光學元件和面光源裝置的制作方法

本發明涉及在正面具備棱鏡組的光學元件和面光源裝置。

背景技術：

例如在電梯中設置有以能夠輸入目標樓層的方式照亮的照亮式按鈕開關，近年，希望該照亮式按鈕開關均勻地進行面發光。

作為用于使以往的照亮式按鈕開關均勻地面發光的結構，如圖10的(a)、(b)、(c)所示，一般公知3種控制方式。其中，在圖10的(a)所示的將凸透鏡102配置在光源101的正上方來控制指向性的方式、或者圖10的(b)所示的將來自光源111的光經由導光管112射出的導光控制方式等所謂的光源正下方式中，存在出射方向的距離較大這樣的課題。與此相比，如圖10的(c)所示，在面發光控制方式中，由于使用導光板121，因此能夠減小出射方向的距離。可是，在使用導光板121的情況下，光源122一般被配置在導光板121的側面，因此存在面內方向上的廣度擴大這樣的課題。另外，如果使用導光板121，則成本升高。

因此，為了廉價地制造面光源裝置，在光源正下方式中，優選減小出射方向的距離以實現均勻的面發光。

可是，關于光源正下方式的面光源裝置的亮度分布，在不存在微透鏡陣列等光學元件的情況下，如在圖11的(a)中以虛線所示，光源的正上方過亮，并且周邊過暗。特別是在使用LED作為光源時，該現象變得明顯。因此，在光源正下方式的面光源裝置中，為了得到在圖11的(a)中以實線所示的目標值的亮度分布以實現均勻的面發光，需要使中央附近更暗，并且使外周更亮。為此,如圖11的(b)所示，在微透鏡陣列(MLA)等光學元件中，需要在LED光源的正上方加強反射，另一方面，需要在周邊加強基于折射等實現的偏向。

作為具備這樣的目的的光學元件的面光源裝置，以往已知例如專利文獻1所公開的LED發光體和專利文獻2所公開的正下型點光源背光裝置。

如圖12所示，專利文獻1所公開的LED發光體200由反射層201、發光二極管(LED)202和作為光學元件的結構化表面203構成。結構化表面203具有多個棱鏡結構體而成，其中，所述多個棱鏡結構體的棱鏡頂部相對于與發光二極管(LED)202的發光軸共軸的中心軸以直線的放射狀配置。

另外，如圖13的(a)所示，專利文獻2所公開的正下型點光源背光裝置300具備：搭載于LED基板301上的點狀LED光源302；反射板303，其設置在該LED基板301的上表面的除了點狀LED光源302以外的部分；以及光擴散板310，其設置在該LED基板301的上方。并且，如圖12的(b)所示，光擴散板310在表面具有多個凹部311，凹部311以大致倒多棱錐或大致倒多棱錐梯形狀形成。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本國公開專利公報“日本特表2009-521782號公報(2009年6月4日公表)”

專利文獻2：日本國公開專利公報“日本特開2010-117707號公報(2010年5月27日公開)”

技術實現要素：

發明要解決的課題

可是，在上述以往的光學元件和面光源裝置中，存在以下的問題。

首先，在專利文獻1所公開的LED發光體200中，如圖14所示，通過加大發光二極管(LED)202的正上方的反射，能夠降低結構化表面203的中央附近的亮度分布。可是，在周邊，亮度并沒有增加，其結果是，存在無法實現充分均勻的面發光這樣的問題。

另外，在專利文獻2所公開的正下型點光源背光裝置300中，如圖15所示，點狀LED光源302的正上方的光在光擴散板310的表面反射而返回。可是，光擴散板310周邊的光的一部分在光擴散板310的表面折射而集中在光擴散板310的上方的中央。其結果是，光擴散板310的中央的亮度幾乎沒有降低，從而存在無法實現充分均勻的面發光這樣的問題。

