CN102844618A

CN102844618A - 光学元件

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Publication number: CN102844618A
Application number: CN2011800196558A
Authority: CN
Inventors: 池田贤元; 关大介
Original assignee: Nalux Co Ltd
Current assignee: Nalux Co Ltd
Priority date: 2010-12-01
Filing date: 2011-06-23
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2031-06-23
Also published as: KR20130016309A; WO2012073398A1; KR101509876B1; JPWO2012073398A1; JP5028569B2; CN102844618B; US20130063952A1; US9200777B2

Abstract

提供均匀照射被照射面的照明装置，该照明装置用于纵向和横向长度不同的平面光源。本发明的照明装置具备：面光源和包含接受来自该面光源的光的入射面和出射面的光学元件，该面光源的面内的形状是这样的形状：以该面光源的中心作为原点，以垂直的2轴作为x轴以及y轴，关于x轴以及y轴线对称，x轴方向的长度比y轴方向的长度短，以通过原点且与该面光源的面垂直的轴作为光轴，该入射面是以与该光轴的交点作为顶点、在包含该光轴的截面中关于该光轴线对称的盖状，设该面光源的x坐标的最大值为a、y坐标的最大值为b，则：h_ab≤0.02。

Description

光学元件

技术领域

本发明涉及在基于面光源的照明中利用的光学元件。

背景技术

使用了发光二极管(LED)等面光源的照明装置已得到广泛利用。在使用发光二极管的显示器等背光照明装置中，需要均匀地照射显示器的画面。LED光源与白炽灯光源相比，向前面方向照射的光的比例较高。因此，为了利用LED光源均匀地照射较大的面积，需要增加LED光源数以使多个LED光源的光的重合变大，或者使被照射面远离LED光源。但是，当LED光源数增多时，制造成本增加，另外，功耗也增加。当被照射面远离LED光源时，照明装置难以小型化。因此，为了适当改变利用LED光源照射的光的分布(配光特性)，开发了在LED光源的前面配置有光学元件的背光源照明装置(专利文献1等)。

另一方面，光量大的LED光源大多由多个LED芯片构成。在此情况下，根据布线等构造上的原因，多个LED芯片大多配置在直线上。结果，LED光源的纵向与横向长度不同。另外，即使在使用单个LED芯片的LED光源的情况下，由于布线等的原因也存在纵向与横向长度不同的LED光源。

但是，在均匀地照射被照射面的照明装置中，没有开发纵向与横向长度不同的LED光源所使用的光学元件。

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

发明要解决的课题

因此，关于均匀照射被照射面的照明装置，存在对应用于纵向与横向长度不同的平面光源的照明装置的需求。

解决问题的手段

本发明的照明装置具备：面光源；以及光学元件，其包含接受来自该面光源的光的入射面和出射面，该面光源的面内的形状是这样的形状：以该面光源的中心作为原点，以垂直的2轴作为x轴以及y轴，关于x轴以及y轴线对称，x轴方向的长度比y轴方向的长度短，以通过原点且与该面光源的面垂直的轴作为光轴，该入射面是以与该光轴的交点作为顶点、在包含该光轴的截面中关于该光轴线对称的盖状，设该面光源的x坐标的最大值为a、y坐标的最大值为b，则：

h_{ab} = \frac{(h_{a} + a) - (h_{b} + b)}{(h_{a} + a)},

h_ab≤0.02。

在本发明的照明装置中，构成为，光学元件的入射面是以与光轴的交点作为顶点、在包含该光轴的截面中关于该光轴线对称的盖状，设该面光源的x坐标的最大值为a、y坐标的最大值为b，则：

h_{ab} = \frac{(h_{a} + a) - (h_{b} + b)}{(h_{a} + a)},

h_ab≤0.02。

因此，即使是x轴方向的长度比y轴方向的长度短的面光源，也能够减小被照射面中的两轴方向的照度分布的偏差。

在本发明第1实施方式的照明装置中，

b/a≥1.2。

在本实施方式中，即使是满足下式的x轴方向长度比y轴方向长度短的面光源，也能够减小被照射面中的两轴方向的照度分布的偏差，

b/a≥1.2。

在本发明的第2实施方式的照明装置中，上述入射面是双锥面。根据本实施方式，可容易地规定满足期望条件的上述入射面的形状。本发明的第3实施方式的照明装置，设i、j为整数，上述入射面用下式表示，

z = \underset{i = 0}{Σ} \underset{j = 0}{Σ} A_{ij} x^{i} x^{j} .

