本發(fā)明涉及發(fā)光裝置和組裝到該發(fā)光裝置中的光束控制部件。

背景技術(shù)：

近年來，從節(jié)能或小型化的觀點(diǎn)來看，正在使用發(fā)光二極管(以下稱為“l(fā)ed”)作為照明用的光源。并且，正在使用發(fā)光裝置代替日光燈或鹵素?zé)舻?，該發(fā)光裝置組裝了led與對從led射出的光的配光進(jìn)行控制的光束控制部件。另外，在液晶顯示裝置等的透射型圖像顯示裝置中，正在使用搭載有該發(fā)光裝置的直下型的面光源裝置作為背光源(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

專利文獻(xiàn)1的面光源裝置包括：基板；發(fā)光元件(發(fā)光芯片)，其配置在基板上；光束控制部件(透鏡)，其以覆蓋發(fā)光元件的方式配置在基板上，控制從發(fā)光元件射出的光的配光；以及光漫射部件，使從光束控制部件射出的光漫射并透射。光束控制部件包括：入射面，其使從發(fā)光元件射出的光入射；出射面，其使從入射面入射的光向外部射出；以及背面，其形成于出射面的相反側(cè)。從發(fā)光元件射出的光從入射面入射至光束控制部件。入射至光束控制部件的光到達(dá)出射面，并從出射面向外部射出。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2006-114863號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

但是，在專利文獻(xiàn)1所記載的面光源裝置中，存在因由光束控制部件的背面入射的光而在光漫射部件上產(chǎn)生環(huán)狀的明部(明帶)的問題。

為了抑制上述的環(huán)狀的明部的產(chǎn)生，可考慮在光束控制部件的背面形成網(wǎng)格狀的凸部或網(wǎng)格狀的凹部?？烧J(rèn)為在具有這樣的光束控制部件的面光源裝置中，使到達(dá)光束控制部件的背面的光由于網(wǎng)格狀的凸部或網(wǎng)格狀的凹部而漫射，從而能夠抑制環(huán)狀的明部的產(chǎn)生。

另外，近年來，由于面光源裝置的薄型化等理由，有時(shí)使發(fā)光元件與光束控制部件靠近配置。在具有在上述的背面形成有網(wǎng)格狀的凸部或網(wǎng)格狀的凹部的光束控制部件的面光源裝置中，在使發(fā)光元件與光束控制部件靠近的情況下，由入射面入射的光的一部分到達(dá)由網(wǎng)格狀的凸部或網(wǎng)格狀的凹部所形成的光束控制部件內(nèi)部的傾斜面。并且，到達(dá)由網(wǎng)格狀的凸部或網(wǎng)格狀的凹部所形成的光束控制部件內(nèi)部的傾斜面的光的一部分進(jìn)行內(nèi)部反射而從出射面射出。其結(jié)果，在包括形成有網(wǎng)格狀的凸部或網(wǎng)格狀的凹部的光束控制部件的面光源裝置中，在使發(fā)光元件與面光源裝置靠近配置的情況下，存在在光漫射部件中因在光束控制部件的網(wǎng)格狀的凸部或網(wǎng)格狀的凹部的內(nèi)部反射的光而產(chǎn)生照度不均的問題。

因此，本發(fā)明的目的在于提供即使在使發(fā)光元件與光束控制部件靠近配置的情況下，也能夠抑制照度不均的產(chǎn)生的發(fā)光裝置和光束控制部件。

解決問題的方案

本發(fā)明的發(fā)光裝置包括：發(fā)光元件，其俯視形狀為長方形，用于射出光；以及光束控制部件，其包含：入射面，其是以與所述發(fā)光元件的光軸相交的方式配置的凹部的內(nèi)表面，使從所述發(fā)光元件射出的光入射；背面，其以包圍所述光軸的方式從所述凹部的開口緣部沿徑向延伸，形成有將多個(gè)凸條配置為網(wǎng)格狀的網(wǎng)格狀凸條或?qū)⒍鄠€(gè)凹條配置為網(wǎng)格狀的網(wǎng)格狀凹條；以及出射面，其配置在所述背面的相反側(cè)，使由所述入射面入射的光射出，在俯視時(shí)，構(gòu)成所述發(fā)光元件的外緣的四邊的每一邊、與平行于所述網(wǎng)格狀凸條的棱線或所述網(wǎng)格狀凹條的谷線的第一虛擬直線所成的角度中、較小的角度為銳角。

另外，本發(fā)明的光束控制部件用于控制從發(fā)光元件射出的光的配光，包括：入射面，其是以與所述光束控制部件的中心軸相交的方式形成于背面?zhèn)鹊陌疾康膬?nèi)面；背面，其以包圍所述中心軸的方式從所述凹部的開口緣部沿徑向延伸；以及出射面，其以與所述中心軸相交的方式配置在所述背面的相反側(cè)，在所述背面配置有網(wǎng)格狀凸條或網(wǎng)格狀凹條，所述網(wǎng)格狀凸條或網(wǎng)格狀凹條具有以包圍所述中心軸的方式配置的多個(gè)環(huán)狀凸部或多個(gè)環(huán)狀凹部和以所述中心軸為中心放射狀地配置的放射狀凸條或放射狀凹條。

發(fā)明效果

與以往的發(fā)光裝置相比，本發(fā)明的發(fā)光裝置即使在使發(fā)光元件與光束控制部件靠近配置的情況下，也能夠抑制照度不均的產(chǎn)生。

附圖說明

圖1是實(shí)施方式1的發(fā)光裝置的剖面圖。

圖2a～圖2e是表示實(shí)施方式1的光束控制部件的結(jié)構(gòu)的圖。

圖3a、圖3b是實(shí)施方式1的光束控制部件的仰視圖。

圖4是用于說明構(gòu)成發(fā)光元件的外緣的四邊的每一邊與網(wǎng)格狀凸條的位置關(guān)系的圖。

圖5a、圖5b是表示實(shí)施方式1的變形例的光束控制部件的結(jié)構(gòu)的圖。

圖6a、圖6b是實(shí)施方式1的其他變形例的光束控制部件的仰視圖的一部分。

圖7是實(shí)施方式2的光束控制部件的剖面圖。

圖8a、圖8b是實(shí)施方式2的光束控制部件的仰視圖。

圖9是用于說明構(gòu)成發(fā)光元件的外緣的四邊的每一邊與網(wǎng)格狀凸條的位置關(guān)系的圖。

圖10a、圖10b是表示實(shí)施方式2的變形例的光束控制部件的結(jié)構(gòu)的圖。

圖11a、圖11b是實(shí)施方式2的其他變形例的光束控制部件的仰視圖的一部分。

圖12是實(shí)施方式3的光束控制部件的剖面圖。

圖13a、圖13b是實(shí)施方式3的光束控制部件的仰視圖。

圖14是用于說明構(gòu)成發(fā)光元件的外緣的四邊的每一邊與網(wǎng)格狀凸條的位置關(guān)系的圖。

圖15a、圖15b是表示實(shí)施方式3的變形例的光束控制部件的結(jié)構(gòu)的圖。

圖16a、圖16b是實(shí)施方式3的其他變形例的光束控制部件的仰視圖的一部分。

圖17a～圖17d是表示比較例的光束控制部件的仰視圖和照度分布的測定結(jié)果的圖。

圖18a～圖18d是表示實(shí)施方式的光束控制部件的仰視圖和照度分布的測定結(jié)果的圖。

圖19a、圖19b是表示實(shí)施方式的光束控制部件的仰視圖和照度分布的測定結(jié)果的圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。

[實(shí)施方式1]

(發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu))

圖1是實(shí)施方式1的發(fā)光裝置100的剖面圖。

如圖1所示，發(fā)光裝置100包括發(fā)光元件封裝110和對從發(fā)光元件封裝110射出的光的配光進(jìn)行控制的光束控制部件120。另外，在圖1中，對于光束控制部件120，省略了表示剖面的剖面線。

發(fā)光元件封裝110例如是白色發(fā)光二極管等的發(fā)光二極管(led)。發(fā)光元件封裝110例如配置在基板150上。發(fā)光元件封裝110包括封裝基板111和發(fā)光元件(芯管)112。在封裝基板111的上表面形成有型腔113。型腔113的內(nèi)側(cè)面114作為反射面發(fā)揮功能。封裝基板111的材料為陶瓷或樹脂等。發(fā)光元件112配置在型腔113的底面。在發(fā)光元件112配置在型腔113的底面的狀態(tài)下，將環(huán)氧樹脂或硅樹脂等密封樹脂封入型腔113內(nèi)。在本實(shí)施方式中，發(fā)光元件封裝110的俯視形狀為長方形。

圖2a～圖2e、以及圖3a、圖3b是表示光束控制部件120的結(jié)構(gòu)的圖。圖2a是光束控制部件120的俯視圖，圖2b是主視圖，圖2c是后視圖，圖2d是左視圖，圖2e是右視圖。另外，圖3a是光束控制部件120的仰視圖，圖3b是圖3a的被虛線包圍的區(qū)域的放大圖。

如圖2a～圖2e、以及圖3a、圖3b所示，光束控制部件120包括出射面123、背面122、以及作為凹部127的內(nèi)表面的入射面121。另外，光束控制部件120也可以包括配置在出射面123外側(cè)的凸緣部124、用于將光束控制部件120定位并固定在基板150上的支腳部125、以及表示支腳部125的位置的突起126。通過在以突起126為標(biāo)記將支腳部125在基板150上定位的狀態(tài)下對其進(jìn)行固定，從而將光束控制部件120安裝在基板150上。這時(shí)，將光束控制部件120相對于發(fā)光元件封裝110以發(fā)光元件112的光軸la與光束控制部件120的中心軸ca一致的方式安裝在基板150上(參照圖1)。在本實(shí)施方式中，對發(fā)光元件封裝110為一個(gè)的情況進(jìn)行了表示，但是也可以相對于一個(gè)光束控制部件120配置多個(gè)發(fā)光元件封裝110。在配置有多個(gè)發(fā)光元件封裝110的情況下，光軸la是指來自多個(gè)發(fā)光元件封裝110的立體光束的中心的光的行進(jìn)方向。

光束控制部件120能夠通過一體成型形成。對于光束控制部件120的材料，只要是能使期望的波長的光通過的材料，不特別地進(jìn)行限定。例如，光束控制部件120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)等的光透射性樹脂、或玻璃。

在光束控制部件120的背面?zhèn)?發(fā)光元件封裝110側(cè))的中央部以與發(fā)光元件112的光軸la(光束控制部件120的中心軸ca)相交的方式形成有凹部127。凹部127的內(nèi)表面作為入射面121發(fā)揮功能。入射面121對從發(fā)光元件封裝110射出的光的大部分控制其行進(jìn)方向并使其入射至光束控制部件120的內(nèi)部。入射面121與光束控制部件120的中心軸ca相交，且以中心軸ca為旋轉(zhuǎn)軸大致旋轉(zhuǎn)對稱(圓對稱)。

背面122位于光束控制部件120的背面?zhèn)?，是從凹?27的開口緣部沿徑向延伸的平面。背面122使從發(fā)光元件封裝110射出的光中的、由入射面121入射并在出射面123反射的光的一部分漫射反射。另外，背面122使以相對于光軸la較大的角度從發(fā)光元件封裝110射出的光漫射反射。本發(fā)明的特征在于背面122，因此對于背面122的結(jié)構(gòu)，在后面詳細(xì)敘述。

在光束控制部件120的正面?zhèn)龋詮耐咕壊?24突出的方式形成出射面123。出射面123對入射至光束控制部件120內(nèi)的光控制其行進(jìn)方向并使其向外部射出。出射面123與中心軸ca相交，并以中心軸ca為軸旋轉(zhuǎn)對稱(圓對稱)。

出射面123包括：位于以中心軸ca為中心的規(guī)定范圍內(nèi)的第一出射面123a；在第一出射面123a的周圍連續(xù)地形成的第二出射面123b；以及連接第二出射面123b與凸緣部124的第三出射面123c(參照圖1)。第一出射面123a是在光軸方向上呈凹狀的光滑的曲面。第一出射面123a的形狀是切下球面的一部分的凹面形狀。第二出射面123b是位于第一出射面123a的周圍的、在光軸方向上呈凸?fàn)畹墓饣那妗５诙錾涿?23b的形狀是圓環(huán)狀的凸面形狀。第三出射面123c是位于第二出射面123b的周圍的曲面。在如圖1所示的剖面中，第三出射面123c的剖面既可以是直線狀，也可以是曲線狀。

接下來參照圖3對背面122進(jìn)行詳細(xì)說明。在背面122形成有網(wǎng)格狀凸條130和環(huán)狀槽140。

如圖3a、圖3b所示，網(wǎng)格狀凸條130以包圍凹部127的方式配置。不特別地限定網(wǎng)格的單位結(jié)構(gòu)的俯視形狀。作為網(wǎng)格的單位結(jié)構(gòu)的俯視形狀的例子，包括三角形(三角網(wǎng)格)、正方形(正方形網(wǎng)格)、六角形(六角網(wǎng)格)等。在本實(shí)施方式中，網(wǎng)格的單位結(jié)構(gòu)的俯視形狀是正方形(正方形網(wǎng)格)。網(wǎng)格狀凸條130包括多個(gè)第一凸條133和多個(gè)第二凸條135。由于第一凸條133與第二凸條135為相同形狀，因此，這里對第一凸條133進(jìn)行說明。

多個(gè)第一凸條133在背面122上分別在第一方向上延伸，且在與第一方向垂直的第二方向上排列。不特別地限定在第二方向上相鄰的第一凸條133之間的間隔。在本實(shí)施方式中，在第二方向上相鄰的第一凸條133無空隙地排列。對于在與第一凸條133的延伸方向正交的方向上的剖面形狀，只要能夠使到達(dá)第一凸條133的光漫射反射，不特別地進(jìn)行限定。作為第二方向上的第一凸條133的剖面形狀的例子，包括三角形、在頂部實(shí)施了r倒角的三角形、半圓形等。在本實(shí)施方式中，第二方向上的第一凸條133的剖面形狀為三角形。另外，第一凸條133的第一棱線134為直線。另外，也可以使由相鄰的第一凸條133構(gòu)成的槽部為r形。

多個(gè)第二凸條135在背面122上分別在第二方向上延伸，且在第一方向上排列。這樣，多個(gè)第一凸條133和多個(gè)第二凸條135以第一棱線134與第二棱線136垂直的方式配置。因此，在被多個(gè)第一凸條133和多個(gè)第二凸條135包圍的部分形成有多個(gè)四角錐形的凹部。

在可進(jìn)行用于射出成型的模具加工且在射出成型中可適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)印該模具形狀的范圍內(nèi)，優(yōu)選網(wǎng)格狀凸條130較細(xì)。另外，優(yōu)選適當(dāng)?shù)厥咕W(wǎng)格狀凸條130的表面粗糙化。具體而言，若日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)jisb0601-2001規(guī)定的rz(最大高度)為10μm左右，則維持網(wǎng)格狀凸條130的效果并且具有適當(dāng)?shù)穆湫Ч?。為了得到這樣的粗糙化的效果，優(yōu)選rz(最大高度)在5μm～30μm的范圍內(nèi)。

不特別地限定形成網(wǎng)格狀凸條130的區(qū)域。網(wǎng)格狀凸條130也可以不形成于背面122的整個(gè)面。網(wǎng)格狀凸條130形成在來自發(fā)光元件封裝110的、相對于光軸la的出射角較大的光容易到達(dá)的區(qū)域即可。

不特別地限定網(wǎng)格狀凸條130的形成方法。網(wǎng)格狀凸條130也可以作為光束控制部件120的一部分通過射出成型一體成型，也可以在對光束控制部件120進(jìn)行成型之后通過滾花加工等形成。

環(huán)狀槽140在背面122相對于光軸la在網(wǎng)格狀凸條130的外側(cè)形成。環(huán)狀槽140使由入射面121入射的光的一部分的、在出射面123進(jìn)行內(nèi)部反射、并朝向背面122的光向側(cè)方方向(相對于中心軸ca向徑向外側(cè))反射。在包含中心軸ca的剖面中，環(huán)狀槽140為大致v字形。環(huán)狀槽140包括配置在光軸la(中心軸ca)側(cè)的內(nèi)側(cè)傾斜面141和配置在內(nèi)側(cè)傾斜面141外側(cè)的外側(cè)傾斜面142。

內(nèi)側(cè)傾斜面141以包圍中心軸ca(光軸la)的方式配置。在包含中心軸ca的剖面中，內(nèi)側(cè)傾斜面141沿著中心軸ca配置。

在外側(cè)傾斜面142上形成有多個(gè)凸部143。多個(gè)凸部143分別形成為，剖面為大致三角形、且相對于中心軸ca旋轉(zhuǎn)對稱(使凸部143的數(shù)量為n時(shí)n重對稱)。各凸部143包括平面狀的第一傾斜面144、平面狀的第二傾斜面145、以及作為第一傾斜面144與第二傾斜面145的交線的第三棱線146，像全反射棱鏡那樣發(fā)揮功能。如圖1所示，在光束控制部件120的包含光軸la和第三棱線146的剖面中，光軸la與包含第三棱線146的第三虛擬直線l3在光軸方向上相交于比外側(cè)傾斜面142更遠(yuǎn)離背面122的位置。即，各凸部143以正面?zhèn)缺缺趁鎮(zhèn)?發(fā)光元件封裝110側(cè))更靠近中心軸ca的方式，相對于中心軸ca以規(guī)定的角度(例如60°)傾斜。這里“光軸方向”是指，從發(fā)光元件112射出的光的行進(jìn)方向。

如上所述，環(huán)狀槽140使在出射面123反射、并朝向背面122的光向側(cè)方方向(相對于中心軸ca朝向徑向外側(cè))反射。這時(shí)，到達(dá)環(huán)狀槽140的光在凸部143的第一傾斜面144和第二傾斜面145上依次反射，成為朝向側(cè)方方向的光。在環(huán)狀槽140反射的光從例如凸緣部124射出。

不特別地限定環(huán)狀槽140的位置，但是優(yōu)選形成于大部分在出射面123反射的光到達(dá)的區(qū)域。由于在出射面123反射的光的到達(dá)位置因出射面123的形狀等各種因素而變化，因此根據(jù)光束控制部件120適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。

另外，對于位于網(wǎng)格狀凸條130與環(huán)狀槽140之間的平面狀的背面122的一部分、以及位于環(huán)狀槽140的徑向外側(cè)的平面狀的背面122的另一部分在中心軸ca方向的位置，不特別地進(jìn)行限定。環(huán)狀槽140的內(nèi)側(cè)的平面狀的背面122的一部分、與環(huán)狀槽140的外側(cè)的平面狀的背面122的另一部分，可以在中心軸ca方向上位于相同的位置，也可以位于不同的位置。在本實(shí)施方式中，它們在中心軸ca方向上配置在相同的位置(高度)。

圖4是用于說明構(gòu)成發(fā)光元件112的外緣的四邊的每一邊與網(wǎng)格狀凸條130的位置關(guān)系的圖。另外，在圖4中，僅對俯視發(fā)光元件112、凹部127、第一棱線134、以及第二棱線136時(shí)的形態(tài)進(jìn)行示意性地表示。

如圖4所示，以構(gòu)成發(fā)光元件封裝110的外緣的四邊的每一邊、與平行于網(wǎng)格狀凸條130的棱線(第一凸條133的第一棱線134和第二凸條135的第二棱線136)的第一虛擬直線l1所成的角度中、較小的角度θ1為銳角的方式配置發(fā)光元件封裝110和光束控制部件120。在本實(shí)施方式中，以構(gòu)成發(fā)光元件封裝110的外緣的四邊的每一邊、與第一虛擬直線l1所成的角度中、較小的角度θ1為45°的方式配置發(fā)光元件封裝110和光束控制部件120。

(效果)

如上所述，由于構(gòu)成發(fā)光元件封裝110的外緣的四邊的每一邊、與平行于網(wǎng)格狀凸條130的棱線(第一凸條133的第一棱線134和第二凸條135的第二棱線136)的第一虛擬直線l1所成的角度中、較小的角度θ1為銳角，因此，本實(shí)施方式的發(fā)光裝置100即使在使發(fā)光元件封裝110和光束控制部件120彼此靠近配置的情況下，也能夠抑制照度不均的產(chǎn)生(參照圖17和圖18)。

(變形例)

另外，如圖5所示，光束控制部件120’也可以不在環(huán)狀槽140’上形成有多個(gè)凸部143。該情況下，光束控制部件120’的環(huán)狀槽140’包括內(nèi)側(cè)傾斜面141和外側(cè)傾斜面142’。內(nèi)側(cè)傾斜面141與實(shí)施方式1的光束控制部件120的內(nèi)側(cè)傾斜面141相同。外側(cè)傾斜面142’以包圍中心軸ca(光軸la)的方式配置。在包含中心軸ca的剖面中，光軸la與包含外側(cè)傾斜面142’的剖面的虛擬直線l2在光軸方向上相交于比外側(cè)傾斜面142’更遠(yuǎn)離背面122的位置。

另外，圖6a所示的分別與第一凸條133和第二凸條135的延伸方向垂直的方向上的剖面形狀也可以是在頂部實(shí)施了r倒角的三角形。即使在該情況下，如圖6b所示，也可以不在環(huán)狀槽140上形成有多個(gè)凸部143。另外，雖然沒有特別地進(jìn)行圖示，但是由相鄰的兩個(gè)第一凸條133和相鄰的兩個(gè)第二凸條135所形成的四角錐形的凹部的各邊也可以進(jìn)行r倒角。

另外，雖然沒有特別地進(jìn)行圖示，但是也可以在背面122上代替網(wǎng)格狀凸條130而形成有網(wǎng)格狀凹條。該情況下，網(wǎng)格狀凹條包括多個(gè)第一凹條和多個(gè)第二凹條。多個(gè)第一凹條分別在第一方向上延伸，且在背面122上在與第一方向垂直的第二方向上排列。作為第二方向上的第一凹條的剖面形狀的例子，包括三角形、頂部實(shí)施過r倒角的三角形、半圓形等。另外，第一凹條的谷線為直線。多個(gè)第二凹條分別在第二方向上延伸，且在第一方向上排列。另外，作為第一方向上的第二凹條的剖面形狀的例子，包括三角形、頂部實(shí)施過r倒角的三角形、半圓形等。另外，以構(gòu)成發(fā)光元件封裝110的外緣的四邊的每一邊，與平行于網(wǎng)格狀凹條的谷線的第一虛擬直線l1所成的角度中、較小的角度為銳角的方式配置。

[實(shí)施方式2]

對于實(shí)施方式2的發(fā)光裝置，只有在光束控制部件220的背面222形成的網(wǎng)格狀凸條230的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1的發(fā)光裝置100不同。因此，對于與實(shí)施方式1的發(fā)光裝置100相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)以相同的符號并省略其說明。

圖7是實(shí)施方式2的光束控制部件220的剖面圖。圖8a是光束控制部件220的仰視圖，圖8b是圖8a中被虛線包圍的區(qū)域的放大圖。另外，在圖7中，對光束控制部件220省略表示剖面的剖面線。

如圖7、以及圖8a、圖8b所示，在實(shí)施方式2的光束控制部件220的背面222上形成有網(wǎng)格狀凸條230。本實(shí)施方式中的網(wǎng)格的單位結(jié)構(gòu)的俯視形狀是三角形(三角網(wǎng)格)。網(wǎng)格狀凸條230包括多個(gè)第三凸條233、多個(gè)第四凸條235、以及多個(gè)第五凸條237。另外，第三凸條233、第四凸條235、以及第五凸條237與實(shí)施方式1中的第一凸條133和第二凸條135為相同形態(tài)。

在俯視時(shí)，第三凸條233在不與構(gòu)成發(fā)光元件112的外緣的四邊的每一邊平行、且不與上述每一邊垂直的方向上延伸。在背面222上相對于第三凸條233的延伸方向在平面方向旋轉(zhuǎn)60°地配置有第四凸條235。另外，在背面222上在相同平面方向進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)60°地配置有第五凸條237。即，第三凸條233的第四棱線234與第四凸條235的第五棱線236所成的角度中、較小的角度為60°，第四凸條的第五棱線236與第五凸條237的第六棱線238所成的角度中、較小的角度也為60°。因此，在被第三凸條233、第四凸條235、以及第五凸條237包圍的部分形成有三角錐形的凹部。

圖9是用于說明構(gòu)成發(fā)光元件112的外緣的四邊的每一邊與網(wǎng)格狀凸條230的位置關(guān)系的圖。另外，在圖9中，僅對俯視發(fā)光元件112、凹部127、第四棱線234、第五棱線236、以及第六棱線238的形態(tài)進(jìn)行示意性地表示。

如圖9所示，在實(shí)施方式2中，以發(fā)光元件封裝110外緣的每一邊、與平行于網(wǎng)格狀凸條230的棱線(第三凸條233的第四棱線234、第四凸條235的第五棱線236、以及第五凸條237的第六棱線238)的第一虛擬直線l1所成的角度中、較小的角度θ1為銳角的方式配置發(fā)光元件封裝110和光束控制部件220。

(效果)

如上所述，本實(shí)施方式的發(fā)光裝置具有與實(shí)施方式1相同的效果。

(變形例)

另外，如圖10a、圖10b所示，光束控制部件220’也可以不在環(huán)狀槽140’上形成有多個(gè)凸部143。該情況下，光束控制部件220’的環(huán)狀槽140’包括內(nèi)側(cè)傾斜面141和外側(cè)傾斜面142’。內(nèi)側(cè)傾斜面141與實(shí)施方式2的光束控制部件220的內(nèi)側(cè)傾斜面141相同。外側(cè)傾斜面142’以包圍中心軸ca(光軸la)的方式配置。在包含中心軸ca的剖面中，光軸la與包含外側(cè)傾斜面142’的剖面的虛擬直線l2在光軸方向上相交于比外側(cè)傾斜面142’更遠(yuǎn)離背面222的位置。

另外，如圖11a所示，與圖8b所示的第三凸條233、第四凸條235、以及第五凸條237的延伸方向垂直的方向上的剖面形狀也可以為頂部實(shí)施了r倒角的三角形。另外，雖然沒有特別地進(jìn)行圖示，但是在平行于背面222的三角錐形的剖面中，也可以對相鄰的側(cè)面的剖面進(jìn)行r倒角。如圖11b所示，即使在該情況下，也可以不在環(huán)狀槽140’上形成有多個(gè)凸部143。

另外，雖然沒有特別地進(jìn)行圖示，但是在背面222上也可以代替網(wǎng)格狀凸條230而形成有網(wǎng)格狀凹條。該情況下，網(wǎng)格狀凹條包括多個(gè)第一凹條、多個(gè)第二凹條、以及多個(gè)第三凹條。第三凹條的第四谷線與第四凹條的第五谷線所成的角度中、較小的角度為60°，第四凹條的第五谷線與第五凹條的第六谷線所成的角度中、較小的角度也為60°。作為與各谷線正交的方向上的第一凹條、第二凹條、以及第三凹條的剖面形狀的例子，包括三角形、頂部實(shí)施了r倒角的三角形、半圓形等。另外，第一凹條、第二凹條、以及第三凹條的谷線為直線。另外，以構(gòu)成發(fā)光元件封裝110的外緣的四邊的每一邊、與平行于網(wǎng)格狀凹條的谷線的第一虛擬直線l1所成的角度中、較小的角度為銳角的方式配置。

[實(shí)施方式3]

對于實(shí)施方式3的發(fā)光裝置，只有在光束控制部件320的背面322上形成的網(wǎng)格狀凸條330的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1的發(fā)光裝置100不同。因此，對于與實(shí)施方式1的發(fā)光裝置100相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)以相同的符號并省略其說明。

圖12是實(shí)施方式3的光束控制部件320的剖面圖。圖13a是光束控制部件320的仰視圖，圖13b是圖13a中被虛線包圍的區(qū)域的放大圖。另外，在圖12中，對光束控制部件320省略表示剖面的剖面線。

如圖12、以及圖13a、圖13b所示，在實(shí)施方式3的光束控制部件320的背面322形成有網(wǎng)格狀凸條330。本實(shí)施方式中的網(wǎng)格的單位結(jié)構(gòu)的俯視形狀為大致四邊形(相對的兩邊為直線，另外相對的兩邊為圓弧)。網(wǎng)格狀凸條330包括多個(gè)第六凸條(環(huán)狀凸部)333和多個(gè)第七凸條(放射狀凸條)337。

第六凸條333是在背面322上是包圍中心軸ca、且配置為同心圓的環(huán)狀的凸部。第六凸條333包括第一環(huán)狀面334、第二環(huán)狀面335、以及第七棱線336。第一環(huán)狀面334配置在中心軸ca側(cè)。在包含光軸la的光束控制部件320的剖面中，光軸la與包含第一環(huán)狀面334的虛擬直線在光軸方向上相交于遠(yuǎn)離背面322的位置。第二環(huán)狀面335配置在第一環(huán)狀面334的外側(cè)。在包含光軸la的光束控制部件320的剖面中，光軸la與包含第二環(huán)狀面335的虛擬直線在與光軸方向相反側(cè)的方向上在相對于背面322較遠(yuǎn)的位置與中心軸ca(光軸la)相交。第七棱線336是第一環(huán)狀面334與第二環(huán)狀面335的交線、配置在包含背面322的虛擬平面上。相鄰的第六凸條333可以無間隙地配置，也可以以具有規(guī)定的間隙的方式配置。在本實(shí)施方式中，相鄰的第六凸條333無間隙地配置。

第七凸條337在背面322上以中心軸ca為中心配置為放射狀。對于與第七凸條337的第八棱線338正交的剖面形狀，只要能使到達(dá)第七凸條337的光漫射，不特別地進(jìn)行限定。作為第七凸條337的周向的剖面形狀的例子，包括三角形、頂面實(shí)施了r倒角的三角形、半圓形等。在本實(shí)施方式中，周向上的第七凸條337的剖面形狀為三角形。另外，在本實(shí)施方式中，形成為中心軸ca側(cè)(凹部127的開口部附近)的第七凸條337的剖面積小于以中心軸ca為中心的徑向外側(cè)的第七凸條337的剖面積。多個(gè)第七凸條337可以是相同形狀，也可以是各自不同的形狀。在本實(shí)施方式中，多個(gè)第七凸條337為相同形狀。第七凸條337的第八棱線338為直線，配置在包含背面322的虛擬平面上。

不特別地限定第七凸條337的數(shù)量和配置。在本實(shí)施方式中，第七凸條337的數(shù)量為36個(gè)。另外，36個(gè)第七凸條337均勻地在周向上配置。另外，凹部127的開口部附近的網(wǎng)格狀凸條330的表面上的rz(最大高度)為10μm左右。

圖14是用于說明構(gòu)成發(fā)光元件112的外緣的四邊的每一邊與網(wǎng)格狀凸條的位置關(guān)系的圖。另外，在圖14中僅對俯視發(fā)光元件112、凹部127、第七棱線336、以及第八棱線338時(shí)的形態(tài)進(jìn)行示意性地表示。

如圖14所示，以構(gòu)成發(fā)光元件112的外緣的四邊的每一邊、與平行于網(wǎng)格狀凸條330的棱線(第六凸條333的第七棱線336和第七凸條337的第八棱線338)的第一虛擬直線l1所成的角度中、較小的角度θ1為銳角的方式配置發(fā)光元件封裝110和光束控制部件320。

(效果)

如上所述，本實(shí)施方式的發(fā)光裝置具有與實(shí)施方式1相同的效果。

(變形例)

另外，如圖15a、圖15b所示，光束控制部件320’也可以不在環(huán)狀槽140’上形成有多個(gè)凸部143。該情況下，光束控制部件320’的環(huán)狀槽140’包括內(nèi)側(cè)傾斜面141和外側(cè)傾斜面142’。內(nèi)側(cè)傾斜面141與實(shí)施方式2相同。外側(cè)傾斜面142’以包圍中心軸ca(光軸la)的方式配置。在包含中心軸ca的剖面中，光軸la(中心軸ca)與包含外側(cè)傾斜面142’的剖面的虛擬直線l2在光軸方向上相交于比外側(cè)傾斜面142’更遠(yuǎn)的位置。

另外，如圖16a所示，與圖13b所示的第六凸條333和第七凸條337的延伸方向分別垂直的方向上的剖面形狀也可以是頂部實(shí)施了r倒角的三角形。即使在該情況下，如圖16b所示，也可以不在環(huán)狀槽140’上形成有多個(gè)凸部143。

另外，雖然沒有特別地進(jìn)行圖示，但是在背面322上也可以代替網(wǎng)格狀凸條330而形成有網(wǎng)格狀凹條。該情況下，網(wǎng)格狀凹條包括多個(gè)第六凹條和多個(gè)第七凹條。第六凹條也可以包括第一環(huán)狀面、第二環(huán)狀面、以及第七棱線。第一環(huán)狀面配置在中心軸ca側(cè)。在包含光軸la的光束控制部件320’的剖面中，光軸la(中心軸ca)與包含第一環(huán)狀面的虛擬直線在光軸方向上，在比出射面123更遠(yuǎn)離背面322的位置與中心軸ca(光軸la)相交。第二環(huán)狀面配置在第一環(huán)狀面的外側(cè)。在包含光軸la的光束控制部件320’的剖面中，光軸la與包含第二環(huán)狀面的虛擬直線在與光軸方向相反側(cè)的方向上在遠(yuǎn)離背面322的位置相交。第七棱線336是第一環(huán)狀面與第二環(huán)狀面的交線，配置在包含背面的平面上。第七凹條在背面上以中心軸ca為中心配置為放射狀。第七凸條337的周向的剖面形狀也可以是三角形。另外，在本實(shí)施方式中，形成為中心軸ca側(cè)(凹部137的開口部附近)的第七凹條的剖面積小于以中心軸ca為中心的徑向外側(cè)的第七凹條的剖面積。第七凹條的第八棱線是直線，配置在包含背面322的虛擬平面上。

[發(fā)光裝置的照度分布]

接下來，對本實(shí)施方式1～3的發(fā)光裝置的配光特性進(jìn)行了調(diào)查。具體而言，對以平行于發(fā)光元件封裝110的發(fā)光面的方式，隔著空氣層配置在發(fā)光元件封裝110上的被照射面上的照度進(jìn)行了測定。在本測定中，基板150的表面與被照射面(400mm×400mm)的距離為19mm，光束控制部件的直徑為19mm。另外，在本測定中，發(fā)光元件封裝110和光束控制部件120、220、320分別為一個(gè)。另外，為了比較，對最大高度(rz)為60μm、且構(gòu)成發(fā)光元件112的外緣的四邊的每一邊與第一虛擬直線l1所成的角度為90°的光束控制部件420(也稱為比較例1的光束控制部件420)、以及最大高度(rz)為10μm、且構(gòu)成發(fā)光元件112的外緣的四邊的每一邊與第一虛擬直線l1所成的角度中、較小的角度為銳角的光束控制部件520(也稱為比較例2的光束控制部件520)的被照射面中的照度進(jìn)行了測定。

圖17a～圖17d、圖18a～圖18d、以及圖19a、圖19b是表示使用的光束控制部件和測定結(jié)果的圖。圖17a是比較例1的光束控制部件420的仰視圖，圖17b是使用了比較例2的光束控制部件420的情況下的測定結(jié)果，圖17c是比較例2的光束控制部件520的仰視圖，圖17d是使用了比較例2的光束控制部件520的情況下的測定結(jié)果。圖18a是實(shí)施方式1的光束控制部件120的仰視圖，圖18b是使用了實(shí)施方式1的光束控制部件120的情況下的測定結(jié)果，圖18c是實(shí)施方式2的光束控制部件220的仰視圖，圖18d是使用了實(shí)施方式2的光束控制部件220的情況下的測定結(jié)果。圖19a是實(shí)施方式3的光束控制部件320的仰視圖，圖19b是使用了實(shí)施方式3的光束控制部件320的情況下的測定結(jié)果。

另外，圖17b、圖17d、圖18b、圖18d所示的照度分布為了強(qiáng)調(diào)被照射面上的明暗進(jìn)行了修改。這里，對該修改方法進(jìn)行說明。在修改中，對于得到的數(shù)字圖像的任意像素，將以該任意像素為中心的規(guī)定范圍的像素的亮度的平均值作為該像素的亮度。對數(shù)字圖像的所有像素進(jìn)行了該修改。這樣，通過對所有像素進(jìn)行該修改，能夠使數(shù)字圖像的明暗更清楚。

如圖17a～圖17d所示，在具有構(gòu)成發(fā)光元件封裝110的外緣的四邊的每一邊、與平行于在背面122上形成的網(wǎng)格狀凸條的棱線的虛擬直線所成的角度為平行或正交的比較例1、2的光束控制部件420、520的發(fā)光裝置中，產(chǎn)生了照度不均。特別是，如圖17b所示，在具有圖17a所示的比較例1的光束控制部件420的發(fā)光裝置中，在距發(fā)光面的中心(圖17b的中央部分)40mm左右的位置產(chǎn)生了花瓣?duì)畹恼斩炔痪?/p>

另一方面，如圖18a～圖18d和圖19a、圖19b所示，在包括實(shí)施方式1～3的光束控制部件120、220、320的發(fā)光裝置中，抑制了照度不均，實(shí)施方式1～3中構(gòu)成發(fā)光元件封裝110的外緣的四邊的每一邊、與平行于在背面122、222、322上形成的網(wǎng)格狀凸條130、230、330的棱線的虛擬直線所成的角度中、較小的角度為銳角。

如上所述，實(shí)施方式1～3的光束控制部件120、220、320與比較例1的光束控制部件420相比，由于第一凸條133和第二凸條135(四角錐的凹部)較小，因此，難以生成使比較例1的光束控制部件420中的花瓣?duì)畹恼斩炔痪a(chǎn)生的光。另外，由于實(shí)施方式1～3的光束控制部件120、220、320配置為，構(gòu)成發(fā)光元件封裝110的外緣的四邊的每一邊與虛擬直線所成的角度中、較小的角度為銳角，因此，即使生成了使比較例1的光束控制部件420中的花瓣?duì)畹恼斩炔痪a(chǎn)生的光，也不會產(chǎn)生該花瓣?duì)畹恼斩炔痪Ａ硗?，由于能夠使在光束控制部件?nèi)傳播的光到達(dá)的傾斜面較小，因此網(wǎng)格狀凸條比網(wǎng)格狀凹條更能抑制內(nèi)部反射，能夠使產(chǎn)生花瓣?duì)畹恼斩炔痪墓飧y生成。

本申請主張基于2014年12月8日提出的日本專利申請?zhí)卦?014-248086號的優(yōu)先權(quán)，該申請說明書和附圖中記載的內(nèi)容全部引用于本申請。

工業(yè)實(shí)用性

本發(fā)明的發(fā)光裝置可以作為光源組裝到例如液晶表示裝置的背光源或看板、一般照明等中。

附圖標(biāo)記說明

100發(fā)光裝置

110發(fā)光元件封裝

111封裝基板

112發(fā)光元件

113型腔

114內(nèi)側(cè)面

120、120’、220、220’、320、320’、420、520光束控制部件

121入射面

122、222、322背面

123出射面

123a第一出射面

123b第二出射面

123c第三出射面

124凸緣部

125支腳部

126突起

127凹部

130、230、330網(wǎng)格狀凸條

133第一凸條

134第一棱線

135第二凸條

136第二棱線

140、140’環(huán)狀槽

141內(nèi)側(cè)傾斜面

142、142’外側(cè)傾斜面

143凸部

144第一傾斜面

145第二傾斜面

146第三棱線

150基板

233第三凸條

234第四棱線

235第四凸條

236第五棱線

237第五凸條

238第六棱線

333第六凸條

334第一環(huán)狀面

335第二環(huán)狀面

336第七棱線

337第七凸條

338第八棱線