CN101395424A - 直下式背照光装置及光学透镜片 - Google Patents

Abstract

本发明的直下式背照光装置所使用的光学透镜片(3)具有并排设置于与多个线光源的并排设置方向相同的方向上的多个圆柱透镜(31)。圆柱透镜(31)的横断面形状是多角形，在凸面310的横断形状中，相互邻接的两个边(S1－S5)的倾斜角(θ1－θ5)之差，从透镜中央(LC)向透镜边缘(LE)逐渐变小。另外，若设定相互并排设置的两个线光源的间隔为2L，从线光源的中心轴线到光学透镜片(3)的下面的高度是H时，则倾斜角θ1满足式(1)。因此，能提高相互并排设置的两个线光源之间的中间地点的亮度比，能得到均匀的亮度分布。1.6×arc tan(L/H)＞θ1＞1.2×arc tan(L/H) (1)

Description

直下式背照光装置及光学透镜片

技术领域

本发明涉及直下式背照光装置及光学透镜片，更详细地说，涉及用于液晶电视为代表的液晶显示装置的直下式背照光装置及光学透镜片。

背景技术

以液晶电视为代表的液晶显示装置具有照明液晶面板用的背照光装置。背照光装置有侧面照明式和直下式，但照明面积大的大型液晶显示装置使用能高亮度化的直下式背照光装置。

如图25所示，现有的直下式背照光装置100具有：壳体101，在壳体101的内面敷设的反射膜105，与壳体101的背面平行地嵌入到开口部102内的扩散板103，与扩散板103平行地并排设置在反射膜105和扩散板103之间的多个线光源104以及敷设在扩散板103上并控制视场角度的光学透镜片106。

扩散板103含有硫酸钡和氧化钛等粒子，是不透明的。扩散板103通过使来自线光源104和反射膜105的光线扩散并透过，与不使用扩散板103的场合比较，能使直下式背照光装置100的正面亮度分布均匀。但是，在使用了扩散板103的场合，入射到扩散板内部的光线因扩散板内部的粒子而反复反射折射，所以透射光量减少。因此，直下式背照光装置100的照明效率很低。

为了做到既防止照明效率降低又使亮度分布均匀，日本特开平10-283818号公报(专利文献1)、特开2004-006265号公报(专利文献2)和特开平6-250178号公报(专利文献3)公开的直下式背照光装置，使用并排设置了横断面为三角形的多个棱形透镜的棱镜片，或者并排设置了凸面是圆筒面的多个圆柱透镜的双凸透镜状透镜片，作为现有的扩散板103的代替。棱镜片和双凸透镜状透镜片与扩散板103比较，由于入射的光线反复反射折射的次数少，所以能防止透射光量的减少，能提高照明效率。

但是，棱镜片在亮度分布均匀化方面有界限。双凸透镜状透镜片虽然能比棱镜片的亮度分布均匀，但也产生亮度不均。特别在相互并排设置的线光源(冷阴极管)之间的中间地点(相当于图25中的P)的亮度比与其它位置的亮度比比较则较小。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能提高相互并排设置的线光源之间的中间地点的亮度比，并能得到均匀的亮度分布的直下式背照光装置。

本发明的直下式背照光装置具有多个线光源和光学透镜片。多个线光源相互并排设置。光学透镜片包含基体材料部和多个圆柱透镜。与多个线光源离开规定距离设置基体材料部。多个圆柱透镜在基体材料部上形成，且并排设置于与多个线光源的并排设置方向相同的方向上。圆柱透镜的横断面形状是多角形，在横断面形状中，相互邻接的各个边与连接圆柱透镜的透镜边缘相互间的假想线段构成的倾斜角之差，从透镜中央向透镜边缘逐渐变小。相互并排设置的两个线光源的间隔是2L，从线光源中心轴线到光学透镜片的下面的高度是H。横断面形状中包含透镜边缘的倾斜角θ1满足式(1)。

1.6×arc tan(L/H)>θ1>1.2×arc tan(L/H)      (1)