根据本实施方式，可容易地规定满足期望条件的上述入射面的形状。

本发明的第4实施方式的照明装置中，以上述出射面与上述光轴的交点作为上述出射面的中心，在包含上述出射面的中心的部分具有扩散构造。

根据本实施方式，可通过使沿着光轴在前方方向上前进的光扩散，可进一步减小被照射面中的两轴方向的照度分布的偏差。

本发明的第5实施方式的照明装置中，以上述出射面与上述光轴的交点作为上述出射面的中心，在包含上述入射面的中心的部分具有扩散构造。

根据本实施方式，可通过使沿着光轴在前方方向上前进的光扩散，来进一步减小被照射面中的两轴方向的照度分布的偏差。

本发明的第6实施方式的照明装置中，以上述出射面与上述光轴的交点作为上述出射面的中心，以包含上述出射面的中心的面作为上述出射面的上表面，在该上表面与侧面的边界部分具有扩散构造。

根据本实施方式，通过进一步良好地控制相对于中心轴(光轴)具有较大的角度的光线，来进一步减小被照射面中的两轴方向的照度分布的偏差。

本发明的第7实施方式的照明装置中，以在包含原点的xy面上形成的面作为底面，在该底面具有扩散构造。

根据本实施方式，利用在光学元件底面上具备的扩散构造，防止光学元件内部的基于全反射的光线、来自被照射面的基于反射的光线、来自在配置多个光学元件时邻接的光学元件的光线等经由光学元件的底面到达被照射面，由此能够降低被照射面的亮度不均。