另一方面，在光學領域，已知將一個透鏡的表面部分細細地分解并配置在平面上而成的菲涅爾透鏡。菲涅爾透鏡具有透鏡的厚度較薄且能夠實現輕量化這樣的優點。在該菲涅爾透鏡中，如果例如以非球面適當地進行設計，則能夠通過基于折射等實現的偏向使光線集中在光量較少的透鏡周邊，從而能夠提高周邊的亮度。

可是，在將一個透鏡的表面細細地分解并呈同心圓配置在平面上而成的菲涅爾透鏡中，與所述圖15所示的相同，在光擴散板310的表面發生折射的光的一部分集中在光擴散板310的上方的中央。由于該現象，存在無法充分降低中央的亮度這樣的缺點。

本發明是鑒于上述以往的問題而完成的，其目的在于提供能夠在光源正下方式中將出射方向的距離保持得較小且能夠實現均勻的面發光的光學元件和面光源裝置。

用于解決問題的手段

為了解決上述課題，本發明的光學元件的特征在于，在平板的正面具備至少1個棱鏡組，所述棱鏡組是多個棱鏡頂部分別從中心軸朝向外周呈渦卷狀延伸而形成的。并且，呈渦卷狀延伸而形成的各個棱鏡頂部不一定必須連續，也可以不連續。

根據上述的發明，在向外周遠離光學元件的中心軸的部分，與以非球面適當地設計成的菲涅爾透鏡相同，多個棱鏡頂部接近呈同心圓設置的狀態。因此，能夠使來自光源的光折射而集中在遠離光學元件的中心軸的光量較少的外周的較暗部分。在此，在本發明中，在光學元件的外周，多個棱鏡頂部分別形成為呈渦卷狀延伸，不是同心圓。因此，一部分光雖然朝向光學元件的中心軸方向，但并不是集中在中心軸上的一點，而是分散開來。其結果是，能夠抑制光集中于中心軸上。

另一方面，在中心軸的附近，呈渦卷狀延伸而形成的多個棱鏡頂部成為以直線的放射狀進行配置的狀態。其結果是，在中心軸的附近，能夠使來自光源的光反射，從而使該來自光源的光不發生透射。

由此，在向外周遠離中心軸的部分，光大量地透射，在中心軸的附近，光不發生透射，因此，在光源被設置于光學元件的正下方的光源正下方式中，在光學元件的整個面上射出均勻的光。

因此，能夠提供可在光源正下方式中將出射方向的距離保持得較小且可實現均勻的面發光的光學元件。

并且，在本發明中，可以在平板內存在多個中心軸。由此，能夠在各中心軸的延長上分別配置光源，即使在具有大基板的光學元件中，也能夠在光學元件的整個面上射出均勻的光。

為了解決上述課題，本發明的面光源裝置的特征在于，在所述面光源裝置中依次配置有：擴散板；上述的光學元件；以及在所述光學元件的中心軸的延長線上設置的點狀光源。

根據上述的發明，能夠提供具備下述這樣的光學元件的面光源裝置：能夠在光源正下方式中將出射方向的距離保持得較小且能夠實現均勻的面發光。

特別是，在本發明中，擴散板被配置在光學元件的與點狀光源相反的一側。其結果是，來自光學元件的出射光通過擴散板而變得模糊。因此，從擴散板射出的光能夠實現更均勻的面發光。

