安装有透镜的发光单元

摘要

在包括多个光颜色LED元件的安装有透镜的发光单元中，支持窄角度光分布，并提高颜色混合属性。安装有透镜的发光单元10包括布置在基板11上的具有多个光颜色的LED元件12(12A到12D)，及具有旋转体形状的透镜单元11以对来自LED元件12的光进行颜色混合和发射。假设位于透镜单元13的侧入射表面14c和上部入射表面14d之间的任意接触点P1，且来自距接触点P1最远的LED元件12A的光在接触点P1被折射以形成在交点P2与发射表面14a交的光路L1，通过连续连接这种交点形成的圆C1之内的发射表面14a具有比圆C1之外的发射表面14a的漫射角大的漫射角。这支持窄角度光分布，并能够提高颜色混合属性。

权利要求

1.一种安装有透镜的发光单元，包括：

基板；

布置在所述基板上的多个发光二极管LED元件；以及透镜单元，具有关于作为穿过所述多个LED元件的重心的旋转对称轴的基板的法线的旋转体形状，其中所述多个LED元件包括多个光颜色的LED元件，所述透镜单元对来自LED元件的光进行颜色混合并发射，其中所述透镜单元包括：垂直于所述基板的法线的发射表面；从所述发射表面朝所述基板凸起地延伸的反射表面；从所述反射表面的所述基板侧的末端朝所述发射表面折转的侧入射表面；以及上部入射表面，其围住所述侧入射表面不与所述反射表面接触的末端，以及其中假设所述侧入射表面和所述上部入射表面之间的任意接触点，以及来自距所述接触点最远的LED元件的光在所述接触点处被折射以形成在交点处与所述发射表面相交的光路，具有通过连续连接这种交点而形成的半径的圆内的发射表面具有比所述圆之外的发射表面的漫射角大的漫射角。

2.根据权利要求1所述的安装有透镜的发光单元，

其中所述上部入射表面是垂直于所述法线的平坦表面，以及其中所述发射表面在所述圆内的漫射角在所述圆的周围区域中比在所述圆的中央区域中大。

3.根据权利要求1所述的安装有透镜的发光单元，

其中所述上部入射表面是垂直于所述法线的凸起表面，以及其中所述发射表面在所述圆内的漫射角在所述圆的周围区域中比在所述圆的中央区域中小。

说明书

安装有透镜的发光单元

技术领域

[0001] 本发明涉及一种安装有透镜的发光单元，其使用透镜来对从具有多个光颜色(诸如红、蓝和绿)的LED元件发射的光进行颜色混合。

[0002] 背景技术

[0003] 传统地，例如在日本专利公开平10-290028号公报中描述的，已知一种用于在没有颜色不均匀的情况下对来自各单色(诸如红、蓝和绿)LED的光进行颜色混合的装置，在该装置中，从LED发射的全部光被投射到反射器上进行多次反射，以便仅提取间接光，由此提高光的颜色混合属性。此外，例如在日本专利公开2002-133032号公报中描述的，提出一种装置，在该装置中增加了光导构件和漫射层，以便通过使用光导构件的全反射沿一个方向从每个LED发射光，并且通过使用漫射层来均匀地增加散射属性，由此提高发射光的颜色混合属性。

[0004] 然而，在上述使用反射光的颜色混合中，尽管反射的数量增加提高颜色混合属性，但是由于反射表面的吸收，随着反射的数量增加发射光的量降低。此外，反射的光在各个角度散射，导致宽角度的光分布。另外，如果漫射层是由微小颗粒等制成，则随着它们的聚集漫射属性提高，然而降低透射率。此外，发射的光以各个角度散射，导致宽角度的光分布。 [0005] 此外，如例如日本专利公开昭60-130001号公报中描述的，提出一种通过组合凸起入射表面和全反射表面形成的汇聚透镜，以将LED元件的宽角度光分布改变为窄角度光分布以增加强度。汇聚透镜具有两种光路：一种光路允许透镜上来自中央布置的LED元件的入射光基于反射表面的全反射被发射为相对于透镜中心轴(光轴)基本平行的光；以及一种光路允许入射光基于凸起入射表面的折射被收集和发射为相对于光轴基本平行的光。发射相对于光轴的基本平行的光的窄角度光分布的光源单元通过所述两个光路实现。在使用一个LED元件的情况下，LED元件的中央布置允许从LED元件发射的光被凸起入射表面折射并作为相对于透镜中心轴对称的基本平行的光发射。