这里，基体材料部是例如片状或薄膜状。而且，基体材料部也可以是板状。

本发明的直下式背照光装置中，构成光学透镜片的圆柱透镜的倾斜角θ1满足式(1)。因此，具有倾斜角θ1的透镜边缘附近的表面，能使入射到光学透镜片的下面中相当于相互并排设置的线光源之间的中间地点位置的光线向正面出射。再有，凸面(透镜表面)的横断形状的各边中相互邻接的各个边与连接透镜边缘相互间的假想线段构成的倾斜角之差，从透镜中央向透镜边缘逐渐变小。即，在发挥使入射到中间地点的光线向正面出射的作用的透镜边缘附近，倾斜角不怎么变化。因此，凸面中能使入射到中间地点的光线向正面出射的区域也比现有的双凸透镜状透镜片大。其结果，入射到中间地点的光线能向正面出射的比例增多，能使中间地点的亮度比变大，亮度分布变得均匀。

本发明的直下式背照光装置具有多个线光源和光学透镜片。多个线光源相互并排设置。光学透镜片包含基体材料部和多个圆柱透镜。与多个线光源离开规定距离设置基体材料部。多个圆柱透镜在基体材料部上形成，且并排设置于与多个线光源的并排设置方向相同的方向上。圆柱透镜的凸面的横断形状是曲线，曲线的曲率从透镜中央向透镜边缘逐渐变小。相互并排设置的两个线光源的间隔是2L，从线光源中心轴线到光学透镜片的下面的高度是H。在圆柱透镜的透镜边缘中，圆柱透镜的平面和凸面形成的角度θ1满足式(1)。

1.6×arc tan(L/H)>θ1>1.2×arc tan(L/H)         (1)

本发明的直下式背照光装置取得与上述的直下式背照光装置同样的效果。即，在光学透镜片中，角度θ1满足式(1)。因此，透镜边缘附近的凸面能使入射到光学透镜片下面中相互并排设置的线光源之间的中间地点的光线向正面出射。再有，凸面的横断形状，其曲率从透镜中央向透镜边缘逐渐变小。因此，能使入射到中间地点的光线向正面出射的区域也比现有的双凸透镜状透镜片大。其结果，能使入射到中间地点的光线向正面出射的比例增多，能使中间地点的亮度比变大，亮度分布变得均匀。

本发明的光学透镜片可使用于上述的直下式背照光装置。最好，基体材料部具有光透射性，是板状。

附图说明

图1是具有本发明实施方式的直下式背照光装置的显示装置的立体图。

图2是沿图1的II-II线的剖视图。

图3是构成图2的光学透镜片的圆柱透镜的横剖面图。

图4是没有使用扩散板和光学透镜片的直下式背照光装置剖视图。

图5是图4所示的直下式背照光装置的亮度分布图。

图6是棱镜片的立体图。

图7是具有图6所示的棱镜片的直下式背照光装置的剖视图。

图8是图7所示的直下式背照光装置的亮度分布图。

图9是用于说明在图7所示的直下式背照光装置中，从线光源出射的光线的轨迹的图。

图10是表示图9所示的光线透过棱镜片而向外部出射之前的轨迹的示意图。

图11是表示图9所示的光线透过棱镜片而向外部出射之前的轨迹并与图10不同的其它示意图。

图12是表示图9所示的光线透过棱镜片而向外部出射之前的轨迹并与图10及图11不同的其它示意图。

图13是表示图9所示的光线透过棱镜片而向外部出射之前的轨迹并与图10～图12不同的其它示意图。

图14是双凸透镜状透镜片的立体图。

图15是具有图14所示的双凸透镜状透镜片的直下式背照光装置的亮度分布图。

图16是表示透过图14所示的双凸透镜状透镜片的光线的轨迹的示意图。

图17是用于说明入射到本实施方式的光学透镜片的光线在透镜边缘附近向正面出射的条件的示意图。

图18是表示来自线光源的光线透过本实施方式的光学透镜片而向外部出射之前的轨迹的示意图。

图19是表示来自线光源的光线透过本实施方式的光学透镜片而向外部出射之前的轨迹并与图18不同的其它示意图。

图20是表示来自线光源的光线透过本实施方式的光学透镜片而向外部出射之前的轨迹并与图18及图19不同的其它示意图。

图21是表示来自线光源的光线透过本实施方式的光学透镜片而向外部出射之前的轨迹并与图18～图20不同的其它示意图。

图22是本实施方式的直下式背照光装置的亮度分布图。

图23是与图3不同的其它透镜形状的光学透镜片的剖视图。

图24是用于说明图23所示的光学透镜片的透镜形状的示意图。

图25是现有的直下式背照光装置的剖视图。

具体实施方式

以下，根据附图，详细说明本发明的实施方式。对图中相同或相当部分标上相同的符号而不重复其说明。

首先，说明直下式背照光装置的构成。

参照图1和图2，液晶显示装置50具有直下式背照光装置10和敷设在直下式背照光装置10正面的液晶面板20。

直下式背照光装置10具有：作为线光源的多个冷阴极管1，反射膜2，代替现有的扩散板并具有亮度分布均匀化功能的光学透镜片3和壳体4。在图2中虽未图示，但直下式背照光装置10以提高亮度和控制视场角为目的，在光学透镜片3上还敷设有双凸透镜状透镜片、微透镜阵列、棱镜片等现有的光学透镜片。

壳体4是正面具有开口部6的箱体，内部容纳有冷阴极管1。壳体4的内面敷设反射膜2。反射膜2使从冷阴极管1出射的光漫反射，并引导到开口部6。

多个冷阴极管1按上下方向(图中y方向)并排设置在壳体4的背面前侧。冷阴极管1是沿左右方向(图中x方向)延伸的线光源，例如，荧光灯。

光学透镜片3嵌入在开口部6中，设置成与冷阴极管1离开规定距离。光学透镜片3具有多个沿与冷阴极管1的并排设置方向相同方向并排设置的圆柱透镜31。光学透镜片3使来自冷阴极管1的光向直下式背照光装置正面出射。以提高正面亮度。光学透镜片3还能使直下式背照光装置正面的亮度分布均匀化。

参照图3，光学透镜片3包含基体材料部32、在基体材料部32上形成的多个圆柱透镜31。基体材料部32具有光透射性。基体材料部32既可以是片状，也可以是薄膜状。而且，也可以是板状。圆柱透镜31的凸面(表面)310的横断面形状是多角形。凸面310的横断形状的各边S1～S5中相互邻接的两个边的倾斜角之差，从透镜中央LC向透镜边缘LE逐渐变小。具体地说，各边S1～S的倾斜角θ1～θ5满足以下的式(A)。

θ4-θ5>θ3-θ4>θ2-θ3>θ1-θ2       (A)

这里，倾斜角θ是各边S和连接透镜边缘LE相互间的假想线段PL形成的角度。换句话说，是圆柱透镜的平面(即，基体材料部32的表面)320和凸面310中包含各边S的表面形成的角度。例如，倾斜角θ1是平面320和包含边S1的表面形成的角度，倾斜角θ2是平面320和包含边S2的表面形成的角度。

在图3中，虽然将从透镜边缘LE到透镜中央LC的边做成5个(S1～S5)，但边数不受此限制。在从透镜边缘LE到透镜中央LC的边数是n(S1～Sn：n是自然数)的场合，各边Sn的倾斜角θn满足以下的式(B)。

θ(n-1)-θn>θ(n-2)-θ(n-1)        (B)

总之，对于圆柱透镜31，虽然透镜中央LC附近的倾斜角θ随着朝向透镜边缘LE的变化很大，但在透镜边缘LE附近的边(例如，图3中的S1、S2)，倾斜角θn几乎没有变化。

再有，包含透镜边缘LE的边S1的倾斜角θ1满足以下的式(1)

