JPH0467102A

JPH0467102A - 表示用レンズ

Info

Publication number: JPH0467102A
Application number: JP18104390A
Authority: JP
Inventors: Akitoshi Okuma; 昭利大熊
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1990-07-09
Filing date: 1990-07-09
Publication date: 1992-03-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（Ａ、産業上の利用分野）本発明は新規な表示用レンズに関する。詳しくは、光源
からの光を表示用の光として効率的に利用することがで
きるようにした新規な表示用レンズを提供しようとする
ものである。

３、発明の詳細な説明本発明表示用レンズを以下の項目に従って詳細に説明す
る。

Ａ、ｌＩ業上の利用分野Ｂ１発明の概要Ｃ１従来技術［第８図コ（Ｂ　発明の概要）未発明表示用レンズは、光源からの光を集光するための
表示用レンズであって、光の入射側に、凸レンズ部と該
凸レンズ部の周囲を取り囲むようにプリズム部とを設は
プリズム部に入射された光に対する全反射面を形成する
ことによって、光源から発せられた光を表示用の光とし
て有効に利用することができるようにしたものである。

（Ｃ，従来技術）［第８図］電子機器の表示パネルには光の有無によって２値化され
た状態を知らせる表示器が設けられる場合がある。

例えば、第８図に示すように、装置内部に拡散光型のＬ
ＥＤａが設けられており、その前方には前面パネルｂに
嵌め込まれたレンズ体Ｃが配置されている。

即ち、レンズ体Ｃは側方から見て凸状をしており、その
端面がレンズ作用を有する突出部ｄを有し、この突出部
ｄか前面パネルｂに形成された挿通孔ｅに嵌合された後
、突出部ｄの基端部に形成されたフランジ部ｆが、挿通
孔ｅの内面側端を囲むように形成された凹部ｇ内に嵌合
さねた状態て固着されている。

従フて、ＬＥＤａの光は、光線り、ｈ、・・・に示すよ
うにレンズ体Ｃの突出部ｄを通して装置外部に出射され
る。

（Ｄ１発明が解決しようとする課題）［第８図コところで、上記したような形状のレンズ体Ｃにありては
、ＬＥＤａから土た光のうちフランジ部ｆに入る光は、
第８図に光線１１１、・・・で丁すように前面パネルｂ
に遮られて、無駄な光となるので先の利用率が低いとい
う問題がある。

（Ｅ、課題を解決するための手段）そこで、本発明表示用レンズは上記した課題を解決する
ために、光源からの光を集光するための表示用レンズで
あって、光の入射側に、凸レンズ部と該凸レンズ部の周
囲を取り囲むよう、にプリズム部とを設け、プリズム部
に入射された光に対する全反射面を形成したものである
。

従って、本発明によれは、光源からの光のうち表示用レ
ンズの光軸に対する角度か大きく、プリズム部に入射し
た光は、その全反射面の臨界角より大きい場合に反射さ
れて、これが表示用レンズの出射面から取り出されるの
で、従来無駄になっていた光を表示用の光として有効に
利用することができる。

（Ｆ、実施例）［第１図乃至第７図コ以下に、本発明表示用レンズの詳細を図示した実施例に
従って説明する。

（ａ　レンズ体）［第１図乃至第５図コ１はレンズ体で
あり、例えば、屈折率ｎ＝１．５のアクリル樹脂（ＰＭ
ＭＡ）によって形成されている。

２は光の入射側に形成された凸レンズ部であり、その周
囲を取り囲むようにプリズム部３が形成されている。

このプリズム部３の外周面３ａは臨界角θ。句４２°の
全反射面とされており、レンズ体１の光軸Ｘ−Ｘに関し
て傾きα（＝１２．５°）を有している（第４図参照）
。

尚、この先軸ｘ−ｘは凸レンズ部２の曲率中心と後述す
る出射面の曲率中心を通る軸である。

４は円板状のフランジであり、前面パネルへの取付用に
設けられている。

５は突出部であり、フランジ４寄りの径が最も大きくな
っており、先端に行くにつれて径が小さくなっており、
これによって、周面が凹状の曲面部５ａとなっている。

尚、凸レンズ状をした出射面５ｂ寄りの部分には光拡散
剤を混入したり、あるいは、その部分を光拡散剤を含む
材料により二色成形で成型すると良い。

また、出射面の形状としては第５図に示す変形例ＩＡの
ように凹曲面５ｂ′とすることも場合によっては有効で
ある。

（ｂ、作用）［第４図］第４図は拡散光型のＬＥＤａから出た光かレンズ体１を
通過する状況を示す光路図である。

ＬＥＤａは、そのレンズ部６ａの先端寄りの部分に光拡
散剤が含まれており、図示しないＬＥＤチップからの光
はレンズ部６ａの表面付近において散乱される。

レンズ体１に入射される光のうち、凸レンズ部２に入っ
た光は、例えば、光線ｊに示すように屈折された後主に
出射面５ｂを通して出射されることになるが、拡散の度
合の高い光はプリズム部３に入った時に屈折された後全
反射面３ａにより反射される。

即ち、プリズム部３の内周面に入射された光は、全反射
面３ａへの入射角θがθ≧θ。の場合に全反射され、光
線ｋに示すようにそのまま出射面５ｂ迄進行してここで
屈折されて空気中に出射されるか、あるいは、光線℃に
示すように曲面部５ａによりさらに全反射された後出射
面５ｂで屈折されることになる。

