光学体、扩散板、显示装置、投影装置及照明装置的制作方法

本发明涉及光学体、扩散板、显示装置、投影装置及照明装置。

背景技术：

为了改变光的扩散特性，通常使用使入射的光向期望的方向扩散的扩散板。该扩散板在其表面具有用于实现期望的扩散状态的光学体。作为该光学体的一种，存在具有配置多个数十μm左右大小的微透镜的微透镜结构的情况。

例如，在以下的专利文献1中，公开了一种光学薄膜，包括配置了多个形成了多个微透镜的微阵列区域的微透镜。该光学薄膜的特征在于，形成于微阵列区域内的多个微透镜的表面形状彼此不同。

制造这样的微透镜的方法之一是基于投影曝光方法的微透镜制造方法，例如以下专利文献2所示的那样。在该专利文献2中，公开了使用具有灰度的掩膜、反复曝光，由此，在基板全面上形成光学特性均匀化的微透镜的方法。该微透镜的制造方法的特征在于改变曝光的用量。

专利文献1:日本特开2012-13748号公报

专利文献2:日本特开2005-275000号公报

技术实现要素：

但是，本发明人对具有多个微透镜的光学体进行了深入研究，最终能够得到下述的结果。即，通过上述专利文献2所公开的能够得到均匀的光学特性的制造方法制造上述专利文献1所公开的具有非周期性的微透镜阵列结构的光学体时，由于非周期性结构的规定区域的分散性的差异，预计会有发现比非周期性的结构大的宏观结构的情况。具体地，即使在通过非周期性结构对各种光学特性进行改善的情况下，也确认了根据非周期性结构中的基本结构的分散性而看到宏观上的斑纹，光学体的光学特性中产生周期性。

因此，本发明鉴于上述问题而提出，本发明的目的是提供一种光学体、扩散板、显示装置、投影装置及照明装置，能够抑制在作为非周期性结构的微透镜阵列在广域排列展开的光学体中，在比非周期性结构大的结构单位中发现周期性的光学特性。

为了解决上述课题，根据本发明的一个观点，提供一种光学体，由单个非周期结构区域或集合了多个非周期结构区域而成，该非周期结构区域由多个单透镜所组成的单透镜组构成，在所述非周期结构区域中，所述单透镜组的配置状态作为整体是非周期性的，所述非周期结构区域的大小与该非周期结构区域的所述单透镜的平均开口直径之比为25倍以上。

优选地，在所述非周期结构区域中，所述单透镜组的配置间距或所述单透镜的开口直径，或者，所述单透镜的曲率半径或所述单透镜的形状的至少任意一者，或者，所述单透镜组的配置间距或所述单透镜的开口直径、以及所述单透镜的曲率半径或所述单透镜的形状的至少任意一者，它们进行变化。

优选地，在所述非周期结构区域中，所述单透镜组的配置间距或所述单透镜的开口直径，或者，所述单透镜的曲率半径或所述单透镜的形状的至少任意一者，或者，所述单透镜组的配置间距或所述单透镜的开口直径、以及所述单透镜的曲率半径或所述单透镜的形状的至少任意一者，它们自基准的变化率为5％以上。