1.6×arc tan(L/H)>θ1>1.2×arc tan(L/H)          (1)

这里，如图2所示，L是相互并排设置的两个冷阴极管1的间隔的一半距离。H如图2所示，是从冷阴极管1的中心线C到光学透镜片3的底面的高度。

具备了有以上的横断面形状的圆柱透镜31的光学透镜片3与现有的双凸透镜状透镜片相比，能得到均匀的亮度分布。更具体地说，使凸面310的横断形状的各边中相互邻接的两个边Sn、Sn-1的倾斜角θn、θ(n-1)的差，从透镜中央LC向透镜边缘LE逐渐变小，而且，通过使包含透镜边缘LE的边S1的倾斜角θ1满足式(1)，光学透镜片3在冷阴极管1之间的中间地点P的亮度比则能比现在更加提高。其结果，直下式背照光装置10能得到均匀的亮度分布。

以下，通过对没有使用扩散板和光学透镜片的背照光装置，使用了棱镜片的背照光装置和使用了双凸透镜状透镜片的背照光装置的亮度分布进行比较，说明本实施方式的直下式背照光装置的作用。

下面，说明没有使用光学透镜片的直下式背照光装置的亮度分布。

如图4所示的开口部6没有使用扩散板和作为扩散板代替的光学透镜片的直下式背照光装置200的正面亮度分布如图5那样。图5的横轴表示把直下式背照光装置200的正面下边作为原点(0)时的y方向的距离，图5的横轴符号对应于标在图4上的相同符号。图5的横轴是亮度比。亮度比是测定的亮度中的各地点亮度相对最大亮度的比率。

参照图5，直下式背照光装置200的亮度分布是不均匀的。亮度比在配置了结冷阴极管1的地点(LS1～LS6)最大，在冷阴极管1之间的中间地点(P1～P5)则最小。亮度比的最大值和最小值之差是80％以上，发生亮度不均。

下面，说明使用了棱镜片的直下式背照光装置的亮度分布。

图7所示的将图6所示的棱镜片12嵌入到壳体4的开口部6中的直下式背照光装置13的亮度分布示于图8。参照图8，直下式背照光装置13，在地点LS1～LS6亮度比最小，在中间地点P1～P5和地点LS1～LS6之间的地点(例如，地点LS1和中间地点P1之间的地点)亮度比最大。这样的亮度分布起因于棱镜片12上的棱形透镜形状。以下，说明这点。

参照图9，研究从地点LS的冷阴极管1向棱镜片12的下面以入射角θa入射的光线7a、以入射角θb入射的光线7b、以入射角θc入射的光线7c、以入射角0⁰入射的光线7d的各自轨迹。各入射角具有θa>θb>θc的关系。

首先，研究入射到中间地点P(P1～P5)的光线7a的轨迹。如图10所示那样，以入射角θa入射的光线7a在棱镜片12的下面折射，进入棱镜片内，入射到棱镜表面12a或12b。入射到表面12a的光线7a向从法线N0偏移θa1⁰的方向折射并出射。另外，入射到表面12b上的光线7b，由于入射角超过临界角而全反射。全反射的光线7a入射到表面12a，相对法线以宽广角度向外部出射。

总之，入射到中间地点P的光线7a向从正面方向(法线N0)偏移的方向出射。因此，中间地点P的亮度比变低。

同样，参照图11，在地点R以入射角θc入射到棱镜片12的下面的光线7c向从正面方向偏移的方向出射。因此，地点R的亮度比也变小。

另外，参照图12，在相当于冷阴极管1的设置位置的地点LS(LS1～LS6)，以入射角θ⁰入射到棱镜片12的下面的光线7d在棱镜表面12a及12b全反射。即，这时，光线7d没有透过棱镜表面12a及12b。因此，地点LS的亮度比最小。

另一方面，参照图13，在地点Q，入射到棱镜片12的光线7b中入射到表面12a上的光线与法线N0平行地出射。在棱形透镜中，从透镜边缘LE到透镜中央LC，表面12a是相同的倾斜角。因此，入射到表面12a上的光线7b全部与法线N0平行地出射。其结果，地点Q的亮度比最大。