附图说明

图1是示出纵向与横向长度不同的面光源的各种例的图。

图2是示出LED光源以及光学元件的包含通过LED光源的中心且与光源面垂直的中心轴以及横方向的轴(x轴)的截面的图。

图3是示出LED光源以及光学元件的包含通过LED光源的中心且与光源面垂直的中心轴以及横方向的轴(x轴)的截面的图。

图4是示出LED光源以及入射面1的包含通过LED光源的中心且与光源面垂直的中心轴以及横方向的轴(x轴)的截面的图。

图5是示出LED光源以及出射面的包含通过LED光源的中心且与光源面垂直的中心轴以及纵方向的轴(y轴)的截面的图。

图6是示出实施例1的照明装置的被照射面的照度分布的图。

图7是示出实施例1的照明装置的yz截面以及xz截面中的照度分布的图。

图8是示出比较例1的照明装置的被照射面201的照度分布的图。

图9是示出比较例1的照明装置的yz截面以及xz截面中的照度分布的图。

图10是实施例2的照明装置的被照射面的照度分布的图。

图11是示出实施例2的照明装置的yz截面以及xz截面中的照度分布的图。

图12是示出h_ab与照度的偏差的关系的图。

图13是示出利用注塑成型来制造的、在出射面与中心轴的交点附近设置有树脂的进料浇口（供給ゲ一ト）的光学元件(透镜)的图。

图14是示出利用注塑成型来制造的、在出射面与中心轴的交点附近设置有圆锥台状的突起部并在此处设置有树脂的进料浇口的光学元件(透镜)的图。

图15是示出在入射面1031C与中心轴的交点附近具有扩散构造的光学元件的图。

图16是示出在出射面1033D与中心轴的交点附近具有扩散构造的光学元件的图。

图17是示出以包含入射面1031C与中心轴的交点的面作为上表面并在该上表面与侧面的边界附近具有扩散构造的光学元件的图。

图18是示出以在包含原点的xy面上形成的面作为底面并在该底面具有扩散构造的光学元件的图。

具体实施方式

在以下本发明的实施便携中，使用面光源为LED光源的例子进行说明，但其它的面光源也可以适用本发明。

图1是示出纵向与横向长度不同的面光源的各种例的图。在图1中，利用实线表示LED光源的形状。

图1(A)是示出由被荧光剂覆盖的单个LED芯片构成的LED光源的图。

图1(B)是示出纵向长度与横向长度不同的由1个LED芯片构成的LED光源的图。纵向长度与横向长度之比是3比1。

图1(C)是示出纵向长度与横向长度不同的由2个LED芯片构成的LED光源的图。纵向长度与横向长度之比是3比2。

图1(D)是示出纵向长度与横向长度相等的由4个LED芯片构成的LED光源的图。纵向长度与横向长度的比是7比1。

图2是示出LED光源101以及光学元件103的包含通过LED光源101的中心且与光源面垂直的中心轴和光源面中的横方向的轴(x轴)的截面的图。

图3是示出LED光源101以及光学元件103的包含通过LED光源101的中心且与光源面垂直的中心轴和光源面中的纵方向的轴(y轴)的截面的图。

LED光源101的发光面具有关于x轴以及y轴线对称的形状。LED光源101的发光面的x轴方向的长度是2a，y轴方向的长度是2b。这里，a小于b。光学元件103具备入射面1031和出射面1033。入射面1031形成为覆盖LED光源101的盖状。盖的顶点是入射面1031与中心轴的交点。包含入射面1031的中心轴的截面关于中心轴线对称。LED光源101的发光面以及光学元件103的底面形成同一面。T表示中心轴与LED光源101的发光面的交点和中心轴与出射面1033的交点之间的距离。另外，D表示LED光源101的发光面与被照射面201之间的距离。

图4是示出LED光源101以及入射面1031的包含通过LED光源101的中心且与光源面垂直的中心轴和光源面中的横方向的轴(x轴)的截面的图。在图4中，h表示LED光源101的发光面与顶点之间的距离。另外，h_a表示x坐标在a或-a位置处的入射面1031与顶点之间的距离。

图5是示出LED光源101以及出射面1033的包含通过LED光源101的中心且与光源面垂直的中心轴和光源面中的纵方向的轴(y轴)的截面的图。在图5中，h表示LED光源101的发光面与顶点的距离。另外，h_b表示x坐标在b或-b的位置处的入射面1031与顶点之间的距离。

以下示出本发明的照明装置的实施例以及比较例。

实施例1

实施例1的照明装置的规格如下所示。

[表1]

	单位mm
		a	0.25
b	0.6
		h	3.810
h_a	3.721
		h_b	3.353
T	4.890
		D	9.0

入射面1031是双锥面，可用以下的式子表示。

z = \frac{c_{x} x^{2} + c_{y} y^{2}}{1 + \sqrt{1 - (1 + k_{x}) c_{x}^{2} x^{2} - (1 + k_{y}) c_{y}^{2} y^{2}}}

c_{x} = \frac{1}{R_{x}} . c_{y} = \frac{1}{R_{y}} . - - - (1)

这里，z表示从入射面的顶点到入射面1031上的点的在中心轴方向的距离。c_x与c_y分别是XZ截面的曲率、YZ截面的曲率，R_x与R_y分别是XZ截面的曲率半径、YZ截面的曲率半径，k_x与k_y分别是XZ截面的圆锥系数、YZ截面的圆锥系数。

入射面1031的规格如下所示。

[表2]

R_x	0.35Omm
		R_y	0.392mm
k_x	-0.990
		k_y	-1.010

另外，在本实施例中，如果设为

h_{ab} = \frac{(h_{a} + a) - (h_{b} + b)}{(h_{a} + a)} - - - (2),

则h_ab=0.45%

出射面1033是朝LED光源101的相反侧凸出的形状，可用以下的式子表示。

z = \frac{{cr}^{2}}{1 + \sqrt{1 - (1 + k) c^{2} r^{2}}} + Σ_{i = 1}^{N} A_{i} r^{i}

c＝1/R

r²＝x²+y²

（3）

这里，z是从出射面1033与中心轴的交点到出射面1033上的点的距离。c是曲率，R是曲率半径，k是圆锥系数，Ai是非球面系数。

出射面1033的规格如下所述。

[表3]