[0006] 然而，如果使用多个LED元件，则不能够中央布置一个LED元件。由此，如果多个单色LED元件用于汇聚透镜，则具有多光颜色的各LED元件的位置相对于透镜中心轴分别偏向一侧，使得从各个LED元件发射并且透过凸起入射表面的光的路径相对于透镜中心轴不对称，造成颜色不均匀。此外，即使凸起入射表面是平坦的，这种轴不对称仍然保留，导致颜色不均匀。

发明内容

[0007] 本发明解决的问题

[0008] 为了解决上述问题，本发明的目的是支持窄角度光分布和提高包括多个光颜色的LED元件的安装有透镜的发光单元中的颜色混合属性。

[0009] 解决问题的手段

[0010] 为了解决上述问题，本发明提供一种安装有透镜的发光单元，包括：基板；布置在基板上的多个LED元件；以及透镜单元，具有关于基板的作为基本穿过多个LED元件的重心的旋转对称轴的法线的旋转体形状，其中多个LED元件包括多个光颜色的LED元件，透镜单元对来自LED元件的光进行颜色混合并发射，其中透镜单元包括：垂直于基板的法线的发射表面；从发射表面朝基板凸起地延伸的反射表面；从反射表面的基板侧的末端朝发射表面折转的侧入射表面；以及上部入射表面，围住侧入射表面不与反射表面接触的末端，以及其中假设侧入射表面和上部入射表面之间的任意接触点，以及来自距接触点最远的LED元件的光在接触点处被折射以形成在交点处与发射表面交的光路，具有通过连续连接这种交点形成的半径的圆内的发射表面具有比圆之外的发射表面的漫射角大的漫射角。 [0011] 根据该结构，通过汇聚透镜实现入射在上部入射表面上的充分的颜色混合，并且支持窄角度光分布，使得能够提高发光单元的颜色混合属性，因为假设侧入射表面和上部入射表面之间的任意接触点，以及来自距接触点最远的LED元件的光在接触点处被折射以形成在交点与发射表面交的光路，具有通过连续连接这种交点形成的半径的圆内的发射表面具有比该圆之外的发射表面的漫射角大的漫射角。

[0012] 根据本发明，优选地在以上描述的改进的发明中，上部入射表面是垂直于法线的平坦表面，以及发射表面在圆内的漫射角在圆的周围区域中比 在圆的中央区域中大。 [0013] 根据该结构，上部入射表面是垂直于基板的法线的平坦表面的情况允许透镜中央的良好的颜色混合属性，使得通过降低该区域的漫射，能够提高光收集属性。 [0014] 根据本发明，优选地在以上描述的改进的发明中，上部入射表面是垂直于法线的凸起表面，以及发射表面在圆内的漫射角在圆的周围区域中比在圆的中央区域中小。 [0015] 根据该结构，上部入射表面是垂直于基板的法线的凸起表面的情况造成基本平行于透镜中心轴的光增加，导致从透镜中心轴偏移的光收集以及由此导致最差的颜色混合属性。然而，能够通过增加圆的中央区域中的漫射以及降低圆的周围区域的漫射以最小漫射角提高颜色混合属性。

附图说明

[0016] 图1是根据本发明第一实施例的安装有透镜的发光单元的俯视图。 [0017] 图2A是图1的沿线X-X’的截面图，示出透过单元的上部入射表面的光路，以及图2B是示出通过侧入射表面的光路的截面图。