如以上那样，在棱镜片12中，虽然在地点Q光线7b向法线N0方向出射光，但在其它中间地点P、地点LS、地点R，光线7a、7b、7c没有向法线N0方向出射。总之，棱镜表面(12a、12b)，由于其倾斜角一定，因而仅特定入射角的光线向正面出射，其它光线则不能向正面出射。因此，如图8所示，亮度的峰值显著出现，亮度分布变为不均匀。

下面，说明使用了双凸透镜状透镜片的背照光装置的亮度分布。

将图14所示的具有凸面的横断形状是圆弧的多个圆柱透镜141的双凸透镜状透镜片14代替棱镜片12嵌入到图7所示的直下型背照光装置13中的直下型背照光装置的亮度分布示于图15。

参照图15，在使用了双凸透镜状透镜片14的场合，和棱镜片12比较，亮度分布均匀。但是，在中间地点P1～P5的亮度比地点LS1—LS6的亮度比还低20％左右，仍然产生亮度不均。这种亮度不均推定为由以下的原理发生。

参照图16，圆柱透镜141的凸面142的横断形状是曲率一定的圆弧。以入射角θa入射到双凸透镜状透镜片14的下面144上的光线7a入射到圆柱透镜141的凸面142上的地点S100处时，光线7a与法线N0平行地向外部出射。这时，设包含地点S100的边界面BP100和平面143形成的角度(这里称为倾斜角)为θ100。总之，光线7a在构成倾斜角θ100的边界面BP100向正面出射。

像以上那样，用双凸透镜状透镜片14也能将入射到中间地点P的光线7a向正面出射。但是，凸面142中能向正面出射光线7a的区域少。凸面142的横断形状由于是曲率一定的圆弧，因而包含圆弧上任意的地点S的边界面BP的倾斜角θ，从透镜边缘LE向透镜中央LC迅速变小。即，在透镜边缘LE附近倾斜角θ的变动也大。其结果，像图16所示的那样，光线7a入射到从地点S100向透镜中央LC方向偏移了一些的地点S101时，倾斜角θ101也比θ100小。因此，光线7a从法线N0偏移规定的角度出射。

总之，光线7a仅在地点S100及其附近的区域向正面出射，若入射到除此以外的区域则不向正面出射。其结果，在中间地点P的亮度比变小。

此外，若冷阴极管1的间隔2L越大或高度H越低，则在中间地点P的亮度比就越小。总之，光线7a的入射角θa越大，在中间地点P的亮度比就越小，亮度不均变得显著。

下面，说明使用本发明的光学透镜片的背照光装置的亮度分布。

具有本实施方式的光学透镜片3的直下式背照光装置10改善了上述双凸透镜状透镜片14的缺点。

如图3所示那样，在圆柱透镜31的凸面310的横断形状中，包含透镜边缘LE的边S1的倾斜角θ1满足以下的式(1)。

1.6×arc tan(L/H)>θ1>1.2×arc tan(L/H)   (1)

由于倾斜角θ1满足式(1)，能使入射到中间地点P的光线7a向正面出射。以下，说明这点。

参照图17，以入射角θa入射到光学透镜片3的下面的光线7a，以折射角α2向光学透镜片3内出射。在光学透镜片3内前进的光线7a以入射角α3入射到凸面310横断形状的边S1，并以折射角α4向外部出射。

设光学透镜片3的折射率为ns时，根据斯内尔定律，以下的式(2)及式(3)的关系成立。

Sinθa＝ns×sinα2     (2)

ns×sinα3＝sinα4     (3)

这里，为了向正面出射光线7a，需要满足以下的式(4)。

α2+α3＝α4＝θ1         (4)

由于一般的光学透镜片的折射率ns是1.45～1.65，所以根据式(2)～式(4)，若使倾斜角θ1满足以下的式(5)，光线7a就向正面出射。

1.6×θa>θ1>1.2×θa        (5)