R	55.72O36
		k	0
A4	0.000288
		A6	-2.29E-07
A8	7.10E-O9
		A10	2.66E-11
A12	4.33E-13

接着，对实施例1的照明装置的效果进行说明。

图6是示出实施例1的照明装置的被照射面201的照度分布的图。图6的横方向是x轴方向，纵方向是y轴方向。在图中，圆形的实线表示光学元件103的光学面。多个光学元件(透镜)103在包含这些光学面的面中沿着x轴方向以及y轴方向按照50mm的间隔配置。在图6中，沿着x轴方向配置4个光学元件103，沿着y轴方向配置3个光学元件103。在图6中，颜色越黑，则照度越低，颜色越白，则照度越高。虚线A1与虚线B1分别是包含光源和透镜的中心的yz截面与xz截面，虚线A2与虚线B2分别是包含相邻的光学元件的中心的中间点的yz截面与xz截面。

图7(A)是示出包含光学元件的中心的yz截面(A1截面)的照度分布的图。图7(A)的横轴表示y轴方向的位置，图7(A)的纵轴表示将照度的最大值设为100%时的相对照度。在图7(A)中，利用虚线来表示光学元件(透镜)的中心。

图7(B)是示出包含相邻的光学元件的中心的中间点的yz截面(A2截面)的照度分布的图。图7(B)的横轴表示y轴方向的位置，图7(B)的纵轴表示将照度的最大值设为100%时的相对照度。在图7(B)中，利用虚线来表示光学元件(透镜)的中心。

图7(C)是表示包含光学元件的中心的xz截面(B1截面)的照度分布的图。图7(C)的横轴表示x轴方向的位置，图7(C)的纵轴表示将照度的最大值设为100%时的相对照度。在图7(C)中，利用虚线表示光学元件(透镜)的中心。

图7(D)是示出包含相邻的光学元件的中心的中间点的xz截面(B2截面)的照度分布的图。图7(D)的横轴表示x轴方向的位置，图7(D)的纵轴表示将照度的最大值设为100%时的相对照度。在图7(D)中，利用虚线表示光学元件(透镜)的中心。

比较例1

比较例1与实施例1对应，除了入射面的形状之外，比较例1的照明装置的照明装置规格都与实施例1相同。入射面的规格如下所述。

[表4]

	单位mm
		a	0.25
b	0.6
		h	3.810
h_a	3.416
		h_b	2.405
T	4.890
		D	9.0

入射面是轴对称的形状，可用以下的式子表示。

z = \frac{{cr}^{2}}{1 + \sqrt{1 - (1 + k) c^{2} r^{2}}}

\frac{1}{c} = R

r²＝x²+y²

（4）

这里，z是从入射面的顶点到入射面上的点的距离，c是曲率，R是曲率半径，k是圆锥系数。

式(4)的系数如下所述。

[表5]

R	0.370
		k	-1.000

另外，在该实施例中，如果设为

h_{ab} = \frac{(h_{a} + a) - (h_{b} + b)}{(h_{a} + a)} - - - (2),

则h_ab=18.0%。

图8是示出比较例1的照明装置的被照射面201的照度分布的图。图8的横方向是x轴方向，纵方向是y轴方向。在图8中，圆形的实线表示光学元件(透镜)的光学面。多个光学元件在包含这些光学面的面中沿着x轴方向以及y轴方向按照50mm的间隔配置。在图8中，沿着x轴方向配置4个光学元件103，沿着y轴方向配置3个光学元件103。在图8中，颜色越黑，则照度越低，颜色越白，则照度越高。虚线A1与虚线B1分别是包含光源和透镜的中心的yz截面与xz截面，虚线A2与虚线B2分别是包含相邻的光学元件的中心的中间点的yz截面与xz截面。

图9(A)是示出包含光学元件的中心的yz截面(A1截面)的照度分布的图。图9(A)的横轴表示y轴方向的位置，图9(A)的纵轴表示将照度的最大值设为100%时的相对照度。在图9(A)中，利用虚线表示光学元件(透镜)的中心。

图9(B)是示出包含相邻的光学元件的中心的中间点的yz截面(A2截面)的照度分布的图。图9(B)的横轴表示y轴方向的位置，图9(B)的纵轴表示将照度的最大值设为100%时的相对照度。在图9(B)中，利用虚线表示光学元件(透镜)的中心。

图9(C)是示出包含光学元件的中心的xz截面(B1截面)的照度分布的图。图7(C)的横轴表示x轴方向的位置，图9(C)的纵轴表示将照度的最大值设为100%时的相对照度。在图9(C)中，利用虚线表示光学元件(透镜)的中心。

