(57)【要約】【課題】本発明は、一度に遠距離照明と近距離照明とを実現することができるレンズ及び光源モジュールを提供することである。【解決手段】本発明に係るレンズは、互いに対向する光入射面及び第一光出射面と、前記光入射面に対向する第二光出射面と、前記第一光出射面及び前記第二光出射面に連接する連接面とを備え、前記第一光出射面はフレネル面であり、且つ前記光入射面とともにフレネルレンズ部を形成し、前記フレネル面は、同心の複数の環状面を備え、一部の環状面は、前記連接面により断ち切られて境界線を形成し、前記第二光出射面と、フレネルレンズ部の光軸Ｏに対して垂直な平面との間の夾角は、前記連接面に隣接する前記環状面の、前記境界線の任意の一点を通過する接平面と、前記光軸Ｏに対して垂直な平面との間の夾角より小さい。本発明は、光源モジュールをさらに提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する光入射面及び第一光出射面を備え、前記第一光出射面は、フレネル面であり、且つ前記光入射面とともにフレネルレンズ部を形成するレンズにおいて、
前記光入射面に対向する第二光出射面と、前記第一光出射面及び前記第二光出射面を連接する連接面とを備え、
前記フレネル面は、同心の複数の環状面を備え、一部の前記環状面は、前記連接面により断ち切られて境界線を形成し、
前記第二光出射面と前記フレネルレンズ部の光軸Ｏに対して垂直な平面との間の夾角は、前記連接面に隣接する前記環状面の、前記境界線の任意の一点を通過する接平面と前記光軸Ｏに対して垂直な平面との間の夾角より小さいことを特徴とするレンズ。
【請求項２】
前記光軸Ｏに対して垂直な平面における前記第二光出射面からの投影面積が、前記光軸Ｏに対して垂直な平面における前記第一光出射面からの投影面積より小さいことを特徴とする請求項１に記載のレンズ。
【請求項３】
請求項１或いは請求項２の何れか１項に記載のレンズ及び前記レンズの光入射面側に設置される光源を備えることを特徴とする光源モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学領域に関し、特にレンズ及び該レンズを備えた光源モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、発光ダイオード、放電ランプ及びハロゲンランプなどの光源から出射された光は発散角が大きいため、一般的には、これらの光源の前にフォーカスレンズを設置して、光の発散角を小さくする。次いで光をフォーカスレンズの光軸の近くに集中させた後、遠距離を照明する。しかし、懐中電灯或いは車両用灯具などを使用する際、場合によっては、一度に遠距離を照明したり、近距離を照明したりする必要があるが、従来のフォーカスレンズでは、上記の要求を満たすことができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上の問題点に鑑みて、本発明は、一度に遠距離照明と近距離照明とを実現することができるレンズ及び光源モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係るレンズは、互いに対向する光入射面及び第一光出射面と、前記光入射面に対向する第二光出射面と、前記第一光出射面及び前記第二光出射面を連接する連接面とを備え、前記第一光出射面はフレネル面であり、且つ前記光入射面とともにフレネルレンズ部を形成し、前記フレネル面は同心の複数の環状面を備え、一部の環状面は前記連接面により断ち切られて境界線を形成し、前記第二光出射面とフレネルレンズ部の光軸Ｏに対して垂直な平面との間の夾角は、前記連接面に隣接する前記環状面の、前記境界線の任意の一点を通過する接平面と前記光軸Ｏに対して垂直な平面との間の夾角より小さい。
【０００５】
本発明に係る光源モジュールは、光源及びレンズを備え、前記レンズは、互いに対向する光入射面及び第一光出射面と、前記光入射面に対向する第二光出射面と、前記第一光出射面及び前記第二光出射面を連接する連接面とを備え、前記第一光出射面はフレネル面であり、且つ前記光入射面とともにフレネルレンズ部を形成し、前記フレネル面は、同心の複数の環状面を備え、一部の環状面は、前記連接面により断ち切られて境界線を形成し、前記第二光出射面とフレネルレンズ部の光軸Ｏに対して垂直な平面との間の夾角は、前記連接面に隣接する前記環状面の、前記境界線の任意の一点を通過する接平面と前記光軸Ｏに対して垂直な平面との間の夾角より小さく、前記光源は、前記レンズの光入射面側に設置される。
【発明の効果】
【０００６】