这里，由于光线7a是入射到中间地点P的光线，因而角度θa可用式(6)表示。

θa＝arc tan(L/H)        (6)

根据式(5)及式(6)，若倾斜角θ1满足式(1)，则光线7a可向正面出射。若倾斜角θ1处于式(1)的范围外，由于光线7a以从正面偏移的角度出射，因而在中间地点P的亮度比降低。具体地说，地点LS的亮度比和中间地点P的亮度比之差超过10％。

再有，像图3所示的那样，在凸面310的横断形状的各边Sn中，相互邻接的两个边的倾斜角之差，从透镜中央向透镜边缘LE逐渐变小。即，在发挥使光线7a准直作用的透镜边缘LE附近的边(例如，S1、S2)，倾斜角θn不怎么变化。因此，凸面310中可向正面出射光线7a的区域变得比双凸透镜状透镜片14的圆柱透镜141更大。其结果，能向正面出射光线7a的比例比双凸透镜状透镜片14更多。

根据以上的作用，研究直下式背照光装置10的光线7a～7d的轨迹。

图18～图21是表示圆柱透镜31的横断面形状是8角形时的光线7a～7d的轨迹的示意图。在这些图中，作为一例，虽将圆柱透镜31的横断面形状做成8角形，但在设横断面形状为与8角形不同的其它多角形时，也能得到同样的结果。

参照图18，在入射到光学透镜片3的光线7a中，入射到相当于倾斜角θ1的边S1的表面的光线，向正面出射。即，光线7a的一部分向正面出射。参照图19，在入射到光学透镜片3的光线7b中，入射到相当于边S2的表面的光线，向正面出射。因而，光线7b的一部分对准正面。同样，参照图20及图21，光线7c中入射到相当于边S3的表面的光线向正面出射，光线7d中入射到相当于边S4的表面的光线向正面出射。

根据以上所述，在使用了光学透镜片3的场合，各光线7a～7d的一部分分别向正面出射。向光学透镜片3的入射角大的光线大体上难以向正面出射，但在光学透镜片3的圆柱透镜31中，在透镜边缘LE有能向正面出射光线7a的倾斜角θ1，而且，在透镜边缘LE附近的边上设定成倾斜角不怎么变化。因此，能使可向正面出射的光线7a的比例增加，能把中间地点P的亮度比提高到与其它地点的亮度比相同的程度。

图22表示直下式背照光装置10的亮度分布。图22是作为光学透镜片3的一例，使用了具有在从透镜边缘LE到透镜中央LC的凸面310的横断形状中，从透镜顶点LC到透镜边缘LE的部分用4个边(S1～S4)构成的圆柱透镜31的直下式背照光装置时的亮度分布。另外，在亮度分布的调查所使用的光学透镜片的圆柱透镜中，边S1的倾斜角θ1是60°，边S2的倾斜角θ2是50°，边S3的倾斜角θ3是30°，边S4的倾斜角θ4是5°，满足了式(B)。另外，由于线光源间距离2L为36mm，高度H为18mm，因而满足了式(1)。

参照图22，与使用了双凸透镜状透镜片14的直下式背照光装置比较，亮度分布可更加均匀化，亮度比的最大值和最小值之差不到10％。

下面，说明光学透镜片的其它形态。

图23表示与图3所示的光学透镜片3不同的其它结构的光学透镜片40。参照图23，光学透镜片40包含基体材料部42和在基体材料部42上形成的多个圆柱透镜41。基体材料部42具有光透射性。基体材料部42既可以是片状，也可以是膜状。另外，也可以是板状。多个圆柱透镜41并排设置在与冷阴极管1的并排设置方向相同的方向上。圆柱透镜41的凸面410的横断形状是弓状的曲线。用以下式(7)定义的曲率CU从透镜中央LC向透镜边缘LE逐渐变小。

CU＝1/Rc          (7)