图9(D)是示出包含相邻的光学元件的中心的中间点的xz截面(B2截面)的照度分布的图。图9(D)的横轴表示x轴方向的位置，图9(D)的纵轴表示将照度的最大值作为100%时的相对照度。在图9(D)中，利用虚线表示光学元件(透镜)的中心。

当比较图7与图9时，在各个截面中，使用比较例1的照明装置时的照度的偏差较大。尤其在A1以及B1截面中，使用比较例1的照明装置时的照度的偏差变大。

实施例2

实施例2的照明装置的规格如下所述。

[表6]

	单位mm
		a	0.25
b	0.6
		h	3.800
h_a	3.660
		h_b	3.289
T	4.500
		D	9.4

入射面1031是双锥面，可用以下的式子表示。

z = \frac{c_{x} x^{2} + c_{y} y^{2}}{1 + \sqrt{1 - (1 + k_{x}) c_{x}^{2} x^{2} - (1 + k_{y}) c_{y}^{2} y^{2}}}

c_{x} = \frac{1}{R_{x}} . c_{y} = \frac{1}{R_{y}} . - - - (1)

入射面1031的规格如下所述。

[表7]

R_x	0.220mm
		R_y	0.350mm
k_x	-1.050
		k_y	-1.010

另外，在本实施例中，如果设为

h_{ab} = \frac{(h_{a} + a) - (h_{b} + b)}{(h_{a} + a)} - - - (2),

则h_ab=0.53%。

z = \frac{{cr}^{2}}{1 + \sqrt{1 - (1 + k) c^{2} r^{2}}} + Σ_{i = 1}^{N} A_{i} r^{i}

c＝1/R

r²＝x²+y²（3）

出射面1033的规格如下所述。

[表8]

R	∞
		k	0
A4	0.000589
		A6	-2.10E-06
A8	1.l0E-08
		A10	-6.71E-10
A12	1.14E-11

接着，对实施例2的照明装置的效果进行说明。

图10是示出实施例2的照明装置的被照射面201的照度分布的图。图10的横方向是x轴方向，纵方向是y轴方向。在图10中，圆形的实线表示光学元件(透镜)103的光学面。多个光学元件(透镜)103在包含这些光学面的面中沿着x轴方向以及y轴方向按照50mm的间隔进行配置。在图10中，沿着x轴方向配置4个光学元件(透镜)，沿着y轴方向配置3个光学元件(透镜)。在图10中，颜色越黑，则照度越低，颜色越白，则照度越高。虚线A1与虚线B1分别是包含光源和透镜的中心的yz截面与xz截面，虚线A2与虚线B2分别是包含相邻的光学元件的中心的中间点的yz截面与xz截面。

图11(A)是示出包含光学元件(透镜)的中心的yz截面(A1截面)的照度分布的图。图11(A)的横轴表示y轴方向的位置，图11(A)的纵轴表示将照度的最大值设为100%时的相对照度。在图11(A)中，用虚线表示光学元件(透镜)的中心。

图11(B)是示出包含相邻的光学元件(透镜)中心的中间点的yz截面(A2截面)的照度分布的图。图11(B)的横轴表示y轴方向的位置，图11(B)的纵轴表示将照度的最大值设为100%时的相对照度。在图11(B)中，利用虚线表示光学元件(透镜)的中心。

图11(C)示出包含光学元件(透镜)的中心的xz截面(B1截面)的照度分布的图。图11(C)的横轴表示x轴方向的位置，图11(C)的纵轴表示将照度的最大值设为100%时的相对照度。在图11(C)中，利用虚线表示光学元件(透镜)的中心。

图11(D)示出包含相邻的光学元件(透镜)中心的中间点的xz截面(B2截面)的照度分布的图。图11(D)的横轴表示x轴方向的位置，图11(D)的纵轴表示将照度的最大值设为100%时的相对照度。在图11(D)中，利用虚线表示光学元件(透镜)的中心。

入射面为双锥面的实施例

以下的表9至表11示出包含上述实施例1以及2在内的实施例为双锥面的照明装置的实施例的规格。式(1)表示入射面，式(3)表示出射面。表9示出光源以及光学元件的入射面的规格，表10示出光学元件的入射面的规格以及照度的偏差，表11示出光学元件的出射面的规格。