尚、ＬＥＤ６に対向した凸レンズ部２を設けるようにし
た理由は、この面が平坦であったり凹状であると突出部
５の側面からの光の漏れが多くなってしまうためである
。

また、全反射面３ａが光軸ｘ−ｘに平行な軸に対して角
度αをなすように形成されている理由は、α＝０である
と、プリズム部３の内周面での屈曲光が全反射面３ａに
入射する時に、その入射角が臨界角θ。以上となる割合
が低い、換言すれば、全反射面３ａでの屈折光として失
われる光が多くなるため、出射面５ｂを通して有効に光
を取り出すことができないからである。但し、αの値は
ＬＥＤ６とレンズ体１との位置関係（距離）に応じて適
宜に決定される。

そして、全反射面３ａによる反射光に対して曲面部５ａ
を設けることによりさらに光を有効に利用することが可
能になる。

以上のように、ＬＥＤ６からの光のうち光軸ｘ−ｘに対
して比較的大きい角度をなす拡散光に対して、これをプ
リズム部３から取り込んで、その全反射面３ａや、これ
に続く曲面部５ａにより全反射させた後出射面５ｂから
光を取り出すことができるので、光の利用率か向上する
。

（ｃ、適用例）［第６図、第７図コ第６図及び第７図は上記したレンズ体１を用いた表示器
の一例７を示しており、パーソナルコンピュータ等に接
続される磁気ディスクドライブ装置において、その前面
パネル部の表示器にレンズ体１を適用した例を示してい
る。

８は筐体の前面部であり、その大部分が扉体９によって
覆われており、該扉体９はヒンジ部１０．１０により筐
体に対して回動自在に支持されている。

レンズ体１．１、・・・は、扉体９に取り付けられてい
る。

即ち、扉体９の裏面上部寄りの位置には、円筒状の取付
筒１１．１１、・・・が突設されると共に、その中央に
円形の挿通孔１２．１２、・・・が形成されており、挿
通孔１２．１２、・・・の前端部は前方に行くにつれて
広がる形状の凹部１２ａ、１２ａ、・・・とされている
。

そして、レンズ体１．１、・・・の突出部５．５、・・
・を挿通孔１２．１２、・・・にそれぞれ挿入して出射
面５ｂ、５ｂ、・・・が扉体９の前面に現われるように
すると共に、そのフランジ４．４、・・・を取付筒１１
．１１、・・・に圧入することによってレンズ体１．１
、・・・が扉体９に取り付けられている。

よって、扉体９を正面から見たときに、レンズ体１．１
、・・・の出射面５ｂ、５ｂ、　　・・・とその周囲の
凹部１２ａ、１２ａ、・・・だけが現われることになる
。

ＬＥＤ６．６、・・・は、筺体の前面部８のうち扉体９
を閉じたときに、レンズ体１．１、・・・）凸レンズ部
２．２、・・・に対向する位置に設けられている。

つまり、扉体９を開けたときにはＬＥＤ６．６、・・・
の光を直接見ることになるか、扉体９を閉じたときには
、ＬＥＤ６．６、・・・の光はレンズ体１．１、・・・
を通して見えることになる。

しかして、上記したレンズ体１．１、・・・の使用によ
り、扉体９を閉した状態てもＬＥＤ６．６、・・・の光
を有効に外に取り出すことかてきるので、出射面５ｂ、
５ｂ、・・・からの光の明るさと、扉体９を開けたとき
のＬＥＤ６．６、・・のレンズ部６ａ、６ａ、　　・・
・からの光の明るさとの間にあまり差がなく、違和感を
与えないという効果を奏する。

よって、扉体９の開閉状態に関係な（表示光の明るさを
一定にするための電気的な手段（例えば、ＬＥＤに流す
順電流を可変する等）は不要となる。

（Ｇ、発明の効果）以上に記載したところから明らかなように、本発明表示
用レンズは、光源からの光を集光するための表示用レン
ズであって、光の入射側に、凸レンズ部と該凸レンズ部
の周囲を取り囲むようにプリズム部とを設け、プリズム
部に入射された光に対する全反射面を形成したことを特
徴とする。

従って、本発明によれは、光源からの光のうち表示用レ
ンズの光軸に対する角度が大きく、プリズム部に入射し
た光は、その全反射面の臨界角より大きい場合に反射さ
れて、これが表示用レンズの出射面から取り圧されるの
で、光の利用率が向上し、表示の明るさを増加させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本発明表示用レンズの実施の一例を
示すものであり、第１図はレンズ体の斜視図、第２図は
レンズ体を第１図とは反対側の方向から見た状態の斜視
図、第３図はレンズ体の一部を切り欠いて示す拡大側面
図、第４図は光路図、第５図は変形例を示す一部切欠拡
犬側面図、第６図及び第７図は適用例を示しており、第
６図（Ａ）は装置の扉体を閉めた状態を示す斜視図、第
６図（Ｂ）は扉体を開けた状態を示す斜視図、第７図は
要部の拡大断面図、第８図は従来の表示器の一例を示す
概略図である。符号の説明１・・・表示用レンズ、２・・・凸レンズ部、３・・・プリズム部、３ａ・・・全反射面、１Ａ・・・表示用レンズ出　　　願人ソニー株式会社（！一部切欠拡大ＩＩＩ面図第３図リ１−　ＮＫ＞ｒｌ’）にｔ−Ｃリ　−ノｌ’１） −Ｓ切大拡大側面面（変形ｆｌ＋）第５図１・・・表示用レンス′ ｔｑキり図（ｖ＃ｉ用例）第６図（Ａ）要部の拡大断面図第７図表示用レンス゛伯現図（適用例）第６図（Ｂ）概略図（従来４７１１　）第８図

Claims

【特許請求の範囲】光源からの光を集光するための表示用レンズであって、光の入射側に、凸レンズ部と、該凸レンズ部の周囲を取
り囲むようにプリズム部とを設け、プリズム部に入射さ
れた光に対する全反射面を形成したことを特徴とする表示用レンズ