[发明专利]光学元件、包含该光学元件的照明装置以及使用了该照明装置的照明模块

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、包含该光学元件的照明装置以及使用了该照明装置的照明模块。

背景技术

近年来，在照明中大多使用LED(发光二极管)光源。LED光源因为向前方照射的光的比例高，因此多将使来自LED光源的光扩散的光学元件与LED光源进行组合而使用。特别是，在作为照射宽范围的背景光用等的照明单元的光源使用LED光源时，为了利用少数的LED光源来实现小型的照明单元，采用使来自LED光源的光以宽角度进行扩散的光学元件(例如，专利文献1)。

关于背景光照明单元，存在在扩散板等的侧面配置光源并利用导光板的原理照射前面的边缘光方式、以及在被照射面的正下方配置多个光源的直下型方式这两种。在直下型方式中具有将光源排列成一列或多列的列配置型的照明单元。

当作为这种列配置型的背景光照明单元的光源使用LED等的光源时，优选形成列的光源作为整体对宽范围照射均匀的光。

但是，当作为列配置型的背景光照明单元的光源使用LED等的光源时，没有开发用于使形成列的光源作为整体对宽范围照射均匀的光的、专门针对LED等的上述的形成列的光源使用的光学元件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许3875247号公报

发明内容

发明所要解决的课题

因此，当作为列配置型的照明单元的光源使用LED等的光源时，存在对用于使形成列的光源作为整体对宽范围照射均匀的光的、专门针对LED等的上述的形成列的光源使用的光学元件的需求。

解决课题的手段

本发明第1方式的光学元件，其具有：入射面，其形成为覆盖配置于平面上的假想光源；以及出射面，其覆盖该入射面，该光学元件构成为在来自该假想光源的光通过该入射面和该出射面之后照射到外部，其中，将通过该假想光源的中心并与该平面垂直的轴作为z轴，规定在该平面内彼此正交并通过成为原点的该中心的x轴和y轴，设该假想光源的x座标的最大值为b，y座标的最大值为a，该入射面是将与z轴的交点作为顶点的盖状，在包含x轴和z轴的截面中，设从原点发出并在与z轴成θr角度的方向上前进的假想光线在与该入射面的交点处与该入射面的法线构成的角度为设从x轴上与原点相隔距离b的点b发出并在z轴方向上前进的假想光线通过该入射面之后与z轴方向构成的角度为θib，在包含y轴和z轴的截面中，设从原点发出并在与z轴成θr角度的方向上前进的假想光线在与该入射面的交点处与假想光线构成的角度为设从y轴上与原点相隔距离a的点a发出并在z轴方向上前进的假想光线通过该入射面之后与z轴方向构成的角度为θia，而且设通过该出射面之后与z轴方向构成的角度为θea，设从该点a到从该点a引出的相对于xy面的垂线与该入射面的交点的距离为ha，设从原点发出并在与z轴成arctan(a/ha)角度的方向上前进的假想光线通过该出射面之后与z轴方向构成的角度为θeha，该入射面在0＜θr＜60°下满足

φ_y＞φ_x，

并且，满足

θ_eha＞45°

θ_ea＞45°

θ_ia＞θ_ib。

因为本方式的光学元件形成为满足

θ_eha＞45°

θ_ea＞45°，

因此使从光源的中心和光源的y轴方向的端部发出的代表性的假想光线在y轴方向上充分扩散。另外，入射面形成为，在0＜θr＜60°下满足

φ_y＞φ_x，

而且，满足

θ_in＞θ_ib，

因此来自光源的中心和端部的假想光线在入射面中相比于x轴方向在y轴方向上更宽地扩散。

本发明的第1方式的第1实施方式的光学元件形成为，上述入射面还满足

tan(θ_eha)＞2。

在本实施方式的光学元件中，入射面形成为，满足

tan(θ_eha)＞2，

因此使来自光源中心的代表性的假想光线在y轴方向上更宽地扩散。