[表9]

在表9中，

b/a≥1.2。

[表10]

在表10中，分别设被照射面中的最大照度以及最小照度为I_max以及I_min，用(I_max-I_min)/I_max表示照度的偏差。实施例1至21的照度偏差小于12%。与此相对，比较例1的照度的偏差是37.2%。

[表11]

图12是示出h_ab的绝对值与照度的偏差的关系的图。

实施例22

实施例22的照明装置的规格如下所述。

[表12]

入射面可用以下的式子表示。

z = \underset{i = 0}{Σ} \underset{j = 0}{Σ} A_{ij} x^{i} x^{j}

这里，z表示从入射面的顶点到入射面上的点的在中心轴方向的距离。c_x与c_y分别是XZ截面的曲率、YZ截面的曲率，R_x与R_y分别是XZ截面的曲率半径、YZ截面的曲率半径，k_x与k_y分别是XZ截面的圆锥系数、YZ截面的圆锥系数。

入射面的规格如下所述。

[表13]

	j	A_ij
			2	0	1.36662E+00
0	2	1.43611E+00
			4	0	-1.05836E-01
2	2	-2.03l65E-01
			0	4	-3.54284E-02
6	0	6.O4379E-03
			4	2	2.25244E-02
2	4	6.83951E-03
			0	6	2.15786E-03
8	0	-1.37655E-04
			6	2	-1.23183E-03
4	4	5.34192E-04
			2	6	-1.65992E-04
0	8	-1.02210E-04
			10	0	0.00000+00
8	2	2.53725E-05
			6	4	1.42596E-05
4	6	4.86563E-06
			2	8	2.35412E-06
0	10	2.04035E-06

另外，在本实施例中，如果设为，

h_{ab} = \frac{(h_{a} + a) - (h_{b} + b)}{(h_{a} + a)} - - - (2),

则h_ab=1.87%。

出射面也可用式(5)表示。这里，z表示从出射面与中心轴(z轴)的交点到出射面上的点的在中心轴方向的距离。c_x与c_y分别是XZ截面的曲率、YZ截面的曲率，R_x与R_y分别是XZ截面的曲率半径、YZ截面的曲率半径，k_x与k_y分别是XZ截面的圆锥系数、YZ截面的圆锥系数。

出射面的规格如下所述。

[表14]

i	j	A_ij
			2	0	-1.20049E-01
0	2	8.33568E-03
			4	0	2.87998E-04
0	4	5.88880E-04
			6	0	-2.29l64E-07
0	6	-2.10334E-06
			8	0	7.10087E-09
0	8	1.09600E-08
			10	0	2.66001E-11
0	10	-6.70760E-10
			12	0	4.32883E-13
0	12	1.13728E-11

实施例22的照度的偏差是5.9%。

其它的优选实施方式

图13是示出利用注塑成型来制造的、在出射面与中心轴的交点附近设置有树脂的进料浇口的光学元件(透镜)的图。在本实施方式中，利用注塑成型来制造光学元件。图13(A)是示出树脂的进料浇口1035A以及光学元件103A的图。图13(B)是示出在分离树脂的进料浇口1035A后的具有进料浇口痕1037A的光学元件103A的图。在本实施方式中，通过在中心轴附近设置树脂的进料浇口，可使树脂在透镜的模具内关于中心轴大致对称地从透镜中心流动，进行良好的成形。由于树脂关于中心轴大致对称地流动，从而具有提高成形性、降低基于压力的折射率分布或降低双折射等效果。另外，因为树脂关于中心轴大致对称地流动，所以成形的周期时间变短，能够在相同时间内使更多的透镜成形。这样的浇口配置还可以称为中心浇口或针点浇口。

