[發明專利]光學元件

有效

• 申請號: 201480035593.3
• 申請日: 2014-02-13
• 公開（公告）號: CN105393157B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 池田賢元
• 申請（專利權）人: 納盧克斯株式會社
• 主分類號: G02B19/00
• 分類號: G02B19/00;F21V5/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 李輝,黃綸偉

技術領域

本發明涉及使來自光源的光擴散的光學元件。

背景技術

近年來，為了照明而大多使用LED(發光二極管)光源。LED光源的朝前方照射的光的比例較高，因此往往與LED光源組合使用使來自LED光源的光擴散的光學元件。尤其是，在使用LED光源作為照射較大范圍的背光用等照明單元的光源的情況下，為了以較少的數量的LED光源實現緊湊的照明單元，使用了將來自LED光源的光擴散為寬角度的光學元件(專利文獻1)。

大光量的LED光源由藍色等短波長的光的發光芯片和發出綠色、黃色、紅色等較長波長的熒光的熒光部件構成。在這樣的LED光源中，將短波長的光的發光芯片配置在中心部，從其周圍起，配置有發出長波長的熒光的熒光部件的情況較多。在這樣的LED光源中，發出短波長的光的部分的位置和發出長波長的光的部分的位置不同。因此，在利用光學元件來擴散來自LED光源的光的情況下，有時會產生短波長的光較強的方向和長波長的光較強的方向。其結果是，有時會根據光的方向而產生藍色或紅色等色差。作為照明單元，產生這樣的色差不是優選的。但是，到此為止，沒有開發出能夠減小因光的方向而產生的色差且使來自光源的光擴散的光學元件。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2006-92983號公報

發明內容

發明要解決的問題

因此，對于能夠減小因光方向而產生的色差且使來自光源的光擴散的光學元件存在需求。

用于解決問題的手段

本發明的光學元件具有覆蓋配置在平面上的光源的入射面和覆蓋該入射面的出射面，且構成為來自該光源的光在通過該入射面和該出射面后照射到外部，該出射面構成為：設該光學元件的中心軸為光軸，在該光學元件的包含該光軸且與該平面垂直的截面中，設該出射面上的點Q處的該出射面的法線相對于該光軸的角度為φ、該點Q與距光軸的距離為r，φ相對于r具有至少三個極小值和至少三個極大值。

根據本發明的光學元件，出射面構成為：φ相對于r具有至少三個極小值和至少三個極大值，因此，在具有所述極小值和所述極大值的出射面的區域中通過的光朝向各個方向散射，由此緩解特定波長的光因光的方向而增強的趨勢。因此，本發明的光學元件能夠減小因光的方向而產生的色差。

另外，在本說明書及權利要求書中，φ相對于r的極小值包含與φ的谷底對應的局部部位的最小值。并且，極大值包含與φ的山脊的頂點對應的局部部位的最大值。

本發明的第1實施方式的光學元件，該出射面構成為：φ相對于r具有至少六個極小值和至少六個極大值。

根據本實施方式的光學元件，出射面構成為：φ相對于r具有至少六個極小值和至少六個極大值，因此能夠更有效地減小因光的方向而產生的色差。

本發明的第2實施方式的光學元件的該出射面構成為：φ的所述至少三個極小值和所述至少三個極大值全部為正，設與相鄰的極小值和極大值對應的φ的兩個值之差為Δφ，

Δφ≤20°。

如果在φ為正時Δφ過大，則基于光學元件的光的擴散功能降低。根據本實施方式，由于設定適當的Δφ，因而能夠維持基于光學元件的光的擴散功能，有效地減小因光的方向而產生的色差。

本發明的第3實施方式的光學元件是根據第2實施方式所述的光學元件，該出射面構成為：

Δφ≤15°。

根據本實施方式，基于光學元件的光的擴散功能的降低進一步減小。

本發明的第4實施方式的光學元件，該出射面構成為：設該出射面距該光軸的距離的最大值為r_max，關于φ的所述至少三個極小值和所述至少三個極大值，設與相鄰的極小值和極大值對應的r的兩個值之差為Δr，

Δr/r_max≤0.05。

在本實施方式的光學元件中，由于設定適當的Δr，因而能夠有效地減小因光的方向而產生的色差。

本發明的第5實施方式的光學元件是在第2實施方式所述的光學元件中，該出射面構成為：設Δr的最大值為Δr_max，

0.01≤Δr_max/r_max≤0.05。

根據本實施方式的光學元件，由于設定適當的Δr，因而能夠有效地減小因光的方向而產生的色差。

本發明的第6實施方式的光學元件是根據第2或第3實施方式所述的光學元件，僅在該出射面的0.5r_max≤r的范圍內具有所述至少三個極小值和所述至少三個極大值。