JP2006337777A - Optical component - Google Patents
Optical component Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006337777A JP2006337777A JP2005163391A JP2005163391A JP2006337777A JP 2006337777 A JP2006337777 A JP 2006337777A JP 2005163391 A JP2005163391 A JP 2005163391A JP 2005163391 A JP2005163391 A JP 2005163391A JP 2006337777 A JP2006337777 A JP 2006337777A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- shape
- concave portion
- light emitting
- optical component
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
Description
本発明は、レンズ等の光学部品に関する。 The present invention relates to an optical component such as a lens.
従来から、光源からの光を効率よく所定方向に制御して出射するために、図4に示されるような曲面状の光入射面102と平面状の光出射面103を備えた中実の光学部品101が使用されている。このような形状の光学部品101は、光出射面103が平面状であり大きな凹凸がないため、光出射面103にゴミや埃が溜まり難く、長期間使用した場合であっても出射効率が低下し難いという利点がある。
Conventionally, in order to efficiently emit light from a light source in a predetermined direction, a solid optical device having a curved
一方、図5に示されるように、このような光学部品101は、製造時に、平面状の光出射面103にヒケが発生し易く、特に、肉厚となる光出射面103の略中央にヒケ110が発生し易いという問題がある。光出射面103にヒケが発生すると、光出射面103からの光が広がりすぎたり、予期していない方向に光が出射されてしまい、グレアの発生や出射効率の低下を招く虞があった。
On the other hand, as shown in FIG. 5, such an
ところで、光出射面103に生じるヒケは、射出成形等における溶融樹脂等の固化時間を長くとったり、溶融樹脂等を固化させる際の圧力分布を調整することで防止することも可能である(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、射出成形における固化時間や圧力分布を調整して光出射面に生じるヒケを防止する方法では、光学部品の製造コストが高くなるという問題がある。このため、このような方法によらず、光出射面に生じるヒケによる光の出射方向のばらつきを緩和して、グレアの発生や出射効率の低下を防止することができる光学部品が望まれている。 However, the method of adjusting the solidification time and pressure distribution in injection molding to prevent sink marks generated on the light exit surface has a problem that the manufacturing cost of the optical component increases. Therefore, there is a demand for an optical component that can alleviate the variation in the light emission direction due to sink marks generated on the light emission surface, and prevent the occurrence of glare and the decrease in emission efficiency, regardless of such a method. .
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、光出射面に生じるヒケによる光の出射方向のばらつきを緩和することができる光学部品を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide an optical component that can alleviate variations in the light emission direction due to sink marks generated on the light emission surface.
上記目的を達成するために請求項1の発明は、光入射面と光出射面とを備えた光学部品において、前記光出射面の略中央にヒケ防止用の凹部又は凸部を形成し、前記凹部又は凸部に入射する光の光路上に位置する前記光入射面の形状を、前記凹部又は凸部における光の出射方向が、該凹部又は凸部の外側に位置する前記光出射面における光の出射方向と略同じになるように、前記凹部又は凸部の形状に対応させて形成したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is an optical component having a light incident surface and a light output surface, wherein a concave portion or a convex portion for preventing sink marks is formed at substantially the center of the light output surface, The shape of the light incident surface located on the optical path of the light incident on the concave portion or the convex portion is the same as the light on the light emitting surface where the light emission direction in the concave portion or the convex portion is located outside the concave portion or the convex portion. It is characterized in that it is formed so as to correspond to the shape of the concave portion or convex portion so as to be substantially the same as the emission direction.
請求項1に記載の光学部品によれば、ヒケの生じやすい光出射面の略中央に、ヒケ防止用の凹部又は凸部が形成されているので、ヒケによる形状誤差が生じ難くなる。また、凹部又は凸部に入射する光の光路上に位置する光入射面の形状を、凹部又は凸部の形状に対応させて形成し、凹部又は凸部における光の出射方向が、該凹部又は凸部の外側に位置する光出射面における光の出射方向と略同じになるようにしたので、光の出射方向のばらつきを抑えることができ、グレアの発生や、出射効率の低下を防止することができる。 According to the optical component of the first aspect, since the concave portion or the convex portion for preventing the sink is formed at the approximate center of the light emitting surface where the sink is likely to occur, a shape error due to the sink is unlikely to occur. Further, the shape of the light incident surface located on the optical path of the light incident on the concave portion or the convex portion is formed corresponding to the shape of the concave portion or the convex portion, and the light emission direction in the concave portion or the convex portion is the concave portion or the convex portion. Since it is made to be substantially the same as the light emission direction on the light emission surface located outside the convex part, it is possible to suppress variations in the light emission direction, and to prevent the occurrence of glare and the reduction of the emission efficiency. Can do.
