(57)【要約】【課題】本発明は、バックライトモジュールのコストを低減させ、その厚さを薄くすることができる点光源用拡散レンズを提供する。【解決手段】本発明に係る拡散レンズは、その中心軸を対称軸にした回転対称状に形成され、第一表面と、第一表面に対向する第二表面と、第一表面から第二表面にかけて延在する外周面を備える。第一表面には、点光源を収容するための収容空間が形成されている。収容空間は、第一表面と連接する光入射側面及び光入射側面と連接する光入射頂面によって画成されている。光入射側面は、第一表面から第二表面及び外周面の方へ延伸する回転双曲面であり、光入射頂面は、光入射側面から第二表面側に向けて凹む円錐面である。第二表面には、第一表面側に向けて凹む拡散凹部が形成され、拡散凹部は、中心軸に対して回転対称に形成され且つ中心軸から第二表面及び外周面の方へ延伸する回転双曲面を呈する光出射内表面を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
点光源からの光を拡散するための拡散レンズにおいて、その中心軸を対称軸にした回転対称状に形成され、第一表面と、前記第一表面に対向する第二表面と、前記第一表面から前記第二表面にかけて延在する外周面を備え、前記第一表面には、前記点光源を収容するための収容空間が形成され、前記収容空間は、前記第一表面と連接する光入射側面及び前記光入射側面と連接する光入射頂面によって画成されており、前記光入射側面は、前記第一表面から前記第二表面及び前記外周面の方へ延伸する回転双曲面であり、前記点光源からの周囲の光を前記外周面に向けて屈折させるために用いられ、前記光入射頂面は、前記光入射側面から前記第二表面側に向けて凹む円錐面であり、点光源からの中央の光を前記外周面側に向けて拡散させるために用いられ、前記第二表面には、前記第一表面側に向かって凹む拡散凹部が形成され、前記拡散凹部は、前記中心軸に対して回転対称に形成され且つ前記中心軸から前記第二表面及び前記外周面の方へ延伸する回転双曲面を呈する光出射内表面を備え、さらに前記点光源からの光を拡散させるために用いられることを特徴とする拡散レンズ。
【請求項２】
前記第一表面及び第二表面は、中心軸に対して垂直な平面であることを特徴とする請求項１に記載の拡散レンズ。
【請求項３】
前記光出射内表面には、さらに、複数のマイクロ構造が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の拡散レンズ。
【請求項４】
複数の前記マイクロ構造は、中心軸に対して回転対称な環状の突起或いは凹みであることを特徴とする請求項３に記載の拡散レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点光源用拡散レンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオードは、高輝度、低電圧、低消費電力、長寿命である等の利点を有することから、新しいタイプの光源として、現在広く利用されている。
【０００３】
現在、発光ダイオードは、特にディスプレイの直下型バックライトモジュールの光源として使用されている。しかし、発光ダイオードは点光源であるため、大面積で、且つ均一な照明を得るためには、通常、発光ダイオードの光出射面に拡散レンズを設置して、発光ダイオードから出射された光を均一に拡散させる必要がある。しかし、従来の拡散レンズの拡散角度は比較的小さいため、発光ダイオードの数量を増やす必要があり、この場合、バックライトモジュールのコストが増大すると共に、その厚さも厚くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明は、バックライトモジュールのコストを低減させると共に、その厚さを薄くすることができる点光源用拡散レンズを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る拡散レンズは、点光源からの光を拡散するために用いられ、その中心軸を対称軸にした回転対称状に形成され、第一表面と、第一表面に対向する第二表面と、第一表面から第二表面にかけて延在する外周面とを備える。第一表面には、点光源を収容するための収容空間が形成されている。収容空間は、第一表面と連接する光入射側面及び光入射側面と連接する光入射頂面によって画成されている。光入射側面は、第一表面から第二表面及び外周面の方へ延伸する回転双曲面であり、点光源からの周囲の光を外周面側に向けて屈折させるために用いられる。光入射頂面は、光入射側面から第二表面側に向けて凹む円錐面であり、点光源からの中央の光を前記外周面側に向かって拡散させるために用いられる。第二表面には、第一表面側に向けて凹む拡散凹部が形成され、拡散凹部は、中心軸に対して回転対称に形成され且つ中心軸から第二表面及び外周面の方へ延伸する回転双曲面を呈する光出射内表面を備え、さらに点光源からの光を拡散させるために用いられる。