従来の技術と比べて、本発明に係る光源モジュールにおける前記第一光出射面と前記光入射面とがフレネルレンズ部を形成し、前記光源から出射された光は前記フレネルレンズ部によって集束されるため、長距離照明を実現することができる。また、前記第二光出射面の光集束能力が、前記第一光出射面の光集束能力より低いため、前記第二光出射面から出射された光は前記光軸Ｏから離れて、近距離照明を実現することができる。このように、前記光源は、前記レンズにより、一部の光によって長距離照明を、また、他の一部の光によって近距離照明を実現することができるため、一度に遠近両方の距離を照明することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に係る光源モジュールの立体図である。
【図２】図１に示した本発明の実施形態に係る光源モジュールのＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【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及び図２を参照すると、本発明の実施形態に係る光源モジュール１００は、光源１０及びレンズ２０を備える。前記光源１０は、発光ダイオード、放電ランプ及びハロゲンランプなどのいずれか一種である。
【００１０】
前記レンズ２０は、光入射面２１と、前記光入射面２１に対向する側に位置する第一光出射面２２及び第二光出射面２３と、前記第一光出射面２２及び第二光出射面２３を連接する連接面２４と、を備える。
【００１１】
前記光入射面２１は、凸面、凹面或いは平面でもよい。本実施形態において、前記光入射面２１は、平面である。
【００１２】
前記第一光出射面２２は、フレネル面であり、前記第一光出射面２２と前記光入射面２１とは、フレネルレンズ部を形成し、前記光源１０から出射された光は、前記フレネルレンズ部によって集束されるため、長距離照明を実現することができる。前記フレネル面には、同心の複数の環状面２２１が形成され、前記フレネル面の一部の環状面２２１は、前記連接面２４により断ち切られて、境界線２２２を形成する。前記フレネルレンズ部は、光軸Ｏ及び前記光入射面２１側に位置する焦点を持ち、前記光源１０は、前記焦点に位置する。従って、前記第一光出射面２２から出射された光は、略平行光であり、前記第一光出射面２２から出射された光の発散角も、大幅に小さくなる。本実施形態において、前記光軸Ｏは、前記光入射面２１に対して垂直である。
【００１３】
前記第二光出射面２３は、平面であり、また前記連接面２４に隣接して、前記第一光出射面２２側に位置する。前記第二光出射面２３と前記光軸Ｏに対して垂直な平面との間の夾角は、前記連接面２４に隣接する前記環状面２２１の、前記境界線２２２の任意の一点を通過する接平面と前記光軸Ｏに対して垂直な平面との間の夾角よりも小さい。従って、前記第二光出射面２３の光集束能力が、前記第一光出射面２２の光集束能力より低く、且つ前記第二光出射面２３から出射された光が、前記光軸Ｏから離れているため、近距離照明を実現することができる。本実施形態において、前記光軸Ｏに対して垂直な平面における前記第二光出射面２３からの投影面積は、前記光軸Ｏに対して垂直な平面における前記第一光出射面２２からの投影面積より小さいので、前記光源１０から出射される多くの光を長距離照明に用いることができる。
【００１４】
さらに、前記連接面２４は、光源１０から連接面２４に照射される光を、前記光軸Ｏへ反射することができるため、長距離照明を実現することができる。本実施形態において、前記連接面２４は、前記光軸Ｏに対して垂直であり、その表面に反射膜が塗布されている。なお、前記第一光出射面２２、前記第二光出射面２３及び前記連接面２４がなす、前記光軸Ｏに対して垂直な平面における投影は、円形を形成する。
【００１５】
本実施形態において、前記レンズ２０の外周面には、外側へ突出するリング状の突起２５が形成され、前記突起２５は、前記レンズ２０を保持することに用いられる。
【００１６】
本実施形態において、前記第一光出射面２２と前記光入射面２１とは、フレネルレンズ部を形成し、前記光源１０から出射された光は、前記フレネルレンズ部によって、フレネルレンズ部の光軸Ｏに向かって集束されるため、長距離照明を実現することができる。また、前記第二光出射面２３の光集束能力が、前記第一光出射面２２の光集束能力より低いため、前記第二光出射面２３から出射された光は、前記光軸Ｏから離れ、近距離照明を実現することができる。このように、前記光源１０は、前記レンズ２０により、一部の光によって長距離照明を、また、他の一部の光によって近距離照明を実現することができる。
【符号の説明】
【００１７】
１００  光源モジュール
１０  光源
２０  レンズ
２１  光入射面
２２  第一光出射面
２３  第二光出射面
２４  連接面
２５  突起
２２１  環状面
２２２  境界線
【図１】
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【図２】
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