这里，Rc是作为凸面410的横断形状的曲线上任意点A的曲率半径。

这与以下的事项含义相同。参照图24，将透镜边缘LE和透镜中央LC之间的曲线410a在与圆柱透镜41的平面411的横断形状(即，直线)411a平行的方向进行等分。设定各分点A1～An的凸面和与平面411平行的面形成的角度为θ1～θn时，角度θ1～θn满足上述的式(B)。总之，在设图3的凸面310的横断形状的边Sn的数为无限大时，形成图23所示的凸面410。

再有，上述的角度θ1、即，透镜边缘LE的凸面410和平面411形成的角度满足式(1)。

使用以上的结构，光学透镜片40能取得与光学透镜片3相同的效果。即，具有能将入射到中间地点P的光线7a向正面出射的角度θ1，而且，对于凸面410，从透镜中央LC向透镜边缘LE曲率逐渐变小。换句话说，透镜边缘LE附近的角度θn的变化不那么大，随着接近透镜中央LC，角度θn的变化也变大。因此，与双凸透镜状透镜片比较，能增大可向正面出射光线7a的区域，能把中间地点P的亮度比提高到与其它地点的亮度比相同的程度。

下面，说明制造方法。

说明图3所示的光学透镜片3的制造方法。

开始，决定在使用光学透镜片3的直下式背照光装置10上并排设置的冷阴极管1的间隔2L和从冷阴极管1的中心轴线C到光学透镜片3的下面的高度H。

在决定间隔2L和高度H后，根据已决定的间隔2L、高度H和式(1)决定倾斜角θ1。

决定了倾斜角θ1后，根据已决定的倾斜角θ1决定圆柱透镜31的透镜形状，从而使得在圆柱透镜31的凸面310的横断形状中，相互邻接的两个边Sn、Sn-1的倾斜角θn、θ(n-1)之差，从透镜中央LC向透镜边缘LE逐渐变小。

决定透镜形状后，制作具有与圆柱透镜31的横断面形状相同的横断面形状的槽的轧辊板。使用所制作的轧辊板，制造具有多个圆柱透镜31的光学透镜片3。

在上述的制造方法中，虽然采用使用轧辊板进行制造的方法，但也可以在决定了透镜形状之后，不用轧辊板而用其它方法来制造光学透镜片3。例如，在制造板状的光学透镜片3时，也可以使用具有与圆柱透镜31对应的多个槽的平板(平的金属模)。这时，用热塑性树脂和电离辐射性硬化树脂等充满平板的槽，在其上敷设成为基体材料部32的基板。热塑性树脂或电离辐射性硬化树脂硬化后形成圆柱透镜31，制成光学透镜片3。所谓电离辐射性硬化树脂，是用紫外线或电子线等电离辐射线硬化的树脂。

图23所示的光学透镜片40也能用与光学透镜片3同样的方法制造。即，决定间隔2L和高度H，根据已决定的间隔2L、高度H和式(1)决定角度θ1。决定角度θ1后，决定圆柱透镜41的透镜形状，从而使得圆柱透镜41的凸面410的横断形状(曲线)的曲率从透镜中央LC向透镜边缘LE逐渐变小。

根据以上的制造方法，能制造上述的光学透镜片3和40。

一般，虽然设定间隔2L和高度H而使入射到中间地点P的光线7a的入射角θa为15°～50°，但对于本实施方式的光学透镜片，即使入射角θa超过上述的范围，也能得到上述的效果。

冷阴极管1的间隔2L，最好是10μm～500μm。不到10μm时，圆柱透镜形成变得困难，超过500μm时，降低亮度分布均匀化的效果。但是，即使在上述范围外，也能在某种程度上得到本发明的效果。

本实施方式在图1和图2中，在壳体4的背面的前侧，在上下方向(图1中y的方向)并排设置多个冷阴极管1，但也可以在左右方向(图1中x方向)并排设置冷阴极管1。

另外，本实施方式的光学透镜片3上的圆柱透镜31，其透镜边缘LE既可以与邻接的其它圆柱透镜31的透镜边缘LE连接，透镜边缘LE相互间也可以不接触而有规定的间隔。对于光学透镜片40也同样。