优选地，所述非周期结构区域的所述单透镜的表面形状是基准曲率半径r(μm)及基准开口直径d(μm)满足r≥(d/2)的关系的球面形状或非球面形状。

优选地，所述非周期结构区域的所述单透镜的基准开口直径d为30μm以上300μm以下。

优选地，所述光学体是彼此相同的所述非周期结构区域重复配置的光学体。

优选地，所述光学体是彼此不同的所述非周期结构区域重复配置的光学体。

优选地，透过所述光学体的光的扩散半角为20度以上。

此外，为了解决上述课题，根据本发明的其它观点，提供一种扩散板，表面包括上述的光学体。

此外，为了解决上述课题，根据本发明的其它观点，提供一种显示装置，包括具有上述光学体的扩散板。

此外，为了解决上述课题，根据本发明的其它观点，提供一种投影装置，包括具有上述光学体的扩散板。

此外，为了解决上述课题，根据本发明的其它观点，提供一种照明装置，包括具有上述光学体的扩散板。

如上所述，根据本发明，能够抑制在作为非周期性结构的微透镜阵列在广域排列展开的光学体中，在比非周期性结构大的结构单位中发现周期性的光学特性。

附图说明

图1是示意性示出本发明的实施方式的光学体的示意图。

图2a是用于说明形成同实施方式的光学体的单位单元的配置的示意图。

图2b是用于说明形成同实施方式的光学体的单位单元的配置的示意图。

图3是示意性示出同实施方式的单位单元的一部分的示意图。

图4是用于说明同实施方式的光学体所具有的单透镜的示意图。

图5是用于说明同实施方式的光学体所具有的单透镜的示意图。

图6是从上方观看到的同实施方式的光学体所具备的单透镜组的一例的电子显微镜照片。

图7a是用于说明同实施方式的光学体所具备的单透镜组的配置方法的示意图。

图7b是用于说明同实施方式的光学体所具备的单透镜组的配置方法的示意图。

图8a是用于说明同实施方式的光学体所具备的单透镜组的配置方法的示意图。

图8b是用于说明同实施方式的光学体所具备的单透镜组的配置方法的示意图。

图9是用于说明宏观图案的观看方法的示意图。

图10a是示出宏观图案的观看结果的一例的示意图。

图10b是示出宏观图案的观看结果的一例的示意图。

图11是用于说明与宏观图案的观看有关的光学体的开口直径与单位单元的大小的关系的示意图。

图12是用于说明与宏观图案的观看有关的光学体的开口直径与单位单元的大小的关系的示意图。

图13是示出有无宏观图案的确认结果的一例的示意图。

图14是示出有无宏观图案的确认结果的一例的示意图。

图15是示出有无宏观图案的确认结果的一例的示意图。

图16是示出有无宏观图案的确认结果的一例的示意图。

图17是示出有无宏观图案的确认结果的一例的示意图。

图18是表示有无宏观图案的确认结果的一例的示意图。

图19是示出有无宏观图案的确认结果的一例的示意图。

图20是示出有无宏观图案的确认结果的一例的示意图。

图21是示出有无宏观图案的确认结果的一例的示意图。

图22a是用于说明同实施方式的光学体的示意图。

图22b是用于说明同实施方式的光学体的示意图。

图22c是用于说明同实施方式的光学体的示意图。

图23是示出同实施方式的光学体的制造方法的流程的一例的流程图。

符号说明

1光学体

10透明基材

20单透镜组

21单透镜

具体实施方式

接下来，将参照附图详细说明本发明的优选实施方式。另外，在本说明书及附图中，对于具有实质上相同的功能构成的结构元素，通过标记相同的符号，省略重复说明。

(本发明实施方式的光学体的概要)

在详细说明本发明的实施方式的光学体之前，以下先简单地说明本发明的实施方式的光学体的概要。

以下详细说明的本发明实施方式的光学体是具备光的均质扩散功能的微透镜阵列型的光学体。该光学体具有如下的结构体：具有光扩散功能的凸面或凹面的微透镜，非周期性地排列展开。

如以下详细叙述的那样，对本发明人而言很清楚的是，在现有的非周期性微镜阵列结构的区域内，或者非周期性结构区域以周期性在广域排列展开的区域内，由于非周期性结构的规定区域的分散性的差异，发现比非周期性的结构更大的宏观结构。具体地，即使通过非周期结构体存在粒状性的改善、明亮的模糊效果，以及波纹抑制等改善效果的情况，根据结构体内的基本结构的分散性，看到宏观形状的斑纹也是明显的。

以下详细说明的本发明的实施方式的光学体，在成为基本结构的非周期性的微透镜阵列的微结构区域内，以及该基本结构以周期性在广域排列展开了的宏结构区域中，也将微结构与宏结构的大小的比率设为25倍以上，由此，看不到比非周期结构大的宏结构。