發明的效果

根據本發明的光學元件和面光源裝置，起到了這樣的效果：提供了能夠在光源正下方式中將出射方向的距離保持得較小且能夠實現均勻的面發光的光學元件和面光源裝置。

附圖說明

圖1是示出本發明中的光學元件的一個實施方式的立體圖。

圖2是示出搭載了具備上述光學元件的面光源裝置的照亮式按鈕開關的結構的立體圖。

圖3是示出上述照亮式按鈕開關的結構的分解立體圖。

圖4是示出上述照亮式按鈕開關的結構的圖，并且是沿圖2中的A-A線觀察的剖視圖。

圖5是示出搭載于上述照亮式按鈕開關中的面光源裝置的結構的剖視圖。

圖6是示出上述光學元件的結構的俯視圖。

圖7的(a)是示出上述光學元件的外周部的光的前進方向的光路圖，圖7的(b)是示出上述光學元件的中心軸附近的光的前進方向的光路圖。

圖8的(a)是示出上述光學元件中的棱鏡頂部的中心點的剖視圖，圖8的(b)是示出棱鏡頂部的渦卷角度的俯視圖。

圖9的(a)是示出各種微透鏡陣列的結構的俯視圖，圖9的(b)是示出發光區域/厚度與均勻性之間的關系的曲線圖。

圖10的(a)是示出作為以往的面光源裝置的結構例的指向性控制方式的剖視圖，圖10的(b)是示出作為以往的面光源裝置的結構例的導光控制方式的剖視圖，圖10的(c)是示出作為以往的面光源裝置的結構例的面發光控制方式的剖視圖。

圖11的(a)是示出以往的光源正下方式的面光源裝置中的亮度分布的圖，圖11的(b)是示出用于在光源正下方式的面光源裝置中實現均勻的面發光的光路的示意性剖視圖。

圖12是示出以往的光源正下方式的面光源裝置和光學元件的一例的立體圖。

圖13的(a)是示出以往的光源正下方式的另一種面光源裝置的一例的剖視圖，圖13的(b)是示出在該面光源裝置中使用的光學元件的結構的立體圖。

圖14是示出圖12所示的以往的光源正下方式的面光源裝置中的光路特性的示意性剖視圖。

圖15是示出圖13的(a)、(b)所示的以往的光源正下方式的另一種面光源裝置中的光路特性的示意性剖視圖。

具體實施方式

下面，根據圖1～圖9對本發明的一個實施方式進行說明。

針對將本實施方式的光學元件和面光源裝置應用于照亮式按鈕開關的應用例進行說明，其中，所述照亮式按鈕開關被用作例如下述的開關：在安裝于電梯層站的壁面上的電梯用操作面板中設置的上方向或下方向等的指示開關；或者，安裝在電梯內的表示門打開、門關閉以及樓層號的指示開關等。并且，本發明的光學元件和面光源裝置不限于針對照亮式按鈕開關的應用，也可以應用于其它領域。

根據圖2～圖4，對具備本發明的實施方式的光學元件和面光源裝置的照亮式按鈕開關1的結構進行說明。圖2是示出本實施方式的照亮式按鈕開關的結構的立體圖。圖3是示出上述照亮式按鈕開關的結構的分解組裝圖，圖4是沿圖2中的A-A線觀察的剖視圖。

如圖2～圖4所示，本實施方式的照亮式按鈕開關1為這樣的結構：印刷基板2安裝在基座部件3的下表面，在基座部件3的上表面上依次收納有彈簧4、連桿機構5、可動罩6、柱塞7和操作鈕8。

印刷基板2例如是長板狀，在印刷基板2的上表面，在末端部安裝有開關主體10，在中央部安裝有成為照光用光源的作為片狀的點狀光源的LED20，在基端部安裝有連接器2a。開關主體10在上表面具備按鈕11，在按鈕11上方設置有覆蓋整個開關主體10的緩沖橡膠12。

基座部件3具有使印刷基板2的配置有開關主體10和LED20的區域分別開口的開口部3a、3b。由此，開關主體10通過開口部3a并隔著緩沖橡膠12與可動罩6抵接。另外，來自LED20的光通過開口部3b向上方照射。另外，在基座部件3中，與各種部件卡合的多個卡合片3c向上方突出。

連桿機構5是由2個桿體構成的框狀結構體，末端部5a和基端部5b在上下方向上聯動地移動。另外，2個彈簧4被配置在連桿機構5的基端部5b與基座部件3之間。

可動罩6是覆蓋連桿機構5的板狀部件，末端部6a和基端部6b分別與連桿機構5的末端部5a和基端部5b卡合。由此，可動罩6能夠與連桿機構5的末端部5a和基端部5b一起在上下方向上移動。另外，可動罩6在中央具有圓狀的開口部6c，在開口部6c中，用于與柱塞7和操作鈕8卡定的4個卡定片6d向內側突出。

在柱塞7中，從光學元件30的上表面周緣向上方形成有上部周壁部7a，從下表面周緣的稍靠內側的位置向下方形成有下部周壁部7b。下部周壁部7b成為與可動罩6的卡定片6d嵌合的結構，下部周壁部7b的一部分向下方延伸并與基座部件3的卡合片3c卡合。由此，柱塞7的移動在上下方向上受限。

在操作鈕8中，從透射板8a的周緣向下方形成有周壁部8b，柱塞7的下部周壁部7b嵌合在該周壁部8b的內側。由此，操作鈕8的移動在上下方向(按壓方向)上受限。另外，在周壁部8b的末端，用于卡定于可動罩6的4個卡定片8c向外側突出。并且，透射板8a的上表面成為被用戶操作的操作面。

并且，柱塞7和操作鈕8由聚碳酸酯、丙烯等透射材料形成。另外，關于柱塞7，希望是光的透射率較高的柱塞。另一方面，對于操作鈕8，從基于照亮所實現的空間設計的觀點出發，適當地選擇光的透射率。

對上述結構的照亮式按鈕開關1的操作方法進行說明。

對于上述照亮式按鈕開關1，當用戶用手指等按壓操作鈕8時，操作鈕8和可動罩6借助柱塞7和連桿機構5向下方移動。并且，可動罩6經由緩沖橡膠12按壓開關主體10的按鈕11，由此，開關主體10執行開關接通等開關動作。

另外，在從外部經由連接器2a對印刷基板2的安裝部件供給電力的情況下，LED20根據開關主體10的開關動作或來自外部的指示而發光。此時，來自LED20的光通過基座部件3的開口部3b、可動罩6的開口部6c以及柱塞7后照亮操作鈕8。

然后，當用戶使手指等離開操作鈕8時，連桿機構5借助彈簧4的復原力向上方移動，由此，可動罩6、柱塞7和操作鈕8向上方移動而返回原來的位置。

另外，在本實施方式的照亮式按鈕開關1中，如圖5所示，面光源裝置40從下方起依次具備LED20、光學元件30以及作為擴散板發揮功能的透射板8a。

在這樣的將作為光源的LED20設置在光學元件30的下方的光源正下型的面光源裝置40中，在光學元件30例如只是由凸透鏡構成的情況下，具有這樣的問題：如在作為背景技術的說明圖的圖11的(a)中以虛線所示那樣，LED20的正上方變得過亮，并且在周邊變得過暗。

因此，在光源正下方式的面光源裝置中，為了得到在圖11的(a)中以實線所示的目標值的亮度分布以實現均勻的面發光，需要使中央附近更暗并使外周更亮。為此,如圖11的(b)所示，在微透鏡陣列(MLA)等光學元件中，需要在LED光源的正上方加強反射，另一方面，需要在周邊加強基于折射等實現的偏向。

因此，在本實施方式的光學元件30中，具有能夠解決該問題的形狀。

根據圖1、圖6和圖7，對本實施方式的光學元件30的結構進行說明。圖1是示出本實施方式中的光學元件30的結構的立體圖。圖6是示出上述光學元件30的結構的俯視圖。圖7的(a)、(b)是示出上述光學元件30中的光的前進方向的光路圖。

首先，以往在光學領域中，已知將一個透鏡的表面部分細細地分解并配置在平面上而成的菲涅爾透鏡。菲涅爾透鏡具有透鏡的厚度較薄且能夠實現輕量化這樣的優點。在該菲涅爾透鏡中，如果例如以非球面適當地進行設計，則能夠通過基于折射等實現的偏向使光線集中在光量較少的透鏡周邊，從而能夠提高周邊的亮度。

可是，在將一個透鏡的表面細細地分解并呈同心圓配置在平面上而成的菲涅爾透鏡中，與作為背景技術的說明圖的圖15所示的相同，在光擴散板310的表面發生折射的光的一部分集中在光擴散板310的上方的中央。由于該現象，存在無法充分降低中央的亮度這樣的缺點。因此，在呈同心圓配置的菲涅爾透鏡中，光軸附近的光變得過強，無法均勻地面發光。

因此，在本實施方式的光學元件30中，如圖1和圖6所示，在平板的正面上具備至少1個棱鏡組，所述棱鏡組是多個棱鏡頂部32分別從中心軸31朝向外周呈多層的渦卷狀延伸而形成的。

并且，如圖7的(a)、(b)所示，在光學元件30的中心軸31的延長線上設置有作為點狀光源的LED20。

其結果是，在向外周遠離光學元件30的中心軸31的部分，與以非球面適當地設計成的菲涅爾透鏡相同，多個棱鏡頂部32接近呈同心圓設置的狀態。即，在向外周遠離光學元件30的中心軸31的部分，棱鏡頂部32的曲率接近無窮大。

因此，如圖7的(a)所示，與以非球面適當地設計成的菲涅爾透鏡相同，能夠使來自LED20的光折射而集中在遠離光學元件30的中心軸31的光量較少的外周的較暗的部分。

在此，在本實施方式中，在光學元件30的外周，多個棱鏡頂部32分別形成為呈渦卷狀延伸，不是同心圓。因此，一部分光雖然朝向光學元件30的中心軸31方向，但并不是集中在中心軸31上的一點，而是分散開來。其結果是，能夠抑制光集中于中心軸31上。

另一方面，在本實施方式中，在中心軸31的附近，呈渦卷狀延伸而形成的多個棱鏡頂部32成為以直線的放射狀進行配置的狀態。具體來說，棱鏡組的各棱鏡頂部32在從中心軸31至半徑方向上的第1距離為止的范圍形成為朝向外周呈放射狀直線延伸。在此，距離中心軸31的在半徑方向上的第1距離例如是大約5mm。

由此，在光學元件30中的中心軸31附近的從中心軸31至半徑方向上的第1距離為止的范圍，棱鏡組的各棱鏡頂部32的形狀成為與如作為背景技術的說明圖的圖12所示那樣呈直線的放射狀配置的多個棱鏡結構體相同的形狀。其結果是，如圖7的(b)所示，在光學元件30中的中心軸附近，能夠可靠地使來自LED20的光反射，從而使得該來自LED20的光不發生透射。

并且，在本實施方式的光學元件30中，在光學元件30中的中心軸31附近的從中心軸31至半徑方向上的第1距離為止的范圍，形成為朝向外周呈放射狀直線延伸。可是，在本發明中，不限于此，也可以不是在從中心軸31至半徑方向上的第1距離為止的范圍形成為朝向外周呈放射狀直線延伸。即，只要多個棱鏡頂部32分別形成為從中心軸31朝向外周呈渦卷狀延伸，則在光學元件30中的中心軸31附近的從中心軸31至半徑方向上的第1距離為止的范圍，必然接近形成為朝向外周呈放射狀直線延伸的狀態。因此，在本實施方式中，只要多個棱鏡頂部32分別形成為從中心軸31朝向外周呈渦卷狀延伸，就能夠得到這樣的效果：在光學元件30的中心軸附近，使來自LED20的光反射，從而使得該來自LED20的光不發生透射。

在此，對于上述光學元件30的棱鏡頂部32的渦卷角度，根據圖8的(a)、(b)更加具體地示出。圖8的(a)是示出棱鏡頂部32的中心點32a的剖視圖，圖8的(b)是示出棱鏡頂部32的渦卷角度的俯視圖。

例如，如圖8的(a)所示，在光學元件30中的棱鏡頂部32的截面內定義中心點32a。中心點32a例如可以采用棱鏡頂部32的頂點或棱鏡頂部32的重心等。在像這樣定義棱鏡頂部32的中心點32a時，進而如圖8的(b)所示，將連結上述中心點32a與光學元件30的中心軸31的直線、和由中心點32a構成的棱鏡頂部32的軌跡中的中心點32a上的切線所成的角度定義為渦卷角度θ。