以下、本発明の第1の実施形態に係る光学部品について図1及び図2を参照して説明する。本実施形態の光学部品は、プリント基板20に形成されたLED(Light Emitting Diode)10に対して所定の位置に配置され、LED10からの光を効率よく所定方向に制御して出射するための中実のレンズ1であり、曲面状の光入射面2と、平面状の光出射面3とを備えている。光出射面3は光軸Aに対して略垂直に配置されている。光入射面2は、全域に亘って曲面状でなくてもよく、図1に示されるように、曲面状の光入射面2の側方に略平面状の光入射面5を備えていてもよい。なお、図1乃至図5において、各部材のハッチングを省略して示しており、光出射面3にヒケが生じていない状態を2点差線で示している。また、光路を矢印付きの実線で示している。
The optical component according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. The optical component of the present embodiment is disposed at a predetermined position with respect to an LED (Light Emitting Diode) 10 formed on the printed
本実施形態においては、ヒケが最も発生しやすい光出射面3の略中央に、ヒケ防止用の凹部4を形成する。凹部4の形状は、光出射面3に凹部4を形成しなかった場合に生じるヒケの形状に合わせて形成することが好ましく、凹部4の、光出射面3に垂直な断面が、略懸垂曲線(カテナリー曲線)を描くように形成することが好ましい。このように平面状の光出射面3の一部を曲面状に形成することでヒケによる形状誤差が生じ難くなる。例えば、図1に示した形状のレンズ1の場合、直径が20mm、対称軸(光軸)方向の厚みが12mm程度であれば、材料や製造条件にもよるが、直径が8mm程度、対称軸方向の深さが最大0.3mm程度の凹状のヒケが光出射面3の略中央に生じる場合がある。この場合、このヒケの形状に合わせて凹部4を形成する。 In the present embodiment, the recess 4 for preventing the sink is formed in the approximate center of the light emitting surface 3 where the sink is most likely to occur. The shape of the concave portion 4 is preferably formed in accordance with the shape of the sink that occurs when the concave portion 4 is not formed on the light emitting surface 3, and the cross section of the concave portion 4 perpendicular to the light emitting surface 3 has a substantially suspended curve. It is preferable to form it so as to draw a (catenary curve). In this way, by forming a part of the planar light emitting surface 3 in a curved shape, a shape error due to sink marks is unlikely to occur. For example, in the case of the lens 1 having the shape shown in FIG. 1, if the diameter is 20 mm and the thickness in the direction of the symmetric axis (optical axis) is about 12 mm, the diameter is about 8 mm, depending on the material and manufacturing conditions. A concave sink having a maximum direction depth of about 0.3 mm may occur in the approximate center of the light exit surface 3. In this case, the recess 4 is formed in accordance with the shape of this sink mark.
また、凹部4に入射する光の光路上に位置する光入射面(本実施形態では、曲面状の光入射部に略全域)2の形状を、凹部4における光の出射方向D1が、この凹部4の外側に位置する光出射面3における光の出射方向D2と略同じになるように、凹部4の形状に対応させて形成する。 Further, the shape of the light incident surface 2 (substantially the entire area of the curved light incident portion in this embodiment) 2 located on the optical path of the light incident on the concave portion 4 is set so that the light emission direction D1 in the concave portion 4 is the concave portion. 4 is formed so as to correspond to the shape of the recess 4 so as to be substantially the same as the light emission direction D2 on the light emission surface 3 located outside the substrate 4.