此外，根据本发明实施方式的光学体，通过以上的效果，能够在液晶背光、各种照明装置(led、激光等)、投影仪等的投光装置等高亮度且高灰度的图像显示装置等中提供均质的显示体。此外，由于具有配光角度分布的变形功能，所以能够提供抑制光斑、控制在规定的配光分布上的小型照明装置、高精度的光测量装置、测量医疗装置等。

以下，对具有上述特征的本发明的实施方式的光学体进行详细说明。

(关于光学体)

以下，参照图1～图22c，详细说明本发明实施方式的光学体。

图1是示意性表示本发明实施方式的光学体的示意图。图2a和图2b是用于说明形成本实施方式的光学体的单位单元的配置的示意图。图3是示意性表示本实施方式的单位单元的一部分的示意图。图4和图5是用于说明本实施方式的光学体所具有的单透镜的示意图。图6是从上方观看到的本实施方式的光学体所具有的单透镜组的一例的电子显微镜照片。图7a～图8b是用于说明本实施方式的光学体所具备的单透镜组的配置方法的示意图。图9是用于说明宏观图案的观看方法的示意图。图10a和图10b是示出宏观图案的观看结果的一例的示意图。图11和图12是用于说明与宏观图案的观看有关的光学体的开口直径与单位单元的大小的关系的示意图。图13～图21是示出有无宏观图案的确认结果的一例的示意图。图22a～图22c是用于说明本实施方式的光学体的示意图。

本实施方式的光学体1是在基板上配置了由多个微透镜(单透镜)构成的微透镜组的微透镜阵列型光学体。该光学体1由多个单位单元3构成，如图1示意性示出的那样。此外，在单位单元3之间，如图1右侧的图示意性示出的那样，设置在单位单元3内的多个微透镜的布局图形(配置图案)在单位单元的布局方向(换言之，阵列排列方向)上连续。

这里，在图1中，以构成光学体1的单位单元3的形状是矩形的情况为例进行图示。但是，单位单元3的形状不限于图1所示的情况，例如，可以是能够没有间隙地填补平面的形状，例如正三角形状、正六边形等那样。

构成本实施方式的光学体1的单位单元3的个数没有特别限定，光学体1可以由一个单位单元3构成，也可以由多个单位单元3构成。

这里，每个单位单元3能够理解为由非周期性结构构成的非周期结构区域，如以下详细描述的那样。在该单位单元3中，单透镜组的配置间距或单透镜的开口直径，或者，单透镜的曲率半径或单透镜的形状的至少任意一个；又或者，单透镜组的配置间距或单透镜的开口直径，以及，单透镜的曲率半径或单透镜的形状的至少任意一个；变化。

本实施方式的光学体1可以如图2a示意性所示的那样，是具有彼此不同的非周期结构的单位单元3反复配置的光学体，也可以如图2b示意性所示的那样，是具有彼此相同的非周期结构的单位单元3反复配置的光学体。

图3是示意性表示本实施方式的单位单元3的一部分的结构的示意图。如图3示意性表示的那样，本实施方式的单位单元3具有透明基板10和形成在透明基板10表面的单透镜组20。

<关于透明基材10>

透明基材10是由在入射到本实施方式的光学体1的光的波长带宽中能够视为透明的材质构成的基材。该透明基材10既可以是薄片状的，也可以是板状的。该基材的材质没有特别限定。例如，能够使用聚甲基丙烯酸甲酯(polymenthylmethacrylate：pmma)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephalate：pet)、聚碳酸酯(polycarbonate：pc)、环状烯烃共聚物(cycloolefincopolymer：coc)、环状烯烃聚合物(cycloolefinpolymer：cop)、三乙酸纤维素(triacetylcellulose：tac)等公知的树脂作为透明基材10，也能够使用石英玻璃、硼硅酸玻璃、白板玻璃等现有的光学玻璃。在图3中，以透明基材10为矩形的情况为例进行图示，但是透明基材10的形状不限于矩形，例如可以根据安装光学体1的显示装置、投影装置、照明装置等的形状而具有任意的形状。

<关于单透镜组20>

在透明基材10的表面形成由多个单透镜21构成的单透镜组20。在本实施方式的光学体1中，优选如图3示意性示出那样，单透镜组20形成为多个单透镜21相互邻接(换言之，在单透镜21之间不存在间隙(平坦部))。通过在透明基材10上无缝地配置单透镜21(换言之，配置使单透镜的填充率为100％)，能够抑制入射光中在扩散板表面不散射而直接透过的成分(以下也称为“0次透射光成分”)。其结果，在以多个单透镜21相互邻接的方式配置的单透镜组20中，能够进一步提高扩散性能。

此外，在本实施方式的单透镜组20中，如图3示意性示出那样，各单透镜21并非规则地配置，而是不规则地(随机)配置。这里，“不规则”表示在光学体1的单透镜组20的任意区域中实际上不存在关于单透镜21的配置的规则性。因此，即使在任意区域中的微小区域中存在单透镜21的配置上的某种规则性，作为任意区域整体而言，单透镜21的配置中不存在规则性这种情况，也包含在“不规则”中。另外，关于本实施方式的单透镜组20中的单透镜21的不规则的配置方法，以下再次详细叙述。

在本实施方式中，构成单透镜组20的单透镜21如图3示意性示出的那样，可以是凸透镜也可以是凹透镜。此外，在本实施方式的单透镜组20中，各单透镜21的表面形状没有特别限定，可以仅包含球面成分，也可以包含非球面成分。

此外，在本实施方式的单透镜组20中，不仅是上述的各单透镜21的配置，对于各单透镜21的开口直径及曲率半径，在单透镜组20整体中也具有偏差。

设置多个单透镜21相互邻接，单透镜21不规则地在透明基材10上形成，且使各单透镜21的开口直径及曲率半径具有偏差(随机性)，由此，各个单透镜21的外形未成为彼此相同的形状，如图3示意性示出的那样，成为具有各种各样的形状的样子，成为不具有对称性的情况变多。

在这种情况下，如图4示意性示出的那样，在单透镜a中，曲率半径为ra，而在单透镜b中，曲率半径为rb(≠ra)的情况也变得经常发生。相邻的单透镜的曲率半径不同时，相邻的单透镜之间的边界不仅仅由直线构成，而是其至少一部分包含曲线。其结果，如图5示意性示出的那样，单透镜21的外形(俯瞰单透镜21时的外形的投影轨迹)成为由彼此不同的多个弯曲和曲面的边界构成的形式。通过在单透镜之间的边界的至少一部分包含曲线，进一步破坏单透镜之间的边界的配置的规则性，能够进一步降低衍射分量。

图6是通过扫描电子显微镜(scanningelectronmicroscope：sem)从上方观察本实施方式的光学体1中的单透镜组20的一部分时的sem照片。从图6可以明显看出，构成单透镜组20的单透镜21的外形(俯瞰投影轨迹)具有各种形状，单透镜21的开口直径也彼此不同。

<关于单透镜21的配置方法>

接下来，具体说明如以上说明的单透镜21的配置方法。

在本实施方式的光学体1的单位单元3中，配置了具有上述特征的多个单透镜21的单透镜组20主要能通过以下两种配置方法来实现。

第一配置方法是将具有基准形状的单透镜21从一开始就随机配置的配置方法。以下，该配置方法也称为“随机配置方法”。在该配置方法中，在将具有基准形状的单透镜21随机配置的基础上，使单透镜21的形状(即，开口直径及曲率半径)偏离(扰动)。因此，根据图6所示的示出了实际的单透镜组20的配置情况的sem照片，显而易见的，即使在某种程度上宏观地俯视单透镜组20的情况下，也不能在单透镜21的配置中找到规则性。

第二排列方法是如下的方式：首先设定规则地排列了具有基准形状的单透镜21的基准状态(以下也称为“初始排列状态”)，在此之上，根据该初始排列状态，使单透镜21的形状(即，开口直径及曲率半径)和配置位置(更详细地，是单透镜21的顶点位置)分散(扰动)。以下，该配置方法也称为“基准配置方法”。在该配置方法中，在经过规则的单透镜21的排列之后，使单透镜21的形状及配置具有随机性，因此，成为在某种程度上宏观地俯瞰单透镜组20时，能够一定程度上推测初始排列状态的配置。

[关于随机配置方法]

首先，参照图7a和图7b简单说明随机配置方法的流程。

如图7a所示，在随机配置方法中，在以xy坐标系考虑透镜配置位置时，通过随机数确定透镜配置位置的x坐标和y坐标。此时，对于所关注的单透镜21，计算与已配置的各单透镜21的距离，如果与已配置的单透镜21的重叠宽度在预先设定的允许范围内，则配置关注的单透镜21。相反，在所计算的重叠宽度超过允许范围时，则不配置关注的单透镜21。这样，确定随机配置方法的初始排列。

上述配置方法中的允许范围是图7b所示的最大重叠量ov。该最大重叠量ov能够作为与相互邻接的单透镜21的重叠宽度的最大值而掌握。

以上是随机配置方法的概要，但是更具体的随机配置方法的算法没有特别限定，例如能够使用在日本特开2012-181816号公报中公开的现有方法。

如上所述，在确定初始排列之后，将图7b所示的单透镜21的开口直径曲率半径r作为参数而进一步扰动，由此，能够随机配置具有随机形状的单透镜21，能够抑制平坦部的产生。

在如上所述的随机配置方法中，将单透镜组20中相互邻接的两个单透镜21的重叠宽度的最大值设为ov(μm)，将相互邻接的两个单透镜21的开口直径分别设为d1(μm)和d2(μm)时，优选下式(101)所表示的关系成立。在下式(101)所表示的关系不成立时，用于实现随机配置的参数的偏差程度不够，有可能难以实现充分的随机性。

[关于基准配置方法]

接着，参照图8a及图8b，简单地说明基准配置方法的流程。

如图8a所示，在基准配置方法中，首先设定作为基准的初始排列状态。单透镜21的规则的排列状态没有特别限定，可以适当地利用单透镜21的顶点位置配置为正方形的四边配置、在与正六边形的顶点及正六边形的中心对应的位置配置单透镜21的顶点位置的六边配置等。此时，为了使实施基准配置方法后的单透镜组20尽量不产生平坦部，优选将规则的排列状态设为像六边最密格子等那样的最密排列状态。

在该基准配置方法中，如图8a左侧中间的图所示，将格子间隔(图8b中的基准格子间距g)设置成参数。然后，如图8a左侧下方的图所示，将作为参数的格子间隔从与最密图案对应的值减小。由此，如图8a右侧上方的图所示，各单透镜相互重叠，变得没有平坦部。

然后，如图8a右侧中间的图所示，使各单透镜21的透镜中心(顶点位置)从格子点随机地移动。具体而言，将从格子点开始的最大移动距离设为参数(图8b中的最大扰动量m)，将0～1的随机数与最大移动距离的积作为移动距离，分别决定。此外，关于移动角度，也使用随机数来决定。由此，如图8a右侧下方的图所示，决定最终的单透镜21的配置图案。

然后，将图8b所示的单透镜21的开口直径曲率半径r设为参数而进一步扰动，由此，能够随机配置具有随机形状的单透镜21。

以上参照图7a～图8b，对本实施方式的单透镜21的配置方法进行了具体说明。

优选地，在上述那样的单位单元3的配置方法中，单透镜组的配置间距或单透镜的开口直径，或者，单透镜的曲率半径或单透镜的形状的至少任意一个；或者，单透镜组的配置间距或单透镜的开口直径、以及单透镜的曲率半径或单透镜的形状的至少任意一个；它们自基准的变化率(即，上述各配置方法的扰动量)为5％以上。由于自基准的变化率(即，扰动量)为5％以上，因此能够可靠地导入非周期性到构成单位单元3的单透镜组20中。

此外，单位单元3的单透镜21的表面形状优选为基准曲率半径r(μm)及基准开口直径d(μm)满足r≥(d/2)的关系的球面形状，或者非球面形状。构成单位单元3的单透镜21的表面形状具有上述的表面形状，由此能够更可靠地实现所谓顶帽型的扩散特性。

另外，顶帽型扩散特性是指，对于可见光区域的准直光、具有有准直性的主光线而具备规定开口的远心光，在规定区域的角度分量内能量分布的均质性非常高，若超过该角度分量的规定区域，能量急剧减少的光学功能。通过实现该扩散特性，入射到单透镜组20的光的扩散光的亮度分布在规定的扩散角度范围内大致均匀，实现在规定的扩散角度范围内，以扩散光的亮度值为中心收束在±10％的范围内的状态。

此外，在如上所述的单位单元3中，优选基准开口直径d在30μm以上300μm以下。

<关于光学体中观看的宏观图案>

如之前所提及的，本发明人确认了如下内容：在周期性地配置具有非周期结构的单位单元3而形成光学体1时，由于单位单元3内的基本结构的分散性，看到宏观形状的斑纹。在下文中，详细说明本发明人确认的光学体中观看的宏观图案。

本发明人所关注的宏图案，如图9示意性示出的那样，对周期性地配置具有非周期结构的单位单元而形成的光学体，照射将从led光源发射的照明光通过准直透镜变成准直光的科勒照明系的光束，将单透镜组20表面的状态通过摄像镜头在ccd、cmos等图像传感器上聚光，由此能够作为图像确认。

图10a示出了确认了本发明人关注的宏观图案的宏观图案的观察结果的一例。从图10a上侧的摄像图像很明显看出，在图像中，能够确认存在比单位单元3的大小还大的按单位具有规则性的斑纹(即，宏观图案)，在图10a下侧所示的截面的亮度分布中也周期性地存在亮度峰值。

另一方面，图10b示出了未确认本发明人关注的宏观图案的宏观图案的观察结果的一例。如图10b上侧的摄像图像中明显看出的那样，图像中未确认具有规则性的斑纹，在图10b下侧所示的截面的亮度分布中，了解到亮度值虽然轻微波动，但是如图10a所示那样的周期性的亮度峰值不存在。

关于提供这样的宏观图案的基本结构的分散性，如图11示意性图示的那样，本发明人关注构成单位单元3的单透镜21的平均开口直径dave(也就是单透镜21的基准开口直径d)与单位单元3的配置方向的长度(即，单位单元3的一边的长度)l的关系，进行了深入研究。

这里，在实际制造单透镜组20时，无论使用怎样的制造方法的情况，都存在“不能再进行精细绘制”的分辨率。以下，将该绘制上产生的分辨率称为“最小点尺寸”。如果最小点尺寸是由制造上的制约等决定的，则单位单元3的一边的长度l是最小点尺寸乘以构成单位单元3的像素数而得到的。即，在每一像素为δ(μm)，以p像素×p像素的大小制造单位单元3时，用单位单元3的一边的长度l＝δ×p表示。

本发明人将单位单元3的单透镜21的开口直径的平均值dave(＝单透镜21的基准开口直径d)固定为30μm，再此基础上，设置最小点尺寸δ＝0.8μm(这是在当时制造光学体时通常使用的制造方法中，最小的点尺寸。)，改变一边的点数p，并根据上述随机配置方法分别制造光学体，验证了是否确认宏观图案。另外，在光学体的制造时，基准曲率半径r的值固定为20μm，基准开口直径d及基准曲率半径r的扰动量δ分别设为5％。宏观图案的确认利用了图9中示意性所示的方法。此外，关于一部分的光学体，利用市售的光线追踪用模拟应用，模拟了扩散光的状态。