在定義了這樣的渦卷角度θ的情況下，關于本實施方式的光學元件30的棱鏡頂部32的渦卷角度θ，在從中心軸31至半徑方向上的第1距離為止的范圍，優選使渦卷角度θ＜60°，更優選使渦卷角度θ＜30°，最優選使渦卷角度θ＜10°。

另外，優選使渦卷角度θ隨著遠離中心軸31而變大，但也可以使其在局部固定。渦卷角度θ最低由2值以上構成。并且，渦卷角度θ滿足0°≦θ≦90°。

通過具有上述結構的光學元件30，在本實施方式中，在向外周遠離中心軸31的部分，光大量地透射，在中心軸31的附近，光不發生透射。其結果是，在LED20被設置于光學元件30的正下方的光源正下方式中，在光學元件30的整個面上射出均勻的光。

因此，能夠提供可在光源正下方式中將出射方向的距離保持得較小且可實現均勻的面發光的光學元件30。

在此，如圖9的(a)所示，申請人在以往開發出了各種微透鏡陣列。其中，關于此次開發出來的本實施方式的光學元件30可知：如圖9的(b)所示，發光區域/厚度與均勻性之間的關系最優。即，可知：為了獲得例如75％的均勻性，本實施方式的光學元件30的出射方向的距離比以往的微透鏡陣列小。并且，在圖9的(b)中，均勻性是以(％)表示最低亮度/最高亮度的性能。

另外，在本實施方式中，在平板的正面具備至少1個棱鏡組，所述棱鏡組是多個棱鏡頂部32分別從中心軸31朝向外周呈渦卷狀延伸而形成的。這意味著：可以在平板內存在多個中心軸31。即，可以設置多個呈渦卷狀延伸而形成的棱鏡組。

這樣，通過在光學元件30的平板內存在有多個中心軸31的結構，能夠在各中心軸31的延長上分別配置LED20。因此，即使在具有大基板的光學元件30中，也能夠在光學元件30的整個面上射出均勻的光。即，能夠實現光學元件30的大面積化。

在此，在本實施方式的光學元件30中，棱鏡組的各棱鏡頂部32形成為從中心軸31朝向外周連續地延伸。例如，在棱鏡組的各棱鏡頂部32從中心軸31朝向外周在各處都離散的情況下，光的透射會變得不均勻。與此相對，在本實施方式中，棱鏡組的各棱鏡頂部32形成為從中心軸31朝向外周連續地延伸，因此，能夠防止透射光的局部性的不均勻的發生。

并且，本實施方式的光學元件30不限于此，也可以使棱鏡組的各棱鏡頂部32形成為從中心軸31朝向外周離散地延伸。

另外，在本實施方式的光學元件30中，各棱鏡頂部32的截面成為倒V字狀。由此，來自LED20的光被截面為倒V字狀的各棱鏡頂部32相同地反射。

其結果是，在遠離光學元件30的中心軸31的外周，能夠使來自LED20的光相同地折射。另外，即使在中心軸31的附近，也能夠使來自LED20的光相同地反射，從而使該來自LED20的光不發生透射。

另外，通過使截面為倒V字狀，加工變得容易。即，在制作本實施方式的光學元件30的情況下，例如在平板上切削出截面為V字狀的槽。其結果是，能夠提供容易制作的光學元件30。

并且，在本實施方式中，光學元件30的棱鏡頂部32是斷面倒V字狀，在整體上成為三角形截面，但不限于此，也可以是梯形、四邊形、五邊形或其它多邊形、或者半圓等自由曲面。

另外，在本實施方式的面光源裝置40中，棱鏡組至少設置在光學元件30中的與LED20相反的一側的面、即光學元件30的正面上。

即，與棱鏡組存在于光學元件30的與LED20相同的一側的情況相比，在與LED20相反的一側的面上具備棱鏡組會使得能夠實現均勻的面發光這一效果更大。

因此，通過至少在光學元件30的與LED20相反的一側的面上具備棱鏡組，能夠提供具備下述這樣的光學元件30的面光源裝置40：能夠在光源正下方式中將出射方向的距離保持得較小且能夠實現均勻的面發光。

并且，在本實施方式中不限于此，例如在由平板構成的光學元件30的背面也可以具備棱鏡組。

通過像這樣在平板的背面也具備棱鏡組，能夠對應于各棱鏡頂部32控制從LED20向光學元件30的背面入射的入射角。其結果是，能夠通過平板的背面和正面的棱鏡組中的各棱鏡頂部32的截面形狀來調整從平板的正面射出的光的方向，因此能夠擴大各棱鏡頂部32的截面形狀的變形自由度。

另外，在本實施方式的面光源裝置40中，作為擴散板的透射板8a被配置在光學元件30的與LED20相反的一側。其結果是，來自光學元件30的出射光的暗光線和亮光線通過透射板8a而變得模糊。因此，從透射板8a射出的光能夠實現更均勻的面發光。并且，在光學元件30與透射板8a之間存在空氣層，這對于實現均勻的面發光的效果是優選的。

而且，在本實施方式中，將光學元件30和具備該光學元件30的面光源裝置40搭載于照亮式按鈕開關1。由此，能夠提供具有優良的照亮功能的照亮式按鈕開關1。

另外，在本實施方式中，使光學元件30與照亮式按鈕開關1的柱塞7實現了一體化。由此，能夠削減部件數量，從而實現照亮式按鈕開關1的制造成本的削減。

并且，本發明不限于上述的實施方式，能夠在本發明的范圍內進行各種變更。

例如，可以在光學元件30的下面或側面設置反射板。并且，光學元件30的下面是指LED20的下側或LED20與光學元件30之間的側面。由此，在從LED20射出的出射光沒有朝向光學元件30直接入射到該光學元件30中的情況下，能夠使該出射光經由反射板入射到光學元件30中。或者，能夠使射出到光學元件30的側面的光或從光學元件30向LED20的方向返回的光在反射板上反射而再次入射到光學元件30中，并從光學元件30的正面側射出。由此，能夠增加射向光學元件30的入射光量，并能夠增加從光學元件30射出的出射光量。另外，均勻性的提高也變得容易。

另外，可以對光學元件30的背面(棱鏡組的相反側的面)實施紋理加工。由此，能夠提高光學元件30的美觀度。

另外，在本實施方式中，棱鏡頂部32的截面是倒V字狀，末端較尖。可是，不限于此，也可以在末端存在圓弧。即，末端較尖的倒V字狀的棱鏡頂部32的形成意外地困難。即，在末端存在圓弧的倒V字狀的棱鏡頂部32的形成在現實中比較容易。

另外，在本實施方式的光學元件30中，多個棱鏡頂部32分別形成為從中心軸31朝向外周呈渦卷狀延伸。因此，理想的情況下，中心軸31不突出。可是，在現實中，難以制作出這樣理想的形狀。因此，作為現實的制作上的問題，即使在中心軸31的附近存在凹凸形狀，也沒關系。

另外，本實施方式的光學元件30中的、從中心軸31朝向外周呈渦卷狀延伸而形成的多個棱鏡頂部32不一定必須要相同地延伸至外周，可以使形狀變化。例如，棱鏡頂部32可以形成為越是處于外周就變得越低。由此，能夠實現均勻性的提高和美觀度的提高。

而且，本實施方式的光學元件30由聚碳酸酯、丙烯等透明樹脂形成。由此，能夠實現亮度的提高。

但是，不限于此，也可以利用乳白色的樹脂或加入了串珠的樹脂來構成光學元件30。由此，雖然在提高效率方面稍有欠缺，但是能夠消除亮光線和暗光線的局部不均，在均勻性的提高和美觀度的提高方面是優異的。

另外，在本實施方式的面光源裝置40中，在光學元件30的中心軸31的延長線上設有1個LED20。但是，不限于此，也可以在光學元件30的中心軸31的延長線上一并設置多個LED20。由此，能夠實現面光源裝置40的高亮度化。

而且，本實施方式的光學元件30的水平截面是圓形。可是，光學元件30的水平截面的形狀不限于此，例如可以是三角形、四邊形、五邊形等多邊形、或者橢圓、星形、L字形、在平面內存在一些缺損部分的形狀、以及其它形狀等。

如上所述，在本發明的光學元件中，優選的是，所述棱鏡組的各棱鏡頂部在從所述中心軸至半徑方向上的第1距離為止的范圍形成為朝向外周呈放射狀直線延伸。

由此，光學元件中的中心軸附近的棱鏡組的各棱鏡頂部的形狀成為放射狀棱鏡，因此，在光學元件中的中心軸附近，能夠可靠地使來自光源的光反射，從而使得該來自光源的光不發生透射。

在本發明的光學元件中，能夠使所述棱鏡組的各棱鏡頂部形成為從中心軸朝向外周連續地延伸。

由此，能夠防止透射光的局部性的不均勻的發生。

在本發明的光學元件中，能夠使所述各棱鏡頂部的截面成為倒V字狀。

由此，來自光源的光被截面為倒V字狀的各棱鏡頂部相同地反射。因此，在遠離光學元件的中心軸的外周，能夠使來自光源的光相同地折射。另外，即使在中心軸的附近，也能夠使來自光源的光相同地反射，從而使該來自光源的光不發生透射。

另外，通過使截面為倒V字狀，加工變得容易。其結果是，能夠提供容易制作的光學元件。

在本發明的光學元件中，可以在所述平板的背面也具備所述棱鏡組。

即，通過在平板的背面也具備本發明的棱鏡組，能夠對應于各棱鏡頂部控制從光源向光學元件的背面入射的入射角。其結果是，能夠通過平板的背面和正面的棱鏡組中的各棱鏡頂部的截面形狀來調整從平板的正面射出的光的方向，因此能夠擴大各棱鏡頂部的截面形狀的變形自由度。

在本發明的面光源裝置中，能夠設置成至少在所述光學元件的與所述點狀光源相反的一側的面上具備所述棱鏡組。

即，與棱鏡組存在于光學元件的與點狀光源相同的一側的情況相比，在與點狀光源相反的一側的面上具備棱鏡組會使得能夠實現均勻的面發光這一效果更大。

因此，通過至少在光學元件的與點狀光源相反的一側的面上具備棱鏡組，能夠提供具備下述這樣的光學元件的面光源裝置：能夠在光源正下方式中將出射方向的距離保持得較小且能夠實現均勻的面發光。

并且，本發明不限于上述的本實施方式，能夠在權利要求所示的范圍內進行各種變更，將在本實施方式中分別公開的技術手段適當地組合所得到的實施方式也包含在本發明的技術范圍內。

產業上的可利用性

通過本發明的光學元件和面光源裝置，能夠實現均勻的面發光。因此，本發明的光學元件和面光源裝置除了例如設置于電梯的照亮式按鈕開關外，也可以在室內照明的平坦照明光源、或用于電視、電腦顯示器、信息終端(PDA)、手機等的液晶顯示器件或其類似物的背光燈中利用。

標號說明

1：照亮式按鈕開關；

2：印刷基板；

2a：連接器；

3：基座部件；

3a：開口部；

3b：開口部；

4：彈簧；

5：連桿機構；

6：可動罩；

6c：開口部；

7：柱塞；

8：操作鈕；

8a：透射板(擴散板)；

8b：周壁部；

10：開關主體；

11：按鈕；

12：緩沖橡膠；

20：LED(點狀光源)；

30：光學元件；

31：中心軸；

32：棱鏡頂部；

32a：中心點；

40：面光源裝置；

θ：渦卷角度。