[0018] 图3A是示出在本实施例的漫射装置不存在于发射表面的情况下通过上部入射表面的光路的截面图，以及图3B是示出在该情况下透过侧入射表面的光路的截面图。 [0019] 图4A是根据本发明第一实施例的通过安装有透镜的发光单元中的圆内的发射表面的光的光分布曲线的图，以及图4B是通过该单元中的圆外的发射表面的光的光分布曲线的图。

[0020] 图5A是在本实施例的漫射装置不存在于发射表面的情况下通过圆内的光发射表面的光的光分布曲线的图，以及图5B是在该情况下通过圆之外的发射表面的光分布曲线的图。

[0021] 图6是根据本发明第二实施例的安装有透镜的发光单元的俯视图。 [0022] 图7是沿着图6的线X-X’的单元的截面图。

[0023] 图8A是示出在本实施例的漫射装置不存在于发射表面的情况下通过上部入射表面的光路的截面图，以及图8B是示出在该情况下通过上部入射表面并基本平行于透镜中心轴的光路的截面图。

[0024] 图9A是通过根据本发明第二实施例的安装有透镜的发光单元中的圆内的发射表面的该圆中央区域中的光的光分布曲线的图，以及图9B是通过该单元中的该圆内的发射表面的圆的周围区域中的光的光分布曲线的图。

[0025] 图10A是在本实施例的漫射装置不存在于发射表面的情况下通过圆内的发射表面的圆的中央区域中的光的光分布曲线的图，以及图10B是在该情况下通过圆内的发射表面的该圆周围区域中的光的光分布曲线的图。

[0026] 图11是根据本发明第三实施例的安装有透镜的发光单元的俯视图。 [0027] 图12是沿着图11的线X-X’的截面图。

[0028] 图13A是示出在本实施例的漫射装置不存在于发射表面的情况下通过上部入射表面的光路的截面图，图13B是示出在该情况下通过上部入射表面并基本平行于透镜中心轴的光路，以及通过凸透镜的焦点的光的截面图。

[0029] 图14A是通过根据本发明第三实施例的安装有透镜的发光单元中的圆内的发射表面的圆的中央区域中的光的光分布曲线的图，图14B是通过该单元中该圆内的发射表面的圆周围区域中的光的光分布曲线的图。

[0030] 图15A是在本实施例的漫射装置不存在于发射表面的情况下通过圆内的发射表面的圆的中央区域中的光的光分布曲线的图，图15B是在该情况下通过圆内的发射表面的圆的周围区域中的光的光分布曲线的图。

[0031] 图16是本发明的安装有透镜的发光单元的修改示例的俯视图，以及图16B是沿着修改示例的线X-X’的截面图。

[0032] 附图标记的描述

[0033] 10、20、30安装有透镜的发光单元

[0034] 11基板

[0035] 12LED元件

[0036] 13、33透镜单元

[0037] 14a发射表面

[0038] 14b反射表面

[0039] 14c侧入射表面

[0040] 14d、34d上部入射表面

具体实施方式

[0041] 在下文中，将描述根据本发明第一实施例的安装有透镜的发光单元。图1示出本实施例的安装有透镜的发光单元的顶面，图2A和图2B示出该单元的截面。在附图中，省略了透镜截面的剖面线(对以下也适用)。具有透镜的安装有透镜的发光单元10包括：基板11；布置在基板11上的多个LED元件12A到12D(整体称为LED元件12)；以及透镜单元13，透镜单元13具有将基本上通过多个LED元件12的重心的基板11的法线作为旋转对称轴围绕的旋转体的形状。多个LED元件12包括具有多个光颜色的LED元件12，透镜单元13对来自LED元件12的光进行颜色混合并进行发射。

[0042] 基板11是使用环氧玻璃、铝等作为基本材料的板，并且设置有LED元件的布线图案1以用作布置LED元件12的表面。LED元件12是半导体元件，其在被以正向施加电压时发射光。多个LED元件12A到12D的光颜色例如分别是红(R)、蓝(G)、绿(B)、黄(Y)等。它们能够以此方式具有彼此完全不同的光颜色，或能够包括相同光颜色的LED元件。可以将多个LED元件容纳在一个封装中，以便形成并使用发光二极管封装。透镜单元13由诸如压克力(acryl)或玻璃的光透明材料制成，并且通过被布置在LED元件12之前具有收集来自LED元件12的光并将其漫射的功能。

[0043] 透镜单元13是汇聚透镜。在日本专利公开昭60-130001号公报中描述了汇聚透镜，其包括：垂直于基板11的法线的发射表面14a；从发射表面14a朝向基板11外凸地延伸的反射表面14b；侧入射表面14c，其从基板11的末端、反射表面14b一侧朝发射表面14a折转；以及上部入射表面14d，其围住(bound)侧入射表面14c的不与反射表面14b接触的末端。发射表面14a是设计用于将入射在透镜单元13上的光提取出透镜单元13的表面。发射表面14a通过在其上附着漫射片或在其上形成凹凸形状等来提供漫射功能。反射表面
14b是全反射表面，全反射表面即这样的表面：该表面的倾斜被设计为允许入射角等于或大于临界角，从而当光从具有更高折射率的介质入射到具有更低折射率的介质上时，全部入射光被反射而不透过不同介质之间的边界表面。可以在反射表面14b上设置反射材料以进一步防止漏光。反射材料的示例是之上具有沉积银，或经多层处理等的材料。侧入射表面14c是设计为通过基本垂直于布置LED元件 的表面来允许基本全部入射光到达反射表面14b的表面。上部入射表面14d基本平行于布置LED元件12的表面，其是设计来允许入射到之上的基本全部入射光到达发射表面14a的表面。

[0044] 假设侧入射表面14c和上部入射表面14d之间的任意接触点P1，并假设来自距接触点P1最远的LED元件12A的光在接触点P1被折射以形成在交点P2与发射表面14a交的光路L1，则通过连续连接这种交点形成的具有半径D1的圆C1内的发射表面14a具有比圆C1之外的发射表面14a的漫射角大的漫射角。漫射角是当平行光入射时发射光被漫反射的角度。该角由中心强度的半束角(half beam angle)定义。作为允许发射表面14a具有不同漫射角度的途径，可以使用在其表面形成微阶凹凸形状以具有不同的漫射角的漫射片，或使用具有基于漫射材料的含量的不同漫射角的漫射片。还可以直接在透镜单元13的表面上形成不同造型的凹凸形状。凹凸形状可以是球形的，或可以通过绕轴旋转椭圆、双曲、抛物或正弦曲线形成。