在图12中示出了所获得的结果，分别在图13～20中示出了各光学体的宏观图案的确认结果。

另外，图13是点数p＝5000像素的结果，在图中，一起表示该单位单元3的表面形状、将该单位单元3配置为3×3＝9张时的摄像图像、该光学体的扩散光状态的模拟结果。图14是点数p＝2000像素的结果，在图中，一起表将该单位单元3的表面形状、将该单位单元3配置为2×2＝4张时的摄像图像。图15是点数p＝1000像素的结果，在图中，一起表示该单位单元3的表面形状、将该单位单元3配置为5×5＝25张时的摄像图像、该光学体的扩散光状态的模拟结果。图16是点数p＝750像素的结果，在图中，一起表示该单位单元3的表面形状、将该单位单元3配置为6×6＝36张时的摄像图像。图17是点数p＝400像素的结果，在图中，一起表示该单位单元3的表面形状、将该单位单元3配置为12×12＝144张时的摄像图像、该光学体的扩散光状态的模拟结果。图18是点数p＝250像素的结果，在图中，一起表示该单位单元3的表面形状、将该单位单元3配置为12×12＝144张时的摄像图像、该光学体的扩散光状态的模拟结果。图19是点数p＝200像素的结果，在图中，一起表示该单位单元3的表面形状、将该单位单元3配置为25×25＝625张时的摄像图像、该光学体的扩散光状态的模拟结果。图20是点数p＝125像素的结果，在图中，一起表示该单位单元3的表面形状、将该单位单元3配置为40×40＝1600张时的摄像图像、该光学体的扩散光状态的模拟结果。

若相互比较图13～图20，显而易见的是，随着一边的像素数p的值变小，单位单元3内的单透镜21的大小相对地变大。此外，在一边像素数p的值为5000像素～1000像素的摄像图像中，没有产生规则的图案，但如果一边像素数p的值变为750像素以下，则可知在摄像图像中产生规则的图案。进而，如果一边的像素数p的值变为250像素以下，则能够确认在扩散光状态的模拟结果内产生宏观周期的衍射光。

关于该验证结果，若计算出单位单元3的一边的大小l与开口直径dave的尺寸比，则如图12所示。在与尺寸比20倍对应的p＝750像素的结果中，确认了宏观图案，在与尺寸比26.67倍对应的p＝1000像素的结果中，由于没有确认宏观图案，所以本发明人能够得知通过将尺寸比设为25倍以上，能够抑制宏观图案的产生的见解。

为了验证该见解，确认了设置基准开口直径d＝250μm、基准曲率半径r＝200μm、扰动量δ＝±5％、最小点尺寸δ＝0.8μm、尺寸比25倍，制造单位单元3，配置了5×5＝25张制造的单位单元3时的摄像图像。在图21中示出了获得的结果。从图21所示的配置25张时的摄像图像也明显看出，即使在改变了基准开口直径d的情况下，通过使尺寸比设为25倍以上，也能够抑制宏观图案的产生。

根据该结果，本发明人确信了以下见解：如果制造作为非周期结构区域的单位单元3的大小与单位单元3的单透镜21的平均开口直径dave之比为25倍以上的光学体，则能够抑制宏观图案的产生。另外，尺寸比的上限值没有特别规定，越大越好。

<关于光学体的扩散特性>

参照图22a～图22c对以上说明的非周期结构区域的单位单元3的大小与单位单元3的单透镜21的平均开口直径dave的尺寸比为25倍以上的光学体1的扩散特性进行说明。

本实施方式的光学体1能够通过适当地控制构成单位单元3的单透镜组20的基准开口直径d、基准曲率半径r、扰动量δ等，导入非球面形状来实现期望的扩散特性。更详细地，本实施方式的光学体1通过进行上述那样的适当的调整，能够制造扩散半角(扩散半值宽度)为20度以上的光学体，也能够制造扩散半角(扩散半值宽度)为10度以下的光学体。

这里，通过使图22a所示的极窄带域的入射光入射到本实施方式的光学体1，如图22b所示，能够实现成为20度以上的扩散半角的扩散特性，如图22c所示，也能够实现成为10度以下的扩散半角的扩散特性。另外，图22b所示的光学体1是由设置基准开口直径d＝30μm、基准曲率半径r＝20μm、扰动量δ＝5％、尺寸比＝26.7而制造的单位单元3构成的光学体。图22c所示的光学体1是由设置基准开口直径d＝80μm、基准曲率半径r＝200μm、扰动量δ＝10％、尺寸比＝50而制造的单位单元3构成的光学体。

扩散半角(扩散半值宽度)为20度以上的光学体，能够适用于人类容易观看的扩散光的领域，能够用于聚光照明、基本照明等中被使用的各种照明装置、各种特殊照明、中间屏幕、最终屏幕等各种屏幕等。

另一方面，扩散半角(扩散半值宽度)在10度以下的光学体，能够适用于光学装置中的光源光的扩散控制等领域，能够用于led光源装置的配光控制、激光源装置的配光控制、各种光阀系统的入射配光控制等。

以上参照图1～图22c，对本实施方式的光学体进行了详细说明。

(关于光学体的制造方法的一例)

以下，参照图23简单地说明本发明的实施方式的光学体1的制造方法的一例。图13是示出本实施方式的光学体的制造方法的流程的一例的流程图。

在本实施方式的光学体的制造方法中，首先，实施基盘的清洗(步骤s101)。该基盘例如可以是玻璃辊那样的辊状，也可以是玻璃晶片那样的平板状。

接着，对于洗净后的基盘，形成抗蚀层(例如使用金属氧化物的抗蚀层、使用有机物的抗蚀层等)(步骤s103)。该抗蚀层的形成处理，对于辊状的基盘，通过进行涂布处理或浸渍来实现，对于平板状的基盘，通过各种涂层处理来实现。

然后，对形成了抗蚀层的基盘实施曝光处理(步骤s105)。在该曝光处理时，如之前说明的那样，设计单位单元3使得尺寸比为25倍以上是很重要的。该曝光处理能够适当使用利用了灰度掩码等的曝光(包括通过多个灰度掩码的重叠的多重曝光)、对于平板或辊板的灰度曝光、使用了皮秒脉冲激光、飞秒脉冲激光等的激光曝光等现有的各种曝光方法。

之后，通过对曝光后的基盘进行碱性显影(步骤s107)，实施ni溅射等公知的溅射处理(步骤s109)，完成制造本实施方式的光学体1时的母盘(例如玻璃母盘、金属母盘等)(步骤s111)。此后，使用完成的母盘，制成软模具等模具(步骤s113)。

接着，利用所制造的模具，对基板玻璃、基板薄膜等实施转印处理(步骤s115)，根据需要成膜保护膜等(步骤s117)，由此制造本实施方式的光学体1。

另一方面，在对玻璃基板实施直接加工的情况下，继续步骤s107中的碱显影处理，实施使用cf4等公知的化合物的干蚀刻处理(步骤s119)，此后，根据需要成膜保护膜等(步骤s121)，由此制造本实施方式的光学体1。

另外，图23所示的制造方法的流程仅仅是一个例子，本实施方式的光学体的制造方法不限于图23所示的示例。

(光学体的应用例)

接着，简单地说明本实施方式的光学体1的应用例。

以上说明的光学体1能够适用于为了使光扩散而使用的扩散板。即，通过将上述光学体设置在规定的光学基材的表面及背面的至少任意一者，能够实现具有期望的扩散特性的扩散板。

此外，具有以上说明的本实施方式的光学体1的扩散板，能够适当安装在为了实现其功能而需要使光扩散的装置上。作为为了实现功能而需要扩散光的装置，例如，能够举出各种显示器等显示装置、投影仪等投影装置。

此外，具有本实施方式的光学体1的扩散板也能够适用于液晶显示装置的背光，还能够用于光整形的用途。进而，具有本实施方式的光学体1的扩散板能够适用于各种照明装置。

另外，为了实现功能需要扩散光的装置不限于上述例子，只要是利用光的扩散的装置，对于其他已知的装置，也能够适用具有本实施方式的光学体1的扩散板。

以上参照附图详细说明了本发明的优选实施方式，但是本发明不限于提到示例。很明显，只要是本发明所属的技术领域中的普通技术人员，在权利要求书所记载的技术思想的范围内，可以想到各种变更例或修正例，应当了解，这些当然也属于本发明的技术范围。