第1凹部，从所述中心轴方向所视的形状，是以Y轴为中心的开口相对的对称的弧状。


6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：持田俊彦，
申请(专利权)人：恩普乐股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP