[发明专利]光学元件

说明书

技术领域

本发明涉及使来自光源的光扩散的光学元件。

背景技术

近年来，为了照明而大多使用LED(发光二极管)光源。LED光源的朝前方照射的光的比例较高，因此往往与LED光源组合使用使来自LED光源的光扩散的光学元件。尤其是，在使用LED光源来作为照射较大范围的背光用等照明单元的光源的情况下，为了以较少的数量的LED光源实现紧凑的照明单元，使用了将来自LED光源的光扩散为宽角度的光学元件(专利文献1)。

大光量的LED光源由蓝色等短波长的光的发光芯片和发出绿色、黄色、红色等较长波长的荧光的荧光部件构成。在这样的LED光源中，将短波长的光的发光芯片配置在中心部，从其周围起，配置有发出长波长的荧光的荧光部件的情况较多。在这样的LED光源中，发出短波长的光的部分的位置和发出长波长的光的部分的位置不同。因此，在利用光学元件来扩散来自LED光源的光的情况下，有时会产生短波长的光较强的方向和长波长的光较强的方向。其结果是，有时会根据方向而产生蓝色或红色等色差。作为照明单元，产生这样的色差不是优选的。但是，到此为止，没有开发出能够减小因方向而产生的色差且使来自光源的光扩散的光学元件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3875247号公报

发明内容

发明要解决的问题

因此，对于能够减小因方向而产生的色差且使来自光源的光扩散的光学元件存在需求。

用于解决问题的手段

本发明的第1方式的光学元件具有覆盖配置在平面上的光源的入射面和覆盖该入射面的出射面，且构成为来自该光源的光在通过该入射面和该出射面后照射到外部。该入射面构成为：设通过该光源的中心且与该平面垂直的轴为光轴，该入射面具有相对于周边而在该光轴附近凹陷的形状，设该光轴与该入射面的交点为O1，在该光学元件的包含该光轴且与该平面垂直的任意截面中，设该入射面上的点P处的该入射面的法线相对于该光轴的角度为φh、该入射面上的点P在该光轴方向上离点O1的距离为z，在使点P沿着该入射面，从点O1移动到该平面上时，φh相对于z具有至少一个极大值和至少一个极小值。

根据本方式的光学元件，入射面构成为：φh相对于z具有至少一个极大值和至少一个极小值，因此，在与光源组合使用时，来自光源的各点的光线根据到达该入射面的位置而朝各个方向折射。因此，能够减小因从光学元件射出的光的方向而产生的色差。

本发明的实施方式的光学元件是第1方式的光学元件，且该入射面为关于该光轴旋转对称的形状。

本实施方式的光学元件能够容易地通过注塑成型等进行制造。

本发明的实施方式的光学元件是第1方式的光学元件，且该入射面构成为：将该光轴的周围分割成多个角度区间，该入射面在各个角度区间中具有不同的形状。

根据本实施方式，能够针对与光轴的周围的角度区间对应的每个方向实现不同的光分布。

本发明的实施方式的光学元件是第1方式的光学元件，且该入射面构成为：仅在该多个角度区间的一部分的角度区间中，在使点P沿着该入射面，从点O1移动到该平面上时，φh相对于z具有至少一个极大值和至少一个极小值。

根据本实施方式，能够仅针对光轴的周围的一部分的角度区间，减小因方向而产生的色差。

本发明的实施方式的光学元件，该入射面构成为：设该光轴与该平面的交点为P0，设连接点P0和该入射面上的点P的直线与该光轴所成的角度为θr，

在30°＜θr＜90°的范围内，

φh相对于z具有至少一个极大值和至少一个极小值。

本实施方式的光学元件在没有极大值和极小值的情况下，φh相对于z的斜率大致固定，

在30°＜θr＜90°的范围的入射面的区域中，

入射面构成为φh相对于z具有至少一个极大值和至少一个极小值，因此，在与光源组合使用时，与不存在极大值和极小值的情况相比，来自光源的各点的光线根据到达该入射面的位置而朝各个方向折射。因此，能够减小因从光学元件射出的光的方向而产生的色差。

本发明的实施方式的光学元件是第1方式的光学元件，且存在φh之差为10度以上的相邻的极大值和极小值。

根据本实施方式，在与光源组合使用时，来自光源的各点的光线在该入射面处折射后，根据该光线到达该入射面的位置，其行进方向的变化幅度较大。因此，能够减小因从光学元件射出的光的方向而产生的色差。