[0045] 这里，将描述本实施例的漫射装置不存在于发射表面14a的情况。图3A和图3B示出本实施例的漫射装置不存在于发射表面14a的情况下的光路。如图3B所示，从LED元件12发射并透过侧入射表面14c的光被透镜13中的反射表面14b一次全反射，从而基本平行于透镜中心轴AX并通过具有半径D1的圆C1之外的发射表面14a发射。在该光路中，从不同的LED元件12A、12B发射的光之间几乎不存在光分布偏移。相反地，如图3A所示，从LED元件12发射并透过上部入射表面14d的光作为LED元件自身的光分布通过圆C1内的发光元件14a发射。在该光路中，不同LED元件12A、12B距透镜中心轴AX的位置偏移造成光分布的偏移。光分布的偏移造成来自发射相互不同的颜色光的多个LED元件12A、12B的光的较差的颜色混合，由此导致在本实施例的漫射装置不存在的情况下的颜色不均匀。 [0046] 在另一方面，将描述本实施例的漫射装置存在于发射表面14a上的情况。图2A和图2B示出本实施例的漫射装置存在于发射表面14a上的情况下的光路。如图2B所示，从LED元件12发射并且透过侧入射表面14c的光被反射表面14b全反射，从而通过圆C1之外的发射表面14a发射。在该光路中，因为圆C1之外的发射表面14a的漫射角不大，发射表面14a处的光的漫射降低，使得光分布不被不必要地加宽。相反地，如图2A所示，从LED元件12发射并透过上部入射表面14d的光通过圆C1内的发 射表面14a发射。该光不经由反射表面14b传播，导致较差的颜色混合属性，使得圆C1内的发射表面14a的漫射角较大。由此，在该光路中，光在发射表面14a处被漫射，由此提高颜色混合属性。 [0047] 接着，将描述从安装有透镜的发光单元10发射的光的光分布曲线。光分布曲线示出光源或光器具在空间中各个方向上的强度分布。图4A和图4B示出在本实施例的漫射装置存在的情况下的光分布曲线，图5A和图5B示出在本实施例的漫射装置不存在的情况下的光分布曲线，其中横轴代表发射光与透镜中心轴AX的角度，纵轴代表每个角度处的强度。图4A和图5A示出光透过圆C1内的发射表面14a的情况，图4B和图5B示出光透过圆C1之外的发射表面14a的情况。图4A和图5A的比较指示出在光透过圆C1内的发射表面
14a的情况下，LED元件12A、12B的光分布曲线之间的差在存在发射表面14a的漫射装置的情况下比不存在的情况小。此外，图4B和图5B示出在光透过圆C1之外的发射表面14a的情况下，无论存在还是不存在漫射装置，LED元件12A、12B的光分布曲线之间的差都较小，其中光分布几乎不由于发光表面14a的漫射装置的存在而加宽。

[0048] 因此，根据本实施例的安装有透镜的发光单元10，在透镜单元13的反射表面14b反射的光中，从不同的LED元件12A、12B发射的光之间几乎没有光分布的偏移，使得发射表面14a的发射反射光的区域的漫射角不大，由此允许窄角度光分布。此外，在透过透镜单元13的上部入射表面14d的光中，不同LED元件12A、12B距透镜中心轴AX的各个位置偏移造成光分布的偏移，使得发射表面14a的发射这种光的区域的漫射角较大，由此使得能够提高颜色混合属性并且防止颜色不均匀。换句话说，通过汇聚透镜实现入射到上部入射表面
14d上的光的充分的颜色混合，以及允许窄角度光分布，使得能够提高安装有透镜的发光单元10的颜色混合属性。

[0049] 接着，将描述根据实现本发明第二实施例的安装有透镜的发光单元。图6示出本实施例的安装有透镜的发光单元的顶面，图7示出该单元的截面图。本实施例的安装有透镜的发光单元20具有与第一实施例相似的结构，并且上部入射表面14d是垂直于基板11的法线的平坦表面，且发射表面14a在圆C1内的漫射角在圆C1的周围区域大于圆C1的中央区域。更具体地，假设通过连续地连接发射表面14a上的、来自LED元件的透过上部入射表面14d并基本平行于透镜中心轴AX的光所到达的点而形成 的圆是距透镜中心距离D2的圆C2，圆C2之外且圆C1之内的发射表面14a具有比圆C2内的漫射角大的漫射角。 [0050] 这里，将描述本实施例的漫射装置不存在于发射表面14a的情况。图8A和图8B示出在本实施例的漫射装置不存在于发射表面14a的情况下的光路。如图8A所示，具有半径D1的圆C1相似于第一实施例中的圆C1。相反地，如图8B所示，从LED元件12发射并基本平行于透镜中心轴AX的光L2垂直地入射在上部入射表面14d上，由此根据折射率n和折射角θ的斯涅尔定律(n·sinθ＝n’·sinθ’)，在边界表面(上部入射表面14d)发射角不改变，并且到达发射表面14a，保持基本平行于透镜中心轴AX，以从发射表面14a发射。LED元件12在发射表面区域输出基本恒定强度，其中光分布形状是基本朗伯(Lambertian)形，使得在该光路中，如果多个LED元件12关于中心轴对称地紧密布置，则透镜中心轴AX附近的颜色混合属性提高。