以上，虽说明了本发明的实施方式，但上述的实施方式不过是用于实施本发明的例子。因此，本发明不限定于上述的实施方式，在不脱离其宗旨的范围内可以对上述的实施方式进行适当的变形来实施。

Claims (6)

1.一种直下式背照光装置，其特征是，

具有：相互并排设置的多个线光源；

包含与上述的多个线光源离开规定距离地设置的基体材料部和在上述基体材料部上形成且并排设置于上述多个线光源的并排设置方向的多个圆柱透镜的光学透镜片；

上述圆柱透镜的横断面形状是多角形，在上述横断面形状中，相互邻接的边的各个边和连接上述圆柱透镜的透镜边缘相互间的假想线段形成的倾斜角之差，从透镜中央向透镜边缘逐渐变小；

上述相互并排设置的两个线光源的间隔是2L，从上述线光源的中心轴线到上述光学透镜片的下面的高度是H；

上述横断面形状中包含透镜边缘的边的倾斜角θ1满足以下式(1)。

1.6×arc tan(L/H)>θ1>1.2×arc tan(L/H)(1)

2.一种直下式背照光装置，其特征是，

具有：相互并排设置的多个线光源；

包含与上述的多个线光源离开规定距离地设置的基体材料部和在上述基体材料部上形成且并排设置于上述多个线光源的并排设置方向的多个圆柱透镜的光学透镜片；

上述圆柱透镜的凸面的横断形状是曲线，上述曲线的曲率从透镜中央向透镜边缘逐渐变小；

上述相互并排设置的两个线光源的间隔是2L，从上述线光源的中心轴线到上述光学透镜片的下面的高度是H；

在上述圆柱透镜的透镜边缘中，上述圆柱透镜的平面和上述凸面形成的角度θ1满足以下式(1)。

1.6×arc tan(L/H)>θ1>1.2×arc tan(L/H)(1)

3.根据权利要求1或2记载的直下式背照光装置，其特征是，

上述基体材料部具有光透射性，且为板状。

4.一种光学透镜片，其用于具有相互并排设置的多个线光源的直下式背照光装置，其特征是，

具有：与上述多个线光源离开规定距离地设置的基体材料部，

在上述基体材料部上形成且并排设置于与上述多个线光源的并排设置方向相同方向的多个圆柱透镜；

上述圆柱透镜的横断面形状是多角形，在上述横断面形状中，相互邻接的边的各个边与连接上述圆柱透镜的透镜边缘相互间的假想线段形成的倾斜角之差，从透镜中央向透镜边缘逐渐变小；

上述相互并排设置的两个线光源的间隔是2L，从上述线光源的中心轴线到上述光学透镜片的下面的高度是H；

上述横断面形状中包含透镜边缘的倾斜角θ1满足以下式(1)。

1.6×arc tan(L/H)>θ1>1.2×arc tan(L/H)(1)

5.一种光学透镜片，其用于具有相互并排设置的多个线光源的直下式背照光装置，其特征是，

具有：与上述多个线光源离开规定距离设置的基体材料部，

在上述基体材料部上形成且并排设置于与上述多个线光源的并排设置方向相同方向的多个圆柱透镜；

上述圆柱透镜的凸面的横断形状是曲线，上述曲线的曲率从透镜中央向透镜边缘逐渐变小；

上述相互并排设置的两个线光源的间隔是2L，从上述线光源的中心轴线到上述光学透镜片的下面的高度是H；

在上述圆柱透镜的透镜边缘中，上述圆柱透镜的平面和上述凸面形成的角度θ1满足以下式(1)。

1.6×arc tan(L/H)>θ1>1.2×arc tan(L/H)(1)

6.根据权利要求4或5记载的光学透镜片，其特征是，

上述基体材料部具有光透射性，其为板状。

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