图14是示出利用注塑成型制造的、在出射面与中心轴的交点附近设置有圆锥台状的突起部并在此处设置有树脂的进料浇口的光学元件(透镜)的图。在本实施方式中，利用注塑成型来制造光学元件。图13(A)是示出树脂的进料浇口1035B以及光学元件103B的图。图13(B)是示出分离树脂的进料浇口1035B后的具备圆锥台状的突起部1037B的光学元件103B的图。在本实施方式中，设置于出射面与中心轴的交点附近的圆锥台状的突起部1037B特别是在被照射面位于附近时，促进光源中心部的强度较强的光线的扩散。另外，通过在中心轴附近设置树脂的进料浇口，可使树脂在透镜的模具内关于中心轴大致对称地从透镜中心流动，进行良好的成形。由于树脂关于中心轴大致对称地流动，从而具有提高成形性、降低基于压力的折射率分布或降低双折射等效果。另外，因为树脂关于中心轴大致对称地流动，所以成形的周期时间变短，能够在相同时间内使更多的透镜成形。

图15至图18是示出在一个面上具备扩散构造的光学元件的图。

扩散构造可由丙烯酸粉末、聚苯乙烯粒子、硅粉末、银粉末、氧化钛粉末、铝粉末、白炭墨、氧化镁、氧化锌等散射材料形成。或者，扩散构造可以是在从任意的面上附加微小的球面形状、非球面形状、圆锥形状、三角锥形状、四角锥形状等而得到的构造、或者是从任意的面去除这些微小形状而得到的构造。微小构造例如可以是在任意的面中包含于直径1mm的圆中的构造。或者，扩散构造可以是微透镜阵列等微小的曲面、棱镜等折射构造或全反射构造。

图15是示出在入射面1031C与中心轴的交点附近具备扩散构造的光学元件的图。因为光源中心的光量高，所以特别是在被照射面近的情况下，在中心轴附近附加扩散构造是有效的。

图16是示出在出射面1033D与中心轴的交点附近具备扩散构造的光学元件的图。与中心轴的交点附近是从透镜中心到透镜半径的一半以内的范围。因为光源中心的光量高，所以特别是在被照射面近的情况下，在中心轴附近附加扩散构造是有效的。

图17是示出以包含透镜的入射面1031C与中心轴的交点的面作为上表面并在透镜的该上表面与侧面的边界附近具有扩散构造的光学元件的图。因为难以控制相对于中心轴具有较大角度的光线，所以特别是在被照射面近的情况下，在外周部附加扩散构造是有效的。

图18是示出以在包含原点的xy面上形成的面作为底面并在该底面上具备扩散构造的光学元件的图。如果光学元件(透镜)内部的基于全反射的光线、来自被照射面的基于反射的光线、来自在配置多个透镜时邻接的透镜的光线等经由透镜的底面到达被照射面，则被照射面会产生亮度不均。利用在透镜底面具备的扩散构造，能够降低被照射面的亮度不均。

另外，作为其它实施方式，也可组合图15至图18所示的实施方式中的多种方式。

Claims

1.一种照明装置，其具备：

面光源；以及光学元件，其包含接受来自该面光源的光的入射面和出射面，

该面光源的面内的形状是这样的形状：以该面光源的中心作为原点，以垂直的2轴作为x轴以及y轴，关于x轴以及y轴线对称，x轴方向的长度比y轴方向的长度短，以通过原点且与该面光源的面垂直的轴作为光轴，

该入射面是以与该光轴的交点作为顶点、在包含该光轴的截面中关于该光轴线对称的盖状，

设该面光源的x坐标的最大值为a、y坐标的最大值为b，则：

h_{ab} = \frac{(h_{a} + a) - (h_{b} + b)}{(h_{a} + a)},

h_ab≤0.02。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，

b/a≥1.2。

3.根据权利要求1或2所述的照明装置，其中，上述入射面是双锥面。

4.根据权利要求1或2所述的照明装置，其中，设i、j为整数，上述入射面用下式表示，

z = \underset{i = 0}{Σ} \underset{j = 0}{Σ} A_{ij} x^{i} y^{i} .

5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的照明装置，其中，

以上述出射面与z轴的交点作为上述出射面的中心，在包含上述出射面的中心的部分具有扩散构造。

6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的照明装置，其中，

以上述出射面与z轴的交点作为上述出射面的中心，在包含上述入射面的中心的部分具有扩散构造。

7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的照明装置，其中，

以上述出射面与z轴的交点作为上述出射面的中心，以包含上述出射面的中心的面作为上述出射面的上表面，在该上表面与侧面的边界部分具有扩散构造。

8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的照明装置，其中，

以在包含原点的xy面上形成的面作为底面，在该底面具有扩散构造。