[0051] 另一方面，将描述本实施例的漫射装置存在于发射表面14a的情况。图7示出在本实施例的漫射装置存在于发射表面14a的情况下的光路。从LED元件12发射并且基本平行于透镜中心轴AX的光在上部入射表面14d处发射角不改变，并且到达圆C2内的发射表面14a以从其发射。该光具有良好的颜色混合属性，使得圆C2内的发射表面14a的漫射角不大。由此，在该光路中，在发射表面14a处的光的漫射降低，使得光分布不被不必要地加宽。此外，从LED元件12发射并且透过上部入射表面14d且不基本平行于透镜中心轴AX的光通过圆C2之外且圆C1之内的发射表面14a发射。该光在上部入射表面14d发射角度改变，造成较差的颜色混合属性，使得圆C2之外且圆C1之内的发射表面14a的漫射角变大。由此，在该光路中，光在发射表面14a处被漫射，由此提高颜色混合属性。 [0052] 下面，将描述从本实施例的安装有透镜的发光单元20发射的光的光分布曲线。图9A和图9B示出在存在本实施例的漫射装置的情况下的光分布曲线，图10A和图10B示出在不存在本实施例的漫射装置的情况下的光分布曲线。图9A和图10A示出光透过圆C2内的发射表面14a的情况，图9B和图10B示出光透过圆C2之外且圆C1之内的发射表面14a的情况。图9A和图10A示出在光透过圆C2内的发射表面14a的情况下，无论存在或不存在漫射装置，LED元件12A、12B的光分布曲线之间的差都较小，其中光分布几乎不被发射表面
14a的漫射装置的存在加宽。此外，图9B和图10B的比较指出在光透过圆C2之外其圆C1之内的发射 表面14a的情况下，LED元件12A、12B的光分布曲线之间的差在存在发射表面
14a的漫射装置的情况下比不存在的情况下小。

[0053] 因此，在上部入射表面14d是平坦表面的情况下，入射到上部入射表面14d上的基本平行于透镜中心轴AX的光L2在透镜中心轴AX附近在保持基本平行的同时从发射表面14a发射，其中多个LED元件12A、12B关于中心轴对称的紧密布置允许良好的颜色混合属性，使得在透镜中心轴AX附近的发射表面14a的漫射角不大，由此可以防止光分布不必要地加宽。此外，透过上部入射表面14d的其它光造成较差的光混合属性，使得发射表面14a的发射这种光的区域的漫射角较大，由此使得能够提高颜色混合属性并且防止颜色不均匀。换句话说，上部入射表面14d是垂直于基板11的法线的平坦表面的情况允许在透镜中心处的良好的颜色混合属性，使得通过降低该区域的漫射，能够提高光收集属性。 [0054] 接着，将描述根据实现本发明的第二实施例的安装有透镜的发光单元。图11示出本实施例的安装有透镜的发光单元的顶面，图12示出该单元的截面。本实施例的安装有透镜的发光单元30具有与第一实施例中相似的结构，且上部入射表面34d是垂直于基板11的法线的外凸表面，发射表面14a在圆C1内的漫射角在圆C1的周围区域比圆C1的中央区域中小。更具体地，假设通过连续连接发射表面14a上的被透过上部入射表面34d且基本平行于透镜中心轴AX的来自LED元件的光到达的点形成的圆是距离透镜中心距离D3的圆C3，则圆C3之外且圆C1之内的发射表面14a具有比圆C3内的漫射角小的漫射角。上部入射表面34d具有向下凸的形状，形成凸透镜。

[0055] 这里，将描述本实施例的漫射装置不存在于发射表面14a的情况。图13A和图13B示出本实施例的漫射装置不存在于发射表面14a的情况下的光路。如图13A所示，具有半径D1的圆C1相似于第一实施例中的圆C1。相反地，如图13B所示，从LED元件12发射并从接近上部入射表面34d(凸透镜)的焦点入射的光L3A被折射为基本平行于透镜中心轴AX的光。在焦点处收集从LED元件12发射并且基本平行于透镜中心轴AX的光L3B。由此，光被收集在凸起形状的周围内以从发射表面14a发射，在该光路中，来自不同的LED元件12A、12B的光的光分布形状之间的差变大。