【発明の効果】
【０００６】
従来の技術と比べて、本発明の拡散レンズは、広範囲及び均一な照明効果を得ることができるので、点光源の数量を減らすことができる。従って、点光源及び拡散レンズを採用するバックライトモジュールのコストを低減させると共に、その厚さも薄くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に係る拡散レンズの立体斜視図である。
【図２】図１に示した拡散レンズのＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図１に示した拡散レンズの別の角度から見た立体断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【０００９】
図１〜図３を参照すると、本発明の実施形態に係る拡散レンズ１０は、点光源２０から出射された光２１を拡散するために用いられる。また、拡散レンズ１０は、中心軸Ｌを対称軸にした回転対称状に形成され、且つ第一表面１１と、該第一表面１１に対向する第二表面１２と、及び第一表面１１から第二表面１２にかけて延在する外周面１３とを備える。
【００１０】
拡散レンズ１０には、第一表面１１の中央から第二表面１２側に向かって延伸する中空の収容空間１１１が形成されており、点光源２０は、該収容空間１１１内に設置されている。また、収容空間１１１は、第一表面１１と連接された光入射側面１１２及び該光入射側面１１２に連接された光入射頂面１１３によって画成されている。光入射側面１１２は、第一表面１１から第二表面１２及び外周面１３の方へ延伸する鼓形の回転双曲面であり、点光源２０からの周囲の光２１を外周面１３側に向かって屈折させるために用いられる。光入射頂面１１３は、点光源２０から離れる方向へ凹む円錐面であり、点光源２０からの中央の光２１を外周面１３側に向かって拡散させるために用いられる。
【００１１】
第二表面１２には、第一表面１１側に向かって凹む拡散凹部１２１が形成されている。拡散凹部１２１は、光出射内表面１２２を備える。光出射内表面１２２は、中心軸Ｌに対して回転対称に形成され、且つ中心軸Ｌから第二表面１２及び外周面１３の方へ延伸する略円錐形の回転双曲面であり、点光源２０からの光２１を再度拡散させるために用いられる。
【００１２】
本発明の実施形態に係る拡散レンズ１０は、広範囲（１８０°以上の光出射角度）及び均一な照明を得ることができる。また、拡散レンズ１０は、透明なプラスチック射出成型によって形成されてもよい。
【００１３】
第一表面１１及び第二表面１２は、中心軸Ｌに対して垂直な平面である。第一表面１１のサイズは、第二表面１２のサイズより大きいか又は小さいか又は第二表面１２のサイズと等しい。即ち、拡散レンズ１０の輪郭は、直立の円錐台、円柱或いは倒立の円錐台であっても良い。本実施形態において、拡散レンズ１０の輪郭は、倒立の円錐台である。
【００１４】
本実施形態において、光出射内表面１２２には、さらに、複数のマイクロ構造１２３が形成されている。複数のマイクロ構造１２３は、中心軸Ｌに対して回転対称な環状の突起或いは凹みであっても良い。これにより、点光源２０からの光２１をさらに拡散させることができる。他の実施形態において、光出射内表面１２２は、滑らかな表面であっても良い。
【００１５】
点光源２０は、発光ダイオード或いはレーザダイオードであっても良い。
【符号の説明】
【００１６】
１０  拡散レンズ
１１  第一表面
１１１  収容空間
１１２  光入射側面
１１３  光入射頂面
１２  第二表面
１２１  拡散凹部
１２２  光出射内表面
１２３  マイクロ構造
１３  外周面
２０  点光源
２１  光
Ｌ  中心軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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