すなわち、凹部4における光の出射方向D1を所定方向に制御する場合、出射方向D1、凹部4の形状、及びレンズ1の材質に基づいて、スネルの法則により、凹部4に入射する光のレンズ1内の光路を特定することができる。更に、このレンズ1内の光路、LED10の位置、及びレンズ1の材質に基づいて、スネルの法則により、入射光に対する界面(光入射面2)の傾きを計算することができる。このようにすることにより、凹部4の形状に合わせて、光入射面2の形状を決定することができる。なお、凹部4付近にも若干のヒケが生じる虞があるが、光出射面3の全域を平面状とした場合に比べてヒケによる形状誤差は緩和される。
That is, when the light emission direction D1 in the concave portion 4 is controlled to a predetermined direction, the lens 1 of the light incident on the concave portion 4 according to Snell's law based on the emission direction D1, the shape of the concave portion 4 and the material of the lens 1. The optical path inside can be specified. Furthermore, based on the optical path in the lens 1, the position of the
例えば、図2に示されるように、出射方向D1を光軸Aに対して略平行に制御する場合、光出射面3に凹状のヒケが生じていなければ(同図において、光出射面にヒケが生じていないレンズの形状を2点鎖線で、その光路を点線でそれぞれ示している)、光入射面12から光出射面13に向かう光の方向が、光軸Aに対して略平行になるように光入射面12を形成すればよいが、本実施形態では、凹部4における屈折を考慮して、光入射面2から光出射面3に向かう光の方向が光軸Aに対して所定角度αだけ外側に傾くように光入射面2を形成する。
For example, as shown in FIG. 2, when the emission direction D1 is controlled to be substantially parallel to the optical axis A, there is no concave sink mark on the light output surface 3 (in FIG. The shape of the lens in which no light is generated is indicated by a two-dot chain line, and its optical path is indicated by a dotted line), and the direction of light from the
次に、上述したレンズ1の製造方法について説明する。レンズ1は、その光入射面2及び光出射面3に略一致する成形面を備えた金型を用いて、射出成形法等により製造される。なお、成形後のレンズ1の光入射面2及び光出射面3の形状と金型の成形面の形状を完全に一致させる必要はなく、ヒケによる形状変化を考慮して、レンズ1の凹部4に対応する金型の成形面の凸部を、上記のようにして光学的に設計された値より若干小さくなるようにして、金型の成形面を形成してもよい。この場合、成形時の圧力を小さくしておくことができ、成形時間を短縮することができる。
Next, a method for manufacturing the lens 1 described above will be described. The lens 1 is manufactured by an injection molding method or the like using a mold having a molding surface that substantially matches the
本実施形態のレンズ1によれば、ヒケの生じやすい光出射面3の略中央に、ヒケ防止用の凹部4が形成されているので、ヒケによる形状誤差が生じ難くなる。また、凹部4に入射する光の光路上に位置する光入射面2の形状を、凹部4の形状に対応させて形成し、凹部4における光の出射方向D1が、凹部4の外側に位置する光出射面3における光の出射方向D2と略同じになるようにしたので、光の出射方向のばらつきを抑えることができ、グレアの発生や、出射効率の低下を防止することができる。
According to the lens 1 of the present embodiment, the concave portion 4 for preventing sink marks is formed at the approximate center of the light emitting surface 3 where sink marks are likely to occur, so that shape errors due to sink marks are unlikely to occur. Further, the shape of the
次に、本発明の第2の実施形態に係る光学部品について図3を参照して説明する。本実施形態に係るレンズ1は、凹部4の外側に位置する光出射面3においても凹部6を形成し、凹部6に入射する光の光路上に位置する光入射面5の形状を、凹部6における光の出射方向D3が、凹部4における光の出射方向D1と略同じになるように、凹部6の形状に対応させて形成している。
Next, an optical component according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the lens 1 according to the present embodiment, a concave portion 6 is also formed on the light emitting surface 3 located outside the concave portion 4, and the shape of the
本実施形態に係るレンズ1によれば、第1の実施形態と同様の効果が得られるほか、凹部4の外側に位置する光出射面3においても凹部6を形成したので、凹部4の外側に位置する光出射面が平面状である場合と比べて、ヒケによる形状誤差が生じ難くなる。また、光入射面5の形状を、凹部6の形状に対応させて形成し、出射方向D3が出射方向D1と略同じになるようにしたので、光の出射方向のばらつきを抑えることができる。
According to the lens 1 according to the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained, and the concave portion 6 is formed also on the light emitting surface 3 located outside the concave portion 4. Compared to the case where the light exit surface is flat, a shape error due to sinking is less likely to occur. In addition, since the shape of the
なお、本発明は上記各種実施形態の構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態の凹部4に替えて、光出射面3の略中央にヒケ防止用の凸部を形成し、凸部に入射する光の光路上に位置する光入射面2の形状を、凸部における光の出射方向が、凸部の外側に位置する光出射面における光の出射方向と略同じになるように、凸部の形状に対応させて形成してもよい。
The present invention is not limited to the configurations of the various embodiments described above, and various modifications can be made. For example, instead of the concave portion 4 of the above embodiment, a convex portion for preventing sink marks is formed at the approximate center of the light emitting surface 3, and the shape of the
1 レンズ(光学部品)
2 光入射面
3 光出射面
4 凹部
1 Lens (optical component)
2 Light entrance surface 3 Light exit surface 4 Recess
Claims (1)
前記光出射面の略中央にヒケ防止用の凹部又は凸部を形成し、
前記凹部又は凸部に入射する光の光路上に位置する前記光入射面の形状を、
前記凹部又は凸部における光の出射方向が、該凹部又は凸部の外側に位置する前記光出射面における光の出射方向と略同じになるように、前記凹部又は凸部の形状に対応させて形成したことを特徴とする光学部品。 In an optical component having a light incident surface and a light output surface,
Forming a concave or convex portion for preventing sink marks at the approximate center of the light emitting surface;
The shape of the light incident surface located on the optical path of the light incident on the concave portion or the convex portion,