[0056] 在另一方面，将描述本实施例的漫射装置存在于发射表面14a上的情况。图12示出在本实施例的漫射装置存在于发射表面14a的情况下的光 路。从不同的LED元件12A、12B发射并且通过圆C3内的发射表面14a发射的光造成彼此光分布形状的较大差异，使得圆C3内的发射表面14a的漫射角较大。由此，在该光路中，光在发射表面14a处漫射，由此提高颜色混合属性。此外，圆C3之外且圆C1之内的发射表面14a的漫射角较小，使得在发射表面14a的光的漫射降低，由此防止光分布不必要地加宽。

[0057] 接着，将描述从本实施例的安装有透镜的发光单元30发射的光的光分布曲线。图14A和图14B示出在存在本实施例的漫射装置的情况下的光分布曲线，图15A和图15B示出在不存在本实施例的漫射装置的情况下的光分布曲线。图14A和图15A示出光透过圆C3内的发射表面14a的情况，图14B和图15B示出光透过圆C3之外且圆C1之内的发射表面14a的情况。图14A和图15A的比较指出在光透过圆C3内的发射表面14a的情况下，LED元件
12A、12B的光分布曲线之间的差在存在发射表面14a的漫射装置的情况下比不存在的情况下小。此外，图14B和图15B示出在光透过圆C3之外且C1之内的发射表面14a的情况下，无论存在或不存在漫射装置，LED元件12A、12B的光分布曲线之间的差都相对较小，其中光分布不被存在发射表面14a的漫射装置而大量加宽。

[0058] 由此，在上部入射表面34d是凸起表面的情况下，入射在上部入射表面34d的来自接近由凸起表面形成的凸透镜焦点的光L3A变为基本平行于透镜中心轴AX，而在焦点处收集平行于透镜中心轴AX入射的光L3B。其两者均从透镜中心轴AX附近的发射表面14a发射，其中来自不同LED12A、12B的光分布形状之间的差较大，造成较差的混合属性，使得透镜中心轴AX附近的发射表面14a的漫射角较大，由此使得能够提高颜色混合属性和防止颜色不均匀。此外，透过上部入射表面34d的其它光不造成较差的颜色混合属性，使得发射表面14a的发射这种光的区域的漫射角较小，由此使得能够防止光分布不必要地加宽。换句话说，上部入射表面34d是垂直于基板11的法线的凸起表面的情况造成基本平行于透镜中心轴的光增加，导致光收集从透镜中心轴AX偏移，由此导致最差的颜色混合属性。然而，通过增加圆C1的中央区域中的漫射并且通过降低圆C1的周围区域中的漫射，能够提高最小漫射角的颜色混合属性。

[0059] 接着，将描述本发明的安装有透镜的发光单元10、20、30的修改示例。图16A示出安装有透镜的发光单元的顶面，图16B示出该单元的横截面。为了提高LED元件12的光提取效率，可以在基板11的发射表面 侧上设置类似硅树脂的密封帽19。通过允许该密封帽19为半球形，LED元件12的光分布形状变为基本朗伯形，尽管光收集到一定程度，使得上面描述的各个实施例的特征能够按照原样应用。

[0060] 应注意本发明不限于以上的实施例的结构，可能存在各种修改。例如，LED元件12的光颜色不限于四种颜色，可以是使用三个LED元件12的三种颜色。

[0061] 本发明基于日本专利申请2008-113516，其内容在此通过引用该专利申请的说明书和附图并入本发明。

[0062] 以上参照附图通过实施例充分描述了本发明，本领域技术人员明显可知各种改变和修改是可能的。因此，这些改变和修改应理解为落入本发明的范围内而不背离本发明的范围。