Corresponding to the shape of the concave portion or convex portion so that the light emitting direction of the concave portion or convex portion is substantially the same as the light emitting direction of the light emitting surface located outside the concave portion or convex portion. An optical component characterized by being formed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005163391A JP4631553B2 (en) | 2005-06-03 | 2005-06-03 | Optical components |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005163391A JP4631553B2 (en) | 2005-06-03 | 2005-06-03 | Optical components |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006337777A true JP2006337777A (en) | 2006-12-14 |
JP4631553B2 JP4631553B2 (en) | 2011-02-16 |
Family
ID=37558381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005163391A Expired - Fee Related JP4631553B2 (en) | 2005-06-03 | 2005-06-03 | Optical components |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4631553B2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010119580A1 (en) * | 2009-04-16 | 2010-10-21 | 株式会社光波 | Light source module |
JP2010251617A (en) * | 2009-04-17 | 2010-11-04 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Led unit and lighting fixture |
JP2011198473A (en) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Igari Industry Co Ltd | Condensing optical element and device using the same |
JP2014232265A (en) * | 2013-05-30 | 2014-12-11 | 株式会社リコー | Optical element, projection optical system, and object detection device |
WO2016089052A1 (en) * | 2014-12-05 | 2016-06-09 | 엘지이노텍 주식회사 | Light-emitting module |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62229701A (en) * | 1986-03-31 | 1987-10-08 | 株式会社小糸製作所 | Lamp apparatus for vehicle |
-
2005
- 2005-06-03 JP JP2005163391A patent/JP4631553B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62229701A (en) * | 1986-03-31 | 1987-10-08 | 株式会社小糸製作所 | Lamp apparatus for vehicle |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010119580A1 (en) * | 2009-04-16 | 2010-10-21 | 株式会社光波 | Light source module |
JPWO2010119580A1 (en) * | 2009-04-16 | 2012-10-22 | 株式会社光波 | Light source module |
JP5635495B2 (en) * | 2009-04-16 | 2014-12-03 | 株式会社光波 | Light source module and planar light emitting device |
JP2010251617A (en) * | 2009-04-17 | 2010-11-04 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Led unit and lighting fixture |
JP2011198473A (en) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Igari Industry Co Ltd | Condensing optical element and device using the same |
JP2014232265A (en) * | 2013-05-30 | 2014-12-11 | 株式会社リコー | Optical element, projection optical system, and object detection device |
WO2016089052A1 (en) * | 2014-12-05 | 2016-06-09 | 엘지이노텍 주식회사 | Light-emitting module |
US10186643B2 (en) | 2014-12-05 | 2019-01-22 | Lg Innotek Co., Ltd. | Light-emitting module and light unit having thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4631553B2 (en) | 2011-02-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10300835B2 (en) | Vehicle lamp | |
JP4631553B2 (en) | Optical components | |
JP5753012B2 (en) | Vehicle lighting | |
JP6571408B2 (en) | Vehicle lamp | |
JP2005317661A (en) | Semiconductor light emitting device and its manufacturing method | |
JP2006210909A (en) | Side view led package having lead frame structure adapted to improve resin flow | |
WO2018003428A1 (en) | Vehicle lamp | |
US20150103545A1 (en) | Vehicle lamp and method of manufacturing the same | |
US9163800B2 (en) | Outer casing for vehicle lamp, vehicle lamp and manufacturing method for the same | |
JP2016085828A (en) | Vehicular lighting tool | |
JP6162430B2 (en) | Vehicle lighting | |
JP4143074B2 (en) | Light emitting diode | |
KR100948397B1 (en) | Illunmnating apparatus of surface light emitting using light-emitting diode | |
KR101838711B1 (en) | A lamp apparatus for automobile | |
US20120127400A1 (en) | Illumination device and liquid crystal display | |
JP2023160869A (en) | Illuminating device | |
JP2010072350A (en) | Plastic optical element having fine pattern on optical surface | |
JP5565952B2 (en) | lighting equipment | |
US20090045424A1 (en) | Silicone based circuit board indicator led lens | |
EP3062013A1 (en) | Vehicle lamp | |
JP2011081997A (en) | Light guide body, lighting system and original reading device equipped with the same, die for manufacturing the light guide body, and method of manufacturing the die | |
JP2011022167A (en) | Optical lens | |
JP2010277817A (en) | Lighting fixture for vehicle | |
JP2006294961A (en) | Light emitting diode for lighting fixture of vehicle | |
KR101478336B1 (en) | Led package using total internal reflection |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080402 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100608 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100608 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100806 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101019 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101101 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4631553 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131126 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |